장미과
1. 개요
장미과는 전 세계에 분포하는 식물 과로, 목본성 나무, 관목, 덩굴, 초본 등 다양한 형태를 가진다. 잎은 턱잎을 가지며, 꽃은 방사대칭이고 양성화이며, 꽃받침통을 형성한다. 열매는 다양한 형태로 나타나며, 사과, 배, 복숭아, 벚나무, 딸기 등 식용 작물을 포함하여 경제적으로 매우 중요하다. 장미과는 장미아과, 드리아스아과, 벚나무아과의 세 아과로 분류되며, 계통 분류와 아과 간의 관계는 연구가 진행 중이다.
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| 학명 | Rosaceae |
|---|---|
| 명명자 | Juss. |
| 어원 | 장미속(Rosa)에서 유래 |
| 분포 | 전 세계 |
| 계 | 식물계 |
|---|---|
| 문 (계급 없음) | 속씨식물군 |
| 강 (계급 없음) | 진정쌍떡잎식물군 |
| 목 (계급 없음) | 장미군 |
| 아과 | 아몬드아과 쥐방울아과 장미아과 |
| 아과 | 장미아과 조팝나무아과 벚나무아과(시모쓰케아과, 배나무아과, 사과아과) |
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| 꽃 | 방사대칭의 완전화이며, 꽃받침통은 씨방을 둘러싸고 있다. |
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| 잎 | 홑잎 또는 겹잎이며, 턱잎이 있다. |
| 열매 | 삭과, 골돌과, 수과, 핵과, 이과 등 다양하다. |
| 서식지 | 전 세계 다양한 환경에 적응 |
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| 화석 기록 | 튀론절 - 현재, 알비안절 가능성 존재 |
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| APG IV 분류 체계 | 장미목에 속함 |
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| 학명의 이명 | Amygdalaceae (D. Don 1825) Coleogynaceae (J. Agardh 1858) Fragariaceae (Richard ex Nestler 1816) Lindleyaceae (J. Agardh 1858) Malaceae (Small ex Britton 1903) Pomaceae (Lindl.) Potentillaceae (Sprengel ex Weinmann 1824) Prunaceae (Martinov) Spiraeaceae (Bertuch 1801) |
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장미과 -
사과나무
사과나무는 동아시아 원산의 장미과 낙엽성 활엽 소교목으로, 전 세계에서 재배되며 흰색 또는 연분홍색 꽃을 피우고 달콤하고 새콤한 맛의 사과 열매를 맺으며 목재로도 활용된다. -
장미과 -
능금나무
능금나무는 한국과 중국 원산의 낙엽 활엽 과수로, 사과와 혼용되었으나 별개 종으로 분류되었으며, 독특한 열매 모양과 신맛, 떫은맛을 가진 열매를 맺고 관상용, 약재, 식용으로 이용되어 왔으나, 서양 사과 도입 후 재배가 감소하여 유전자원 보존 노력이 이루어지고 있다. -
식물의 과 -
박과
박과는 주로 덩굴성 한해살이 식물로, 잎은 어긋나고 꽃은 단성화이며, 오이, 수박, 호박, 멜론 등 채소 및 과일로 재배되거나 약재로 사용되는 페포 열매를 맺는 식물군이다. -
식물의 과 -
나한송과
나한송과는 19개 속으로 분류되며, 잎 모양이 다양하고 암수딴그루인 경우가 많으며, 남반구에 주로 분포하고 목재나 정원수로 이용되기도 한다. -
1789년 기재된 식물 -
박과
박과는 주로 덩굴성 한해살이 식물로, 잎은 어긋나고 꽃은 단성화이며, 오이, 수박, 호박, 멜론 등 채소 및 과일로 재배되거나 약재로 사용되는 페포 열매를 맺는 식물군이다. -
1789년 기재된 식물 -
마디풀과
마디풀과는 석죽목에 속하며 북반구 온대 지역을 중심으로 전 세계에 분포하는 다양한 형태의 식물 과로, 팽대한 마디와 엽초, 작은 방사대칭 꽃, 4~6개의 꽃덮이 조각으로 된 화피를 가지며, 마디풀아과, 심메리아아과, 에리오고눔아과의 세 아과로 나뉘고, 메밀, 채소, 향신료, 약용 식물 등 경제적으로 중요한 작물을 포함한다.
2. 특징
장미과 식물은 목본성 나무, 관목, 덩굴 또는 초본 식물일 수 있다. 초본 식물은 대부분 여러해살이 식물이지만, 논냉이와 같은 한해살이 식물도 존재한다.
잎은 일반적으로 나선상으로 배열되지만 일부 종에서는 마주보기 배열을 한다. 잎은 단엽 또는 우상 복엽일 수 있다(기수 또는 우수 복엽). 복엽은 약 30개 속에서 나타난다. 잎 가장자리는 대부분 톱니 모양이다. 쌍을 이루는 턱잎이 일반적으로 존재하며, 이는 장미과 내에서 원시적인 특징이다. 턱잎은 때때로 잎자루에 부착된다. 잎 가장자리 또는 잎자루에 선 또는 엽외 밀선이 존재할 수 있다. 가시는 소엽의 주맥과 복엽의 엽병에 존재할 수 있다.
장미과 식물의 꽃은 일반적으로 "화려하다"고 묘사된다. 꽃은 방사대칭이며 거의 항상 양성화이다. 장미과는 일반적으로 5개의 꽃받침과 5개의 꽃잎을 가지며, 나선형으로 배열된 많은 수술을 갖는다. 꽃받침, 꽃잎, 수술의 기부는 함께 융합되어 꽃받침통이라고 하는 특징적인 컵 모양 구조를 형성한다. 꽃은 이삭이나 머리 모양으로 배열될 수 있다. 단독으로 피는 꽃은 드물다. 장미과 식물은 다양한 색상의 꽃잎을 가지지만, 파란색은 거의 나타나지 않는다.
열매는 다양한 종류로 나타나며 한때 장미과 내 아과를 정의하는 주요 특징으로 간주되었다. 열매는 골돌, 협과, 견과, 수과, 핵과 (벚나무속), 그리고 사과의 과경, 장미의 로즈힙, 또는 딸기의 꽃받침에서 유래된 집합 부과와 같은 부과일 수 있다. 이 과의 많은 열매는 식용이 가능하지만, 씨앗은 종종 아미그달린을 함유하고 있어 씨앗이 손상되면 소화 과정에서 시안화물을 방출할 수 있다.
벚나무, 매화, 복숭아 등 일본에서 예로부터 친숙한 화목류, 또한 딸기, 사과, 배, 비파, 모과 등 열매, 아몬드 등 종자가 식용인 것도 많다.
3. 분류
장미과는 크게 3개의 아과로 나뉜다. 장미아과, 벚나무아과, 담자리꽃나무아과로 나뉘며, 과거에는 조팝나무아과도 있었으나 현재는 벚나무아과에 통합되었다.
2017년 장 등(Zhang et al)의 연구에 의한 장미목의 계통 분류는 다음과 같다.
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| 담자리꽃나무아과
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| 외부 분류군
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3.1. 하위 분류
장미과는 크게 3개의 아과로 나뉜다.
* 장미아과(Rosoideae): 전통적으로 작은 수과나 핵과로 이루어진 집합과를 맺는 속으로 구성되며, 열매의 육질 부분(예: 딸기)은 꽃받침 또는 씨방을 지탱하는 자루이다. 장미, 산딸기속(블랙베리, 라즈베리), 딸기속(딸기), 솜다리속, 짚신나물속 등을 포함한다.
* 벚나무아과(Amygdaloideae): 사과, 산사나무속(산사나무)와 같은 폼 열매(pome)가 있는 분기도가 남아있다. 이전의 조팝나무아과 및 아몬드아과를 포함하도록 확장되었다. 국제 조류, 균류 및 식물 명명 규약에 따라 "조팝나무아과"라는 이름은 사용할 수 없다.
* 담자리꽃나무아과(Dryadoideae): 열매는 털이 있는 암술이 있는 수과이며, 5개의 속(담자리꽃나무속, Cercocarpus, Chamaebatia, Cowania, Purshia)을 포함한다. 대부분의 종은 Frankia 속의 질소 고정 박테리아를 숙주로 하는 뿌리 혹을 형성한다.
각 아과에 속하는 하위 속은 다음과 같다.
3.2. 계통 분류
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다음은 2017년 장 등(Zhang et al)의 연구에 의한 계통 분류이다.
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| 외부 분류군
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장미과 내 세 아과 사이의 계통발생 관계는 아직 밝혀지지 않았으며, 다음 세 가지 가설이 존재한다.
아몬드아과는 Chin 등(2014), Li 등(2015), Li 등(2016), 및 Sun 등(2016)에 의해 가장 먼저 분기된 아과로 확인되었다. 가장 최근에 Zhang 등(2017)은 전체 엽록체 유전체를 사용하여 이러한 관계를 밝혔다.
드리아스아과와 장미아과 사이의 자매 관계는 아몬드아과에서는 발견되지 않는 다음과 같은 공유된 형태적 특징에 의해 뒷받침된다. 턱잎의 존재, 꽃받침통의 씨방 분리, 열매는 일반적으로 수과이다.
Dryadoideae는 Evans et al. (2002) 및 Potter (2003)에 의해 가장 먼저 분기하는 아과로 확인되었다. 가장 최근에는 Xiang et al. (2017)이 세포핵 전사체를 사용하여 이러한 관계를 재구성했다.
Rosoideae는 Morgan 등(1994), Evans (1999), Potter 등(2002), Potter 등(2007), Töpel 등(2012), 및 Chen 등(2016)에 의해 가장 먼저 분화된 아과로 확인되었다. 다음은 Potter 등(2007)에서 가져온 내용이다.
아몬드아과와 드리아도아과의 자매 관계는 장미아과에서 발견되지 않는 다음과 같은 공유된 생화학적 특성으로 뒷받침된다. 청산배당체 생성 및 솔비톨 생성.
5. 이용
장미과는 경제적으로 가장 중요한 6대 작물 과 중 하나로, 사과, 배, 모과, 서양매자, 비파, 아몬드, 복숭아, 살구, 자두, 체리, 딸기, 블랙베리, 라즈베리, 슬로, 장미 등을 포함한다.
관상용으로도 가치가 높은 속이 많다. 여기에는 Cotoneaster, Chaenomeles, Crataegus, Dasiphora, Exochorda, Kerria, Photinia, Physocarpus, Prunus, Pyracantha, Rhodotypos, Rosa, Sorbus, Spiraea 등의 나무와 관목, Alchemilla, Aruncus, Filipendula, Geum, Potentilla, Sanguisorba 등의 초본 여러해살이, Dryas, 짚신나물속, 오이풀속 등의 고산 식물, 그리고 Rosa와 같은 덩굴 식물이 포함된다.
그러나 여러 속은 세계 일부 지역에서 유해한 잡초로 도입되어 통제 비용이 발생하기도 한다. 이러한 침입성 식물은 일단 정착하면 지역 생태계의 다양성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이러한 귀화 해충에는 Acaena, 산사나무속, 산사나무속, 피라칸타가 포함된다.
불가리아와 서아시아 일부 지역에서는 Rosa damascena, Rosa gallica 및 기타 종과 같은 신선한 꽃에서 장미 오일을 생산하는 것이 중요한 경제 산업이다. 벚나무, 매화, 복숭아 등 일본에서 예로부터 친숙한 화목류와 딸기, 사과, 배, 비파, 모과 등 열매, 아몬드 등 종자가 식용인 것도 많다.
사과속이나 배속과 같은 이과(씨앗과 씨앗을 감싸는 심을 과육이 다시 감싸는 구조의 열매)의 열매를 수확하는 것을 이과류라고 한다.
장미과 식품은 알레르기 증상이 나타나는 경우가 있으므로, 자세한 내용은 구강 알레르기 증후군을 참조하면 된다.