초록 ▼

한국산 명아주(Chenopodium album) 복합체의 다양한 외부 형태적 식물형에 대하여 핵형분석과 동위효소 분석을 통하여 명아주 복합체의 분류학적 실체를 파악한다.
한국산 명아주 복합체의 분류학적 문제점을 해결하기 위해 동위효소 분석과 세포학적 연구를 수행하였다. 50집단을 대상으로 10유전좌위의 유전적 다양성을 전분 전기영동 분석을 통하여 조사한 결과, 한국산 명아주 복합체 집단은 유전적으로 매우 단순한 형태로 집단간 매우 높은 유전적 동질성을 보여 주었다. 좌위당 대립유전자의 평균수는 1.24, 다형질 좌위 비율은

한국산 명아주(Chenopodium album) 복합체의 다양한 외부 형태적 식물형에 대하여 핵형분석과 동위효소 분석을 통하여 명아주 복합체의 분류학적 실체를 파악한다.
한국산 명아주 복합체의 분류학적 문제점을 해결하기 위해 동위효소 분석과 세포학적 연구를 수행하였다. 50집단을 대상으로 10유전좌위의 유전적 다양성을 전분 전기영동 분석을 통하여 조사한 결과, 한국산 명아주 복합체 집단은 유전적으로 매우 단순한 형태로 집단간 매우 높은 유전적 동질성을 보여 주었다. 좌위당 대립유전자의 평균수는 1.24, 다형질 좌위 비율은 23.3이었다. Nei의 유전적 동질성 값은 0.985로 매우 높게 나타났다. 개체간 유전적 분화 정도(FIS)는 -0.854, 집단간 유전적 분화 정도(FST)도 0.145로 낮게 나타났다. 이런 낮은 유전적 변이와 높은 동질성은 이들이 일년생 잡초성 초본으로 풍매화에 의한 타가수분을 통하여 소수 집단에 의한 창시자 효과로 집단을 형성하기 때문으로 사료된다. 전기영동적 실험 결과는 한국산 명아주 복합체의 종하분류군(흰명아주, 명아주, 가는명아주, 애기명아주)은 C. album으로 통합 처리되어야 함을 시사한다.
Aceto-orcein에 의한 핵형분석과 45S rDNA를 이용한 FISH 기법을 수행하여 세포 분류학적 유연관계를 조사한 결과, 명아주와 흰명아주는 2n=6x=54개의 염색체수를 가지는 반면에 가는명아주와 버들명아주형은 2n=4x=36개의 염색체수를 가져 뚜렷이 구별되었으며, 기본염색체수는 x=9였다. 명아주, 흰명아주, 가는명아주에 FISH 방법을 수행한 결과, 명아주와 흰명아주는 4개의 signal이, 가는명아주는 2개의 signal이 관찰 되었다. 관찰된 signal들은 모두 염색체 말단부에 위치하고 있었다. 이와 같은 핵형분석과 45S rDNA를 이용한 형광 in situ hybridization의 결과, 명아주는 흰명아주와 동일하나, 가는명아주와는 뚜렷이 구별되었다.
금번 연구 결과와 본 연구자에 의한 그 동안의 연구 결과를 종합하면 어린잎의 분색으로 구분하는 흰명아주와 명아주는 같은 분류군 C. album으로 처리하는 것이 적절하며, 왜소형인 애기명아주는 서식처 조건에 따른 C. album의 생육적 변이로 이해하는 것이 타당하고, 가는명아주는 협의의 C. album과는 어느 정도 유전적 차이를 보유하고 있는 분류군으로 판단하여 독립된 변종 또는 아종으로 처리하는 것이 타당하다고 사료된다.
다양한 외부 형태적 특징 때문에 분류학적 혼동이 심하던 Chenopodium album복합체에 대해, 1) 전기영동적 동위효소 분석을 통해 유전적 다양성을 조사하여 외국의 사례와 일치함을 재확인하였고, 2) 협의의 명아주 분류군에서는 염색체 수가 6배 체인 2n=54임을 확인하였고, 가는명아주는 4배체인 2n=36임을 처음 밝혔다. 3) 분자 세포유전학의 최신기법인 FISH기술을 명아주 분류군에는 처음으로 적용하여 가는명 아주가 다른 명아주 분류군과 차이가 있음을 밝혔다. 4) 결론적으로 명아주, 흰명아주, 애기명아주는 같은 분류군으로, 가는명아주는 별도의 분류군으로 처리되어야 함을 밝혀 한반도 식물상의 정확한 이해에 일조를 할 수 있었다.

Abstract ▼

The present study aims to elucidate the taxonomic identity and status on the Korean Chenopodium album complex having wide ranges of morphological variations by investigation of isozyme patterns and cytological analyses.
An starch gel electrophoretic analyses using 10 isozyme loci were made to exa

The present study aims to elucidate the taxonomic identity and status on the Korean Chenopodium album complex having wide ranges of morphological variations by investigation of isozyme patterns and cytological analyses.
An starch gel electrophoretic analyses using 10 isozyme loci were made to examine the genetic variations and species boundary in 50 populations of Korean C.
albium complex. The resulting genetic variation patterns were significantly uniform and monomorphic in most of loci, and revealed high genetic identity values among most of the populations. The mean number of alleles per locus was 1.24 and percentage of loci polymorphic was 23.3. Nei's genetic identity was 0.985. FIS values was -0.854 and FST was 0.145. The significant low levels of genetic variation and high genetic identity may resulted from the outcrossing and founder effect of annual weedy herbal nature of the Korean C. album complex. The resulting isozyme variation patterns and UPGMA tree did not support the previous intraspecific treatments in Korean C. albium complex, and propose a single species C. album instead of multiple varieties in this complex.
Chromosome numbers were examined using the aceto-orcein methods.
Chromosome numbers of C. album var. album and C. album var. centrorubrum are 2n=6x=54 equally, but C. album var. stenophyllum and C. virgatum type 2n=4x=36.
The biotin labeled 18S-26S ribosomal DNA (45S rDNA) probe exhibits two yellow fluorescent signals on the metaphase chromosome of C. album var. stenophyllum.
However C. album var. album and var. centrorubrum showed four signals. Most of the signals on the somatic metaphase chromosomes were mainly located at the terminal regions. Karyotypes and fluorescence in situ hybridization (FISH) supports that C. album var. album is closely related with C. album var. centrorubrum, but clearly distinguish from C. album var. stenophyllum.
The result of isozyme variation patterns was incompatible with cytological data.
The tentative conclusion on the taxonomic treatment of the Korean Chenopodium album complex was as follows. C. album var. centrorubrum and C. spicatum should merged into C. album. C. album var. stenophyllum having a respectable cytological difference from C. album s. str. was could be treated as a variety and a subspecies.
Taxonomic identity, delimitation, rank, and comprehension of Chenopodium album complex having high phenetic variations were possible by cytology and isozyme analyses. First, The result of starch gel electrophoretic analyses on genetic variations of C. album was consistent with previous study in other country. Secondary, It was reconfirmed C. album s. str. was hexaploids, chromosome number 2n = 54, and it was first reported that C. album var. stenophyllum was tetraploids, 2n = 36. Thirdly,
FISH method used in molecular-cell genetics was first applied on the taxonomic research of Chenopodium species, and revealed FISH was useful tool. By means of FISH, C. album var. stenophyllum was distinguished from other intraspecies. Finally, It was possible to contributed to comprehension on the Korean flora; C. album var. album and var. centrorubrum, and C. spicatum were merged in a same species, C. album, however C. album var. stenophyllum was treated as a different taxon.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• 2. 영문요약문...5
• Ⅲ. 연구내용 및 결과...6
• 1. 서론...6
• 2. 연구방법...7
• 가. 명아주 복합체내 분류군의 형태적 구분...7
• 나. 실험 재료...7
• (1) 전기영동 실험...7
• (2) 염색체 실험...7
• 다. 실험 방법...9
• (1) 전기영동적 분석 실험...9
• (2) 세포학적 방법...9
• 3. 결과 및 고찰...10
• 가. 전기영동실험 결과 및 고찰...10
• 나. 세포학적 실험 결과 및 고찰...18
• (1) Acetoorcein염색을 통한 핵형분석...18
• (2) 형광 in situ hybridization 결과...19
• 4. 결론...20
• 5. 인용문헌...20