北アメリカ大陸におけるアジア関連温帯要素のフロラ並びに生態に関する調査研究

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01041053
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 河野 昭一 京都大学, 理学部, 教授 (30019244)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DEL Moral R. ワシントン大学, 植物学教室(米国), 教授 ; UTECH F.H. カーネギー自然史博物館, 植物部門(米国), 主任研究員 ; 平塚 明 東北大学, 理学部, 助手 (60142915) ; 大原 雅 北海道大学, 農学部, 助手 (90194274) ; 田村 実 大阪市立大学, 理学部, 助手 (20227292) ; 佐藤 利幸 北海道大学, 低温科学研究所, 助手 (00154071) ; 高須 英樹 和歌山大学, 教育学部, 助教授 (90108001)
• Keywords: 第3紀周極要素 / 生活史進化 / 繁殖生物学 / 個体群統計学 / クロロプラストDNA / rbcL遺伝子 / 分子系統学 / 隔離分布

Research Abstract

本研究プロジェクトの目的は,北半球温帯圏において最も日本列島の温帯要素と類縁関係の深い第3紀要素が数多く分布・生育する北米大陸東部並びに西部地域において,これらの植物群の生育環境,生態分布,地理的変異,生活史諸特性の比較研究,並びに染色体,アイソザイム,DNAなどの解析によって,日本列島産の植物群との類縁関係,系統,進化のモ-ドと過程を捜ろうとするものである。
1.目的とした生品材料植物の採集は単子葉・双子葉植物併せて54属,135種,シダ植物は15属35種と,ほぼ当初の目的を達成することが出来た。採集した〓葉標本は,約1500点余りである。
2.これらの植物群のうち,生活史特性がほぼ完全に解析できたのはエンレイソウ属の30種で,この他同じくエンレイソウ科(狭義)のScoliopus,Medeolaの2属に関しても生活史諸形質の解析は終了した。ユリ科のUvularia属の3種に関しては現在,生活史諸形質の解析とアイソザイムの分析が鋭竟進められている。
3.チゴユリ属Prosartes亜属の5種の染色体数,核型,休止核の形態が詳細に研究され,アジア産の同属植物とは全く異なる系統群に属することが明らかとなった。この結果はcpDNAのRFLP分析,rbcL遺伝子の解析結果ともよく一致する。
4.ユリ科,サトイモ科,エンレイソウ科などの主だった植物群に関してはcpDNAのRFLP分析並びにrbcL遺伝子の構造解析デ-タが得られ,これらの隔離分布を示す植物群の類縁関係の解析に,より客観的手法を導入することに成功した。これらの成果は,生活史諸特性の分化パタ-ンの解析とも併せて,今後この分野の研究に重要なインパクトを与えるものとなろう。

Research Products

• [Publications] Kawano,S.,Ohara,M.and Utech,F.H.: "Life history studies on the genus Trillum(Trilliaceae)VI.Life history characteristics of three Western North American Species." Plant Species Biol.7. (1992)
• [Publications] Ohara,M.,Kawano,S.and Utech,F.H.: "Differentiation patterns of reproductive systems in the genus Trillium." Plant Species Biol.5. 73-81 (1990)
• [Publications] Utech,F.H.: "Biology of Scoliopus(Liliaceae)I.Phytogeography and systematics." Ann.Mo.Bot.Gard.79. (1992)
• [Publications] Utech,F.H.: "Biology of Scoliopus(Liliaceae)II.Life history characteristics of Scoliopus bigelovii and S.hallii." Plant Species Biol.
• [Publications] Tamura,M.N.,Utech,F.H.and Kawano,S.: "Biosystematic studies on the genus Disporum(Liliaceae)IV.Karyotype analysis of some Asiatic and North American taxa with special reference to their systematic status." Botanical Magazine,Tokyo.
• [Publications] Kato,H.,Terauchi,R.and Kawano,S.: "Molecular systematics of the genus Trillium L.I.Physical map of cpDNA of Trillium kamtschaticum Pallas." J.Jpn.Genet.
• [Publications] Kato,H.,Terauchi,R.and Kawano,S.: "Molecular systematics of the genus Trillium L.II.CpDNA variation and phylogeny of the genus Trillium L." Pl.Syst.Evol.
• [Publications] Kobayashi,S.,Terauchi,R.and Kawano,S.: "Phylogenetic relationships of Arisaema negishii and its relatives as revealed by RFLP analysis of chloroplast DNA." Bot.Mag.Tokyo.
• [Publications] Kobayashi,S.,Terauchi,R.and Kawano,S.: "Molecular systematics of the Araceae,as revealed by cpDNA analysis." Pl.Syst.Evol.
• [Publications] Kobayashi,S.,Terauchi,R.and Kawano,S.: "Chloroplast genome divergence between Asian Lysichiton camtschatcense and western North American L.americanum." Plant Species Biol.
• [Publications] Momose,K.,Terauchi,R.and Kawano,S.: "Molecular systematics of Liliaceae-Helonioideae." Syst.Bot.
• [Publications] Shinwari,Z.,Terauchi,R.and Kawano,S.: "Molecular systematics of Liliaceae-Polygonateae I.RFLP analysis of cpDNA in several Disporum species." Syst.Bot.
• [Publications] Kawano,S.(ed.): "biological Approaches and Evolutionary Trends in Plants" Academic Press,London, 417 (1990)