한국산 나사말속의 계통분류학적 연구
Systematic Studies of Vallisneria L. in Korea
- 발행기관 亞洲大學校 大學院
- 지도교수 崔鴻根
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 이학계열
- 본문언어 한국어
초록/요약
나사말속(Vallisneria L.)은 자라풀과(Hydrocharitacea)에 속하는 자웅이주의 침수성 수생식물로 전 세계의 열대 및 온대 지방에 6-10종이 분포하는 것으로 알려져 있다. 국내에는 수술이 한 개이고 종자가 밋밋한 V. asiatica(나사말) 한 종이 분포하는 것으로 보고 되었으나, 본 종에 대한 정확한 기재가 부재하고, 침수성이라는 생육환경과 다양한 변이를 나타내는 영양기관, 축소된 생식기관 등의 형태적 특성에 의해 오동정되거나 다양한 이명이 존재하게 되었다. V. asiatica의 실체를 확인하기 위해 한강수계과 낙동강수계에서 채집을 수행한 결과, 경남 일대에서 수술이 한 개이고 종자에 선상돌기가 있는 미기록종과 수술이 두 개이고 종자에 막질의 날개가 있는 미기록종이 발견되었다. 두 개의 미기록종을 분류하기 위하여 형태학적 연구와 분자분류학적 연구를 수행하였다. 수술이 한 개이고 종자에 선상돌기가 있는 분류군은 V. asiatica과 유사하나 종자에 선상돌기가 있는 점에서 구별되는 신변종 V. asiatica var. protuberancis(나도나사말)로 처리하였다. 수술이 두 개이고 종자에 막질의 날개가 있는 분류군은 일본과 중국에 분포하는 V. denseserrualta Makino와 유사하지만, 종자에 3-5개의 막질날개가 있는 점에서 구별되는 신조합명 V. denseserrulta var. spinulosa(낙동나사말)로 처리하였다. 국내의 22곳에서 채집된 나사말속 내 3개 분류군, 221개체를 대상으로 외부형태와 관련된 46개의 정량형질과 15개의 정성형질을 분석한 결과, 엽선의 각, 엽선의 거치길이, 동아의 유무, 수화포의 길이, 화사의 융합정도, 화주의 길이, 주두의 모양과 너비, 가웅예의 부착위치, 자방과 열매의 모양, 종자의 길이, 종자의 막질날개와 선상돌기 등이 유용한 식별형질로 확인되었다. 또한 국내의 V. asiatica var. asiatica, V. asiatica var. protuberancis, V. denseserrulta var. spinulosa, 북미의 V. americana, 오스트레일리아의 V. nana의 ITS 염기서열을 이용하여 UPGMA tree와 Maximum Parsimony tree을 작성한 결과, V. asiatica var. asiatica, V. asiatica var. protuberancis은 V. americana, V. nana와 유집되고 V. denseserrulta var. spinulosa은 독립된 clade를 형성하여 나사말속이 수술의 개수에 따라 크게 두 개의 그룹으로 나누어지는 것을 확인할 수 있다.
more초록/요약
Vallisneria L. (family Hydrocharitacea) is a dioecious submerged aquatic vascular plants and there are 6-10 species of this genus inhabiting tropical and temperate regions. In Korea, it has been known that there is only one species, V. asiatica having one stamen and seeds with smooth surface. However, the classification of species in Valliseria bares ambiguity and problems caused by the characteristic of submerged habitat, vegetative organs showing diverse variations, and the morphological characteristic of reduced reproductive organs. In this reason, the search for another variants of Vallisneria in Korea were carried out, and it was found that there are two different unrecorded species, one having one stamen and seeds with glandular protuberances and the other having two stamens and seeds with epidermal wings. The morphological and molecular systematic analyses were conducted to classify two unrecorded species. Because of the seeds with glandular protuberances, one of the unrecorded species was classified as a new variety, V. asiatica var. protuberancis, even though they have similarities to V. asiatica. The other unrecorded species which have seeds with epidermal wings was similar to V. denseserrulata in Japan and China due to the serration of leaf margin, two stamens, and triangular fruits. However, it was classified as a new combination, V. denseserrualta var. spinulosa in this study because of the unique character, 3-5 epidermal wings of seeds. Total 221 individuals consisting of three taxa of Vallisneria were collected from 22 different regions of Korea, and 46 quantitative and 15 quantitative characters were morphologically tested for the characterization. As the result, discriminant characters were degree of leaf apex, length of spine at leaf apex, presence of turion, length of staminate spathe, fusion of filaments (number of stamen), length of style, shape and width of stigmatic lobe, adnation of staminodia, shape of ovary, shape of fruit, length of seed, glandular protuberances of seed, and epidermal wings of seed. In addition, UPGMA and Maximum Parsimony trees with ITS sequences of V. asiatica var. asiatica, V. asiatica var. prtuberancis, V. denseserrualta var. spinulosa in Korea, V. ameicana in North America, and V. nana in Austrailia showed that V. asiatica var. asiatica, V. asiatica var. prtuberancis were clustered with V. ameicana, V. nana altogether, but V. denseserrualta var. spinulosa were separated to the other clade. Therefore, it was confirmed that genus Vallisneria could be divided into two groups by the number of stamen.
more목차
목차
국문요약 = ⅰ
목차 = ⅲ
List of Tables = ⅴ
List of Figures = ⅵ
Ⅰ. 서론 = 1
Ⅱ. 재료 및 방법 = 5
1. 실험 재료 = 5
2. 방법 = 8
가. 형태학적 연구 = 8
1) 외부형태관찰 = 8
(1) 정량형질 = 8
(2) 정성형질 = 9
2) 분석방법 = 14
(1) 주성분분석 = 14
(2) UPGMA분석 = 14
나. 분자분류학적 연구 = 15
1) DNA 추출 = 15
2) ITS 염기서열 결정 = 16
3) 분석방법 = 16
Ⅲ. 결과 = 18
1. 형태학적 연구 = 18
가. 식별형질 = 18
1) 정량형질 = 18
2) 정성형질 = 28
나. 주성분분석 = 32
1) 영양기관 = 32
2) 수꽃 = 35
3) 암꽃 = 38
4) 열매 = 41
다. UPGMA분석 = 44
2. 분자분류학적 연구 = 48
Ⅳ. 고찰 = 60
1. 형태적 특성과 식별형질 = 60
2. 검색표 = 65
3. 분류군의 기재 = 66
Ⅴ. 결론 = 72
Ⅵ. 참고문헌 = 74
Abstract = 77
Appendix 1. List of specimens used for study. Voucher specimens are deposited in AJOU. = 79
Appendix 2. List of loan specimen examined = 82
Plates = 83
감사의 글 = 91
