초록
본연구(本硏究)는 주요조림수종(主要造林樹種)인 송백류중(松柏類中) 특(特)히 Sub-genus Diploxylon내(內)의 종간교잡(種間交雜)에 의(依)하여 생산(生産)된 일대잡종(一代雜種) ${\times}$P. rigielliottii, ${\times}$P. rigiradiata, ${\times}$P. rigiserotina 및 ${\times}$P. densithunbergii의 임성종자확득율(稔性種字穫得率)을 기준(基準)으로한 교배친화력(交配親和力)과 분류학상(分類學上)의 유연관계(類緣關係)를 검토(檢討)하는 동시(同時)에 조림지(造林地)에 있어서의 생장비교(生長比較), 침엽(針葉)의 외부(外部) 및 해부형태비교(解剖形態比較), phenol성물질(性物質)에 의(依)한 특성비교(特性比較) 및 천연적송림(天然赤松林)에 대(對)한 이입교잡현상등(移入交雜現象等)을 구명(究明)하여 금후계획적조림(今後計劃的造林)에 공헌(貢獻)할 잡종채종림조성(雜種採種林造成) 여부(與否)와 일대잡종(一代雜種)과 그 양친종간(兩親種間)의 차이점(差異點)을 분별관찰(分別觀察)한 결과(結果) 다음과 같은 성적(成績)을 얻었다. 1. 각공시수종(各供試樹種)을 Shaw, Pilger 및 Duffield 등(等)의 분류식(分類式)에 준(準)하여 각조합별(各組合別) 임성종자확득율(稔性種字穫得率)을 기준(基準)으로 교배친화력(交配親和力)과 유연관계(類緣關係)를 검토(檢討)한 바 각조합(各組合)의 양친종간(兩親種間)에는 상당(相當)한 교배친화력(交配親和力)이 있었고, 근연간(近緣間)임을 알수 있었으며, 각조합별(各組合別) 최고임성종자확득율(最高稔性種字穫得率)은 28~58%이었다(표(表) 13). 2. 조림지(稠林地)에 있어서 각일대잡종송(各一代雜種松)의 생장비교(生長比較)에서 특(特)히 ${\times}$P. rigiserotina는 수고(樹高)와 근원경(根元徑)에서 수종간(樹種間)에 1% 수준(水準)으로 고도(高度)의 유의성(有意性)이 있었으므로 재적비(材積比)에서도 종자모수(種字母樹) 보다 109~155%의 보다 월등(越等)한 생장(生長)을 보여 조림상(造林上) 유용성(有用性) 가치(價値)가 있는 우수(優秀)한 일대잡종(一代雜種)으로 기대(期待)되었다(표(表) 16, 17). 3. 각일대잡종송(各一代雜種松)은 내한성(耐寒性)에 있어서 종자모수(種字母樹)의 형질(形質)을 받어 전연(全然) 동해(凍害)를 받지 않았으므로 내한력(耐寒力)이 강(强)함을 알수있었다. 4. 침엽장비교(針葉長比較)에서 일대잡종(一代雜種)의 양친종간(兩親種間)에는 현저(顯著)히 식별(識別)되었으며, 화분모수(花粉母樹)의 형질(形質)을 받은 ${\times}$P. rigiserotina는 종자모수(種字母樹) 보다 65%의 보다큰치(値)를 보여 현저(顯著)하게 식별(識別)되었으나 타일대잡종송(他一代雜種松)은 종자모수(種字母樹)의 형질(形質)을 받어 엽장(葉長)만으로는 잡종성(雜種性)을 용이(容易)하게 식별(識別)하기 어려웠다(표(表) 21). 5. 침엽(針葉)의 해부형태(解剖形態)에 있어서 제형질중(諸形質中) 일부(一部) 예외(例外)도 있었으나 각일대잡종송(各一代雜種松)은 대부분(大部分)이 hypoderm에서 강화(强化)되었고, resin canal에서는 조합(組合)에 따라 종자모수(種字母樹) 또는 화분모수(花粉母樹)의 우성형질(優性形質)을 나타냈으며, fibrovascular bundle에서는 종자모수(種字母樹)와 같이 상이(相離)된 형질(形質)을 나타냈으므로 각일대잡종(各一代雜種)과 그 양친종간(兩親種間)의 식별(識別)이 어느정도(程度) 가능(可能)함을 보았다. 특(特)히 ${\times}$P. densithunbergii에서는 RDI 0.73으로 화분모수(花粉母樹)에 가까운 형질(形質)을 보였다(그림 1, 표(表) 22). 6. Phenol 성물질(性物質)에 의(依)한 특성비교(特性比較)에서 공시일대잡종중(供試一代雜種中) 특(特)히 ${\times}$P. rigielliottii, ${\times}$P. rigiradiata 및 ${\times}$P. rigitaeda는 공(共)히 Rf-0.46인 phenol 물질(物質) 7번(番)이 P. rigida와 동일(同一)하게 담황색(淡黃色)으로 반응(反應)되었으나 화분모수(花粉母樹)에는 반응(反應)이 나타나지 않았으므로 양친간(兩親間)에는 현저(顯著)한 식별(識別)을 할수있었다. 이 결과(結果)는 장차(將次) 차대검정(次代檢定)은 물론(勿論) 교잡육종(交雜育種)에 있어서 잡종성조기식별(雜種性早期識別)의 가능성(可能性)을 보았고, ${\times}$P. rigiserotina와 ${\times}$P. densithunbergii는 양친종(兩親種)과 동일(同一)한 반응(反應)을 나타내어 식별(識別)을 할수없었음을 보아 양친종(兩親種)이 근연간(近緣間)임을 알수있었다(그림 2, 표(表) 23). 7. TLC에 의(依)한 phenol성물질(性物質)의 분리(分離) 및 반응현상(反應現象)은 동일수종내(同一樹種內)에서는 개체별(個體別), 채취부위별(採取部位別), 수령별(樹齡別) 및 화분산지별(花粉産地別)에 관계(關係)없이 동일(同一)한 분리(分離) 및 반응현상(反應現象)을 보였으며, 전개용매(展開溶媒)에 있어서도 Aceton-Chloroform(3:7v/v)을 사용(使用)하였을때나 Benzene-Methanol-Acetic acid(90:16:8 v/v)를 사용(使用)했을때나 동일(同一)한 반응(反應)을 볼수있었다. 8. 천연적송림(天然赤松林)에 있어서의 이입교잡현상(移入交雜現象)은 조사지(調査地) 범위내(範圍內)에서는 동해(東海) 및 서해안지방(西海岸地方)의 각조사임분(各調査林分)의 대부분(大部分)이 잡종성(雜種性)인 사실(事實)과 동해안(東海岸) 보다 서해안지방(西海岸地方)의 조사임분(調査林分)이 월등(越等)히 높은 잡종성(雜種性)임을 알수있었다(표(表) 24, 25). 9. 한국(韓國) 및 일본(日本)에서 선발(選拔)된 수형목(秀型木)은 RDI에 있어서 순수(純粹)한 적송개체(赤松個體)를 발견(發見)할수 없었으며, 본공시목(本供試木)의 전부(全部)가 흑송(黑松)의 형질(形質)을 가진 잡종성(雜種性)임을 알수있었으므로 이러한 수형목(秀型木)은 잡종성(雜種性)에 기인(起因)한 것이라 사료(思料)된다. (그림 3,4, 표(表) 26,27).
By means of the interspecific hybridization in the Sub-genus Diploxylon of the Genus Pinus, $F_1$ hybrids of Pinus rigida${\times}$elliottii, Pinus rigida${\times}$radiata, P. rigida${\times}$serotina and P. densiflora${\times}$thunbergii had been produced. And on the basis of the crossabilities of these hybrids the taxonomic affinities of these pines were examined. And the needle characteristics of these hybrid and the occurence of phenolic substances in these $F_1$ hybrid were also investigated to see the potential usefulness of these characteristics for the diagnosis of the taxonomic affinity. And, the growth performances of the $F_1$ hybrids have also been compared with those of parental species. In order to contribute to the establishment of the hybrid seed orchard the introgression phenomena between P. densiflora and P. thunbergii in the eastern coastal area have also been investigated along with the investigation of the heterozygosity of plus trees of P. densiflora growing in the clone bank in Suwon. And the results were summarized as follows. 1. On the basis of crossabilities as well as on the taxonomic affinities according to the systems of Shaw, Pilger and Duffield, it has been proven that the parental species of those hybrids are of close affinities and range of the fertile hybrid seed production rate was as high as 28-58% in the best hybrid combination (Table 13). 2. Among those hybrids, the ${\times}$ Pinus, rigiserotina hybrid seemed to be most promising in the growth performance exhibiting 109-155% more volume growth compared to the seed parent with the statistic significance of 1% level (Tables 16 and 17). 3. Notwithstanding the fact that the all of the pollen parents are cold tender, all hybrids exhibit cold hardiness as much as their seed parent and it seems to suggest that the characteristics of cold hardiness were transmitted from the seed parent. 4. Though a striking difference in needle length was observed between the parental species of each hybrid, it was difficult to distinguish each hybrid from their seed parent by the needle length except ${\times}$P. rigiserotina which is characterized by long needle which is 65% more longer than the needle of the seed parent (Table 21). 5. With regard to the anatomical characteristics of needle, the hypoderm is apparently thicker in most of the $F_1$ hybrid pines and the characteristics of resin canals are dominated by medial in most $F_1$ hybrid. And, the fibrovascular bundles were apart as were in their seed parent. Therefore it was found to be possible to distinguish the hybrids pines from their parents by the needle characteristics. And, it is to be noticed that the ${\times}$P. densithunbergii was more close to the pollen parent having RDI value of 0.73 (Fig.l, Table 22). 6. It has been demonstrated that ${\times}$P. rigielliottii, ${\times}$P. rigiradiata and ${\times}$P. rigitaeda have a phenolic substance (No.7) of light yellow at Rf-0.46, same as their seed parent, but no trace of phenolic substance was observed in their pollen parent. This fact will serve as an important criteria for early identification of hybridity in progeny testing. However, the fact that both of ${\times}$P. rigiserotina and ${\times}$P. densithunbergii exhibit the same reactions of phenolic substances as well their parental species seems to indicate the close affinities between the parental species of the respective hybrid (Fig.2, Table 23). 7. The separation and the reaction of phenolic substance developed on TLC were found to be same in the same species showing no variations between the individuals, and no variations due to tree part of sampling, tree age or pollen sources. And the reaction was also observed regardless of the not varied by the kind of developing solvent whether it is Aceton-Chloroform (3:7 v/v) or Benzene-Methanol-Acetic acid (90:16:8 v/v). 8. The introgression phenomena of natural Pinus densifiora stand in both east and west coastal area indicates that the major part of the red pines investigated are all heterozygous and the heterozygosity of pines are higher in the west coast than in the east coast(Tables 24 and 25). 9. Based on the RDI, among the plus trees of Pinus densiflora selected in Korea and Japan as well, no pure P. densiflora has been found. Since all of the sample trees of Pinus densiflora were found to be as heterozygous bearing part of the characteristics of P. thunbergii, those red pines were considered to be natural heterotic hybrid pines(Figs. 3 and 4. Tables 26 and 27).