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자웅동주

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목차

1. 개요

자웅동주는 한 식물 개체에 암꽃과 수꽃이 모두 존재하는 현상을 의미한다. 카를 린네가 1735년에 처음 용어를 소개했으며, 찰스 다윈은 자웅동체가 자웅동주로 진화했을 가능성을 제시했다. 온대 기후에서 흔하며, 꽃가루받이 효율성을 높여 종자 생산에 기여할 수 있다. 전체 종자식물의 약 10%, 피자식물의 7%에서 나타나며, 옥수수, 소나무, 오리나무, 호박, 수박 등이 대표적이다. 자웅동주는 웅성자웅동주 또는 자성자웅동주를 통해 진화했을 것으로 추정되며, 자웅동체와 자웅이주의 중간 단계로 간주되기도 한다. 한국에서는 소나무, 옥수수, 박과 작물 등이 자웅동주 식물로 자생한다.

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자웅동주
개요
유형식물의 성적 시스템
설명한 개체에 암꽃과 수꽃이 모두 존재함
용어
어원그리스어 "μόνος" (mónos, "하나의, 단일의") + "οἶκος" (oîkos, "집")
동의어단성양가화 (單性兩家花)
식물학
특징단일 개체가 암수 생식 기관을 모두 가짐
예시옥수수
호박
오이
자작나무
번역어 주의자웅동주(雌雄同株)는 동물학에서는 자웅모자이크 또는 간성으로 번역될 수 있음

2. 용어

자웅동주는 한 식물 개체에 암꽃과 수꽃이 모두 존재하는 현상을 지칭하며, 그리스어 οἰκία|oikíagrc(하나의 집)에서 유래되었다.[6]

3. 역사

카를 린네는 1735년에 '단성생식'이라는 용어를 처음 소개했다.[2] 찰스 다윈은 자웅동주 종의 꽃에서 때때로 반대 성 기능의 흔적이 발견된다는 점에 주목하며, 이는 자웅동체가 자웅동주로 진화했을 가능성을 제시했다.[7] 1929년에는 자웅동주 대마가 처음 보고되었다.[8]

4. 분포 및 특징

자웅동주는 온대 기후에서 가장 흔하며[9] 비효율적인 꽃가루받이나 풍매화와 연관되는 경우가 많다.[10][11] 이는 꽃가루-암술머리 간섭을 줄여 종자 생산을 증가시키는 데 도움이 될 수 있다.[12]

전체 종자식물 종의 약 10%가 자웅동주이며,[9] 피자식물의 7%에서 나타난다.[4] 박과 식물(호박, 오이, 수박 등)의 대부분, 대극과 식물, 그리고 수박의 대부분 품종이 자웅동주에 해당한다.[13][14][15][16] ''Mercurialis annua''의 배수체 개체군에서는 자웅이주가 자웅동주로 대체되기도 한다.[17]

5. 옥수수에서의 자웅동주

옥수수는 암꽃(암술)과 수꽃(수술)이 같은 식물체에 모두 존재하기 때문에 자웅동주이다. 암꽃은 옥수수 이삭에 있고, 수꽃은 줄기 상단의 수술에 있다.[24] 암꽃의 배주에서 이배체 세포인 대포자 모세포는 감수 분열을 거쳐 반수체 대포자를 생성한다. 수꽃의 꽃밥에서, 이배체 꽃가루 모세포는 감수 분열을 거쳐 꽃가루를 생성한다. 옥수수의 감수 분열에는 DNA 이중 가닥 절단의 상동 재조합 복구에 사용되는 단백질인 유전자 산물 RAD51이 필요하다.[18]

6. 진화

찰스 다윈은 자웅동주 종의 꽃이 때때로 반대 성 기능의 흔적을 보인다는 점에 주목하며, 이는 자웅동체로부터 진화했을 가능성을 제시했다.[7] 수꽃과 암꽃은 웅성자웅동주 또는 자성자웅동주를 통해 자웅동체의 꽃에서 진화한다.[20] 비름에서는 수술 불임 유전자와 암술 수정 유전자와 같은 다양한 과정을 통해 자웅동체에서 자웅동주로 진화했을 수 있다.[20]

자웅동주는 자웅동체와 자웅이주의 중간 상태일 수 있다.[21] 자웅이주에서 자웅동주로의 진화는 아마도 꽃의 성비에 대한 파괴적 선택과 관련이 있다.[22] 자웅동주는 또한 자웅동체에서 자웅이주로 가는 진화 경로의 한 단계로 여겨진다.[23] 일부 저자는 심지어 자웅동주와 자웅이주가 관련이 있다고 주장한다.[2] 하지만 자웅동주가 순차적 자웅동체에서 자웅이주로 가는 경로라는 증거도 있다.[23]

7. 한국의 자웅동주 식물

한국에서는 소나무, 오리나무, 삼나무, 호두나무, 참나무 등 다양한 자웅동주 식물이 자생한다.[24] 옥수수, 박과 작물(호박, 오이, 수박 등)도 농업적으로 중요한 자웅동주 식물이다.[24]

참조

[1] 사전 monoecious https://web.archive.[...] Oxford University Press
[2] 서적 Embryology of Flowering Plants: Terminology and Concepts, Vol. 3: Reproductive Systems https://books.google[...] CRC Press 2019-04-23
[3] 학술지 Where do monomorphic sexual systems fit in the evolution of dioecy? Insights from the largest family of angiosperms 2011
[4] 서적 Reproductive Diversity of Plants: An Evolutionary Perspective and Genetic Basis https://books.google[...] Springer 2015-11-23
[5] 학술지 A new preferentially outcrossing monoicous species of Volvox sect. Volvox (Chlorophyta) from Thailand 2020-07-02
[6] 서적 Life: The Science of Biology https://books.google[...] Macmillan 2001
[7] 서적 Current Topics in Developmental Biology https://books.google[...] Academic Press 1998-02-03
[8] 서적 Paper and Composites from Agro-Based Resources https://books.google[...] CRC Press 1996-10-15
[9] 서적 Pollination and Floral Ecology https://books.google[...] Princeton University Press 2011-07-05
[10] 서적 Understanding Flowers and Flowering Second Edition https://books.google[...] Oxford University Press 2014-02
[11] 학술지 Dicliny in Bouteloua (Poaceae: Chloridoideae): Implications for the evolution of dioecy 2009-01
[12] 서적 Evolution of Plant-Pollinator Relationships https://books.google[...] Cambridge University Press 2011-12-08
[13] 서적 Handbook of Cucurbits: Growth, Cultural Practices, and Physiology https://books.google[...] CRC Press 2016-02-22
[14] 서적 Vegetables I: Asteraceae, Brassicaceae, Chenopodicaceae, and Cucurbitaceae https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2007-12-06
[15] 서적 The Families and Genera of Vascular Plants - Volume XI - Flowering Plants, Eudicots - Malpighiales Springer
[16] 서적 Jatropha, Challenges for a New Energy Crop: Volume 2: Genetic Improvement and Biotechnology https://books.google[...] Springer Science & Business Media 2012-12-14
[17] 학술지 Hybridization, polyploidy and evolutionary transitions between monoecy and dioecy in Bryonia (Cucurbitaceae) https://epub.ub.uni-[...] 2008
[18] 학술지 Functional analysis of maize RAD51 in meiosis and double-strand break repair 2007-07
[19] 서적 Evolutionary Ecology of Plant-Herbivore Interaction https://books.google[...] Springer Nature 2020-07-30
[20] 서적 Amaranthus: A Promising Crop of Future https://books.google[...] Springer 2016-07-25
[21] 학술지 Dicliny in Bouteloua (Poaceae: Chloridoideae): Implications for the evolution of dioecy https://scholarship.[...] 2007
[22] 서적 Hermaphroditism: A Primer on the Biology, Ecology, and Evolution of Dual Sexuality https://books.google[...] Columbia University Press 2011-03-15
[23] 서적 Transitions Between Sexual Systems: Understanding the Mechanisms of, and Pathways Between, Dioecy, Hermaphroditism and Other Sexual Systems https://books.google[...] Springer 2019-05-21
[24] 웹인용 식물의 성(性) 구분 https://globalagrono[...] 2020-04-14


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