2017 Fiscal Year Annual Research Report
繁殖形質置換の生じやすさに影響する要因：理論と実証
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16J03061
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
京極 大助 龍谷大学, 研究部, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| Keywords | 隔離強化 / 繁殖形質置換 / 繁殖干渉 / タンポポ / 数理モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生殖隔離が不完全な種が二次的に出会った際に生じる、種間交雑を避けるような適応進化（隔離強化）がどういった形質で生じやすいのかを明らかにするため、数理モデルを構築しその挙動を調べた。その結果、配偶シグナルと配偶者選好性からなら種認識機構に比べて、棲み場所選好性の進化のほうがずっと生じやすい可能性が示唆された。また、種認識機構と棲み場所選好性の両方が進化できるモデルでは、両形質の進化動態が相互に影響を与え、またその進化動態は形質の適応度コストに依存することが明らかとなった。この結果は新種の形成の最終段階がどのように進行するのか、また生物の棲み分けのような群集構造に種間の繁殖時の相互作用がどのように影響しうるのかについて、新たな知見を提供するものである。
また、タンポポ類での野外人工授粉実験から、外来タンポポの花粉が在来タンポポに授粉することが在来種の種子生産に与える影響は認められない、あるいは無視できる程度に小さいことを示す結果が得られた。これは先行研究で示唆されていた外来タンポポと在来タンポポの相互作用の機構について再考を迫るものである。
外来タンポポと在来タンポポの相互作用を理解するために行った、在来タンポポの個体群間交配実験では、在来タンポポの繁殖生態の一端が明らかとなった。タンポポは受粉刺激に応じて花序を閉じるが、この授粉に応じて花序を閉じる速度には個体群間変異があることが明らかとなった。特に、種子親個体の由来個体群が大きな寄与をしていることが明らかとなった。この結果は、地域間の何らかの生態学的な差異に応じて、在来のタンポポが局所適応をしている可能性を示唆する。今後はどういった生態学的な差異が個体群間に見られるのかも明らかにしていく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
数理モデルを用いた理論研究は、予定通り2017年度から本格的に取り組みを開始した。すでに論文執筆に十分な結果が得られており、研究は順調に進んでいる。実証研究では、先行研究の結果が再現できないなどの想定外の事態が発生したが、この原因を探るための実験は順調に進んでいる。タンポポ類で疑われる繁殖形質置換を実証し、その詳細を明らかにすることで理論研究の検証を行うという大まかな方針は維持しており、この目的を達成するために着実に研究が進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
理論研究では、これまでに得られている結果を原著論文としてまとめ、国際誌へ投稿する。またこの理論研究で用いたプログラムコードを改変することで、構築したモデルの挙動をさらに調べていく。これら理論研究のためのディスカッションを行うため、共同研究者のいるチューリッヒ大学へ短期的に滞在する。
実証研究では、外来タンポポの花粉が在来タンポポの種子生産に悪影響を与えているかどうかを実験的に明らかにする。2018年度は特に、単為生殖種である外来タンポポの特定のクローンだけが在来タンポポの種子生産に影響を与えている可能性を検証する。またタンポポ類における繁殖干渉の機構を理解するために、在来タンポポの繁殖生態を前年度に引き続き明らかにしていく。特に、前年度の人工授粉実験から得られた結果をよりよく解釈するために、野外における結実率を明らかにする。
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| Remarks |
研究者の個人ウェブサイト
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