비짜루과 둥굴레속(Asparagaceae: Polygonatum)은 전 세계적으로 약 90여 종이 알려져 있으며, 유럽, 북아메리카, 아시아 등 북반구 온대 지역에 집중적으로 분포한다. 국내 둥굴레속 분류군은 총 16분류군이며, 이중 잎이 호생하고, 난형에서 타원형 모양의 엽질성 포를 가지며, 화피통 내부에 털이 없고, 수술대 표면에 돌기가 나있는 분류군들은 용둥굴레열(series. Bracteata)에 속한다. 그러나 이들은 종간 교잡 또는 주요 기관의 형질 변이가 다양하여 중간형질을 보이는 개체군들에 대한 종 식별에 많은 어려움이 있었다. 경남 창원시에서 채집된 목포용둥굴레(P. cryptanthum) 변이 개체집단는 기존의 목포용둥굴레와 달리 식물체 높이와 화경·소화경이 길며, 포 부착위치의 변이 폭이 넓으며, 포가 타원형이고 밖으로 말리는 습성으로 형태적 차이가 나타났다. 따라서 본 연구에서는 명확한 분류학적 실체를 구명하고자 분자생물학적 계통분석(nrDNA ITS + cpDNA matK, trnK-rps16, rps16, rbcL) 연구를 진행중에 있다.
1988년 6월에서 8월 사이에 충남 보령군 웅천면 웅천천에서 어류상을 조사하던 중 돌고기 Pungtungia herzi와 감돌고기 Pseudopungtungia nigra 사이의 속간(屬間) 잡종(雜種)이라 의심되는 개체를 채집하였다. 형태형질(形態形質)과 계측형질(計測形質)의 비교조사 결과, 두 속간(屬間)의 key character인 지느러미 반문의 pigmentation, 그리고 입의 모양과 위치 등에서 중간형질 (intermediary)을 보여주고 있어서 본 개체는 두 속간(屬間)의 자연잡종(自然雜種)이라 생각되었다.
동양배의 교배육종 효율을 증진시키기 위하여 13품종의 교배친을 이용한 15 조합으로부터 얻어진 교배실생 4,035주를 공시하여 과실의 품질과 밀접한 상관이 있는 육질관련 주요 형질에 대한 유전력, 양친평균과 실생평균과의 상관과 후대실생의 분포특성을 분석하였다. 배 과실 육질관련 형질의 유전력은 조합에 따라 차이는 있으나 경도, 육질경도, 육질밀도, 석세포 모두 대부분의 조합이 0.6 내외로 비교적 높았다. 그러나, 경도에 있어서는 조합별로 유전력의 차이가 다른 형질에 비해 큰 편이었고 '신고' ${\times}$ '장수' 조합에서는 유전력이 0.11로서 특이하게 낮았다. 배 육질관련 형질의 양친평균과 교배실생 평균 사이에 경도는 정의 상관이 있었으나 육질경도, 육질밀도, 석세포 함량에서는 상관이 인정되지 않았으며 회귀계수는 경도 0.778, 육질경도 0.343, 석세포는 0.313으로 산출되어 경도가 가장 높은 값을 나타낸 반면 육질밀도에서는 -0.273으로 부의 회귀값을 나타냈다. 배 과실 육질 관련 형질인 양친의 경도, 육질경도, 육질밀도, 석세포 함량에 대한 조합별 교배실생의 분포양상이 달랐으며 특히 경도는 양친이 모두 낮은 경우 낮은 쪽 낮음 ${\times}$ 높음의 경우 중간에, 높음 ${\times}$ 높음의 경우 높은 실생이 많이 분포되는 양상이었으며 석세포 함량이 적음 ${\times}$ 적음 조합에서는 실생의 분포가 적은 쪽으로, 적음-중간 ${\times}$ 중간-많음 조합에서는 중간에 많은 실생이 분포되는 양상을 보였다.
정교배체인 각시붕어, Rhodeus uyekii (♀)${\times}$떡납줄갱이, R. notatus (♂) 잡종, 그리고 상반교배체인 떡납줄갱이 (♀)${\times}$각시붕어(♂) 잡종을 대상으로 혈액도말을 통한 적혈구 크기, flowcytometry를 통한 세포유전학적인 형질 및 truss dimension과 classical dimension에 의한 외부 계측형질에서의 특성을 부모종간의 차이를 비교하였다. 각시붕어와 떡납줄갱이의 정교배체 및 상반교배체의 계측형질은 일반적으로 이들 유도시 사용된 모계와 부계 종의 중간을 보였다. 정교배체는 14개의 계측형질이 부계의 형질과 유사하였으며 7개의 계측형질이 모계의 형질과 유사하였다. 상반교배체의 경우, 13개의 계측형질이 부계의 형질을, 5개의 계측형질이 모계의 형질과 유사하였다. 정교배체와 상반교배체의 체색소 분포는 중간을 보이나 양친 종을 닮게 나타났다(P<0.05). 적혈구 크기와 DNA 함량은 정교배체와 상반교배체 모두 모계의 적혈구 크기 및 DNA 함량을 따르는 경향이 나타났다(P<0.05). 본 연구에서 파악된 각시붕어와 떡납줄갱이의 잡종 계측형질 및 세포유전학적인 형질은 납자루아과의 관상어 개발시 종간 구별에 유용할 것이다.
한강수계 상천천에서 한강납줄개 Rhodeus pseudosericeus와 떡납줄갱이 R. notatus의 잡종으로 추정되는 2개체를 채집하였다. 자연잡종 개체의 체색은 황갈색으로 한강납줄개와 떡납줄갱이의 중간적인 특성을 나타냈지만, 전반적으로 떡납줄갱이의 특징이 두드러졌다. 계수 및 계측형질에서 등지느러미 기조수, 뒷지느러미 기조수, 종렬비늘 수의 3가지 형질은 hybrid index (HI) 값이 0으로 나타나 떡납줄갱이의 형질을 따랐다. 체장에 대한 등지느러미 기점 거리 (HI=74.6), 뒷지느러미 기점 거리 (HI=75.3), 배지느러미 기점 거리 (HI =77.6)는 한강납줄개의 형질을 따르는 것으로 나타났다. 새파수(HI=55.3), 체장에 대한 체고(HI=67.9), 두장에 대한 문장(HI=43.4), 양안간격(HI=44.8)의 4가지 형질은 한강납줄개와 떡납줄갱이의 중간형질을 나타내는 것으로 나타났다. 나머지 14가지 형질은 0과 100 사이를 벗어나 잡종개체만의 고유한 특성을 나타냈다. Recombination activating gene 1 (RAG1) 분석결과 잡종개체는 부모종의 유전자가 중복되어 나타나 자연잡종으로 판별되었으며, cytochrome b gene (COB)를 분석한 결과 한 개체는 한강납줄개를 모계로, 또 다른 한 개체는 떡납줄갱이가 모계로 나타났다.
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.
인삼의 수량은 토양 및 기상 환경, 재배조건 등 여러가지의 복잡한 요인들이 작용할 뿐 아니라 목적으로 하는 뿌리를 직접 관찰할 수 없기 때문에 정확한 수량진단이 어려운 실정이나 생육상황, 즉 인삼의 지상부 형질과 포장의 결주정도에 따라 예상 수확량을 추정하고자 지상부의 몇몇 형질과 근중간의 상관관계 및 수확량의 이론치와 실측치간의 부합도를 조사하였던 바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 인삼의 수량 결정에 가장 큰 요인이 되는 근중은 지상부의 경직경, 엽장, 엽폭, 엽장의 순으로 높았다. 3. 수량진단방식은 개개의 형질별 추정방식보다는 각 주요 형질들을 종합하여 추정하는 것이 실제 수량과의 오차를 훨씬 감소시켰다.
청주에서 채집한 등줄쥐 (Apodemus agrarius coreae Thomas)의 4종류의 외부형태 형질과 27가지의 두골형질의 연령에 따르는 변이와 암,수간의 제2차 성적이형현상을 통계적으로 분석했다. 표본들은 미성체, 어린성체, 중간 연령층의 성체, 그리고 늙은 성체로 구분을 하였으며, 이들 연령군에 속하는 표본들간의 형태적 형질들의 변이는 현저하게 나타났다. 동일연령군에 속하는 암컷과 숫컷사이의 차이는 유의하지 않았다. 한국산 등줄쥐의 형태적 형질의 지리적변이를 밝히기 위한 분석에서는 동일 연령군에 속하는 표본들을 이용해야 한다는 것이 밝혀졌다.
유채의 $F_1$ 수량이 획기적으로 증수되고 있으나 유질과 유박의 성분이 개량된 $F_1$ 육성 보급하는 것이 가장 바람직한 일이라 하겠다. 필자 등은 유질과 유박의 성분이 완전 개량된 세포질 유전자적 웅성불임 계통을 개발한 바 있다. 그러나 화분친으로 이용할 수 있는 성분개량 품종수는 극히 적다. 따라서 국내 육성계통중 성분이 개량된 O-erucic acid, Low-glucosinolate 계통을 화분친으로 이용하는 문제를 검토코저 511육성 계통을 공시하여 $F_1$ 의 임성회복력과 $F_1$의 유용형질의 Heterosis 발현에 대해 조사하였다. 1. MS를 이용한 $F_1$ 임성회복력에서 공시 화분친중 81%의 계통들이 완전 임성회복 유전자를 가지고 있었으며 부분 임성회복 품종이 5%, 비회복 계통이 14%에 불와해서 국내 육성계통들의 임성회복능력이 매우 높은 것으로 밝혀졌다. 2. 비회복 육성계통중 11계통은 Fertility index가 1~3으로 웅성불임 계통의 불임성을 유지하는 능력을 가지고 있어 성분개량 유지계통으로 다양하게 활용할 수 있게 됐다. 3. 이들 MS의 Maintainer는 대부분 핵내 유전자가 Sterile인 Isuzu, Bronowski, 유달, Chisaga에 유래하고 있었다. 4. $F_1$의 Heterosis 발현에서 개화기와 초장은 대부분 중간친보다 늦어지고 긴 경향이며 평균 중간친보다 4일 늦었으며 초장은 45cm나 길었다. 5. 수량구성 형질들은 협장과 1협결실립수만이 중간친보다 짧거나 같은 외는 모든 형질들이 월등히 많고 긴 방향으로 발현하였다. 6. 특히 분지수와 수장 등이 크게 $F_1$ Heterosis를 발현하였을 뿐만 아니라 1 수협수에서도 중간친보다 8개나 더 많았다. 7. 국내 육성계통을 화분친으로 공시한 $F_1$의 10a당 수량성은 511조합의 $F_1$중 91%가 다수성 강세를 발현하는데 그 중에서 10a당 450kg이상 560kg나 증수는 조합만도 11조합이 있었다.
한국의 제주도에 서식하고 있는 등줄쥐의 한 아종인 Apodemus agrarius chejuensis의 분류학적 위치의 파악을 위하여, 아시아에 서식하는 등줄쥐중에 터키,중국,대만,만주 및 한국에서 채칩된 8아종(agrarius, ningpoensis, pallidior, chevrieri, insulaemus, manchuricus, coreae 및 chejuensis), 311마리의 표본들을 사용하였다. 4개 외부형질과 27개 두골형질들을 측정하였고 cluster, principal components 및 discriminant 분석등의 다변량분석을 수행하였다. 4개형(form)으로 나뉘어졌는데, chejuensis는 가장 큰 형이었고, 큰 형인 chevrieri는 Wang(1985)에 의하여 종으로도 기술된 바가 있다. 중간 크기의 형과 작은 크기의 형은 각각 coreae와 나머지 5개 아종(agrarius, ningpoensis, pallidior, in-sulaemus 및 manchuricus)이었으며, 연속적 변이를 나타냈다. 제주도의 chejuensis(가장 큰 형)는 등줄쥐의 다른 6개 아종(중간과 작은 크기의 형들)과 형태적 형질에 있어서 불연속적 차이를 보였으므로 신종으로 판단되지만, 신종으로서의 기재를 위해서는 연구가 더 필요하다고 결론지었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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