참나무속(Q. serrata, Q. dentata, Q. mongolica var. crispula, Q. aliena)의 인공교배에 의 한 종간잡종의 묘목을 조취(鳥取)대학농학부 구내의 묘포장에 식재하였다. 또한 조취(鳥取)대학 산산(蒜山)연습림에서 자연교잡종(Q. fabri와 $Q.{\times}mccormickii$) 가계의 묘목을 선발하여 조취(鳥取)대학 산산(蒜山)연습림에 식재하였다. 인공종간잡종 $F_1$은 4년생, 자연교잡종 $F_1$은 3년생 때에 개화하였다. 2001년도에 이 중에서 개화한 개체로부터 화분과 종자를 채취하여 화분의 크기와 임성, 종자의 활력을 조사하였다. 인공종간잡종 화분의 발아율은 1개체를 제외하고 84% 이상이었고, 화분관의 신장도 양호하였다. 인공종간잡종의 건전한 종자의 발아율은 90% 이상으로 양친과 비슷한 높은 발아율을 보였다. 자연잡종 가계의 종자도 건전한 종자의 발아율은 각 가계의 평균이 64% 이상이었고, Q. fabri, $Q.{\times}mccormickii$의 자식종자도 높은 번식 능력을 유지하는 것으로 나타났다.
Drosophila melanogaster(OR)와 D. simulans(09) 및 그들 종간 잡종 사이의 형태적 유연관계를 비교하기 위하여 내.외부생식기 및 성즐을 조사하였다. 이를 위하여 D. melanogaster 암컷과 D. simulans 수컷의 교배에서 암컷을, 그 정역 교배로서 수컷을 얻었으며 두 종간 사이의 잡종 $F_{1}$들은 모두 불임이었다. 내부생식기의 비교에서, 두종간 (melanogaster female $\times$ simulans male) 잡종 {$F_{1}$ 암컷의 경우는 양쪽 난소가 모두 퇴화된 형태였으며, 그 정역교배에 의한 $F_{1}$ 수컷의 정소는 미발달된 상태로 남아 있었다. 이런 형태적 특징은 D. melanogaster P-M system에서의 hybrid dysgensesis에 의한 양상과 매우 유사하였다. 수컷의 앞다리 제1부절에 존재하는 성즐의 평균 치열수는 D. melanogaster와 D. simulans에서 각각 10.73개와 8.35개 였으며, 잡종 $F_{1}$ 수컷의 경우는 9.97개 정도였다. 두 종간 잡종 $F_{1}$ 수컷의 외부 생식기의 전체적인 형태는 D. melanogaster와 비슷하였으나, 부분적으로 D. simulans에 유사하거나 중간적인 형질을 가지는 mosaic 구조였다.
Drosophila melanogaster와 D. Simulan는 전세계적으로 분포하며, D. Sechellia 는 Africa의 Seychelles 제도에만 서식하는 지역종으로, 모두 D. melanogaster complex에 속하는 동포종이다. 이들 D. melanogaster complex 3종을 대상으로 종간 교배를 통한 잡종을 형성하여 성증(sex-bomb)과 생식궁(genital arch)의 표현형적 유연관계를 부모계통과 상호 비교하였다. 상기 3종들 사이의 교배를 통해 4가지 유형의 잡종 수컷을 얻었으며 이들은 모두 불임이었다. 성즐의 평균 치열 수는 D. melanogaster(OR)가 10.73개, D. sechellia(Ja)는 10.69개였으며, D. simulans($O_9$)에서는 8.35개였다. 종간 잡종의 치열수 분석으로 뚜렷한 성즐의 유전양식을 제시할 수가 없었다. 외부 생식기를 구성하는 각 부속기관 중 분류상 중요 기준이 되는 생식궁은 종 특이적 모양을 띠고 있었으며, 종간 접종 생식궁의 일반적인 형태는 부모종간의 중간형인 mosaic 구조였다.
연초 N. glauoa(2n=24)와 N. langsdorffii(2n=18)의 종간상 호교잡에 의하여 종간잡종을 획득하였다. N. glauca $\times$ N. langsdorffii 교잡에서는 100%의 F$_1$ 종자를 획득할 수 있었으나, N. langsdorffii $\times$ N. glauca교잡에서는 종자결실이 극히 불량하였다. 그러나 종자 발아율은 모두 양호하였으며, 정상 식물체로 생장하였다. F$_1$식물체의 chromosome수를 조사한 결과 모두 2n=21개로 종간잡종임이 확인되었으며, 엽병의 존재여부 및 형태, 잎의 형태, 꽃잎의 형태와 색깔 및 크기, 화분의 색깔 등의 형태적 특성을 조사한 결과 모두 종간잡 종임을 재차 확인 할 수 있었다. F$_1$잡종식물체에서는 spontaneous tumor인 genetic tumor가 형성되었으며, N. glauca을 모본으로 한 교잡체에서는 생식생장기부터 형성되었고, N. langsdorffii을 모본으로 한 잡종체에서는 생식생장기 이후에만 형성되었다. 특히 genetic tumor 조직을 기내에서 식물호르몬 무첨가 배지에서 배양할 경우 생장이 매우 왕성하였으며 많은 teratoma shoot를 형성하였다. 또한 genetic tumor 조직이 아닌 일반 F$_1$식물체의 잎과 줄기절편도 식물호르몬 무첨가 배지에 접종되었을 때에도 15일경부터 callus가 왕성히 형성되었으며, 30일경부터는 수많은 teratoma shoot가 형성되었다. 식물호르몬 무첨가배지에서 잡종체의 teratoma shoot 형성은 N. langsdorffii $\times$ N. glauca 보다 N. glauca $\times$ N. langsdorffii가 더 양호한 경향을 보였다. Teratoma shoot 중에서는 뿌리는 가지고 있지 않지만 지상부가 정상적으로 자란 shoot를 절취하여 다시 조직배양 할 경우에는 영양생장기에 배양잡종식물체에서 많은 genetic tumor가 형성되었다.
납자루아과 담수어류인 각시붕어 Rhodeus uyekii와 묵납자루 Acheilognathus signifer의 속간 잡종으로 의심되는 개체를 북한강 지류인 조종천에서 채집하였다. 외부 형태 형질, 체색 반문, 혼인색 등을 비교한 결과 체색, 등지느러미, 뒷지느러미, 꼬리지느러미의 반문과 색깔, 체표의 반점과 종대 등이 두 종간의 중간형질을 보여 주고 있었다. 본 개체가 두 속간의 분류 형질인 수염은 없고 유공 측선 비늘수가 많은 점 등은 두 종간 자연 잡종으로 사료되었다. 두 종간 인공 교잡종의 생산은 자연 잡종의 출현 가능성을 시사하였다.
경제성이 높은 어종인 무지개송어와 은연어를 대상으로 두 종간의 장점을 갖춘 신품종을 개발하기 위하여 종간 잡종 및 잡종 3배체를 유도하였다. 그 결과, 잡종의 부화율은 $51.7\%$로 여타 대조군에 비해 낮았으나 잡종 3배체의 부화율은 $77.6\%$로 무지개송어 3배체와 유사한 부화율을 보였다. 또한 부화 2개월후의 생존율은 잡종인 경우 $1.7\%$로 매우 낮았으나 잡종 3배체는 $54.5\%$로 무지개송어 3배체의 $56.6\%$ 생존율과 유사하였다. 잡종의 세포 및 핵의 평균 크기는 양친으로 사용된 두 종의 중간을 보였으며 잡종 3배체의 세포 및 핵의 크기는 잡종에 비해 크게 나타났다. 잡종의 염색체수는 60개로 나타나 n=30의 염색체수를 가진 무지개송어 난자와 n= 30의 염색체수를 가진 은연어 정자와 교배된 개체만이 생존력을 갖는 것으로 나타났다. 잡종 3배체의 경우 그의 염색 체수는 $90\~93$개로 Robertsonian형의 전좌에 의한 염색체 다형현상을 보여주었다.
소나무속(屬) Diploxylon아속(亞屬)의 종간잡종(種間雜種)인 일대잡종(一代雜種) ${\times}$ P. rigitaeda와 여교잡종(戾交雜種)인 ${\times}$ P. rigida rigitaeda와 ${\times}$ P. rigitaeda rigida, ${\times}$ P. rigitaeda의 $F_2$ 및 자연잡종(自然雜種)인 ${\times}$ P. rigitaeda Wind등(等)의 임성종자확득율(稔性種子穫得率)을 기준(基準)으로 한 교배친화력(交配親和力)과 분류학상(分類學上)의 유연관계(類緣關係)를 검토(檢討)하는 동시(同時)에 조림지(造林地)에 있어서의 생장비교(生長比較), 침엽(針葉)의 해부형태비교(解剖形態比較), phenol성(性) 물질(物質)에 의(依)한 특성비교(特性比較) 및 isoperoxidase의 변이비교등(變異比較等)을 구명(究明)하여 금후계획적조림(今後計劃的造林)에 공헌(貢獻)할 잡종채종림조성(雜種採種林造成) 여부(與否)와 우량잡종간(優良雜種間) 및 기량친종간(其兩親種間)의 차이점(差異點)을 분별(分別) 관찰(觀察)한 결과(結果) 다음과 같은 성적(成績)을 얻었다. 1. 각공시수종(各供試樹種)을 Shaw, Pilger 및 Duffield등(等)의 분류식(分類式)에 준(準)하여 각조합별(各組合別) 임성종자확득율(稔性種子穫得率)을 기준(基準)으로 교배친화력(交配親和力)과 유연관계(類緣關係)를 검토(檢討)한바 각조합(各組合)의 양친종간(兩親種間)에는 상당(相當)한 교배친화력(交配親和力)이 있었고, 근연간(近緣間)임을 알 수 있었으며, 각조합별(各組合別) 최고임성종자확득율(最高稔性種子穫得率)은 67~87%이었다. 2. 각조림지(各造林地)에서의 수고(樹高) 및 근시경(根元徑) 생장비교(生長比較)에서 수종간(樹種間)에 1~5% 수준(水準)으로 고도(高度)의 유의성(有意性)이 있었으므로 재적비(材積比)에서도 P. rigida 보다 28~80%의 보다 월등(越等)한 생장(生長)을 보여 조림상(造林上) 유용성(有用性) 가치(價値)가 있는 우수잡종(優秀雜種)으로 기대(期待)되며, ${\times}$ P. rigitaeda를 제외(除外)한 잡종송(雜種松)은 내한성(耐寒性)에 있어서 P. rigida의 형질(形質)을 받어 전연(全然) 동해(凍害)를 받지 않았으므로 내한력(耐寒力)이 강(强)함을 알 수 있었다. 3. 침엽(針葉)의 해부형태(解剖形態)에 있어서 제형질중(諸形質中) 일부(一部) 예외(例外)도 있었으나 각잡종송(各雜種松)은 대부분(大部分)이 hypoderm에서 biform이었고, resin canal에서는 중위(中位)를 나타냈으며, fibrovascular bundle에서는 대부분(大部分)이 양친종(兩親種)의 중간형질(中問形質)을 나타냈으므로 각잡종(各雜種)과 그 양친종간(兩親種間)의 식별(識別)은 어느정도(程度) 가능(可能)함을 보았다. 4. Phenol성물질(性物賢)에 의(依)한 특성비교(特性比較)에서 각공시잡종(各供試雜種)이 P. rigida와 공(共)히 Rf値 0.66인 phenol물질(物質) 7번(番)이 담황색(淡黃色)으로 반응(反應)되었으나 P. taeda에는 반응(反應)이 나타나지 않았으므로 양친종간(兩親種間)에는 현저(願著)한 식별(識別)을 할 수 있었다. 5. 과산화(過酸化) 동위효소형(同位酵素型)의 변이(變異)는 각공시수종(各供試樹種)에 출현(出現)된 band의 수(數)와 위치(位置) 및 활성도(活性度)의 차이(差異)가 상이(相異)하므로 어느정도(程度) 식별(識別)이 가능(可能)함을 알 수 있었다.
Drosophila simulans와 D. mauritiana는 동일 subgroup에 속하는 동포종으로, 전자는 전세계 분포종이며, 후자는 Mauritius 섬에만 서식하는 지역종이다. D. simulans의 성즐(sex comb)은 약 9.83개의 치열로 구성되어 있으며, D, mauritiana의 성즐 치열수는 약 12.90개 정도이다. D. simulans의 생식궁(genital arch)은 큰 반월형이며, D. mauritiana는 가는 막대형이다. 두 종간 성즐의 치열수와 생식궁의 형태적 차이에 미치는 X 염색체의 효과를 알아보기 위한 유전적 분석을 실시하였으며, 이를 위하여 X 염색체상 돌연변이 유전자들을 가지는 D. simulans 계통과 정상의 D. mauritiana 사이의 잡종 {TEX}$F_{1}${/TEX}을 부모계통과 역교배를 실시하여 얻은 자손들을 대상으로 상기 두가지 형질의 분석을 실시하였다. F1의 성즐 치열수는 평균 11.79개 정도였으며, 외부생식기의 일반적인 형태는 D. simulans와 D. mauritiana의 중간형이었다. 성즐의 치열수와 외부생식기의 주요 특징분석에서 X 염색체 효과에 따른 유의적인 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.
버들치, 버들개의 공서지역에서 2종 사이의 종문제를 명확히 구명하기 위해 883개체를 채집하여 형태형 질과 유전자분석을 실시하여 생식적 격 리기작 여부를 조사한 결과는 다음과 같다. 2종 사이 에 잡종개체가 약 12%( n = 104) 발견되었다. 형 태분류형 질인 측선상부린수( SAL)의 경우 버들개와 버들치가 각각 SAL = 24.25$\pm$1, 32, 16.93 $\pm$ 0.92로 뚜렷한 차이를 나타내었으나 잡종개체는 평균 SAL = 19.56$\pm$1.80으로 중간값을 나타내었다. 잡종개체 중 F2 이상의 잡종개체 비율은 약 2.7%로 Fl(9"yp)에 비해 현저히 낮고, 잡종개체의 출현률이 기 대치보다 낮은 것으로 보아(P < 0.001) 2종간에 자유교배가 되지 않으며 따라서 Predating isolating mechanism이 작용한다고 보며 또한 잡종개체의 치사율이 높은 점으로 보아 이들사이에는 Postdating isolating mechanism도 동시에 작용한다고 사료되며 따라서 이들 2종은 비교적 최근에 분화된 별종임이 재확인 되었다. 되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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