한국산 솜다리속 (Leontopodium R. Br. ex Cassini)은 5종으로 기재되어 왔으나, 이들의 분류학적 위치에 대해서는 이견이 존재하였다. 이들의 분류학적 한계를 명확히 하고자 건조표본과 야외관찰등을 근거로 외부형태학적 형질을 재검토하였다. 식물체의 높이, 경생엽 기부의 형태, 화서의 위치 및 형태, 털의 형태, 개화기 잎의 유무, 총포편 털의 형태 등은 한국산 솜다리속 분류군을 식별하는데 유용한 형질로 확인되었다. 이러한 외부형태 형질을 바탕으로 왜솜다리 (L. japonicum) 및 근연분류군들 (L. coreanum, L. hallaisanense)의 분류학적 관계를 논의하였다. 또한 설악솜다리 (L. seorakensis)는 산솜다리 (L. leiolepis)의 형태적인 변이폭에 포함되므로, 이명으로 처리하였다. 본 연구에서 한국산 솜다리속은 솜다리, 한라솜다리, 산솜다리, 들떡쑥(L. leontopodioides) 4분류군으로 정리하였으며, 한국산 분류군의 검색표 및 각 종의 형질 기재와 도해를 제시하였다.
Korean L. leiolepis of the genus Leontopodium could be discriminate from the foreign L. alpinum using random amplified polymorphic DNA (RAPD). Among the 12 URP markers used for the detection, the URP-5 marker and the URP-7 marker detected polymorphic DNA bands, ranging from 400-1000 bp in the size of amplified DNA fragments.
한국산 솜다리속 4종에 대한 염색체수를 조사하였다. 산솜다리(L. leiolepis)의 염색체수는 설악산에서 채집된 개체에서 2n = 24로 처음으로 보고되었다. 왜솜다리(L. japonicum) 염색체수는 국내 3지역에서 조사된 개체에서 모두 2n = 28로 동일하였다. 하지만 기존 보고된 한국(2n=26)과 일본산(2n=21, 26)과는 차이를 보였다. 같은 sect. Nobilia에 속하며 형태적으로 유사한 왜솜다리와 한라솜다리(L. hallaisanense)는 염색체수가 2n = 28로 동일하였다. 한국산 들떡쑥(L. leontopodioides)의 염색체수(2n = 24)는 기존 러시아산에서 보고된 것(2n = 26)과 차이를 보였다. 한국산 솜다리속 종들의 염색체는 모두 4배체이거나 이수체로 생각된다.
광합성 경로의 전환은 현화식물의 계통에서 여러 번에 걸쳐서 독립적으로 일어난 진화적 사건으로서 사초과에서는 다섯 번 이상 발생한 것으로 추정되고 있다. 방동사니족에서 나타난 C4 광합성 경로로의 전환은 한 번 발생하였으며 이는 방동사니족 내 C4 식물의 공유파생형질로 여겨진다. 방동사니족에 포함된 속들의 형태학적 한계는 분자계통학적 유연관계와 일치하지 않으며, 특히 다계통군으로 여겨지는 방동사니속의 한계는 계통분류학적으로도 논란이 되고 있다. 본 연구에서는 한국산 방동사니족 식물의 광합성 경로와 분자계통을 비교하고자 하였다. 해부학적 관찰을 통해 우리나라 방동사니족 식물 20종(방동사니속 18종, 파대가리속 1종, 세대가리속 1종)의 광합성 경로를 확인하였다. 또한 nrITS, rbcL, trnL-F의 염기서열에 근거하여 각 분류군의 분자계통학적 위치를 파악하고자 하였으며, 분류군 전체의 계통을 파악하기 위하여 선행연구 결과와 함께 분석하였다. 엽록체가 밀집된 광합성 조직의 위치에 따라 우리나라 방동사니속 식물 중 병아리방동사니와 우산방동사니, 모기방동사니, 알방동사니의 네 종은 C3 식물로 확인되었고, 나머지 14종의 방동사니속 식물, 파대가리, 그리고 세대가리는 C4 식물로 결정되었다. 또한 분자계통학적 분석에서 방동사니족은 CYPERUS 분계군과 FICINIA 분계군으로 구분되었으며, 우리나라 방동사니족 식물은 모두 CYPERUS 분계군에 속하였다. CYPERUS 분계군내에서 C4 식물들은 단계통군을 형성하였지만 각 분류군 간의 유연관계는 명확하게 나타나지 않았다. 분자계통수에서 세대가리속과 파대가리속은 C4 식물인 방동사니속 식물들과 함께 단일 분계군을 형성함으로서 각각 독립된 속으로서 지지 되지 않는다. 이는 기존의 연구결과와 일치하며, CYPERUS 분계군에 속한 속들의 계통분류체계를 명확하게 하기 위해서는 면밀한 형태학적 연구와 더불어 높은 해상력을 갖춘 분자계통학적 연구가 이루어져야 할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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