Taxonomic study on viola albida var. albida and its related taxa

태백제비꽃과 근연분류군의 분류학적 연구

Taxonomic studies were conducted to evaluate the interspecific relationships in Viola albida var. albida and its related taxa using seven populations for morphology, palynology and anatomy. Molecular phylogenetic studies were also examined in 28 populations including 19 Korean, four Chinese, two Japanese, one American population and two outgroups using nrITS, and 27 populations except V pinnata for trnL-F region of chloroplast DNA. Morphological differences was observed among seven populations of three species in leaf shape, but characters such as serrate number of leaf margins, petal size, pistil shape were showed overlap between populations. Pollen shape of seven populations was monad and grain shape on the polar axis was semi-angular. Morphology of aperture was tri-colporate, and the surface sculpturing was scabrate in rugulate. The grain shape of equatorial view of five populations was prolate whereas V albida var. taknhashii type 1 and V albida var. chaerophylloides type 3 were subprolate. The anatomical characters of rnidvein of leaf, petiole, peduncle, root were also described for the species. The stomatal apparatus of the leaves was observed only in abaxial surface, and the number of stoma per unit ($mm^2$) were abundant in incised than lobate or cleft margin of the leaves. The nrITS analysis shows that V. pinnata and V. dissecta was monophyletic and occupied a basal position in the V. albida var. albida and its related taxa. The other clade including infraspecific populations of V. albida, and V. eizanensis was paraphyletic. The trnL-F noncoding region analysis was similar to the ITS tree. According to the above observations in morphology, palynology, anatomy, and molecular phylogenetic analysis, the significant differences were not found except for leaf shape in Viola albida var. albida and its related taxa, therefore V. albida var. takanhashii and V. albida var. chaerophylloides were considered to be an infraspecific taxa of V. albida var. albida rather than an independent species, subvariety or variety of V. pinnata and V. dissecta.

태백제비꽃파 근연 분류군인 단풍제비꽃과 남산제비꽃의 종간 유연관계를 알아보기 위하여 극단적인 형태를 보이는 7개 집단에 대해 외부형태학적, 화분학적, 해부학적 형질에 대한 분류학적 연구와, 국내에 분포하는 분류군을 비롯하여 유럽, 중국과 일본에 분포하는 근연 분류군을 포함한 28개 집단에 대한 핵 DNA의 ITS와 V. pinnata를 제외한 27집단에 대한 엽록체 DNA의 trnL-F 지역에 대한 분자계통학적 연구를 수행하였다. 외부형태학적 형질에서 엽연 거치의 수, 화피의 크기, 주두와 종자의 형질 등은 형태가 유사하거나 중복되는 형질을 갖는 것으로 나타나 구분이 불가능 하였으나 잎의 모양에 의해서는 두 그룹으로 유집되었다. 화분은 단립으로 극면입상은 반각형이었고, 발아구는 3공구형이며, 표면의 돌기는 미립상, 표면무늬는 난선상으로 집단간 유사한 특징을 보였다. 화분입상은 5개 집단이 장구형으로 관찰된 반면 단풍제비꽃 type 1과 남산제비꽃 type 3은 아장구형으로 나타났다. 해부학적 형질에서 엽병, 화경, 뿌리와 주맥의 횡단면을 관찰한 결과는 7개 집단이 유사한 형태로 나타나 차이점을 찾을 수 없었으며, 기공은 모두 잎의 아랫면에만 존재하였고, 단위 면적당 기공의 수는 결각이 심할수록 많은 것으로 나타났다. 핵 DNA의 ITS지역에 대한 염기서열 분석 결과 V. pinnata와 V. dissecta는 단계통을 형성하였고 군외군으로 부터 가장 먼저 분지되어 독립된 분계조를 형성하면서 나머지 분류군들을 위한 자매군으로 유집되어 태백제비꽃과 근연 분류군을 위한 조상형으로의 가능성을 제시하였다. 그러나 태백제비꽃의 종내분류군과 V. eizanensis가 포함된 그룹은 뚜렷한 분계조를 형성하지 않았다. 이러한 결과는 엽록체 DNA의 trnL-F 지역에 대한 결과에서도 유사한 경향올 보였다. 이상의 결과에서 잎의 모양을 제외한 나머지 형질들은 태백제비꽃과 근연 분류군들을 구별하는데 유용하지 않은 것으로 확인되어 단풍제비꽃과 남산제비꽃은 태백제비꽃의 종하 분류군으로 취급하는 것이 타당할 것으로 판단된다.