2017 Fiscal Year Research-status Report
A developmental study of flowers and reproductive structures of the basal angiosperm Amborella
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17K07530
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
戸部 博 京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (60089604)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アンボレラ / 基部被子植物 / 花 / 造卵器 / 発生 / 原始形質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成29年度の研究計画は、アンボレラの花が本来両性花であること、なぜ発生初期に円錐状の頂部がカップ状に変化し、内外の雄しべ間で花粉の発生段階が大きく異なるか、その意味を明らかにすることであった。その方法として、以下の(1)(2)(3)の実験・観察を行った。(1)雄花に形成される雌蕊を樹脂切片にし、雌性配偶体の形成の有無を調べた。(2)雌花に形成される仮雄しべから花粉を取り出し、稔性の有無、また樹脂切片を作成し、正常発生の有無を調べた。また、発生初期に円錐状の頂部がカップ状に変化し、内外の雄しべ間で花粉の発生段階が大きく異なる。その意味を、それによって開花期間を引き延ばしていると仮説をたて以下の方法で調べてきた。(3)雄花30花にタグをつけ、それぞれの開花期間（およそ1月程度と推測）を調べた。形成される13~19本の雄しべのうち、外側の雄しべが花粉を飛ばし始めてから、内側の雄しべが花粉を飛ばし終えるまでの期間を調べ開花期間を予測した。
(1)は胚珠内に雌性配偶体の発生初期のものは観察されたが、最終的に完成して受精による胚の形成には至らないことが分かった。(2)については、明らかに不捻性の花粉以外に見られなかった。(3)は現在集計中であるが、当初期待したほどには1つの花の開花期間が1月ほどの長さではないことが分かってきた。
またアンボレラのほかに姉妹群被子植物の花の形態と構造についても調査と観察を進めた。特に単子葉植物ヤマノイモ目キンコウカ科に含まれる5属の花の解剖と発生の研究観察により、９つの形質について科内で変異があることを突き止め、各属の花の特徴を明らかにした。さらに、キンコウカ科の原始形質として、下位子房と隔壁蜜腺をもつことから、それらの特徴を科の特徴として、単子葉植物における形質進化を追跡した。これらの結果をまとめて論文として発表した（Tobe et al. 2018）。
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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
アンボレラの雌花の仮雄しべと雄花に稀に生じる雌しべの生殖組織の発生を調べるため、それぞれの樹脂切片の作成等、実験と観察はおおむね順調に進んでいる。ただ開花期間を調べるための準備した京都大学理学研究科付属植物園で栽培中のアンボレらの株のほとんどが枯死してしまい、現在3株を残すのみとなった。そこで、その調査を進めるため、東京大学理学系研究科付属植物園で栽培中の雌雄の株を利用し、技術職員の竹中桂子さんの助力を得て、観察を続けている。雄花1花の開花期間を写真画像で示すため、撮影した画像の解析を進めている。また、平成30年度の研究計画に合わせ、開花期の雌花の採集を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度は、研究計画にある第一目標であるアンボレラの花が本来両性花であること、内外の雄しべ間で花粉の発生段階が大きく異なるのは、長い送粉期間を確保するための適応形質であることを明らかにするための調査・観察を継続し、年度内には結果をまとめて論文に仕上げる。
また、今年度中に第二の目標であるアンボレラの雌性配偶体が9細胞10核、すなわち、その造卵器が4助細胞をもつことを明らかにするための研究を開始する。そのために、予め保存してある雌花と新たに採集する雌花に発生する雌しべの樹脂切片を作成し、造卵器の発生を追跡する。
また、アンボレラの姉妹群における花と雌雄生殖器官の形質の研究も進める。特に、単子葉植物ショウブ科に見られる受精様式の観察や真生双子葉植物モチノキ目モチノキ科の雌性配偶体の発生の観察を行なう。
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| Causes of Carryover |
アンボレラの現地調査が3月下旬から4月初旬に行なわれたため、旅費の使用が次年度になった。また、調査目的の植物の栽培株が減少したため、観察用謝金を使用することができなかった。次年度は、主に薬品等の物品と観察用試料作成補助に使用する計画である。
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Research Products
(1 results)
