ステビア属植物における形態・生態・染色体の進化傾向:分子系統学的アプローチ

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07454235
• Research Institution: KYUSHU UNIVERSITY
• Principal Investigator: 矢原 徹一 九州大学, 理学部, 教授 (90158048)
• Keywords: 有性生殖 / 1年生 / 自家受粉 / ステビア / メキシコ / 分子系統 / matK / ITS

Research Abstract

本研究の目的は、ヒヨドリバナ連に属するメキシコ産ステビア属、およびその近縁属の系統関係を分子系統学的アプローチによって推定し、これらの属において形態・生態・染色体の進化の間にどのような相関があったかを明らかにすることである。
matKを用いた系統推定では、Carphocaete属(n=12)がステビア属の外群であり、n=12が祖先的染色体数であることが示された。またこれまでステビア属に近縁と考えられてきたAgeratum属(n=10)は、n=10を持つ他の多くの属と同じクレードに属し、ステビア属との類似は平行進化の結果であることが示された。またn=13を持つMcvaugiellaはステビア属のクレードには属さず、n=17を持つ属から派生したことが明らかになった。Carphocaete属とステビア属を含むクレード、n=10のクレード、n=17のクレードは、フジバカマ連の系統発生の初期に放散的に分化したことが示唆された。
ステビア属内種間の系統推定を行うために、ITSの配列決定を行った。その結果、1年草のS.aschenborniana(n=12)が最初に、木本性の群(n=12)が次に分岐し、続いて多年草の2つの群が分岐することが示された。多年草の一方の群はn=12の種を含み、他方の群はn=11,12の種を含む。
これらの配列から推定された系統樹にもとづいて形質復元を行なった結果、染色体数の減数と世代時間の短縮が相関していること、染色体数が減数してもゲノムサイズは減少しないこと、1年草化と自殖性の進化が相関していること、花の小型化は1年草化・自殖性と相関しないことが明らかになった。

Research Products

• [Publications] 矢原徹一: "性の進化のパラドックスはどこまで解けたか" 種生物学研究. 20. 67-80 (1997)
• [Publications] Funayama,T.et al.: "Effects of virus infection and growth irradiance on fitness components and photosynthetic properties of Eupatorium makinoi(Compositae)." Amer.J.Bot.84(in press). (1997)
• [Publications] Ooi,K.et al.: "Molecular phylogeny of geminivirus infecting wild plants in Japan." J.Pl.Res.110(in press). (1997)
• [Publications] Konuma,A.: "Temporally changing male reproductive success and resource allocation strategy in protandrous Helacleum lanatum(Apiaceae)." J.Pl.Res.110(in press). (1997)
• [Publications] Watanabe,K.et al.: "Chromosome number determinatoins in the Australian Astereae(Asteraceae)." Muelleria. 9. 197-228 (1996)
• [Publications] Yahara,T.: "A new species of Stevia from Mexico." Phytologia. 79. 35-37 (1996)
• [Publications] 鷲谷いづみ(共著): "保全生態学入門" 文一総合出版, 270 (1996)