개나리의 역설: 이화주성의 붕괴와 생식적 규칙의 예외

김관수1, 김 휘1*
([eqn: {}^{1}]국립목포대학교 원예산림학부)

The Forsythia Paradox: Breakdown of Distyly and Exceptions to Reproductive Rules

Kwan Su Kim1, Hui Kim1*

([eqn: {}^{1}]Department of Horticulture & Forestry, Mokpo National University)

요약: 한국의 주요 개나리속 식물인 개나리(Forsythia viridissima var. koreana Rehder)와 의성개나리(F. viridissima Lindl.)를 대상으로 이화주성(distyly) 분포와 생식적 특성, 그리고 종간 교잡화합성을 분석하였다. 전라남도(무안, 신안, 목포)와 경상북도(의성) 지역의 총 214개 군락을 조사하고, 인공수분 실험을 통해 자가·타가수분 및 종간 교잡의 결실률을 비교하였다. 그 결과, 모든 조사 지역에서 단주화(Thrum) 개체가 장주화(Pin) 개체보다 현저히 우세하게 분포하였으며, 이는 조경 목적의 인위적 삽목 번식과 관련된 것으로 판단된다. 개나리는 이화주 간 적법수분에서도 낮은 결실률을 보여 불완전한 자가불화합성 특성을 나타낸 반면, 의성개나리는 장주화만 분포함에도 불구하고 자가수분에서 70% 이상의 높은 결실률을 보여 자가화합성으로의 진화를 시사하였다. 또한 개나리와 의성개나리 간 종간 교잡에서는 69.4–80.8%의 높은 결실률이 확인되어 두 종 간 유연관계가 매우 가깝고, 육종 소재로서 활용 가능성이 높음을 보여주었다. 개나리속 식물에서 이화주성과 자가불화합성의 표현 양상이 종별로 다양하며, 자가화합성으로의 전이가 가능함을 밝힘으로써 개나리 유전자원의 보전 및 신품종 육성을 위한 기초자료를 제공한다.

Abstract: The distribution of distyly, reproductive characteristics, and hybridization compatibility in Korea's major Forsythia taxa, Korean forsythia (Forsythia viridissima var. koreana Rehder) and Uiseong forsythia (F. viridissima Lindl.), was investigated. A total of 214 populations were surveyed across South Jeolla Province (Muan, Sinan and Mokpo) and North Gyeongsang Province (Uiseong). Controlled artificial pollination experiments were conducted to compare the rates of fruit set following self-pollination, legitimate inter-morph cross-pollination and interspecific hybridisation. Across all surveyed regions, Thrum morphs were markedly more frequent than Pin morphs, likely due to the selective propagation of ornamental plants through vegetative means, favouring those with larger flowers and earlier flowering phenology. Korean forsythia exhibited low fruit set even after legitimate cross-pollination between floral morphs, indicating an incompletely expressed self-incompatibility system. In contrast, Uiseong forsythia, of which only long-styled morphs were observed, exhibited high fruit set rates of over 70% under self-pollination, suggesting a transition towards self-compatibility despite its heterostylous origin. Interspecific hybridisation between Korean forsythia and Uiseong forsythia resulted in high fruit set rates (69.4–80.8%), demonstrating a close genetic relationship and the strong potential of the hybrids as breeding material. These results reveal substantial interspecific variation in the expression of heterostyly and self-incompatibility within Forsythia, and demonstrate that evolutionary transitions to self-compatibility are possible. This study provides fundamental insights for the conservation of Forsythia genetic resources and the development of new cultivars with combined ornamental and reproductive traits.