Anatomy ( 해부학 ) Secondary xylem (2 차목부 ) 에대한연구 가도관 (tracheids) 과도관요소 (vessel elements) 의진화경향성 -tracheid vessel element - 길고얇은관에서두껍고짧은관으로 - 천공판의각도가관과평행한방향에서직각인방향으로 - 계단상의천공판 단순천공판
Asterales Dipsacales Apiales Aquifoliales Garryales Gentianales Laminales Solanales Ericales Cornales 국화, 초롱꽃인동, 산토끼꽃당귀, 인삼감탕나무두충용담, 꼭두서니꿀풀, 금어초토마토, 메꽃진달래, 앵초층층나무, 수국 Campanulids (Euasterids II) I) Lamiids (Euasterids Asterids - 가도관은나자식물의일반적특징 - Canellales (Winteraceae) 와 Amborella 또한가도관을갖음 Sapindales Malvales Brassicales 귤, 단풍나무무궁화애기장대, 무우 Fagales 자작나무, 상수리 Cucurbitales 박, 베고니아 Rosales 장미, 느릅나무 Fabales 콩, 자귀나무 Zygophyllales 남가새 Celestrales 노박덩굴 Oxalidales 굉이밥 Malpighiales 버드나무, 제비꽃 Geraniales Myrtales 쥐손이풀바늘꽃 Saxifragales 범의귀, 돌나물 Caryphyllales 카네이션, 선인장 Santalales 단향, 겨우살이 Beberidopsidales Gunnerales Buxaceae 회양목 Trochodendraceae Proteales 연꽃, 버즘나무 Sabiaceae 나도밤나무 미나리아재비 Euptelea 양귀비 Ceratophyllales 붕어마름 Malvids rosids II) M (Eu Fabids (Eurosid I) Rosids Coreeudicots 핵심진정쌍자엽식물 Ranunculales Basal eudicots EUDICOTS 진정쌍자엽식물 벼, 백합옥수수 Acorus 창포 Canellales Piperales Magnoliales Laurales Chloranthus Austrobailales Nymphaeaceae Hydatellaceae Amborella 후추, 족도리풀목련, 튜립나무녹나무, 아보카도홀아비꽃대 붓순나무, 오미자수련 MONOCOTS 단자엽식물 Magnoliids Basal Angiosperms 원시 ( 기부 ) 피자식물 EXTENT GYMNOSPERMS 현생나자식물
Secondary yp phloem (2 차사부 ) 에대한연구 - Sieve-element plastid ( 사관요소색소체 ) 에따른구분 - S-type: 많은전분. 대부분의피자식물 - P-type: 쐐기형결정체. - 단백질과전분을모두함유 - 섬유성단백질로둘러싸인중앙부위의단백질결정체를가진 P-type - 섬유성단백질로만형성된 P-type
Nodal anatomy ( 절의해부 ) -Leaf gap ( 엽극 ) 과 leaf trace ( 엽적 ) 의수, lacuna (leaf trace 사이의공간 ) 의형태등에따라유형을나눔
Leaf anatomy ( 잎의해부 ) - epidermis ( 표피 ): 구성세포층수, 세포모양, 크기, 세포벽두께, 돌기모양, 모용의모양. - 기공형에의한분류 : 공변세포주변의부세포의수와배열. Stomatat ( 기공 ) Subsidiary cell ( 부세포 ) Guard cell ( 공변세포 )
엽병내유관속의배열유형
Stem features NODE 절 the position on a stem where a leaf or bud is or was attached INTERNODE 절간 the portion of a stem between two nodes 정아 AXIL 잎겨드랑이 ; 액 the upper angle between a leaf (or any other lateral structure) and the stem to which it is attached 아린 AXILLARY BUD 액아 a bud borne in the axil of a leaf (also called a lateral bud) BUD 눈 ; 아 the structure giving rise to a leafy stem, a flower, or both; it may be naked or protected by bud scales or stipules; it may be lateral or terminal 엽흔 절간 액아 측아피목 BUD SCALES 아린 scale-like lik leaves that t protect t the buds BUD SCALE SCARS 아린흔 scars remaining when the bud scales fall off STIPULES 탁엽 usually a pair of appendages located at the base of a leaf but may be fused into a ring around the stem; variable in size, shape and texture; serves for protection or to attract pollinators 절 탁엽 수 관속흔
세포내결정체종류에따른구분
줄기에서목부와줄기에서목부와사부의배열유형에따른구분
Embryology ( 배발생 ( 학 )) 주공 직생배주 주피 Sporophyte ( 포자체 ) 는sporangium ( 포자낭 ) 에서 spore ( 포자 ) 생산. 만생 ( 곡 ) 배주 heterospore ( 이형포자 ): 두가지종류의포자를갖음 - 이들중하나는 megaspore ( 대포자 ): megasporangium ( 대포자낭 ) 에서생성됨 - 다른하나는 microspore ( 소포자 ): microsporangium ( 소포자낭 ) 에서생성됨 Gametophyte ( 배우자체 ) 는 gametangium ( 배우자체낭 ) 에서 gamet ( 배우자 ) 들을보호. - 이들중 egg의경우 archegonium ( 장난기 ) 에서보호됨. -sperm 의경우 antheridium ( 장정기 ) 에서보호됨. Ovule ( 배주 ) 이란 megasporangium ( 대포자낭 ) 이보호층인 integument ( 주피 ) 로싸여있는것. - funiculus ( 주병 ) 와 micropyle ( 주공 ) 의상대적위치로 ovule의종류를나눔 megasporangium wall = nucellus ( 주심 ) 주병 도생배주 배주의세가지유형 ( 종단면 )
대배우체 = 자성배우체 반족세포 극핵 조세포 알 자엽 포자낭벽 배유 내주피 주심 외주피 주공
( Asterales Dipsacales Apiales Aquifoliales Garryales Gentianales Laminales Solanales Ericales Cornales 국화, 초롱꽃인동, 산토끼꽃당귀, 인삼감탕나무두충용담, 꼭두서니꿀풀, 금어초토마토, 메꽃진달래, 앵초층층나무, 수국 Campanulids (Euasterids II) C Lamiids (Euasterids I) Asterids Sapindales Malvales Brassicales Fagales Cucurbitales Rosales Fabales Zygophyllales Celestrales Oxalidales Malpighiales Geraniales Myrtales 귤, 단풍나무무궁화애기장대, 무우자작나무, 상수리박, 베고니아장미, 느릅나무 콩, 자귀나무남가새노박덩굴굉이밥버드나무, 제비꽃쥐손이풀바늘꽃 Saxifragales 범의귀, 돌나물 Caryphyllales 카네이션, 선인장 Santalales 단향, 겨우살이 Beberidopsidales Gunnerales Buxaceae 회양목 Trochodendraceae Proteales 연꽃, 버즘나무 Sabiaceae 나도밤나무미나리아재비양귀비 Euptelea Ceratophyllales 붕어마름 ds ds II) Malvid (Eurosid Fabids Eurosid I) (E Ranunculales Rosids Coreeudicots Basal eudicots EUDICOTS Acorus Canellales Piperales Magnoliales Laurales Chloranthus Austrobailales Nymphaeaceae Hdtll Hydatellaceae Amborella 벼, 백합옥수수 창포 후추, 족도리풀목련, 튜립나무녹나무, 아보카도홀아비꽃대붓순나무, 오미자수련 MONOCOTS Magnoliids Basal Angiosperms EXTENT GYMNOSPERMS
Amborella Vast majority of angiosperms Friedman 2006 Nature
agamospermy ( 무수정결실 ) 1) parthenogenesis ( 처녀생식 ): egg 가수정없이 embryo 로발달 2) adventitious embryony ( 부정배현상 ): ovule 내의 embryo sac 이외의체세포로부터 embryo가발달. vegetative propagation ( 영양번식 ): 수정의개념이없이영양체가분리되어바로번식함. 단자엽과쌍자엽배의형태비교
Cytology ( 세포학 ): chromosome 염색체수 Diploid id (2 배체 ): 2n Haploid ( 반수체 ): n Basic chromosome number ( 기본염색체수 ): 식물분류군에서가상적원시형의반수체염색체의수 ( 보통 x 로표시 ) eg. Betula x=14 다양한염색체수가존재 -2n=4 Haplopappus gracilis (Asteraceae) - 2n=250 Kalanchoe (Crassulaceae) - 2n=1440 Ophioglossum reticulatum (Ophioglossaceae)
Cytology ( 세포학 ): chromosome Polyploidy ( 배수체현상 ): 염색체 set 전체가배가됨. Triticum ( 밀 ) 은 6 배체를갖고있음. 2n=6x=42 triploid, tetraploid, pentaploid, hexaploid Anuploidy ( 이수체현상 ): 일부염색체가소실또는추가 autopolyploidy ( 자가배수체현상 ) allopolyploidy ( 타가배수체현상 ): 서로다른기본염색체조가합쳐저서배수화됨
여려운분류학적문제를염색체연구로해결 Lantana depressa : 2n Lantana camara : 4n Hybride: 3n
염색체개수를어떻게세나? 체세포분열이이루어지는조직 ( 주로뿌리끝 ): 2n 상태관찰또는화분을만들기위한감수분열단계 : n 상태관찰 구조연구 : chromosomal banding
Palynology ( 화분학 ) 1 핵의수 :2 핵형, 3 핵형 2 세포수 : 단립 ( 單粒 monad), 2립 (dyad), 4립 (tetrad), 다립 (polyad), 화분괴 ( 花粉塊 pollinia) 3 화분립크기 : 화분의지름에따라소립 (10-25um), 중립 (25-50um), 대립 (50-100um), 극대립 (100-200um), 거대립 (200um 이상 ) 4 화분립의모양 : 적도면에서보아장구형 ( 長球形 prolate), 구형 ( 球形 spherical), 단구형 ( 短球形 oblate) 5 층상구조 (wall stratification): 내벽 (intine), 표벽 (exine), 내표벽 (endexine), 외표벽 (ektexine), 기저층 (basal layer), 원주층 (columella), 피복층 (tectum) 6 표면무늬 : 평활상 ( 平滑狀 psilate), 유공상 ( 有孔狀 foveolate), 추문상 ( 皺紋狀 fossulate), 미립상 ( 微粒狀 scabrate), 과립상 (verrucate), 봉상 (baculate), 곤봉상 ( 棍棒狀 clavate), 두상 ( 頭狀 gemmate), 자상 ( 刺狀 echinate), 유선상 ( 有線狀 striate), 난선상 ( 亂線狀 rugulate), 망상 ( 網狀 reticulate) 7 발아구 ( 發芽口 aperture): 구구 (colpus) 와공구 (pore) 의개수, 분포, 형태
화분립의층상구조 ( 횡단면 )
단구형 = 원구형 발아구의종류 단공형 삼구형 삼공구형 다구형 다공구형
- 주로 Scanning Electron Microscope (SEM) 으로관찰 -진화의경향이뚜렷 monosulcate tricolphate 단구형삼공구형
Eudicot ( 진정쌍자엽류 ) 는 3 구형또는 3 구형의파생화분형태를갖는다! Asterales Dipsacales Apiales Aquifoliales Garryales Gentianales Laminales Solanales Ericales Cornales 국화, 초롱꽃인동, 산토끼꽃당귀, 인삼감탕나무두충용담, 꼭두서니꿀풀, 금어초토마토, 메꽃진달래, 앵초층층나무, 수국 Sapindales Malvales Brassicales 귤, 단풍나무무궁화애기장대, 무우 Fagales 자작나무, 상수리 Cucurbitales 박, 베고니아 Rosales 장미, 느릅나무 Fabales 콩, 자귀나무 Zygophyllales 남가새 Celestrales 노박덩굴 Oxalidales 굉이밥 Malpighiales 버드나무, 제비꽃 Geraniales Myrtales 쥐손이풀바늘꽃 Saxifragales 범의귀, 돌나물 Caryphyllales 카네이션, 선인장 Santalales 단향, 겨우살이 Beberidopsidales Gunnerales Buxaceae 회양목 Trochodendraceae Proteales 연꽃, 버즘나무 Sabiaceae 나도밤나무 미나리아재비 Euptelea 양귀비 Ceratophyllales 붕어마름 Campanulids (Euasterids II) I) Lamiids (Euasterids Malvids rosids II) M (Eu Fabids (Eurosid I) Asterids Rosids Coreeudicots 핵심진정쌍자엽식물 Ranunculales Basal eudicots EUDICOTS 진정쌍자엽식물 벼, 백합옥수수 Acorus 창포 Canellales Piperales Magnoliales Laurales Chloranthus Austrobailales Nymphaeaceae Hydatellaceae Amborella 후추, 족도리풀목련, 튜립나무녹나무, 아보카도홀아비꽃대 붓순나무, 오미자수련 MONOCOTS 단자엽식물 Magnoliids Basal Angiosperms 원시 ( 기부 ) 피자식물 EXTENT GYMNOSPERMS 현생나자식물
Reproductive biological evidence ( 생식생물학적증거 ) 1 수분기구 (pollination mechanism): 수분매개체, 꽃구조와수분방법, 화분과결실율 2 번식방법 (breeding system): 종자의전파 (seed dispersal), 영양번식 3 계절적변화 (phenology): 개화기, 화기, 결실기, 집단의시간적구조 Ecological evidence ( 생태학적증거 ) 환경과생물의관계를생물적, 비생물적, 공간적, 시간적으로연구 Geographic evidence ( 지리학적증거 ) 과거와현재식물들의공간적관계연구, 즉과거지구의변화로영향받은분류군들의기원, 이주, 진화, 분포, 적응등을다룸 (center of origin, migration route, distribution, disjunction, biogeographic region, endemism...) Physiological evidence ( 생리학적증거 ) 대사회로의규명 (C 3, C 4 Cycle, CAM...)
Secondary metabolites (2 차대사산물 ) flavonoids, terpenoids, carotenoids, polysaccharides, alkaoids 등의 2 차대사산물의공유정도. Paper chromatography, Thin layer chromatography (TLC), High pressure liquid chromatography (HPLC) 등을이용 Proteins a. Electrophoresis: 전기영동을해서공통된 band 의수로근연관계판별 (allozyme 분석 ) b. Immunology: 항원 - 항체반응을시켜침전의정도로근연관계판별 c. Protein sequencing: cytochrome C, ferredoxin