| Project/Area Number |
20K06811
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
堂囿 いくみ 東京学芸大学, 教育学部, 教授 (70462489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧 雅之 東北大学, 学術資源研究公開センター, 教授 (60263985)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | 形質置換 / 繁殖干渉 / 送粉生態学 / 雑種形成 / 遺伝的変異 / 送粉生態 / 植物の繁殖様式 |
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| Outline of Research at the Start |
多種多様な生物が共存することで生態系は維持されており，共存のメカニズムを明らかにすることは非常に重要な課題である。共存の要因として，繁殖干渉（異種が繁殖過程において干渉し，負の影響を与えること）が知られている。共存地で繁殖干渉を避けるような形質が進化することを形質置換という。分布域内で独立に複数の形質置換が生じているイヌヤマハッカ（シソ科）を材料に，近縁種との複数の共存域において，交配前（開花フェノロジー），交配後接合前（花粉管伸長と選択的受精），接合後（雑種適応度）段階の繁殖干渉と形質置換を定量，比較することで，生殖的形質置換の多様な実態をもたらす進化的要因を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
種間の繁殖干渉によって生じる生殖的形質置換は，種分化や多種共存の重要な要因である。形質置換は交配前の段階に生じることが多いが，交配後・接合前の段階に生じる場合も報告されつつある。しかし，形質置換が生じる段階がなぜさまざまなのか，どのような要因によってもたらされるのかについては，研究例が少ない。本研究では，イヌヤマハッカ(シソ科ヤマハッカ属)と近縁2種それぞれとの共存域における繁殖干渉と生殖的形質置換を明らかにし，多様な形質置換の背景にある生態学的，進化学的プロセスを検証することを目的として研究をおこなった。 長野県北部にて，イヌヤマハッカとクロバナヒキオコシの同所的集団および単独集団において，異種交配および混合花粉交配時の花粉管伸長を解析するため，同所集団を3集団，単独集団を4集団にて受粉実験を行った。新規集団については，訪花頻度の観察と交配実験(異種交配と混合花粉交配)による種子生産を評価した。これまでの研究で，同所集団では雑種形成率が低くなる傾向があり，形質置換が生じている可能性が考えられている。花粉 管伸長については，同所集団と単独集団で同じ傾向が得られた。異種花粉の花粉管伸長は同種花粉に比べ減少するが，種子生産に足りる数の花粉管が雌しべ基部 まで伸びていた。雑種種子の形成は，花粉発芽や伸長数が抑制されるのではなく，受精または受精後に種子形成を止める何らかのメカニズムがあると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
自然災害にて通行止めになり作業ができなかった集団については，昨年終えることができた。しかし，奥多摩地域での作業は，長野の調査に時間がかかったこと，人手不足により調査を開始できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
奥多摩地域の野外調査については，野外調査ができる人材を集めることが難しい。よって，過去のデータを用いて長野地域と比較する。また，室内実験などの人材不足はアルバイトなどで作業を進められるよう努力する。
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