2017 Fiscal Year Annual Research Report

Studies on sex expression and pollination characteristics of overseas ancestral species for endemic plants in the Ogasawara Islands

Research Project

Project/Area Number	17H04609
Research Institution	Tokyo Metropolitan University
Principal Investigator	村上哲明首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (60192770)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	國府方吾郎独立行政法人国立科学博物館, 植物研究部, 研究主幹 (40300686) 渡邊謙太沖縄工業高等専門学校, その他部局等, 技術専門職員 (50510111) 高山浩司ふじのくに地球環境史ミュージアム, 学芸課, 准教授 (60647478) 横山潤山形大学, 理学部, 教授 (80272011)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	進化 / 小笠原諸島 / 固有種 / 性表現 / 送粉
Outline of Annual Research Achievements	小笠原諸島(以降、小笠原)は、大きな陸地と一度もつながったことがない「海洋島」であ。したがって、現在、小笠原に自生している植物種は全て、周辺地域から長距離散布によってたどり着いた種の子孫である。そこで本研究では、多くの小笠原産固有植物種の起源地と推定されている東南アジアと太平洋諸島において、DNA情報を活用して小笠原産固有種の祖先種を特定する。そして、それら祖先種の性表現、並びにそれに大きな影響を与えたと考えられる送粉動物相の調査を行う。得られた情報を小笠原と起源地の間で比較することによって、小笠原産固有種の祖先種が小笠原にたどり着いてから起きた進化的変化とそれを引き起こした要因を解明することが本研究の目的である。平成29年度は、太平洋諸島のグアム島とロタ島に赴き、Psychotria属、Morinda属、Geniostoma属、Wikstroemia属、Claoxylon属、Myoporum属植物などの調査・採集を行った。このうちPsychotria marianaはグアム・ロタ両島で個体数が比較的多く、花の性型は形態的に二型花柱性であることを確認した。海洋島では二型花柱性が少ないとされているが、本種は機能的にも二型花柱性である可能性が高く、今後より詳しい調査を行う予定である。また、P. marianaについては訪花昆虫の予備的な観察も行い、ハチ類数種の訪花が確認された。グアム島では絶滅危惧種であるPsychotria hombronianaの花を確認することもできた。その他、Morinda umbellata var. glandulosa はグアム島で数個体の開花を確認し、雌雄異株である可能性が高いことが分かった。他の調査対象種については、平成29年度の蝶では、開花中の花を確認することが出来なかったので、再度、時期を変えて調査を行う必要がある。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 太平洋諸島のグアム島とロタ島では、小笠原諸島産の固有植物と近縁と考えられるいくつかの種（小笠原の固有植物種の祖先種である可能性がある）について、DNA解析用のサンプルと花の観察用のサンプルを採集し、その性表現を明らかにすることもできた。さらに、現地でこれらの植物種の訪花昆虫（特に送粉者である可能性が高いハチ類）の観察などもできたから。
Strategy for Future Research Activity	今後は、グアム・ロタ島での調査を継続すると共に、小笠原産固有植物の推定祖先種が複数見出されている東南アジアのフィリピン、ならびに太平洋諸島のパラオ諸島やハワイ諸島などにおいても、小笠原の推定祖先種のDNA解析用の植物（主に葉）サンプルと花サンプルを採集し、現地でも花の形態・結実状況等を観察することで、それぞれの植物種の性表現を明らかにする。さらに現地では、コンパクト・デジタルカメラを活用したインターバル撮影などにより、どの時間帯にどのような動物（昆虫やヤモリなど）が花に来ているかを記録する。また、送粉者と考えられる動物の一部捕獲して、体への花粉の付着を確認する。これらの情報から、それぞれの祖先植物種の送粉動物を特定する。得られた情報を、それらに最も近縁な小笠原の固有植物種のものと比較することによって、小笠原にたどり着いてから起きた性表現・繁殖様式、ならびに送粉共生系の進化的変化を解明する予定である。