| 초록 |
연구개요 해안사구식물의 분포변화, 개체군 형성과 같은 개체군 동태에 작용하는 생태학적 메카니즘을 보다 정확히 이해하기 위해서 각 식물종들이 가지는 생리학적 특성과 형태학적 특성의 상관관계를 밝히는 것이 중요하며, 특히 발달과 생장에 밀접한 관련이 있는 식물호르몬과 물질생산 및 분배의 관점에서 식물의 생존전략을 이해할 필요가 있다. 영양번식하는 식물의 생리생태적 특징은 지하경을 통해 양분과 수분 등의 물질이 라메트간 서로 이동한다는 점인데, 각 라메트는 각각의 환경하에서 자원획득 효율을 최대로 올리기 위해 분업화하여 생리적 통합기능을 생존전략으로 사용하는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구과제의 목표는 지하부의 발달과 생장과정을 조절에서 물질분배와 주요한 식물호르몬 간의 상호작용 및 낮은 수분과 빈영양과 같은 스트레스 화경조건하에서 식물호르몬과 물질분배의 변화를 분석하여 식물의 호르몬 대사과정이 사구식물의 발달과 생장조절에 어떻게 관여하는지 설명하고자 한다. 연구 목표대비 연구결과 본 연구는 영양번식(clonal) 식물의 생리학적 통합(physiological integration)과 생존전략을 설명하고 개체군 변화를 이해하기 위해 종자 발아와 생육단계별 식물호르몬의 변화와 식물의 발달 및 생장과의 상관관계를 분석하고, 물질생산 및 분배의 특성을 규명하고자 하였다. • 종자발아와 호르몬 변화 갯방풍 종자의 성숙과 휴면을 타파하는데 있어서 저온습윤 처리와 GA3의 농도가 중요한 역할을 하는 것으로 보여진다. 저온습윤 처리 기간이 길어질수록 갯방풍 종자내 총 GA 함량은 증가하였으며, 두 가지 생합성 경로인 non C13-hydroxylation (NCH) 경로와 early C13-hydroxylation (ECH) 경로를 통해 GA를 생합성 한다는 것으로 나타났으며, GA4를 생합성 하는 경로인 non 13-hydroxylation 경로가 생합성 주경로인 것으로 나타났다. • 식물체 물질분배 특성 비교 갯그령의 지하경은 통보리사초보다 낮은 질소함량을 보였는데 이는 갯그령의 지하경은 통보리사초의 지하경보다 높은 C/N ratio를 가지는 결과와 관련이 있으며, 새롭게 형성된 라메트의 잎이나 bud로 질소의 빠른 이동은 새로운 지하경을 형성하면서 빠른 지상부 생장을 하는데 이점이 있다고 할 수 있다. • 갯메꽃과 갯그령 및 통보리사초와 비교해 본 결과 갯메꽃의 지하경의 GA3 함량이 다른 두종에 비해 높은 값을 보였고, 갯메꽃의 질소 함량이 각 기관별 유사한 것으로 나타났는데 이는 갯메꽃의 빠른 생장과 밀도가 높은 군락을 형성하는 것과 상관이 있는 것으로 여겨진다. 연구개발결과의 중요성 • 많은 고등식물의 지베렐린 생합성 경로는 여러 연구자들에 의해 비교적 자세히 밝혀져 있지만, 갯방풍 종자내의 지베렐린 생합성 경로는 아직 꽁 머니 카지노된 바가 없다. 갯방풍 종자 휴면타파와 발아에 지베렐린 함량의 변화가 중요하게 작용하며, 특히 GA4를 생합성 하는 경로인 non 13-hydroxylation 경로가 생합성 주경로인 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 토양환경이 매우 불안정한 해안사구의 식물분포에서 중요한 차지를 하고 있는 갯방풍의 생태적 복원시 대량증식과 보전 대책 수립을 위한 기초자료로 이용할 수 있다. • 식물체 발달 및 생장과 호르몬 간의 상호조절기작과 물질분배 양상과 식물호르몬과의 상관관계에 대한 새로운 이해와 식물체 전반에 관한 신호전달 체계를 규명함으로써 사구식물의 생존전략을 이해하는데 중요한 역할을 할 것으로 생각된다. • 식물 개체군의 에너지 흐름 및 물질순환 과정을 이해함으로써 개체군 형성 및 동태를 설명하고 변화를 예측하는데 중요한 자료로 활용될 수 있다. 향후 기후·환경변화에 대한 해안생태계의 변화를 예측하고 생태학적 모델링 구축, 훼손된 사구의 생태적 복원과 보전 대책 수립을 위한 기초자료로 제공될 수 있다. (출처 : 요약문 2p) |
