2019 Fiscal Year Annual Research Report
Reproductive interference in geographic cline of corolla tube length in Isodon umbrosus
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17K07559
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| Research Institution | Tokyo Gakugei University |
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Principal Investigator |
堂囿 いくみ 東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (70462489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
牧 雅之 東北大学, 学術資源研究公開センター, 教授 (60263985)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 地理的クライン / 繁殖干渉 / 形質置換 / 送粉生態学 / マルハナバチ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
表現型の地理的クラインは，環境勾配に対する集団の適応と，集団間の遺伝子流動によってもたらされると考えられてきた。花形質の地理的クラインは，従来は送粉者の形質（口器形態など）の地理的変異に対する適応と考えられてきたが，近年，種間相互作用，特に同所的に生育する近縁植物種との繁殖干渉も重要であることが分かってきた。
本研究は，イヌヤマハッカ（シソ科）にみられる花筒長の地理的なクラインが，同属別種との繁殖干渉が要因であるかを検討した。長野県奥志賀地域の単独集団4ヶ所，同所的集団3ヶ所にて調査を行った。（１）花筒の長いイヌヤマハッカとクロバナヒキオコシが同所的に生育する場所では，2種間の花筒長差は大きく，送粉昆虫種は異なっていた。一方，2種間の花筒長差が小さい集団では，送粉昆虫が共通（ミヤママルハナバチ）だった。この集団は交雑リスクが高いと考えられる。（２）2種間で人工的に異種交配および混合花粉交配を行った。その結果，異種花粉が結実を妨げるという繁殖干渉が検出された。異種との花筒長差が小さく，同所的に生育するような集団では，異種花粉の受精が妨げられ同種交配が優先している可能性が示唆され，自種花粉選好性の形質置換が生じていると考えられた。（３）イヌヤマハッカ群の遺伝的解析の結果，花筒の長い系統と短い系統に分化していることがわかった。地理的なクラインは遺伝的に分化した2つのグループが２次的に接触したことによってもたらされたことが示唆され，繁殖干渉の影響に加え，歴史的要因の重要性が示唆された。
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