자작나무속과 서어나무속 열매 형태 및 표면 미세형태의 비교 분석

이연지*, 염다빈, 용성현, 최경, 정미진

(국립수목원 산림생물다양성연구과)

Comparative Analysis of Fruit Morphology and Surface Micromorphology in Betula and Carpinus

Yeon-Ji Lee*, Da-Bin Yeom, Seong-Hyeon Yong, Kyung Choi, Mi-Jin Jeong

(Division of Forest Biodiversity, Korea National Arboretum, Korea)

요약: 자작나무과는 종 간 형태 형질의 평행진화, 광범위한 교잡 및 유전자 유입으로 분류가 복잡한 목본류로, 전 세계적으로 약 125～170종이 보고되며, 국내에는 약 20여 종이 분포한다. 본 과에 대한 분류학적 연구는 세포 분류학적 연구(Dugle, 1966), 외부 형태학적 연구(Brand and Lineberger, 1992; Zhu et al., 2018), 계통 발생학적 연구(Schenk et al., 2008) 등이 있지만, 열매의 형태학적 연구는 미비한 실정이다. 특히 자작나무속(Betula)은 선구수종으로서 산림복원, 조림 및 훼손지 복구 등에 널리 활용되고 있어, 정확한 분류와 종 동정은 실질적인 관리와 활용 측면에서도 중요하다. 따라서 본 연구에서는 자작나무속 및 서어나무속(Capinus) 식물을 대상으로, 열매의 형태 형질 관찰을 통해 분류학적 유용성을 평가하였다. 그 결과 두 속은 열매 크기·무게·형태에서 유의한 차이를 보여, 속 수준에서 명확히 구분되었다. 자작나무속 열매는 도란형(Obovoid)으로 표면은 주로 세로줄무늬구조(striate)였으나, 서어나무속 열매는 난형(Ovoid)으로 표면은 돋을무늬구조(colliculate)가 주로 관찰되었다. 또한 서어나무속 열매가 전반적으로 더 크고 무거웠으며, 까치박달은 다른 종들과 구별되는 외형적 특징을 나타냈다. 본 연구는 자작나무과 열매의 기초 형태학 자료를 구축하였으며, 향후 표면 미세형태의 정량화와 분류군 확대를 통해 열매 형태 형질 기반의 진단 체계를 고도화할 수 있음을 시사한다.

Abstract: Betulaceae is a woody plant family with taxonomically complex species boundaries, largely due to parallel evolution of morphological traits, extensive hybridization, and gene flow. Approximately 125–170 species have been reported worldwide, and about 20 species are reported from Korea. Although taxonomic studies on this family, such as cytotaxonomic studies (Dugle, 1966), external morphological studies (Brand and Lineberger, 1992; Zhu et al., 2018), and phylogenetic studies (Schenk et al., 2008), have been conducted, studies focusing on fruit morphology remain limited. In particular, Betula is widely used as a pioneer tree species for forest restoration, afforestation, and rehabilitation of disturbed sites; therefore, accurate taxonomy and species identification are also important for practical management and utilization. Accordingly, this study evaluated the taxonomic utility of fruit morphological traits in Betula and Carpinus by examining and comparing their fruit characteristics. The two genera showed significant differences in fruit size, mass, and shape, allowing clear discrimination at the genus level. Fruits of Betula were obovoid, and their surfaces were predominantly striate, whereas fruits of Carpinus were ovoid and most commonly exhibited a colliculate surface pattern. In addition, Carpinus fruits were generally larger and heavier, and Carpinus cordata displayed distinctive external features that differentiated it from the other taxa. This study establishes baseline morphological data for fruits of Betulaceae, and suggests that a fruit trait based diagnostic framework can be further refined through quantitative analyses of surface micromorphology and the inclusion of a broader range of taxa.

Keywords: SEM, Morphological characteristcs, Taxonomic delimitation

사사: 본 연구는 산림청 국립수목원 산림복원 자생식물 종자의 수집 및 품질인증체계 기반 마련 연구(KNA1-2-41, 22-1)의 지원에 의해 이루어진 것임.