꽃덮이

속씨식물의 꽃 중에서 꽃받침과 꽃잎의 형태와 색상이 비슷한 경우 꽃받침과 꽃잎을 구별하지 않고 꽃덮이라고 한다. 꽃덮이는 어린 꽃의 부속기관(수술과 암술)을 보호하고, 수분매개자를 유인하여 꽃가루받이(수분)를 돕는 기능을 한다.¹⁾²⁾

꽃받침과 꽃잎의 구별이 명확하지 않는 꽃, 왼쪽부터 수련, 참나리, 호접란 (출처:김형섭)

목차

꽃덮이란 용어 'perianth'는 그리스어 peri (주변)+anthos (꽃)에서 유래하였으며, 속씨식물의 생식기관인 꽃의 바깥쪽에 둘려나는 변형된 잎(modified leaf)을 말한다. 유사한 모양을 하는 꽃덮이 구성 요소 각각을 꽃덮이편(화피편; tepal)이라 하여 꽃잎(petal)과 구별한다.¹⁾ 꽃받침이 나는 위치인 맨 바깥열에 위치하는 것을 '외꽃덮이편'(outer tepal, 화외피편), 꽃부리(꽃잎)와 같은 위치에 나는 것을 '내꽃덮이'(inner tepal)으로 구별하기도 한다. 이 경우 꽃 발생모델(ABC-모델)에 따라 발생과정을 설명할 수 있다.³⁾⁴⁾

꽃받침과 꽃잎의 경계가 모호하여 구별할 수 없는 식물들의 꽃발생 조절유전자군의 연구는 튤립(tulip), 수련 등을 대상으로 연구되었다. 튤립과 같이 꽃받침이 꽃잎처럼 변하는 것은 B 조절유전자가 A 조절유전자군 작동 부위로 미끌려 내려가 영향을 미치기 때문이며(sliding boundaries), 수련과 같은 초기 분화 꽃에서 꽃받침, 꽃잎, 수술, 암술의 경계가 모호하고 연속적으로 이어진 경우는 A,B,C 조절유전자의 작동이 점점 강하게 발현하는 마치 색바랜 경계부를 형성하기 때문으로 확인된다.⁵⁾⁶⁾

꽃받침, 꽃잎이 명확이 구별되지 않는 듈립, 수련에서 A,B,C 조절 유전자의 작동 모델 (출처:김형섭)

꽃잎과 꽃받침이 명확하게 구별되는 않는 꽃은 속씨식물 중 초기 진화계열로 추정하는 수련목과 목련분계군에 속하는 식물과 외떡잎식물의 백합목(Liliales), 비짜루목(Aspargales) 꽃에서 주로 관찰된다. 수련목과 목련분계군의 경우 꽃덮이가 나사 모양으로 돌려나 내, 외열로 구별할 수 없어 모두 꽃덮이라 하지만, 백합목, 비짜루목에 속하는 꽃들은 '외꽃덮이'와 '내꽃덮이'로 구별한다.¹⁾

형태적 특징 및 분자계통연구를 통해 속씨식물의 조상형으로 생각하는 현으로 나타났다. 즉, 양보다 진전된 핵심진정쌍떡잎 식물은 A,B,C 조절유전자군이 발현되는 영역이 윤생렬에 따라 명확하게 구별되지만, 초기 분화 쌍떡잎식물과 외떡잎식물에서는 이들 조절 유전자군의 발현 부위의 경계가 명확하지 않기 때문이라고 설명할 수 있다. 꽃덮이 구성요소가 나선상으로 윤생하고 각각이 분리된 갈래꽃 형태이며, 이러한 꽃덮이는 수련 및 목련나무 꽃에서도 확인된다. 이는 속씨식물의 초기 분화계열 식물들은 꽃받침과 꽃잎이 명확하게 구별되지 않는 꽃임을 의미한다.¹⁾

외떡잎식물의 경우 꽃덮이 요소가 외열과 내열 2개 열로 배열하여 나선상 배열보다 진전된 형태로 생각한다. 이는 전통적으로 외떡잎식물은 쌍떡잎식물에서 기원하였다는 속씨식물 진화개념이 잘못되었음을 의미하며, 실제로 분자계통 분석결과 외떡잎식물은 진정쌍떡잎식물보다 일찍 분기한 식물군으로 밝혀졌다.⁷⁾

꽃잎, 꽃받침, ABC모델

1. 김영동, 신현철 역 (2011) 식물계통학. 월드사이언스,
2. 이재규 (2016) 식물형태학(3판). 라이프사이언스, 410
3. Coel ES, Meyerowitz EM (1991) The war of the whorls: genetic interactions controlling flower development. Nature, 353: 31-37
4. Moyroud E, Glover BJ (2017) The Evolution of Diverse Floral Morphologies. Curr. Biol. 27: R941–R951
5. Kanno A, Saeki H, Kameya T 등 (2003) Heterotopic expression of class B floral homeotic genes supports a modified ABC model for tulip (Tulipa gesneriana). Plant Mol. Biol, 52: 831–841
6. Kim S, Koh J, Yoo MJ 등 (2005) Expression of floral MADS‐box genes in basal angiosperms: Implications for the evolution of floral regulators. The Plant Journal, 43: 724–744
7. Stevens, P. F. (2001 onwards) Angiosperm Phylogeny Website. Version 14, July 2017. .