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팥(Phaseolus angularis) 종자에 함유된 mannose와 galactose의 함량비에 관한 생태형적 변이

Ecotypic Variation Related to the Ratio of Mannose to Galactose In the Seeds of Phaseolus angularis

  • 김창호 (신라대학교 의생명과학대학 생물과학과)
  • 투고 : 2011.06.14
  • 심사 : 2011.07.16
  • 발행 : 2011.07.30

초록

종자 내에 함유된 mannose와 galactose의 함량비에 따른 팥(Phaseolus angularis)의 생태형적 변이를 조사하기 위하여 한반도 남부의 북위 $32^{\circ}\;18'\sim37^{\circ}\;51'$ 사이에 위치한 17개 지역(양양, 평창, 강화, 포천, 금산, 서천. 진천, 단양, 통영, 산청, 금능, 월성, 완도, 곡성, 옥구, 장수, 북제주)에서 각각 수집된 종자들을 재료로 mannose와 galactose의 함량을 분석하였다. Mannose함량에 있어서는 최저 6.488 mg/g (금산)에서 최고 17.071 mg/g (장수)까지 지역별로 다양한 수치를 보였다. Galactose의 지역별 함량 역시 9.477 mg/g (월성)으로부터 19.877 mg/g (장수)에 이르는 범위 내에서 폭넓게 나타났다. 기후환경에 대한 적응성과 관련하여 종자 경실도(硬實度, seed hardness)를 의미하는 mannose와 galactose의 함량비의 경우, 지역에 따라 0.64~1.22의 값을 나타내었다, 팥의 17개 지역개체군들 가운데 주변 개체군들과 비교해 이질적인 4개 지역개체군(곡성, 양양, 포천, 금산)을 재외한 나머지 13개 지역개체군들은 mannose와 galactose의 함량비와 지리적 기후구분에 대응하여 크게 해안I형(완도, 옥구, 북제주), 내륙형(장수, 월성, 단양, 금능, 평창, 산청) 및 해안II형(강화, 서천, 통영, 진천) 등 3가지 변이유형으로 구분 되었다. 이러한 변이유형의 분화는 생육지별 자연환경조건에 적응적인 일반적 진화 경로에 더하여. 재배식물의 특성상 육종이나 기타 다양한 인위적 도태압에 오랜 기간 노출되어온 때문이라고 생각되며, mannose와 galactose 함량비 자체의 다양성과 함께 식물의 미진화 현상과 관련한 종내 형질분화의 구체적인 증거로서 종생태학적인 측면에서 그 의미가 큰 것으로 판단된다.

In order to investigate the variations on the ratio of mannose to galactose in the seeds of Phaseolus angularis, 17 local strains (Yangyang, Pyeongchang, Ganghwa, Pocheon, Geumsan, Seocheon, Jincheon, Danyang, Tongyeong, Sancheong, Gumneung, Wolseong, Wando, Gokseong, Okgu, Jangsu, Bukjeju), which are located from $33^{\circ}15'N$ to $38^{\circ}11'N$, were selected according to their latitudes and geographical distances. The seeds of these strains were collected and their contents of mannose and galactose were analyzed. Mannose contents in the seeds were variable, ranging from 17.071 mg/g at its highest (Jangsu) and 6.488 mg/g at its lowest (Geumsan). The contents of galactose also showed remarkable differences, ranging from 9.477 mg/g (Wolseong) to 19.877 mg/g (Jangsu). The local strains were classified into 3 variation types - coastal type I (Wando, Okgu, Bukjeju), the inland type (Jangsu, Weolseong, Danyang, Geumneung, Pyeongchang, Sancheong) and coastal type II (Ganghwa, Seocheon, Tongyeong, Jincheon), as well as 4 strange strains (Gokseong, Yangyang, Pocheon, Geumsan) according to the geographical climatic type and the ratio of mannose to galactose, which indicate the hardness of seeds in Leguminosae and ranged from 0.64 to 1.22. The variation types are very significant genecologically as evidence for microevolution related to natural and artificial selection in cultivated plants.

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참고문헌

  1. Bewley, J. D. and M. Black. 1986. Seeds (Physiology of development and germination). pp. 13-15, Plenum. New York.
  2. Chung, T. H. 1956. Korean flora. Shinjjsa. Korea.
  3. Inoue, K. and I. Washitani. 1989. Geographical variation in thermal germination responses in Campanula punctata Lam. Plant Species Biol. 4, 69-74. https://doi.org/10.1111/j.1442-1984.1989.tb00049.x
  4. Kim, C. H. 1991. Comparative studies on the ecotypic variation of the Robinia pseudo-acacia L. seeds in lobal populations. Ph. D, thesis. Kon-Kuk Univ.
  5. Kim, C. H. 2000. Variation of galactomannan in the seeds of Robinia pseudo-acacia. J. Natural Science. Silla Univ. 8, 19-28.
  6. Kim, C. H. 2005. Geographical variation of galactomannan composition in the seeds of Glycine soja. Korean J. Ecol. 28, 157-161. https://doi.org/10.5141/JEFB.2005.28.3.157
  7. Kim, C. H. 2011. Variations of seed hardness in local populations of Pisum sativum. J. Life Sci. 21, 901-906. https://doi.org/10.5352/JLS.2011.21.6.901
  8. Kim, C. H. 2011. Intraspecific variation of Glycine max according to the ratio of mannose to galactose In the Seeds. Korean J. Environ. Ecol. 25, 295-301.
  9. Kim, C. H., H, J. Lee, and Y. O. Kim. 1993. Electrophoretic variation of seed proteins in Robinia pseudo-acacia. Korean J. Ecol. 16, 515-526
  10. Kim, K. S. 1973. The climates of Korea. Iljisa, Korea.
  11. Korea Meteorological Administration 2001. Cliimatological normals of Korea (1971-2000). Seoul. Korea.
  12. Korea Meteorological Seervice. 1985. Climatic summary of Korea. Seoul. Korea.
  13. Korea Meteorological Seervice. 1985-2003. Annual cliimatological report. Seoul. Korea.
  14. Lee, H. J. and C. H. Kim. 1993. Sees germination and thermal adaptation of seedlings in Robinia pseudo-acacia. Korean J. Ecol. 16, 501-514.
  15. Lee, T. B. 1980. Illustrated flora of Korea, Hyangmunsa. Korea.
  16. McCleary, B. V. and N. K. Matheson. 1974. $\alpha$-D-galactosidase activity and galactoman-nan and galactosylsucrose oligosaccharide depletion in germinating legume seeds. Phytochem. 13, 1747-1757. https://doi.org/10.1016/0031-9422(74)85084-3
  17. McCleary, B. V. and N. K. Matheson. 1975. Galactomannan structure and $\beta$-mannosidase activity in germinating legume seeds. Phytochem. 14, 1187-1194. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)98592-3
  18. McCleary, B. V. and N. K. Matheson. 1976. Galactomannan utilization in germinating legume seeds. Phytochem. 15, 43-47. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)89050-0
  19. Murray, D. R. 1984. Seed physiology. Vol. 1, Academic press, Sydney.
  20. Nakayama, K. 1976. Physiology of seed germination. Uchida Rokakuho. Tokyo.
  21. Randerath, K. 1963. Thin layer chromatography. pp. 277-302, Academic Press. New York.
  22. Reid, J. S. G. and H. Meier. 1970. Formation of reserve galactomannan in the seeds of Trigonella foenum graecum. Phytochem. 9, 513-520. https://doi.org/10.1016/S0031-9422(00)85682-4
  23. Smith, F. and R. Montgomery. 1959. The chemistry of plant gums and mucilages. pp. 324-325, Reinhold, New York.

피인용 문헌

  1. Quality Characteristics of Makgeolli added with Red Bean vol.29, pp.6, 2013, https://doi.org/10.9724/kfcs.2013.29.6.777