초록 ▼

본 연구는 우리나라 식물들의 기후와 지리적인 특성에 따른 식물지리학적 특성을 파악하기 위하여 수행되었다. 우리나라 식물들의 식물지리학적 분포양상에 검토를 위하여 분자계통학적인 분석 방법이 적용되었다. 분석 대상 식물로는 남쪽 지역과 섬(울릉도, 제주도 포함)에 분포하는 조릿대속(Sasa) 식물(1차년도)과 북방계식물로 알려진 인동속(Lonicera) 식물(2차년도), 그리고 마지막년도에는 남쪽지역에 분포하는 상록수인 동백나무(Camellia japonica)와 후박나무(Machilus thunbergii)가 선정되었다.

본 연구는 우리나라 식물들의 기후와 지리적인 특성에 따른 식물지리학적 특성을 파악하기 위하여 수행되었다. 우리나라 식물들의 식물지리학적 분포양상에 검토를 위하여 분자계통학적인 분석 방법이 적용되었다. 분석 대상 식물로는 남쪽 지역과 섬(울릉도, 제주도 포함)에 분포하는 조릿대속(Sasa) 식물(1차년도)과 북방계식물로 알려진 인동속(Lonicera) 식물(2차년도), 그리고 마지막년도에는 남쪽지역에 분포하는 상록수인 동백나무(Camellia japonica)와 후박나무(Machilus thunbergii)가 선정되었다.

이들은 현지에서 각 속(Genus) 수의 개체군별로 조사되었고, 유전적 다양성 분석 방법으로는 AFLP 분석과 haplotype 분석 방법이 병행되었다. 또한 인동속의 각 종들에 대한 분자계통수 작성시에는 핵의 ITS와 엽록체의 trnS-trnG, psbM-trnD 부위의 염기 서열을 분석하여 이를 형태 형질 분석 자료와 비교하였다.

조릿대[Sasa borealis (Hack.) Makino & Shibata]의 개체군 유전다양성 값은 각각 PPL = 37.2%, h = 0.143, I=0.205와 유전적 분화도는 비교적 높게 나타났다(Gst=0.324, θ^B=0.395). 조릿대 개체군의 유전다양성은 위도가 높아짐에 따라 감소하는 것으로 확인되었다.

우리나라(남한)의 인동속(Lonicera) 식물은 15종으로 파악이 되었다. 울릉도에서 보고된 섬괴불나무(L.insularis Nakai)는 이의 근연 내지 유사종으로 일본에서 보고된 L. morrowii A. Gray와 형태 및 분자계통학적으로 명확히 구분되었다. 그리고 개체군 유전 다양성서의 평균 값은 PPL = 42.4%, h=0.1942, I=0.4341로 나타났고, 유전적 분화도는 Gst=0.1963, θ^B=0.1724로 비숫하게 나타났다.

위도에 따라 개체군 다양성이 감소하는 경향이 나타났다. 인동(L. japonica)은 전국적으로 바닷가를 포함한 넓은 분포 범위를 보이고 있으며, 낮은 유전적 다양성과 높은 유전적 분화도를 가진다.

상록수인 동백나무와 후박나무의 전체 개체군의 유전적 다양성 평균값은 가각 H_E=0.229와 H_E=0.286로 분석되었다. 동백나무는 지리적 관계를 고려하였을 때 동백나무 개체군 중 한반도 서해안을 따라 분포하는 14 개체군의 유전적 다양성과 위도와의 관계는 음의 상관관계를 보인다. 남해안을 따라 분포하는 14 개체군의 유전적 다양성과 위도와의 관계는 양의 상관관계를 보인다(연구내용 참조).

후박나무 전체 개체군의 유전적 다양성과 위도와의 관계는 양의 상관관계를 보인다. 지리적 관계를 고려하였을 때, 다른 개체군과 지리적으로 가장 멀리 떨어져 고립되어있는 울릉도 개체군을 제외한 9개체군의 유전적 다양성과 위도와의 관계는 음의 상관관계를 보인다(연구내용 참조).

결과적으로 동백나무 개체군은 기후 변화에 따라서 남쪽에서 북쪽으로 분포지가 서서히 확장된 것으로 보인다. 또한, 같은 위도에서는 일본을 포함한 동쪽에서 서쪽으로 분포지가 확장된 것으로 보인다. 한반도 내륙 중심부에서는 거의 자생하지 않는 동백나무의 생육 특성으로 고위도의 같은 위도 상에 있는 개체군들은 유전적으로 서로 고립된 특성을 보인다. 그리고 후박나무는 주로 남해안에 분포하는 상록수이다. 울릉도는 예외적으로 다른 개체군들에 비해서 고위도에 위치하며 여기에 분포하고 있는 후박나무는 다른 개체군들과 유전자 흐름을 통한 유전적 교류가 어려웠던 것으로 보인다. 동해안 내륙 지역과 가까운 울주군 목도 개체군의 경우 역시 일정한 패턴을 보이지 않는데, 이 역시 다른 개체군들과 오랫동안 고립되어진 개체군의 특성으로 인한 것으로 보인다.

결론적으로 우리나라 국토는 지형적으로 남북으로 길게 놓여 있고, 남서해안에 많이 있는 섬 지역에서는 바다라는 지리적 장벽으로 인하여 식물의 분포가 육지로부터 격리되어 있기 때문에 식물지리학적으로 매우 특징적인 식물분포를 보여 주고 있다. 본 연구에서는 남방계 식물인 조릿대와 북방계 식물로 알려진 인동속 식물, 그리고 남해도서 및 울릉도 분포하는 상록수(동백나무와 후박나무)를 대상으로 지리학적 분 분자계통학적인 방법을 이용하여 분석한 결과 각 식물 개체군들은 위도와 지리적 거리에 따라 유전 다양성의 차이가 나타남을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 앞으로 지구기후변화에 따른 우리나라 식물상의 변화와 이로 인한 멸종위기종의 보존 대책을 수립하는데 반드시 참고하여야 될 것이다.

(출처 : Ⅰ. 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• Ⅰ. 연구결과 요약문 ... 3
• Ⅱ. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 5
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 9
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 10
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 10
• Ⅲ. 연구성과 ... 10
• 끝페이지 ... 12