생식기관

속씨식물의 경우 꽃, 종자(씨), 열매 등 생식생장을 하는 기관을 생식기관이라고 한다. 겉씨식물에서는 솔방울과 씨가 생식기관에 해당된다.¹⁾

목차

꽃은 속씨식물이 유성생식을 하기 위해 진화된 기관으로, 암술과 수술을 만들어 이곳에서 감수분열을 하여 생식세포를 만든다. 수술에서 만든 수배우자(male gamete)는 암술로 이동하여 알세포를 수정하여 씨를 만든다.

꽃은 꽃받침, 꽃잎, 수술 및 암술을 모두 갖고 있는 갖춘꽃과 이들 중 일부가 없는 안갖춘꽃으로 구별한다. 암술만 갖은 꽃을 암꽃이라 하며 수술만을 갖은 꽃을 수꽃이라고 하는데, 한 개체에 둘 다 있는 경우와 다른 개체에 있는 경우로 나뉜다.

갖춘꽃의 구조.  A. 봄까치꽃(Veronica persica Poiret: 꿀풀목, 질경이과 봄까지족); B. 개나리Forsythia koreana (Nakai) T.B.Lee; C. 수수꽃다리Syringa oblata Lindl. var. dilatata (Nakai) Rehder . 추가설명 개나리와 수수꽃다리는 물푸레나무과(Oleaceae)에 속하며 수수꽃다리(라일락으로 통칭하기도 함)의 수술은 수술대가 꽃잎에 유합하여 꽃잎(화통) 위에 나 있는 것처럼 보임. (출처:김형섭)

열매는 속씨식물의 씨방 및 주변 기관이 성숙하여 만들어진 기관으로, 안에 들어 있는 종자를 보호하고 이를 효율적으로 산포시키는 기능을 한다. 성숙시 건성인 열매를 건과라고 하며, 콩처럼 갈라지는 경우와 쌀처럼 갈라지지 않는 경우가 있다. 성숙한 열매가 육질성인 것을 육질과라 하며, 사과, 감귤, 오이, 감 등을 예로 들 수 있다. 딸기는 한 개의 열매에 여러 개의 씨방이 그 주변 세포를 발달하게 하며 만들어진 집합과이다.

밑씨 속의 알세포와 극핵이 2개의 꽃가루에서 방출된 정핵과 각각 수정되어 핵상이 2n인 배와 3n인 배젖이 만들어진다. 배와 배젖은 씨껍질에 둘러싸인다. 씨는 종자식물의 세대를 이어주는 중요한 역할을 한다.

산수유 꽃과 열매 (출처: 한국식물학회, 안진흥)

겉씨식물과 속씨식물의 생식기관은 기본적으로 비슷하지만, 알세포를 생성하는 대포자낭과 정세포를 지닌 꽃가루를 발달시키는 소포자낭의 위치가 겉씨식물의 경우 노출되어 있는 점이 다르다. 일반적으로 겉씨식물의 생식기관이 속씨식물이 것보다 크다. 소나무를 포함한 송백류식물은 원추체 형태의 생식구조를 갖고 있는데 이를 솔방울(구과)이라고 한다. 반면 은행나무는 밑씨솔방울이 생기지 않고 단순한 밑씨가 생긴다.

꽃가루를 생산하는 송백류의 기관으로 길이가 1-2 cm 정도이다. 이 윈추체는 봄철에 새로 발달한 가지의 아래 부분에 돌려서 난다. 하나의 원추체 안에는 얇은 막으로 구성된 소포자엽이 나선모양으로 배열되어 있고, 각 포자엽 아래쪽 표면에 2-7개씩의 소포자낭(microsporangium)이 발달한다.

소나무류의 경우 대부분 밑씨솔방울과 꽃가루솔방울은 하나의 나무에서 따로 발달한다. 보통 밑씨솔방울은 개체의 윗부분에 발달한 새로운 가지 끝 부분에 달려 다른 나무로부터 나라온 꽃가루를 쉽게 받고 자신의 꽃가루에 의한 꽃가루받이를 최소화한다. 밑씨솔방울은 꽃가루솔방울보다 훨씬 크며, 보다 복잡한 구조를 갖고 있다. 밑씨를 갖고 있는 비늘조각 모양의 밑씨인편(ovuliferous scale)에는 포엽(bract)가 붙어 있다. 이들은 솔방울의 축에 나선상으로 배열된다.

겉씨식물의 열매는 다양한 형태이다. 소나무의 열매는 솔방울 모양인 반면 개비자나무는 다육질의 껍질이 종자를 둘러싼다. 반면 주목은 열매 껍질의 한쪽이 열린 채 종자를 감싼다. 측백나무와 향나무는 육질 인편을 갖고 있다.

핵상이 2n인 포자체와 1n인 반수체가 함께 있다. 소나무의 배는 속씨식물의 배와 유사한 체계를 갖고 있으나, 떡잎의 숫자가 보통 8개이다. 배는 배우자체(1n)에 의해 싸여 있으며, 속씨식물의 배젖(3n)에 해당하는 기능을 한다.

소나무 생식기관 (출처:현진오)

은행나무는 암수딴그루 식물로 꽃가루솔방울과 단순 밑씨가 다른 개체에서 만들어진다. 꽃가루솔방울은 짧은가지 끝에서 나온 새 줄기에 여러 개의 자루가 달리고, 그 끝에 주로 1쌍의 소포자낭이 발달한다. 소포자낭에 들어 있는 소포자모세포는 감수분열을 하여 많은 수의 소포자(1n)를 형성한다.

밑씨도 짧은가지의 끝에서 자라는 새 줄기에 주로 한 쌍의 밑씨가 발생하고, 밑씨 아래쪽에 있는 대포자모세포가 감수분열하여 대포자(1n)를 만든다.

은행나무 꽃가루솔방울 (출처: 한국식물학회, 안진흥)

1. 이규배 (2016) 식물형태학. 라이프사이언스,