엽록체 DNA 단편 PCR-amplified RFLPs를 중심으로 한 개별꽃속의 계통분류학적 연구

개별꽃속 16종을 대상으로 분자생물학적, 외부형태학적, 세포학적 그리고 해부학적 등 방법을 통하여 계통분류학적 연구를 수행하였다. 분자생물학적 방법으로는 PCR-amplified RFLP을 사용하였다. 외군 1종을 포함 모두 9종을 대상으로 엽록체 DNA를 추출한 후, TE buffer에 녹여 PCR의 주형으로 3개의 반응 primer로 증폭시켰다. 이를 7종류의 4염기인식 제한효소 처리한 뒤, 2\% Nusieve agarose gel로 분리하였다. 얻어진 결과로 data matrix를 작성한 후, PAUP 프로그램 (Swofford, 1993)을 사용 Wagner parsimony로 분석하였다. 증폭된 길이는 atpB-cl와 rbcLL-NN3-2 사이가 약 3.8kb, rpoC1-rpoC2가 약 4.1kb, trnN과 trnL 사이가 약 5.5bk 이었다. 실험에 사용된 종들 사이에서 증폭부위에 대한 length variation은 괄찰되지 않았다. 전체의 restriction site 중에서 외군인 별꽃과 비교하여 9개의 독특한 interspecific restriction site의 변이를 바탕으로 종간의 유연관게를 조사하고 계통수를 확립하였다. 외부형태학적 연구는 36집단 761개체의 31개의 형질을 대상으로하였다. 방대한 원자료를 압축하고 측정된 형질간 구조적인 상관관게를 파악하고자 인자분석 (factor analysis)을 수행하였고, 인자점수를 얻어 군집분석을 시도하였다. 그 결과 group간의 유집순서와 거리등은 다소 차이가 있었으나, 7개의 group이 인식되었고, 상부잎의 배열상태로 속내분류군을 인식한 기존의 Ohwi (1937)나 Mizushima (1965)의 분류체계를 지지하지 않았다. 종자 표면에서는 세포의 배열, 세포의 형태, 병충벽 구조 그리고 각피층 분비 (epicuticular secretions) 등 미세형태학적 형질이 집중적으로 조사되어싿. 종 수준 및 속내 각 분류계급의 표질형질로 사용될 수 있는 높은 해상력을 갖는 미세형태 형질이 확인되었고, 이를 각 분류계급과 연관하여 논의하였다. 종피의 해부학적 연구는 12종류를 대상으로 이루어 졌으며, testa의 특징에 따라 본 속 식물을 2개의 group으로 구별할 수 있었다. 즉 세포층이 1층 또는 드믈게 2층이며, 형태가 불규칙한 종류와 세포층이 2층 또는 드믈게 3층이고 형태가 규칙적인 종류들이다. 전자는 상부잎이 대생하는 종류에서 후자는 상부잎이 위윤생하는 특징이 있어, 종피이 해부학적 형질은 유전적 및 계통적 의미를 반영하는 것으로 추정되었다. 비슬산에서 확인된 개별꽃과 큰개별꽃사이에 또한 보현산에서 확인된 덩굴개별꽃과 큰개별꽃사이에 형성된 자연잡종 등에 대한 외부형태학적, 세포학적 (체세포 염색체 및 화분의 염성 조사), 분자생물학적 연구 (동위효소 및 핵산 변이 조사)를 통하여 개별꽃속내 종분화 모두를 제안하였다.
이상 자료는 기존의 분류체계와 비교검토를 하여 앞으로 석죽과 식물 전체의 연구에 경향성을 제시한것으로 판단된다. 즉 개별꽃속의 새로운 종의 인식을 확립하였고, 개별꽃속내 종의 유연관계 및 근연종들과의 관계를 밝혔다. 또한 한반도를 분포 중심으로 하는 개별꽃속 식물의 종분화 패턴을 제시하였고, 고유종인 지리산개별꽃과 P. setulosa의 실체를 파악하여 이들 종 및 유전자원의 보호 및 관리를 위한 기초자료가 확보되어 종다양성 보존에 도움을 준 것으로 기대된다.

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1999 개별꽃속연구논문-박재홍, 최경.pdf	2,677,052