수정 (fertilization)

1. 피자식물

  피자식물에서는 화분관이 빠르게 자라 내려가며, 사과나무의 경우 24시간 이내에 배주 입구에 도착한다. 배나무의 경우 봄철 온도가 15℃인 경우 약 2일이 걸리지만, 온도가 5℃로 낮아지면 12일이 소요되어 암꽃의 감수기간인 7일 이내에 수정이 이루어지지 않는다. 개암나무는 수정까지 3~4개월이 걸리며, 상수리나무는 13개월 정도 소요된다.

  화분립은 발아하여 2개의 정핵을 생성하며, 화분관이 배주에 도달하면 한 개의 정핵은 난자와 결합하여 배(embryo)를 형성하고, 다른 정핵은 2개의 극핵과 결합하여 배유(endosperm)를 만들어 2회 수정을 한다. 이 중복수정은 피자식물의 특징이며, 배는 난자(n)와 정핵(n)이 결합하여 형성되어 염색체 수가 2n이 되고, 배유는 2개의 극핵(2n)과 정핵(n)이 결합하여 일반적으로 3n이 된다.

 

2. 나자식물

  나자식물의 화분 발아과정은 피자식물과 유사하나, 수정 과정에서는 단일수정만이 이뤄지고, 난세포의 세포소기관이 소멸되어 웅성배우체의 세포질 유전이 이루어지는 것이 다르다.

  주공 안으로 들어간 화분립은 발아하여 화분관을 형성하면서 주심조직을 뚫고 밑으로 서서히 내려간다.  소나무류의 경우 월동 후 수정 직전에 2개의 정핵을 만들며, 큰 정핵(n)이 난자(n)와 결합하여 2n의 배를 형성한다. 이때 자성배우체는 수정되지 않아 난자만이 수정되는 단일수정을 하며, 자성배우체는 1n으로 독자적으로 자라서 양분 저장조직 역할을 한다.

  나자식물 수정 과정에서 주목할 만한 현상은 부계 세포질유전(paternal cytoplasmic inheritance)으로, 난자를 수정하는 과정에서 난세포 내의 세포소기관이 소멸되면서 대신 화분관에서 배출된 웅성배우체 세포질 내의 새로운 세포소기관(색소체, 미토콘드리아 등) 이 대체된다. 이러한 부계 세포질 유전은 소나무속, 잎갈나무속, 미송 등에서 관찰되며, 삼나무의 색소체 돌연변이에 의한 엽색 변이와 잎갈나무의 DNA도 이와 관련이 있다. 

  수분이 이루어지고 난 후 수정까지의 기간은 수종에 따라 다양하며, 가문비나무는 수일, 미송은 3주 정도, 개잎갈나무는 9개월, 소나무속은 13개월 정도 소요된다.

 

 

출처 : 수목생리학(서울대학교출판문화원)