• 제목/요약/키워드: Megaleranthis saniculifolia

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Complete Chloroplast DNA Sequence from a Korean Endemic Genus, Megaleranthis saniculifolia, and Its Evolutionary Implications

  • Kim, Young-Kyu;Park, Chong-wook;Kim, Ki-Joong
    • Molecules and Cells
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    • 제27권3호
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    • pp.365-381
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    • 2009
  • The chloroplast DNA sequences of Megaleranthis saniculifolia, an endemic and monotypic endangered plant species, were completed in this study (GenBank FJ597983). The genome is 159,924 bp in length. It harbors a pair of IR regions consisting of 26,608 bp each. The lengths of the LSC and SSC regions are 88,326 bp and 18,382 bp, respectively. The structural organizations, gene and intron contents, gene orders, AT contents, codon usages, and transcription units of the Megaleranthis chloroplast genome are similar to those of typical land plant cp DNAs. However, the detailed features of Megaleranthis chloroplast genomes are substantially different from that of Ranunculus, which belongs to the same family, the Ranunculaceae. First, the Megaleranthis cp DNA was 4,797 bp longer than that of Ranunculus due to an expanded IR region into the SSC region and duplicated sequence elements in several spacer regions of the Megaleranthis cp genome. Second, the chloroplast genomes of Megaleranthis and Ranunculus evidence 5.6% sequence divergence in the coding regions, 8.9% sequence divergence in the intron regions, and 18.7% sequence divergence in the intergenic spacer regions, respectively. In both the coding and noncoding regions, average nucleotide substitution rates differed markedly, depending on the genome position. Our data strongly implicate the positional effects of the evolutionary modes of chloroplast genes. The genes evidencing higher levels of base substitutions also have higher incidences of indel mutations and low Ka/Ks ratios. A total of 54 simple sequence repeat loci were identified from the Megaleranthis cp genome. The existence of rich cp SSR loci in the Megaleranthis cp genome provides a rare opportunity to study the population genetic structures of this endangered species. Our phylogenetic trees based on the two independent markers, the nuclear ITS and chloroplast MatK sequences, strongly support the inclusion of the Megaleranthis to the Trollius. Therefore, our molecular trees support Ohwi's original treatment of Megaleranthis saniculifolia to Trollius chosenensis Ohwi.

Temperature-driven changes of pollinator assemblage and activity of Megaleranthis saniculifolia (Ranunculaceae) at high altitudes on Mt. Sobaeksan, South Korea

  • Lee, Hakbong;Kang, Hyesoon
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제42권4호
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    • pp.265-271
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    • 2018
  • Background: Temperature-driven variation in pollinator assemblage and activity are important information, especially at high altitudes, where rising temperature trends exceed global levels. Temporal patterns of pollinators in a flowering season can be used as a proxy to predict the changes of high-altitude plants' mutualistic relationships. We observed a spring temperature change in one population of a high-altitude endemic species, Megaleranthis saniculifolia on Mt. Sobaeksan, and related it to pollinator assemblage and activity changes. Methods: This study was conducted at two sites, each facing different slopes (NE and NW), for two times in the spring of 2013 (early-flowering, April 27-28, vs. mid-flowering, May 7-8, 2013). We confirmed that the two sites were comparable in snowmelt regime, composition of flowering plants, and flower density, which could affect pollinator assemblage and activity. Pollinator assemblage and activity were investigated at three quadrats ($1m^2$ with 5-m distance) for each site, covering a total of 840 min observation for each site. We analyzed correlations between the temperature and visitation frequency. Results: Twelve pollinator species belonging to four orders were observed for M. saniculifolia at both sites during early- and mid-flowering times. Diptera (five species) and hymenopteran species (four species) were the most abundant pollinators. Pollinator richness increased at both sites toward the mid-flowering time [early vs. mid = 7 (NE) and 3 (NW) vs. 9 (NE) and 5 (NW)]. Compared to the early-flowering time, visitation frequency showed a fourfold increase in the mid-flowering time. With the progression of spring, major pollinators changed from flies to bees. Upon using data pooled over both sites and flowering times, hourly visitation frequency was strongly positively correlated with hourly mean air temperature. Conclusions: The spring temperature change over a relatively brief flowering period of M. saniculifolia at high altitudes can alter pollinator assemblages through pollinator dominance and visitation frequency changes. Thus, this study emphasizes information on intra- and inter-annual variations in the mutualistic relationship between pollinators and M. saniculifolia to further assess the warming impacts on M. saniculifolia's reproductive fitness.

기후변화에 따른 우리나라 특산식물의 잠재적 분포적지 변화 예측 - 모데미풀을 중심으로 - (Projecting Climate Change Impact on the Potential Distribution of Endemic Plants (Megaleranthis saniculifolia) in Korea)

  • 이상혁;정휘철;최재용
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.75-84
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    • 2012
  • The importance of the genetic value of native plants has been raised recently after the adoption of Nagoya Protocol. In this stream, this research focused on the future distribution of Megaleranthis saniculifolia which has been evolved and adapted to Korean natural environment and classified as an endemic endangered species by IUCN. The distribution of the species in future are projected based on 'present potential distribution area' by adopting SRES (Special Report on Emission Scenarios) A1B climate change scenario using 6 types of GCM (General Circulation Model). The major results of the research are as follows : habitats of Megaleranthis saniculifolia. (1) will be reduced by 44% nation wide; (2) in Chungcheongngnam Do and Jeollanam Do will be the most affected; and (3) in high altitude in Chungcheongbuk Do, Gyunggi Do and Gangwon Do will be relatively less affected.

소백산국립공원 아고산지역 모데미풀 (Megaleranthis saniculifolia Ohwi, Ranunculaceae)의 교배체제와 개화특성 (Mating Systems and Flowering Characteristics of Megaleranthis saniculifolia Ohwi in a Subalpine Zone of Sobaeksan National Park)

  • 이학봉;이혜선;강혜순
    • 생태와환경
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    • 제50권1호
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    • pp.116-125
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    • 2017
  • 극한 기후에서 수분매개자가 부족한 고산식물은 번식보장을 위해 자가수정을 겪는 것으로 믿어졌다; 그러나 반대되는 증거도 있다. 고산지역에서 융설체제는 고산식물의 개화시기와 개화기간 같은 생활사 특성을 변화시키는 기능을 한다; 그러나 국내의 고산식물에 대한 융설체제 효과는 검정된 바 없다. 본 연구에서는 소백산 정상부의 아고산식물인 모데미풀의 자웅이숙성, 교배체제, 두 개체군[이른 융설 구역과 늦은 융설 구역(각기 ESP와 LSP)]의 개화특성을 조사하였다. 모데미풀은 암술과 수술의 성숙시기가 부분적으로 겹치는 불완전 자예선숙성을 나타냈다. 교배실험의 결과 대조구와 인공타가수분 처리구가 자율 및 인공자가수분 처리구보다 꽃당 골돌 및 종자를 유의하게 더 많이 생산하였다. 취과성숙률에 근거한 자율자가 수정지수(AI)와 자가화합성지수(SI)는 각기 0.33, 0.50이었다. ESP의 융설이 LSP보다 10일 빨랐고 이에 따라 ESP와 LSP의 개화수명과 계화계절이 현저한 차이를 보였으나 두 개체군의 개화절정일은 거의 차이가 없었다. 결론적으로, 소백산 아고산지역 모데미풀은 수분매개자 서비스를 통해 거의 타가수정으로 번식하는 조건부타가수정 식물이다. 또한 기후변화로 인한 융설 시점(이른 vs. 늦은)과 후속적인 개화특성의 변동은 이미 희귀식물인 모데미풀을 더욱 위협할 가능성이 있다.

미나리아재비과 동의나물아족의 종피형태와 분류학적 검토 (Taxonomic Implications of Seed Coat in the Subtribe Calthinae (Ranunculaceae))

  • 허권;서영배
    • 식물분류학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.1-16
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    • 2008
  • 한국 고유종인 모데미풀의 분류학적 검토를 위하여 모데미풀과 근연분류군의 종피 형태를 관찰하였다. 모데미풀의 종피 형태는 외종피 세포가 책상조직모양의 후벽세포로 발달하는 외종피외층형으로 나타났고, 종피의 표면은 오목형 구조를 보였다. 근연분류군인 동의나물의 외종피 외층은 입방형(cuboid)이며, 표면구조는 매끄러워서 모데미풀과 같은 책상조직 형태의 후벽세포로 잘 발달하였으며, 종피 표면 구조는 오목형과 볼록형이 연속적으로 나타났다. 이것은 모데미풀속의 종피구조가 금매화속의 종피구조 범위내에 포함됨을 암시하고 있다. 따라서 동의나물 아족에서는 종피의 해부형태와 표면구조가 아족내에서 분류학적 평가에 유용하게 사용될 수 있었다. 결론적으로, 종피의 표면구조와 행부형태 특징은 고유종인 모데미풀이 동의나물속이나 Calathodes속보다는 금매화속에 보다 가깝다는 것을 나타내었다. 종피의 오목형 표면구조와 잘 발달된 외종피 외층형 종피유형은 모데미풀과 금매화속이 함께 공유하는 형질이었다.

모데미풀 자생지의 환경특성과 식생 (Environmental Characteristics and Vegetation of Megaleranthis saniculifolia Ohwi Habitats)

  • 장수길;천경식;정지희;김진수;유기억
    • 환경생물
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    • 제27권3호
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    • pp.314-322
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    • 2009
  • 특산속 식물인 모데미풀의 자생지 식생을 비롯해 환경 및 토양 특성을 조사하여 보존 및 복원 시 기초자료를 제공하고자 하였다. 모데미풀의 자생지는 770~1,440m에 위치하고, 경사는 $0{\sim}20^{\circ}$로 완만하였으며, 주로 계곡부 북사면에 불연속적인 군락을 형성하고 있었다. 식생분석결과 78개 방형구 내에서 조사된 분류군은 총 111종류였다. 중요치는 모데미풀이 27.05%로 가장 높았으며, 모데미풀과 비슷한 환경을 선호하는 분류군으로는 박새 (5.67%), 현호색 (5.32%), 눈개승마 (4.35%), 벌깨덩굴(4.06%), 홀아비바람꽃(3.91%) 등으로 나타났다. 자생지 상층 수목 중 교목층은 층층나무, 가래나무, 신갈나무, 당단풍나무, 고로쇠나무 등이 우점종으로 나타났고, 아교목층은 당단풍나무와 까치박달이 높은 빈도를 보였으며, 관목층은 물참대와 귀룽나무가 우점하였다. 종다양도는 평균 1.16이었고, 우점도와 균등도는 각각 0.12와 0.81로 나타났다. 토양의 포장용수량은 평균 26.41%이었으며, 유기물 함량은 7.83%로 나타났고, pH는 5.83으로 확인되었다. 환경특성과 식생 및 토양 분석 결과에 기초한 상관분석에서는 경사와 pH, 경사와 유기물함량, 우점도와 중요치, 종다양도와 종풍부도가 정의 상관관계를, 우점도와 종다양도, 종다양도와 중요치는 부의 상관관계를 보였다.

모데미풀속과 근연속들의 형태 및 분포 비교 (미나리아재비과) (Comparison of the morphology and distribution of the genus Megaleranthis Ohwi with those of its relative genera (Ranunculaceae))

  • 손동찬;조경진;고성철
    • 식물분류학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.315-323
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    • 2011
  • 모데미풀(Megaleranthis saniculifolia Ohwi, monotype)의 외부형태학적 특징과 분포역을 조사하였다. 또한 근연속으로 알려진 금매화속(Trollius L.)과 Calathodes속(Calathodes Hook.f. et Thomson)의 질적 외부형태학적 형질에 대한 유집분석을 통하여 모데미풀속의 분류학적 위치에 대해 고찰하고자 하였다. 그 결과, 모데미풀은 금매화속, Calathodes속과 0.385의 낮은 유사도를 나타냈으며, 금매화속은 Calathodes속과 함께 유집되어 모데미풀속과 뚜렷이 구분되었다. 모데미풀은 화피편이 존재하는 특징으로 Calathodes속 식물과 뚜렷이 구분되며, 금매화속 식물과는 꽃 아래에 경생엽 대신 한 매의 총포엽을 가지고 있고, 골돌의 맥은 분지되지 않는 특징에 의해 구분된다. 상기 3속의 분포역에 있어서 금매화속과 Calathodes속 식물은 이들의 분포경계지인 중국의 사천성과 운남성지역에서, 모데미풀과 금매화속 식물은 이들의 분포경계지인 한반도 북부지역에서 각각 부분적으로 중복되나, 전체적으로 볼 때 이들 각각은 나름대로의 독립적인 분포역을 가지고 있다. 따라서 모데미풀은 근연속들과의 외부형태학적 차이가 분명하고, 분포역을 비교해 볼 때 독립된 속으로의 처리가 타당하다고 판단된다.

한라산 모데미풀(미나리아재비과) 자생지 분포 특성 (Distribution of Megaleranthis saniculifolia Ohwi (Ranunculaceae) in Mt. Halla, Jeju Island)

  • 한종원;이가형;양선규;강신호
    • 한국자원식물학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.179-186
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    • 2010
  • 한라산에 자생하는 한국특산 모데미풀의 보전 및 복원을 위한 기초자료를 제공하기 위하여 생육지 특성을 연구하였다. 모데미풀의 자생지는 해발 1,075 m에 위치하고 경사는 $60-70^{\circ}$로 매우 가파른 암석지대로, 어리목 계곡의 북사면 일대에 소수의 개체가 불연속적이며 제한적으로 분포하였다. 조사는 모데미풀이 확인된 2개 지역과 분포하지 않는 인근지역을 조사하여 비교 하였다. 조사구 1은 교목층(35%)이 10-12 m로 형성되어 24종류의 식물종이 확인되었으며, 토양은 pH 5.59, 수분함량 9.39%, 유기탄소함량 8.22%, 유기물함량 14.17%로 조사되었다. 조사구 2는 굴피나무, 고로쇠나무로 형성된 수관(8-12 m, 40%)하에, 15종류의 식물종이 확인되었으며, 토양은 pH 5.07, 수분함량 4.99%, 유기탄소함량 5.34%, 유기물함량 9.21%로 조사되었다. 대조구의 경우는 서어나무 교목층(10 m, 10%)하에, 14종류의 식물종이 확인되었으며, 토양은 pH 5.27, 수분함량 6.23%, 유기탄소함량 4.74%, 유기물함량 8.17%로 조사되었다. 본 연구에서 확인된 위협 요인으로는 다른 종과 생육지 경쟁에서의 도태, 매우 가파른 자생지 구조 등의 자연적인 요소와 계곡 정비와 같은 인위적인 요소로 판단되었으며, 보전을 위한 현지 내외 보호가 필요할 것으로 판단된다.

모데미풀의 자생지별 외부형태 및 식생 (External morphology and vegetation of Megaleranthis saniculifolia populations in four different habitats)

  • 유기억;이우철;오영주
    • 한국자원식물학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.312-323
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    • 1999
  • 모데미풀 자생지 4지역(광덕산, 태기산, 점봉산, 소백산)에 대한 유연관계를 알아보기 위하여 외부형태, 주성분분석과 유집분석, 식생 및 토양분석을 실시하였다. 연구 결과, 외부형태형질 중 유의성이 있는 형질로는 주로 꽃에 관한 형질과 삭과에 대한 형 질, 즉 꽃받침의 길이와 폭, 꽃받침지수, 꽃받침 열편에 거치의 존재유무, 화경의 길이와 분지 유무 등은 4집단을 구분하는데 유의성이 있는 형질로 나타났다. 그러나 식물의 높이, 총포, 종자의 특징 등은 변이가 매우 심하여 형질로서 가치가 없는 것으로 나타났다. 13가지의 양적 형질을 이용한 주성분분석 결과 주성분1(31.3%), 주성분2(20, 7%), 주성분 3(15.8%)이 총 67.79%의 기여율을 보였으며 주성분 1과 2를 이차원공간에 도시한 결과 태기산집단은 다른 세집단과 구별이 가능하였다. 평균연결방법과 Ward's법에 의한 유집분석 결과, 유집군들의 구성은 거의 동일하게 나타났으며, 집단간에는 서로 중복되어 나타나 구별이 불가능하였다. 식생조사 결과 상대피도와 상대빈도에 의한 중요치는 모데미풀이 50.82%로 가장 높게 나타났으며 그 다음으로는 눈개승마(12.64%), 현호색 (11.62%), 박새(11.45%), 홀아비바람꽃(8.96%), 벌깨덩굴(8.76%), 터리풀(7.06%), 진범(5.66%), 큰개별꽃(5.45%), 솜때(5.25%)의 순으로 나타나 이 종류들이 모데미 풀과 친화도가 높은 것으로 나타났다. 지역별로는 전지역에서 모데미풀이 가장 높았고 중요치가 높은 종류들은 자생지 별로 약간 차이를 보였다. 종다양성은 평균 1.40으로 나타났으며 광덕산(1.31)이 가장 높고 점봉산(1.17)이 가장 낮았다. 토양의 pH는 평균 5.25로 대부분 비슷하였고, 소백산은 Mg의 함량은 가장 낮았지만, E.C., 포장용수량, 유기물, 인산, Ca, K함량이 가장 높게 나타났다. E.C., 유기 물함량, Ca의 함량은 광덕산이 가장 낮았으며, 점봉산은 Mg의 함량이 가장 높은 반면 포장용수량, 인산, K의 함량이 가장 낮게 나타났다.

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