콩과의 화분학적 자료를 제공하고 분류학적 연구에 기여하고자, 한국에서 생육하는 콩과 목본식물 12속 31분류군의 화분형태를 광학현미경과 주사형전자현미경으로 관찰하였다. 본 콩과의 화분립 형태는 단립이었으며, 적도면 입상은 약장구형 혹은 드물게 아장구형으로 나타났다. 화분립의 발아구는 적도면에서 일렬로 배열하는 삼공구형이거나 혹은 드물게, 한국에서 생육하는 콩목의 다른 과에서는 나타나지 않는, 삼복개형이었다. 본 과는 표면무늬에서 평활상, 미세공상, DMIP상, 세공상, 다각형 세공상, MAP상, MPG상, PMAP상, VPPS상, VP상, 과립상, 난선상, 망상, 세망상과 같은 다양성을 보여주었다. 화분학적 특징은 개느삼속이 고삼속으로 합병되어야 함을 지지하였고, 골담초속(Galegeae족)과 Sophoreae족 내 Sophora 그룹(Maackia, Sophora, Echinosophora)이 측정된 모든 특징과 표면무늬에서 서로 상당히 유사하였다. 발아구형, 화분립형태 그리고 표면무늬의 차이점에 근거하여 콩과의 11속이 인지되었고, 한국에서 생육하는 목본 콩과의 속수준의 화분검색표와 싸리속의 화분형검색표가 작성되었다. 조사된 Coronilla속과 등나무속 내 분류군들이 표면무늬에 의해 구별이 가능했다.
버드나무아속(亞屬) 6절(節), 15종(種) 2변종(變種) 1품종(品種)에 대(對)한 화분형태(花粉形態)를 광학현미경(光學顯微鏡)(LM)과 전자현미경(電子顯微鏡)(SEM)으로 관찰(觀察) 하였든바 버드나무 아속(亞屬)의 화분(花粉)은 동형(同型) 화분군(花益群)이였으며 화분(花粉)의 형태학적(形態學的) 특징(特徵)에 의(依)하여 6절(節)에 대(對)한 화분(花粉) 검색표(檢索表)를 만들 수 있었다. 또한 Amygdalinae 절(節)과 근녹관계(近綠關係)에 있을 것으로 생각되는 Humboldtianae 절(節)은 본아속중(本亞屬中)에서 가장 진화(進化)된 것으로 보인다.
한국에서 생육하는 단풍나무속 19종 1변종의 화분형태를 광학현미경과 주사형전자현미경을 이용하여 관찰하였던 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 한국에서 생육하는 단풍나무속의 화분에 대하여 4가지형 화분검색표를 작성할 수 있었다. 2. 한국에서 생육하는 단풍나무속의 화분을 발아구 형태와 표면무늬에 의하여 단풍나무형, 청시닥나무형, 네군도단풍형 그리고 설탕단풍형의 4가지 화분형으로 나눌 수 있었다. 3. 화분립의 발아구 형태는 3구형 또는 3공구형이었으며, 표면무늬는 유선상, 난선상, 망상 등으로 나타났다. 4. 화분형태 parameters의 상관분석 결과, 극축의 길이와 발아구의 길이간에 밀접한 관련이 있음을 나타냈다.
한국산 나자식물 5과 12속 19분류군을 대상으로 광학현미경, 주사전자현미경 및 투과전자현미경을 이용하여 화분의 형태를 비교 관찰하고 기재하였으며, 각 과별 검색표를 작성하였다. 분류학적으로 볼 때 취급된 나자식물의 화분립은 모양, 크기, 표면상태, 표면무늬, 기낭의 유무 및 돌기의 유무에 의해 뚜렷이 구분되어 속간 및 속 이하의 분류군에는 유용하였으나, Pinus속내의 종들은 본 연구에서 관찰된 화분립의 크기나 표면무늬에 의해서는 화분형질의 중복으로 인해 종분류는 유용하지 않은 것으로 밝혀졌다. 소나무과내의 Picea속에 속하는 P. koraiensis의 화분립은 기낭의 형태가 불규칙하고, 몸체에 비해 기낭의 크기가 크며, 표벽이 얇기 때문에 기낭을 갖는 Pinus속과 Abies속의 분류군과는 차이점이 뚜렷하다. 또한 Abies속의 특징으로 기재된 모부의 중앙부위에서 기낭쪽으로 갈수록 표벽이 얇아진다는 점, 화분림 몸체의 표면이 비교적 굴곡이 심하지 않다는 점과 화분립의 크기가 크다는 점으로 볼 때 P. koraiensis는 기낭을 갖는 Pinus속과 Abies속 중 Abies속과 화분학적으로 유연관계가 가까운 것으로 추정된다. 투과전자현미경관찰을 통해 기낭을 갖는 화분립을 조사한 결과 근극에는 내표벽과 외표벽이 모두 존재하나, 서로 분리되어 외표벽은 기낭과 연결되고 내표벽은 원극을 이룬다. 또한 구과목의 분류군들에 있어 소나무과를 제외한 주목과, 난우송과 및 측백나무와 일부 분류군의 내표벽이 여러 층으로 구성된 관상구조로 나타났다. 주사전자현미경으로 기낭을 관찰한 결과 표면무늬는 유공상이고 미세한 pit가 존재하는 것으로 관찰되었다. 기낭의 표면무늬는 광학현미경상에서 망상으로 보이나 투과전자현미경으로 관찰해 본 결과 이는 기낭내부의 망상구조가 광학현미경하에서 투시된 것으로 밝혀졌다.
한국산 꿩의다리속(Thalictrum) 17분류군 63집단에 대한 화분형태 관찰과 외부형태 재검토를 통하여 분류군의 한계 설정과 분류군 간의 유연관계를 파악하였다. 화분을 광학 및 주사전자현미경으로 관찰한 결과, 화사가 곤봉-막대기 모양으로 윗부분이 약의 너비보다 넓어지고, 약이 원두 또는 요두인 Sects. Physocarpum, Erythrandra, Tripterium과는 대조적으로, 화사가 실모양으로 가늘거나 약의 너비보다 좁고, 약이 예두-첨두 또는 다소 원두인 Sects. Omalophysa, Camptonotum, Thalictrum은 공구간거리가 멀고, 세 발아구 사이에 있는 자상돌기수가 많고, 화분지름이 크고, 자상돌기 높이가 낮은 경향을 보였다. 본 연구는 한국산 꿩의다리속 분류군이 모두 Microgynes절에 포함되는 Lecoyer (1885)의 분류체계를 지지하고 있으나, 이를 6개 절로 나눈 Tamura (1992)의 분류체계는 지지하지 않고, 만약 나눈다면 Lecoyer (1885)가 지적한 수술 특정과 본 연구에서 조사한 화분형태에 따라 Claviformes와 Filiformes로 나눌 수 있음을 보여준다. 외부형태를 재검토한 결과 한반도에 분포하는 분류군은 자생여부를 파악하지 못한 큰산꿩의다리(T. filamentosum)를 포함하여 총 17분류군(16종)이었고, 이들에 대한 검색표를 작성하고 분류학적 처리를 하였다.
대극과 대극속 Zygophyllidium절의 한계와 종간 유연관계에 대한 가설을 검증하기 위해 기존의 Zygophyllidium절에 속한 8종과 유연관계가 깊은 Poinsettia아속의 5종을 포함하여 13종 화분을 광학 및 주사전자현미경으로 관찰하고 화분의 특징을 기재하였으며 검색표를 작성하였다. 화분 표면의 무늬와 화분형질의 수리분석을 바탕으로 13종을 다음과 같이 4개의 유형으로 구분하였다. 표면 무늬가 미세망상인 Type I(E. hexagona, E. lagunensis, E. hexagonoides, E. bilobata), 망상인 Type II (E. delicatula, E. extipulata, E. dentata, E. heterophylla, E. pulcherrima, E. cyathophora), 표면 무늬는 미세망상이나 망벽의 표면이 편평한 Type III(E. lacera),표면 무늬가 유공상인 Type IV (E. chersonesa, E. eriantha). 본 연구를 통해 Zygophyllidium절을 E. hexagona, E. lagunensis, E. hexagonoides, E. bilobata 4종으로 축소하여 절의 한계를 설정하는 것을 제안하며 기존의 Zygophyllidium절에 포함되었던 E. delicatula, E. exstipulata는 화분 형질로 보아 Poinsettia아속에 포함시키는 것이 바람직한 것으로 생각된다. 유공상의 특징을 갖는 E. eriantha는 E. chersonesa와 함께 Agaloma아속의 종과 유연성이 깊어 보이며, 더 많은 후속 연구를 통해 이들의 위치를 결정할 필요가 있으리라 생각된다.
한국산 향유속 분류군의 분류학적 개정을 위해 영양기관과 생식기관 형질 [외부형태학, 미세형태학, 해부학(엽신, 엽병, 줄기), 화분, 소견과]의 상세한 비교연구를 수행하였다. 한국산 향유속의 화서는 원통형으로 배열되는 분류군도 있으나 대개 꽃이 한쪽으로 치우쳐서 배열하고, 길이는 0.5-10 cm이다. 잎은 난형 혹은 선형으로 길이는 0.2-10 cm이고, 너비는 0.2-6 cm이다. 화서와 잎의 종마다 다른 크기와 모양 등은 종간 구별에 유용한 형질로 나타났다. 식물체의 잎과 포에는 불규칙형(anomocytic)과 교차형(diacytic)의 기공복합체가 관찰되었으며, 소견과의 형태는 난형으로 표면무늬는 다공형이고, 과피는 모두 점액성과피(myxocarpy)의 특징을 가졌다. 화분의 크기는 대부분 중립, 모양은 아장구형, 발아구는 6구형이고, 표면무늬는 전형적인 이중 망상형(bireticulate)이었다. 한국산 향유속 식물에 대한 분류학적 개정을 하였다. 4개의 종이 구별되었고, 각 분류군의 기재문과 검색표를 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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