본 연구는 박과 속 식물 4종 오이(Cucumis sativus L.), 수박(Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai), 참외(Cucumis melo L.), 수세미(Luffa cylindrica (L.) Roemer)의 중기상 및 핵형을 분석하였다. 이 세포유전학적 연구는 식물종의 게놈 구성을 밝혀 종 특이성을 파악하고 종간 유연관계를 추적하는데 유용하다. 결과적으로 경제적 가치가 높은 이 4종에 대한 핵형분석을 통해 각 종마다 특징적인 염색체 구성이 확인되었으며, 이 정보는 이들 작물의 육종화에 기초 자료로 활용될 수 있다. 그러나 실제 식물 재료의 차이 혹은 종 내핵형의 변이가 영향을 미칠 수 있으므로, 보다 정확한 게놈 분석을 위해 염색체 분염기술과 DNA 분자적 마커 사용이 필요하다.
<h1>결과 및 고찰</h1> <p>본 연구의 식물 재료인 박과 속 식물 4종 오이(Cucumis sativus L.), 수박(Citrullus lanatus (Thunb.) Matsum. et Nakai), 참외(Cucumis melo L.), 수세미(Luffa cylindrica (L.) Roemer)에 대한 중기상 및 핵형분석 결과가 Fig. 1, 2, 3에 나타나 있다.</p> <p>박과 식물은 염색체가 매우 작고 기존 방법의 염색법으로는 염색이 잘 되지 않는 것으로 보고되어져 있다. 본 연구에서는 염색체 크기가 작고 수가 많아 분석하기 어려웠던 콩(Glycine max. (L.) Merr.)과 벼(Oryza sativa L.)의 염색체 분석을 위해 개발되었던 방법을 다소 변경하여 혼합 적용한 결과 비교적 뚜렷한 중기상을 얻을 수 있었다.</p> <p>핵형 조성은 4종 모두 이배체로 염색체수와 형태적 조성에서 종 특이성을 보였다.</p> <p>오이의 체세포 염색체 수는 \( 2n=14 \)로 기존의 Koo 등의 연구 결과와 동일하게 나타났으며 염색체의 길이가 \( 1.43 \sim 2.33 \mu \mathrm{m} \)로 염색체 완의 비에 따라 모두 중부동원체형 염색체로 분류되었다. Koo 등은 7번 염색체를 차중부동원체형 염색체로 보고한 바 있으나 중부동원체형 염색체에 대한 염색체 완의 비를 1.00~1.67, 차중부동원체형에 대해서는 1.68~3.00의 기준으로 한 것을 감안할 때 표본에 따른 염색체 응축 정도에 따라 차이가 날 수 있을 것으로 여겨진다.</p> <p>수박의 체세포 염색체 수는 \( 2n=22 \)로 Idehen 등이 보고한 자료와 동일한 염색체 수가 확인되었다. 염색체의 길이는 \( 1.1 \sim 2.5 \mu \mathrm{m} \) 범위 내에 있었으며 염색체 형태는 모두 중부동원체형 염색체로 11쌍이 관찰되었으며 2번 염색체에서는 기존에 보고되지 않았던 부수체가 단완의 말단에서 관찰되었다.</p> <p>참외의 체세포 염색체 수는 \( 2n=24 \)로 그 길이가 \( 2.21 \sim 7.07 \mu \mathrm{m} \) 범주 내에 있었으며 염색체 수에 있어서는 Dewet 등이 보고한 결과와 동일하였으나 염색체의 형태적 조성에는 차이를 보였다. Dewet 등은 참외의 염색체 조성이 10쌍의 중부동원체형 염색체와 2쌍의 차중부동원체형 염색체로 구성되어 있으며, 2쌍의 차중부동원채형 염색체중 1쌍에 부수체가 존재하는 것으로 보고한 바 있으나 본 연구에서는 9쌍의 중부동원체형 염색체(Chr. # 2, 4, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12)와 3쌍의 차중부동원체형 염색체(Chr. # 1, 3, 6)로 구성되어 있는 것으로 나타났으며 부수체는 1쌍의 중부동원체형 염색체(#7)의 단완의 말단에서 관찰되었다.</p> <p>수세미의 염색체 수는 \( 2n=26 \)으로 나타났으며 그 길이는 \( 1.99 \sim 6.60 \mu \mathrm{m} \) 범주 내에 존재하였다. 염색체의 형태는 모두 중부동원체형 염색체로 1번 염색체의 단완의 말단에서 부수체가 관찰되었다.</p> <p>본 연구에서 염색체 형태적 특징에 대해 기존의 보고와 차이가 있는 점에 대해서 염색체 형태를 구분하는 기준인 완의 비에 따른 허용할 수 있는 범위의 변이로 고려될 수 있다. 그러나 실제 식물 재료의 차이로 인한 것이거나, 혹은 종 내핵형의 변이에 기인한 것일 수도 있으므로 이에 대해서는 염색체 분염기술 및 DNA분자적 마커를 이용한 보다 정밀한 게놈 분석 등의 추가적인 연구를 통해 밝혀져야 할 것으로 보인다.</p> <p>염색체 연구를 기반으로 하는 세포유전학적 연구는 식물종의 게놈 구성을 밝혀 종 특이성을 규명하고 종간 유연관계를 추적하는데 유용한 도구로 쓰이고 있다. 경제적 부가가치가 높은 박과 작물 4종에 대한 핵형분석 결과 각 종에 따라 특징적인 염색체 조성이 나타나 이들 작물의 육종화 작업의 기초 자료로써 활용할 수 있으리라 사료된다.</p>