한국산 박주가리아과 식물을 대상으로 기존 분류체계의 타당성을 재검토하기 위하여 외부형태학적, 해부학적, 세포학적, 화분학적, 분자생물학적 및 유집분석을 실시하였다. 또한, 주요 형질 및 형질의 변이 한계를 파악하기 위하여 원기재문 및 기준표본에 근거한 분류학적 연구를 수행하였으며, 그들의 진화경향성을 추론하고 속간 또는 종간 유연관계를 규명하였다. 남한에 자생 또는 재배하는 박주가리아과 식물을 5속 16분류군으로 정리하고 이들의 기재문을 작성하였다. 또한 국내에 분포하는 신종 1분류군을 추가로 기재하였다. 지하경과 뿌리의 형태, 줄기의 습성, 유액의 색, 부화관의 형태, 화주머리의 형태, 화주머리 부속체의 형태 및 유무, 화분괴의 방향, 골돌과 표면의 형태 등은 속을 구분하는 유용한 형질로 확인되었으며, 특히, 화분괴의 방향은 속 이상의 계급에서도 유용하였다. 또한, 잎의 형태, 줄기 기부와 꽃받침 내측에 존재하는 점액분비모의 유무, 화서의 형태, 화색, 화관 열편의 털 및 분포위치, 부화관 부속체의 유무, 부화관의 높이, 자방의 털, 구상체의 형태, 구상체 가장자리의 형태, 화분괴의 형태 및 표면 무늬 등은 종을 구분하는 식별형질로 판단된다. 해부학적 연구를 통하여 뿌리의 석세포의 유무, 통기조직의 유무, 줄기의 수 또는 피층에 존재하는 후벽세포 유무, 인피상 섬유의 배열, 잎의 책상조직의 배열, 향축면 및 배축면의 형태, 표피세포의 형태, 유관속초확장부의 구조, 잎 표피세포의 형태 등의 식별형질을 확인하였으며, 종간 유연관계를 밝히는데 유용한 것으로 확인되었다. 체세포 염색체 수를 확인하였으며, 기본염색체수는 x=11 또는 12인 것을 알수 있었다. 대부분의 분류군에서 x=11의 2배체인 2n=22의 체세포 염색체수를 갖는 것으로 나타났으나, 일부에서는 x=12의 2배체, x=11의 4배체도 관찰되었다. 박주가리아과 내 체세포 염색체수는 x=11에서 12로 진화한 것으로 알려져 있으며, 선백미꽃 또는 긴선백미꽃과 같은 4배체성 식물의 경우 주로 고산지역에 분포하거나 제한된 분포역을 갖는 것으로 확인되었다. 한국산 박주가리아과 식물의 계통학적 위치를 파악하기 위하여 nrDNA ITS와 cpDNA matK, trnL intron과 trnL-F intergenic spacer (IGS), psbA-trnH IGS 구간의 염기서열을 분석하였다. 분석결과, 속 이상의 분류체계를 잘 반영하였으며, 특히 백미꽃속(Vincetoxicum)은 큰조롱속(Cynanchum)보다 왜박주가리속(Tylophora)과 더 유연관계가 높은 것으로 나타나 독립된 속으로 인정하는 증거가 되었다. 또한, 이러한 40개의 외부형태형질을 바탕으로 한 유집분석 결과와 일치하였다. 분류학적 재검토 결과, 큰조롱속과 백미꽃속은 외부형태학적으로 뚜렷이 구분되어 분리하여 사용하였으며, 큰조롱속에 3종, 백미꽃속에 10종으로 처리하였다. 또한 기존에 선백미꽃의 변이로 추정되어 온 미확인 분류군은 화경이 보다 길고, 부화관은 예주의 길이와 비슷하며 끝은 뭉툭하고, 화분괴 표면 무늬가 망상인 특징으로 선백미꽃과 뚜렷이 구분되었다. 따라서 백미꽃속의 한 미확인 분류군을 신종으로 취급하여 신종으로 취급하여 V. longipedunculatum B. M. Nam & G. Y. Chung으로 명명하고, 화경이 긴 특징에 의해 국명을 긴선백미꽃으로 하였다. 또한 솜아마존의 선정기준표본(lectotype)을 새로이 지정하였다. 이외에 원기재문 및 기준표본을 바탕으로 정확한 학명을 부여하였다. 위 결과들을 바탕으로 본 연구에서는 최초로 한국산 박주가리아과 식물을 대상으로 새로운 분류체계를 정립하여, 박주가리과를 박주가리아과로 설정하고, 아과 내 식물을 1족 2아족 5속 16분류군으로 정리하였으며, 이들에 대한 속검색표, 종검색표 및 기재문을 작성하였다.
This study is carried out to reevaluate taxonomic system of Korean Asclepiadoideae based on morphological, anatomical, cytological, palynological, molecular and clustal data. Also, to elucidate genera and species delimitation among the taxa, original descriptions and type specimens were examined. With the results, classification system and the relationships between taxa were investigated, and the evolutionary trends were inferred. Total 16 taxa under 5 genera in south Korea including one cultivated taxon and one new species were classified and described in this study. From the morphological study, root and rhizome types, stem habitats, latex colors, corona shapes, stylar head shapes, stylar head appendages shapes, pollinia orientations and follicle surface patterns were useful characters in the level of genera classification. Moreover, leaf shapes, colleters on the base of leaf and between inside of calyx lobes, inflorescence types, corolla colors, trichome on corolla lobes, corona appendages, trichome on ovaries, corpusculum shapes, and its marginal shapes, pollinia shapes and pollinia surface patterns played a valuable role in delimitation of species. According to the anatomical study, stone cells and aerenchyma in root, sclerenchyma cells in pith and arrangement of bast fibers of stem, palisade parenchyma arrangements, adaxial and abaxial shapes of leaf, bundle sheath extension types and leaf epidermis cell shapes were useful to better understand the relationships among the species. In the case of somatic chromosome numbers of Korean Asclepiadoideae, the basic ones were x=11 and 12. The basic chromosome number x=11 its diploid types were predominant in the Korean taxa. Most taxa were diploidy of x=11, but tetraploidy of x=11 and diploidy of x=12 were also presented. In the evolutionary trends of chromosome of Aslcepiadoideae, x=11 has known as a primitive type and x=12 is inferred to be derived one. In Korea, tetraploid taxa such as Vincetoxicum inamoenum and V. longipedunculatum were distributed mainly in the area of high mountains or some restricted sites. Analytic results based on nrDNA (ITS) and cpDNA (matK, trnL intron and trnL-F intergenic spacer (IGS), psbA-trnH IGS) of Korean Asclepidoideae showed that generic classification is well supported. Especially genus Vincetoxicum had more close relationships with genus Tylophora rather than genus Cynanchum, is reflected separating two genera, Vincetoxicum and Cynanchum. In addition, these results were also agreed with analystic one of cluster data, which was derived from 40 morphological characters. Based on comprehensive taxonomic reviews, author recognized Cynanchum and Vincetoxicum as separate genus, comprising of three and ten species in each genus. Furthermore, some unidentified natural populations, which were treated as variation groups in the past, were strikingly distinct from Vincetoxicum inamoenum by having the characteristics of longer peduncles, nearly same corona length as gynostegium, blunt corona apically and reticulate surface sculpturing of pollinia. Therefore, author has named these populations V. longipedunculataum B. M Nam & G. Y. Chung as a new species, and gave it a Korean name, Gin-seon-baek-mi-kkot. Lectotype of V. amplexicalue is designated here. Based on original description and type specimens, correct names were provided. In conclusion, family Asclepidaceae is treated as a subfamaily Asclepiadoideae in this study and conducted to elucidate taxonomic and phylogenetic relationships among Korean Asclepiadoideae: one tribe 2 subtribe 5 genus 16 taxa and the keys of genera and species and description for each taxa were provided in this study.
목차
Ⅰ. 서론 1Ⅱ. 재료 및 방법 131. 재료 132. 방법 151) 외부형태학적 연구 152) 해부학적 연구 193) 세포학적 연구 194) 화분학적 연구 205) 분자생물학적 연구 216) 유집분석 25Ⅲ. 관찰 및 결과 261. 외부형태학적 연구 262. 해부학적 연구 603. 세포학적 연구 774. 화분학적 연구 815. 분자생물학적 연구 876. 유집분석 93Ⅳ. 분류군의 기재 98Ⅴ. 고찰 169Ⅵ. 적요 185Ⅶ. 인용문헌 187