목련과
[ Magnoliaceae ]
전통적으로 꽃식물 중 가장 원시적인 식물이라고 여겨져서 많은 식물학자의 관심의 대상이 되어온 식물이다. 목련, 태산목, 함박꽃나무(산목련), 튤립나무 등이 속한다. 크고 화려한 꽃을 갖고 있어 교배와 선별에 의해 정원수로 개발된 종들이 많다.1)
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산목련 (출처: 한국식물학회, 안진흥)
목차
계통학적 위치
비록 최근 DNA에 의한 분자계통학적 연구에서는 다른 모든 꽃식물로부터 가장 먼저 분지된 현존하는 식물이 암보렐라(Amborella)라고 밝혀졌지만, 목련목(Magnoliales)은 꽃식물 계통수의 기부에 위치하는 원시속씨식물군에 속하는 목련류(Magnoliids)에 속하고 있어 여전히 많은 원시적인 특징을 갖는 분류군으로 취급된다. 목련목에는 다섯 개의 과가 있는데, 최근의 DNA 연구에 의해 밝혀진 계통수에서는 목련과는 목련목 내에서 디제네리아과(Degeneriaceae, 히만텐드라과(Himantandraceae), 유포메시아과(Eupomatiaceae), 뽀뽀나무과(Annonaceae)가 이루는 분계조와 자매군을 형성한다.1)2)3)
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그림 1. DNA 자료를 통한 꽃식물 계통수 상의 목련과의 위치. 계통수는 Soltis et al. (1999), Stevens (2001), Zeng et al. (2014)를 요약했음. (출처:김상태)
과내의 분류
목련과 내에는 목련속(Magnolia)과 튤립나무속(Liriodendron)의 2속이 있는데, 목련속은 전 세계적으로 약 350종이, 튤립나무속은 2종만이 존재한다. 과거에는 잎겨드랑이에서 꽃이 피는 초령목속(Michelia), 씨방 내에 4개의 씨를 갖는 Manglietia, 단성화를 갖는 Kmeria, 삭과의 과실을 갖는 Pachysandra 등을 각각 다른 속으로 취급하였지만, DNA에 의한 분자계통학 연구는 초령목속이 목련속에 포함되어야 한다는 것을 보여주어, 현재 이들은 모두 목련속으로 통합되었다.4)5)
형태적 특징
아름드리나무 또는 관목이다. 잎은 마주나고, 홑잎이며, 잎 가장자리에 거치가 없다. 턱잎이 존재하는데, 턱잎이 떨어지면 줄기를 감싸는 턱잎의 흔적이 남는다. 가지 끝 또는 잎겨드랑이에 한 개의 꽃이 핀다
꽃은 몇몇 종을 제외하고 거의 모두 양성화이고, 방사상칭인데, 신장된 축 위에 많은 수의 화피편, 수술, 암술이 나선상으로 배열한다. 목련과 식물의 꽃은 대개 꽃잎과 꽃받침이 구분되지 않는 화피편을 갖고 있다. 수술은 잎의 모양으로 넓고, 길쭉한 화분 주머니를 갖는다. 씨방은 그 수가 많은데, 융합하지 않고, 하나하나 구분된다. 한 개의 씨방에는 일반적으로 2개의 종자가 들어 있다. 과실은 목련속에서는 일반적으로 골돌과의 단위로 되어있는 취과(aggregate fruit)이지만, 튤립나무속에서는 날개가 달린 시과다. 종자는 붉은색 또는 오렌지색이다.6)
대표적 목련과 식물과 우리나라 목련과 식물
정원수로서 목련(M. kobus), 백목련(M. denudata), 자목련(M. liliifera)과 함께 이들의 교배종들이 가장 많이 이용된다. 그러나 이들 중 백목련과 자목련은 중국 종이고, 목련은 우리나라에서 제주도에 약 5,000 개체만이 자생하는 희귀식물이다. 백목련의 꽃은 목련에 비해서 크고 옅은 상아색인 반면 목련은 꽃이 더 작고 순백색에 화피편 기부에 붉은색이 돈다. 백목련은 9장의 꽃잎을 갖고 있고, 목련은 6장이다.
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목련(B)과 백목련(A) 꽃의 차이 (출처:김상태)
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자목련의 꽃 (출처:김상태)
우리나라 전역에 분포하는 목련과 식물은 함박꽃나무(M. sieboldii)이고, 다른 목련들이 봄에 꽃이 먼저 피고 나중에 잎이 피는 것과는 달리 함박꽃나무는 잎이 난 뒤 여름에 꽃이 달리고, 꽃이 아래를 향해 매달려 핀다. 초령목(M. compressa)은 액생하는 꽃을 갖는데, 우리나라에 제주도와 소흑산도에만 자생한다. 튤립나무속 식물들은 잎이 튤립 모양이고, 두 종만을 포함하는데, L. tulipifera (튤립나무)는 북미에, L. chinense은 중국에 분포한다.
경제적 이용
북미에 자생하는 튤립나무는 우리나라에서도 목재용 나무로 이용하기 위해 조림에 이용되고 있다. 한방에서는 목련과 백목련을 포함한 몇몇 종들의 꽃봉오리를 약재로 사용하는데, 신이(辛夷)라 하여 주로 비염 치료에 쓰인다. 목련의 꽃잎은 뜨거운 물에 우려 차로 마시기도 한다.
참고문헌
1. Stevens PF (2017) Angiosperm Phylogeny Website.
2. Soltis PS, Soltis DE, Chase MW (1999) Angiosperm phylogeny inferred from multiple genes as a research tool for comparative biology. Nature, 402: 402-404
3. Zeng L, Zhang Q, Sun R 등 (2014) Resolution of deep angiosperm phylogeny using conserved nuclear genes and estimates of early divergence times. Nature communications, 5: 4956
4. Kim S, Park CW, Kim YD 등 (2001) Phylogenetic relationships in family Magnoliaceae inferred from ndhF sequences. Amer J Bot, 88: 717-728
5. Kim S, Suh Y (2013) Phylogeny of Magnoliacdeae based on ten chloroplast DNA regions. Journal of Plant Biology, 56: 290-305
6. Judd WS, Campbell CS, Kellogg EA 등 (2016) Plant Systematics- A Phylogenetic Approach. Fourth ed. Sinauer Associates Inc.,