Molecular Phylogeny of the Genus Camellia (Theaceae) Based on Chloroplast and Nuclear Ribosomal DNA Variation

국문 초록 (Abstract)

동백나무속 (Camellia)은 차나무과 (Theaceae)에 포함되는 가장 큰 속으로써 약 200여종이 넘는 많은 종이 포함되며, 녹차와 기름, 약재, 정원수 등으로 널리 이용되는 경제적으로 매우 유용한 식물군이다. 동남아시아에서 기원된 본 속은 우리나라와 중국, 일본, 베트남 등지에 널리 분포하고 있으며, 미국과 유럽, 아시아 등지에서도 널리 재배되고 있다. 최근까지도 많은 신종과 전위종, 품종들이 기재되고 있는 본 속을 대상으로 한 계통학적 연구는 Sealy (1958), Chang (1998), 그리고 Ming (2000) 등에 의해 꾸준히 이루어져 왔으나, 제한된 재료와 형태학적 형질의 선택만을 통한 연구들이 대부분이었으므로 계속적으로 논란의 대상이 되고 있다.
본 연구에서는 동백나무속 내의 한계와 연관관계를 명확히 밝히기 위하여, 객관적인 정보를 제공할 수 있는 형질인 핵 rDNA의 ITS (internal transcribed spacer)지역과 엽록체 DNA non-coding 지역(trnL-F) 염기서열을 본 속과 근연의 외군속들을 대상으로 비교 결정하였다. 정열된 염기서열들은 부츄스트랩분석, 거리분석 방법을 동원하여 계통수를 제작 · 평가하였다. 결과, DNA 자료 모두가 동백나무속이 단계통군임을 지지하였으며, section Oleifera, Chrysantha, Theopsis를 제외한 나머지 아속간, 절간 한계는 기존의 어떤 분류체계도 전적으로 지지하지 않는 측계통군 혹은 다계통군이라는 것이 밝혀졌다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

As a part of phylogenetic study of the genus Camellia, this study was performed phylogenetic analysis of the nuclear ribosomal DNA internal transcribed spacer (ITS) sequences and chloroplast DNA (trnL-F) sequences from 57 species of Camellia and 44 species of related genera in Theaceae. The sequence data were analyzed by Maximum Parsimony (MP) and Neighbor Joining (NJ) methods. Both the indel mutation and the nucleotide substitution data of ITS and trnL-F regions support that Camellia is a genetically monophyletic group. The genera, Polyspora and Tutcheria, are identified as two most closely related sister groups to Camellia. All four subgenera within Camellia are paraphyletic or polyphyletic groups. In the subgenus Protocamellia, section Archecamellia is closely related to section Camellia of subgenus Camellia while another section Stereocarpus is closely related to section Chrysantha of subgenus Thea. In the subgenus Camellia is paraphyletic group, only section Oleifera is monophyletic group while four species, C. yunnanensis, C. tenii, C. crapnelliana, and C. granthamiana of section Heterogenea occur on widely separated branches. In the subgenus Thea, members of section Chrysantha form a monophyletic group except C. yunnanensis of section Stereocarpus is nested within this clade. In the subgenus Metacamellia, only section Theopsis is monophyletic group.