Anatomy (해부학)

Secondary xylem (2차 목부)y y ( 차 목부)에 대한 연구

가도관(tracheids)과 도관요소(vessel elements)의 진화 경향성- tracheid vessel element- 길고 얇은 관에서 두껍고 짧은 관으로길고 얇은 관에서 두껍고 짧은 관으로- 천공판의 각도가 관과 평행한 방향에서 직각인 방향으로- 계단상의 천공판 단순 천공판

Asterids

Cam

pan

ulid

s(E

uast

erid

sII)

AsteralesDipsacalesApialesAquifoliales

Garryales I)

국화, 초롱꽃인동, 산토끼꽃당귀, 인삼감탕나무

두충

Laminales

AsteridsGentianales

SolanalesEricalesCornales

SapindalesMalvalesBrassicales

Lam

iids

(Eua

ster

ids

Mal

vids

rosids

II)

꿀풀, 금어초용담, 꼭두서니

토마토, 메꽃진달래, 앵초층층나무, 수국

귤, 단풍나무무궁화애기장대 무우

Rosids

BrassicalesFagalesCucurbitalesRosales

ZygophyllalesFabales

CelestralesOxalidales

M(E

uFa

bid

s(E

urosid

I)

애기장대, 무우

자작나무, 상수리

박, 베고니아

장미, 느릅나무

남가새

콩, 자귀나무

노박덩굴

굉이밥- 가도관은 나자식물의 일반적 특징

SaxifragalesCaryphyllales

OxalidalesMalpighialesGeranialesMyrtales

SantalalesBeberidopsidales

G l

Core-eudicots

범의귀, 돌나물카네이션, 선인장

굉이밥

버드나무, 제비꽃

쥐손이풀바늘꽃

단향, 겨우살이

핵심진정쌍자엽식물

- Canellales (Winteraceae)와 Amborella또한 가도관을 갖음

Gunnerales

BuxaceaeTrochodendraceaeProtealesSabiaceae

Ranunculales

Euptelea

EUDICOTS

회양목

연꽃, 버즘나무나도밤나무

미나리아재비양귀비

Basal eudicots

진정쌍자엽식물

핵심진정쌍자엽식물

Ceratophyllales

Canellales

MONOCOTS

Acorus

붕어마름

창포

벼, 백합옥수수

Basal

단자엽식물

CanellalesPiperalesMagnolialesLauralesChloranthus

AustrobailalesNymphaeaceaeHydatellaceaeAmborella

후추, 족도리풀목련, 튜립나무녹나무, 아보카도홀아비꽃대

붓순나무, 오미자

수련

Magnoliids Angiosperms

원시(기부)피자식물

Amborella

EXTENT GYMNOSPERMS현생 나자식물

Secondary phloem (2차 사부)y p ( 차 사부)에 대한 연구

- Sieve-element plastid (사관요소 색소체)에 따른 구분

- S-type: 많은 전분. 대부분의 피자식물- P-type: 쐐기형 결정체. - 단백질과 전분을 모두 함유단백질과 전분을 모두 함유- 섬유성 단백질로 둘러싸인 중앙부위의단백질 결정체를 가진 P-type- 섬유성 단백질로만 형성된 P-type

Nodal anatomy (절의 해부)

-Leaf gap (엽극)과 leaf trace (엽적)의수, lacuna (leaf trace 사이의 공간)의형태 등에 따라 유형을 나눔

Leaf anatomy (잎의 해부)

- epidermis (표피): 구성 세포 층수, 세포모양, 크기, 세포벽 두께, 돌기 모양, 모용의 모양.

- 기공형에 의한 분류: 공변세포 주변의 부세포의 수와 배열.

St tStomata(기공)

Guard cell (공변세포)(공변세포)

Subsidiary cell(부세포)

엽병 내 유관속의 배열 유형병 내 유 속의 배 유

Stem features

· NODE 절 – the position on a stem where a leaf or 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

측아

피목엽흔

액아

stem, a flower, or both; it may be naked or protected by bud scales or stipules; it may be lateral or terminal

BUD SCALES 아린 l lik l th t t t

절간

· BUD SCALES 아린 – scale-like leaves that protect the buds

· BUD SCALE SCARS 아린흔 – scars remaining when the bud scales fall off

관속흔

절

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,

수

g ; ,shape and texture; serves for protection or to attract pollinators

탁엽

세포내 결정체 종류에 따른 구분

줄기에서 목부와줄기에서 목부와사부의 배열 유형에 따른 구분

직생배주

주피

주공Embryology (배발생(학))

자체 자낭 에서

주피(배발생(학))

• Sporophyte (포자체)는 sporangium (포자낭)에서spore (포자) 생산.

• heterospore (이형포자): 두 가지 종류의 포자를 갖음이들 중 하나 대 자

만생(곡)배주

- 이들 중 하나는 megaspore (대포자):megasporangium (대포자낭)에서 생성됨

- 다른 하나는 microspore (소포자): microsporangium (소포자낭)에서 생성됨

도생배주

주병

• Gametophyte (배우자체)는 gametangium (배우자체낭)에서 gamet (배우자)들을 보호.

- 이들 중 egg의 경우 archegonium (장난기)에서 보호됨.의 경우 h idi (장정기)에서 호됨

도생배주

- sperm의 경우 antheridium (장정기)에서 보호됨.

• Ovule (배주) 이란 megasporangium (대포자낭)이보호 층인 integument (주피)로 싸여 있는것.

f i l (주병)와 i l (주공)의 상대적 위치로- funiculus (주병)와 micropyle (주공)의 상대적 위치로ovule의 종류를 나눔

megasporangium wall = nucellus (주심)

배주의 세가지 유형(종단면)

반족세포대배우체=자성배우체

핵극핵

알자엽

조세포알

주심내주피

배유포자낭벽

외주피 주공

Cam

pan

ulid

s(E

uast

erid

sII)

AsteralesDipsacalesApialesAquifoliales

국화, 초롱꽃인동, 산토끼꽃당귀, 인삼감탕나무

Laminales

Asterids

C (

GarryalesGentianales

SolanalesEricalesCornales

Sapindales

Lam

iids

(Eua

ster

ids

I)ds

ds

II)

꿀풀, 금어초

두충용담, 꼭두서니

토마토, 메꽃진달래, 앵초층층나무, 수국

귤, 단풍나무

Rosids

MalvalesBrassicalesFagalesCucurbitalesRosales

ZygophyllalesFabales

Celestrales

Mal

vid

(Eur

osid

Fabid

sEu

rosid

I)

무궁화애기장대, 무우

자작나무, 상수리

박, 베고니아

장미, 느릅나무

남가새

콩, 자귀나무

노박덩굴

SaxifragalesCaryphyllales

CelestralesOxalidalesMalpighialesGeranialesMyrtales

Santalalesb id id l

(E

Core-eudicots

범의귀, 돌나물카네이션, 선인장

노박덩굴

굉이밥

버드나무, 제비꽃

쥐손이풀바늘꽃

단향, 겨우살이Beberidopsidales

Gunnerales

BuxaceaeTrochodendraceaeProtealesSabiaceae

Ranunculales

EUDICOTS

회양목

연꽃, 버즘나무나도밤나무

미나리아재비양귀비

Basal eudicots

EupteleaCeratophyllales

MONOCOTS

A

붕어마름

양귀비

창포

벼, 백합옥수수

CanellalesPiperalesMagnolialesLaurales

Acorus

Chloranthus

AustrobailalesNymphaeaceaeH d t ll

후추, 족도리풀목련, 튜립나무녹나무, 아보카도

창포

홀아비꽃대

붓순나무, 오미자

수련

MagnoliidsBasal Angiosperms

HydatellaceaeAmborella

EXTENT GYMNOSPERMS

Vast majority of angiospermsVast majority of angiosperms

AmborellaAmborella

Vast majority of angiospermsVast majority of angiosperms

Friedman 2006 Nature

※ agamospermy (무수정결실)1) parthenogenesis (처녀생식):

가 수정없이 b 발달egg가 수정없이 embryo로 발달2) adventitious embryony

(부정배현상): ovule 내의b 이외의 체세포로부터embryo sac 이외의 체세포로부터

embryo가 발달.

※ vegetative propagation (영양번식):※ vegetative propagation (영양번식): 수정의 개념이 없이 영양체가 분리되어바로 번식함.

단자엽과 쌍자엽 배의 형태 비교

Cytology (세포학): chromosome

염색체수Di l id (2배체) 2• Diploid (2배체): 2n

• Haploid (반수체): n• Basic chromosome number (기본염색체수):Basic chromosome number (기본염색체수):

식물 분류군에서 가상적 원시형의 반수체 염색체의 수(보통 x 로 표시)eg. Betula x=14

다양한 염색체 수가 존재• 다양한 염색체 수가 존재- 2n=4 Haplopappus gracilis (Asteraceae)- 2n=250 Kalanchoe (Crassulaceae)2n=250 Kalanchoe (Crassulaceae)- 2n=1440 Ophioglossum reticulatum (Ophioglossaceae)

Cytology (세포학): chromosome

• Polyploidy (배수체현상): 염색체 set 전체가 배가됨.Triticum (밀)은 6배체를 갖고 있음. 2n=6x=42

triploid, tetraploid, pentaploid, hexaploid…

• Anuploidy (이수체현상): 일부 염색체가 소실 또는 추가p y (이수체현상) 일부 염색체가 실 는 추가

• autopolyploidy (자가배수체현상)• allopolyploidy (타가배수체현상): 서로 다른 기본염색체조가 합쳐저서 배수화됨

여려운 분류학적 문제를 염색체 연구로 해결

Lantana depressa : 2npLantana camara : 4n

Hybride: 3n

• 염색체 개수를 어떻게 세나? 체세포 분열이 이루어지는 조직 (주로 뿌리끝): 2n 상태 관찰또는 화분을 만들기 위한 감수분열 단계: n 상태 관찰

• 구조연구: chromosomal banding

Palynology (화분학)① 핵의 수: 2핵형 3핵형① 핵의 수: 2핵형, 3핵형

② 세포수: 단립(單粒 monad), 2립(dyad), 4립(tetrad), 다립(polyad), 화분괴(花粉塊 pollinia)(花粉塊 pollinia)

③ 화분립 크기: 화분의 지름에 따라 소립(10-25um), 중립(25-50um), 대립(50 100um) 극대립(100 200um) 거대립(200um이상)(50-100um), 극대립(100- 200um), 거대립(200um이상)

④ 화분립의 모양: 적도면에서 보아 장구형(長球形 prolate), 구형(球形spherical) 단구형(短球形 oblate)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)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)와 공구(pore)의 개수, 분포, 형태

화분립의 층상구조 (횡단면)

단구형=원구형

단공형

발아구의 종류삼구형삼구형

삼공구형삼공구형

다구형

다공구형

- 주로 Scanning Electron Microscope (SEM)으로 관찰-진화의 경향이 뚜렷

monosulcate tricolphatemonosulcate tricolphate단구형 삼공구형

Asterids

Cam

pan

ulid

s(E

uast

erid

sII)

AsteralesDipsacalesApialesAquifoliales

Garryales I)

국화, 초롱꽃인동, 산토끼꽃당귀, 인삼감탕나무

두충

Laminales

AsteridsGentianales

SolanalesEricalesCornales

SapindalesMalvalesBrassicales

Lam

iids

(Eua

ster

ids

Mal

vids

rosids

II)

꿀풀, 금어초용담, 꼭두서니

토마토, 메꽃진달래, 앵초층층나무, 수국

귤, 단풍나무무궁화애기장대 무우

Eudicot (진정쌍자엽류)는3구형 또는 3구형의 파생화분형태를 갖는다!

Rosids

BrassicalesFagalesCucurbitalesRosales

ZygophyllalesFabales

CelestralesOxalidales

M(E

uFa

bid

s(E

urosid

I)

애기장대, 무우

자작나무, 상수리

박, 베고니아

장미, 느릅나무

남가새

콩, 자귀나무

노박덩굴

굉이밥

SaxifragalesCaryphyllales

OxalidalesMalpighialesGeranialesMyrtales

SantalalesBeberidopsidales

G l

Core-eudicots

범의귀, 돌나물카네이션, 선인장

굉이밥

버드나무, 제비꽃

쥐손이풀바늘꽃

단향, 겨우살이

핵심진정쌍자엽식물GunneralesBuxaceaeTrochodendraceaeProtealesSabiaceae

Ranunculales

Euptelea

EUDICOTS

회양목

연꽃, 버즘나무나도밤나무

미나리아재비양귀비

Basal eudicots

진정쌍자엽식물

핵심진정쌍자엽식물

Ceratophyllales

Canellales

MONOCOTS

Acorus

붕어마름

창포

벼, 백합옥수수

Basal

단자엽식물

CanellalesPiperalesMagnolialesLauralesChloranthus

AustrobailalesNymphaeaceaeHydatellaceaeAmborella

후추, 족도리풀목련, 튜립나무녹나무, 아보카도홀아비꽃대

붓순나무, 오미자

수련

Magnoliids Angiosperms

원시(기부)피자식물

Amborella

EXTENT GYMNOSPERMS현생 나자식물

Reproductive biological evidence (생식생물학적 증거)Reproductive biological evidence (생식생물학적 증거)① 수분기구(pollination mechanism): 수분매개체, 꽃구조와 수분방법,

화분과 결실율② 번식방법(b di t ) 종자의 전파( d di l) 영양번식② 번식방법(breeding system): 종자의 전파(seed dispersal), 영양번식③ 계절적 변화(phenology): 개화기, 화기, 결실기, 집단의 시간적 구조

Ecological evidence (생태학적 증거)환경과 생물의 관계를 생물적, 비생물적, 공간적, 시간적으로 연구

Geographic evidence (지리학적 증거)과거와 현재 식물들의 공간적 관계 연구, 즉 과거 지구의 변화로 영향

받 의 기원 이 진화 적응 을 다 f받은 분류군들의 기원, 이주, 진화, 분포, 적응 등을 다룸(center of origin, migration route, distribution, disjunction, biogeographicregion, endemism...)

Physiological evidence (생리학적 증거)대사회로의 규명(C3 C4 Cycle CAM )대사회로의 규명(C3, C4 Cycle, CAM...)

Secondary metabolites (2차 대사산물)

flavonoids, terpenoids, carotenoids, polysaccharides, alkaoids 등의 2차 대사산물의 공p y유정도. Paper chromatography, Thin layer chromatography (TLC), High pressure liquid chromatography (HPLC)등을 이용

Proteinsa. Electrophoresis: 전기영동을 해서 공통된 band의

수로 근연관계 판별 (allozyme 분석)b. Immunology: 항원-항체 반응을 시켜 침전의 정

도로 근연관계 판별c. Protein sequencing: cytochrome C, ferredoxin