공부) 식물분류학 - 세포유전학적 형질

1. 세포유전학적 형질

생명 유전의 기본물질인 염색체의 개수 및 크기, 배수화 현상, 특정 유전자의 위치 등을 확인하여 분류학적 형질로 이용하고 있다.

 

 

 

 

  1) 염색체

   생물의 모든 유전정보를 담고 있는 세포 내의 막대 모양의 구조로 관찰되며 개수를 파악할 수 있다. 예를 들어, 사람은 46개, 벼는 24개, 보리는 42개, 마늘은 16개 등으로 확인되고 있으며, 동일한 식물종이라도 분포에 따라 염색체 수가 다르게 나타나기도 하고, 일부 종은 염색체 수가 배로 증가되는 배수화 현상이 나타난다. 염색체에 대한 연구는 원예, 육종, 품종 개량에 필수적이며, 씨 없는 수박의 경우도 이러한 염색체 특성을 이용하여 개발된 것이다.

 

2. 반수염색체와 기본염색체 수

염색체 수에 대한 정확한 이해를 위해서는 반수염색체와 기본염색체에 대한 선행적 이해가 있어야 한다.

 

  1) 반수염색체

   정자, 난자에서 관찰되는 반수의 염색체 수로, 전체 염색체 수의 절반에 해당되는 숫자로 n으로 표기되며, 전체 염색체 수는 2n으로 표기하고 있다. 예를 들어, 벼의 경우 염색체 수는 2n=24로 표기하고 있으며, 반수염색체 수는 12개이다.

 

  2) 기본염색체

   염색체의 가장 기본적인 단위로서 염색체의 형태 분석시 동일한 모습을 보이는 염색체로 x로 표시한다. 많은 식물종에서 반수염색체 수와 기본염색체 수는 동일한 숫자로 표기되고 있다. 벼는 반수염색체와 기본염색체 수는 동일한 12개이고, 이들이 똑같은 모양의 12개를 만나 전체 염색체 수가 2n=24가 되며, 기본염색체 수가 2배로 늘어난 형상으로 2배체라고 부른다. 그러나 보리의 경우는 사뭇 다른 모습을 보인다. 보리의 염색체 수는 42개로 반수염색체 수는 21개이다. 그렇지만 핵형분석한 결과 기본염색체 수는 7개로 확인되었으며, 보리의 염색체 수는 2n=6x=42로 표현된다. 즉 보리는 기본염색체 수(7개)가 6배로 늘어나 42개의 총 염색체를 가지게 됨에 따라 6배체라 불리며, 이러한 염색체 수의 배수화 현상을 배수성이라고 부른다.

 

  3) 사례연구 : 투구꽃의 염색체 수 연구

   우리나라 대부분의 투구꽃 염색체 수는 2n=4x=32로 4배체이다. 그러나 영남지역에 주로 분포하는 세뿔투구꽃의 경우, 2n=2x=16의 염색체를 보이고 있다. 이러한 자료들은 세뿔투구꽃이 2배체이며, 투구꽃속의 기원종일 가능성이 높음을 확인시켜 주고 있다.