Seed Micromorphology of Orchidaceae in Korea

Abstract

The morphological properties of orchid seeds are good taxonomic and phylogenetic markers, at least at the generic level. However the variation or comparative morphology among seeds of the Orchidaceae in Korea was not examined yet. Therefore, the aim of this study is to provide an explicit set of data on the seed morphology of Orchidaceae to form a solid basis for continued systematic work. To observe and take photographs of the seeds of 86 taxa of Orchidaceae, stereo, optical and scanning electron microscopy were used. Results showed that characters such as size, shape and ornamentation of the seeds are diagnostic value. Members of the subfamily Vanillioideae show highly modified and diverse seeds. The seeds of Cypripedioideae exhibit a typical orchid seed consisting of few cells without notable extremes in cell size or without sculpturing. The seeds of Orchidoideae are whether composed of few cells with highly elongated medial cells or of relatively many cells that are equal in length. Finally, subfamily Epidendroideae exhibits reticulation or striated transverse wall sculpturing. There seems to be a tendency to evolve from the seed composed of few cells with highly elongated medial cells in the more primitive subfamilies towards the seed composed of many cells that are equal in length. The ornamentation of the testa cell evolves into a more complicated form. Furthermore, the testa cell walls of epiphytic orchids exhibit the sinuous pattern which may be related to the dispersal mode or their life form.;난과 종자는 분류학적으로 유용한 형질임에도 불구하고, 이에 대한분류학적 검토가 아직까지 국내에서 수행된 바가 없다. 본 논문에서는 한국산 난과 종자 형태에 대한 기초자료를 제시하고, 이로 하여금 앞으로의 난과 계통분류 연구의 기반을 마련하기 위하여 38속 86분류군의 종자를 해부, 광학 및 주사전자현미경을 이용하여 관찰하였다. 그 결과 종자의 크기, 모양, 종자의 표면 무늬 등이 속 이상의 분류수준에서 유의한 차이를 나타내었다. Vanilloideae아과에서는 다양하게 변형된 종자형태가 관찰되었다. Cypripedioideae아과에서는 세포벽 무늬가 나타나지 않았으며 전형적인 방추형의 종자가 관찰되었다. Orchidoideae아과는 중심부세포가 길게 신장되고 적은 수의 세포로 구성되어 있는 종자형태와, 전체적으로 세포의 크기가 비슷하며 많은 수의 세포로 구성된 종자형태가 관찰되었다. 마지막으로 Epidendroideae아과의 종자는 망상형, 횡형의 세포벽 무늬가 특징적이었다. 본 연구에서 취급된 분류군들의 종자는 중심부세포가 신장되고 소수의 세포로 구성되어 있는 형태에서 전체적으로 세포 크기가 비슷하며 다수의 세포로 구성되어 있는 형태로, 세포벽의 무늬가 단순한 형태에서 복잡해지는 형태로의 진화경향성을 추론할 수 있었다. 또한 지생란과는 달리 착생란은 종자의 표면이 물결무늬로써 특징적이었다.