포자체

식물은 다세포 이배체(2n)와 다세포 반수체(n; 홀배수체 또는 일배체)가 교대되는 생활사를 갖는다. 이러한 생활사를 세대교번(alternation of generation)이라고 하고 이 세대교번에서 다세포 이배체인 식물체를 포자체(sporophyte)라고 한다.¹⁾

식물의 생활사 - 세대교번. (출처:한국식물학회)

목차

정세포와 알세포의 수정으로 형성된 단세포인 접합자(zygote)가 세포분열을 계속해서 포자체가 형성된다. 포자체는 생식을 위해, 감수분열을 통해 포자(spore)를 형성한다. 이 포자는 단세포 반수체이다. 고등 동물의 경우, 이배체의 생식세포에서 감수분열을 통해 형성되는 단세포 반수체는 생식세포(배우자, gamete)이다. 이 점에서 동물과 식물의 생활사의 큰 차이가 있다. 즉, 동물의 감수분열 결과물인 단세포 반수체 배우자는 더 이상의 세포분열을 하지 않고 수정에 참여한다, 식물의 단세포 반수체인 포자는 세포분열을 통해 다세포 반수체가 된다. 이 다세포 반수체 역시 독립적인 식물체로 볼 수 있고, 배우체(gametophyte)라고 한다.¹⁾

배우체는 세포분열을 통해 단세포 반수체인 암/수배우자(gamete)를 만든다. 즉, 동물에서는 배우자를 다세포 이배체에서 감수분열을 통해 만들어내지만, 식물에서는 포자가 '자라난'(즉, 포자가 세포분열하여 성장한) 다세포 반수체인 배우체가 체세포분열을 하여 배우자를 만들어낸다.

이 배우자가 수정을 통해 단세포 이배체인 접합자가 되고, 이 접합자가 세포분열을 하여 성장을 하게 된 결과물이 포자체이다. 따라서 속씨식물의 경우 수정 후 배 발달에서 시작하여 성체에 이르는 대부분의 세대가 포자체이다. 육상식물 중 이끼류를 제외하고 대부분 우리가 일반적으로 보는 독립적인 식물의 성체는 포자체이다. 이끼의 경우 배우체가 생활사의 많은 부분을 차지하고 포자체는 배우체에 의존적으로 생존한다.

포자체의 예. A. 이끼. 포자체가 배우체 위에서 배우체 의존적으로 생존; B. 고사리; C. 소나무; D. 옥수수; E. 장미. (출처: 이끼, ; 고사리, ; 소나무, ; 옥수수, ; 장미, )

1. Russell Jones, Helen Ougham, Howard Thomas 등 (2012) The Molecular Life of Plant. Wiley-Blackwell, Chichester, UK,