繁殖成功の観点からみた開花フェノロジーに関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08874105
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 菊沢 喜八郎 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (50271599)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東 正彦 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40183917)
• Keywords: 繁殖成功度 / 他家受粉 / 自家受粉 / 自家不和合性 / 花粉媒介者 / 結実制限仮説 / 固体群密度 / クローン

Research Abstract

植物の開花は、受粉を効率的に達成し、繁殖成功度を最大化する方向に自然選択されているものと思われるが、一斉開花、順次開花といった開花フェノロジーを、繁殖成功の観点から明確化した理論は現在までのところ知られていない。ヒルガオ属植物の花の形態観察からは、雌しべと雄しべが空間的に分離していて、自動的自家受粉は起こらないものと推測された。したがって、自家受粉を達成するためにも花粉媒介者を必要とすることが予測された。4種のうち3種では自家不和合性をしめしており、花粉媒介者が他家花粉を媒介しないかぎり結実しない。ヒルガオ属植物はクローン的に個体サイズを増大させるために、仮に花粉媒介者が十分訪花しても、周囲に存在する花は同一クローンの花である確率が高い。このため花粉媒介者の訪花が結実の制限になる他に、花粉の質が制限になることが考えられた。この現象を普遍化すると、周辺にどれだけ同種他個体が存在するかが結実成功にとってきわめて重要であることが結論される。
この現象をもとにしてわれわれは周辺個体密度による結実制限仮説(Neighbor Limitation Hypothesis)を提唱した。この仮説によるならば、個体群密度の低い集団では、一斉開花が、高い集団では順次開花が選択されるという予測が成り立つ。この予測を吟味するために、モチノキ科植物3種の開花フェノロジーの観察を行った。この結果比較的個体数の少ないウメモドキが最もよく集中して開花する傾向が認められた。
以上の現象をより明示的にするために、数学モデルを作成した。

Research Products

• [Publications] Ushimaru,A. & Kikuzawa,K.: "Variation of breeding system,floral rewards,and reproductive success in clonal Calystegia species." American Journal of Botany. (in press). (1997)