2020 Fiscal Year Research-status Report
Biological interactions causing the evolution of 6-year periodical mass flowering
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20K06833
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| Research Institution | National Museum of Nature and Science, Tokyo |
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Principal Investigator |
柿嶋 聡 独立行政法人国立科学博物館, 分子生物多様性研究資料センター, 特定非常勤研究員 (30648580)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 佐知子 名古屋大学, 博物館, 准教授 (10311490)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 一斉開花 / 生物間相互作用 / 生物時計 / 繁殖干渉 / 生活史 / 繁殖様式 / 適応進化 / 周期植物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一斉開花とは、何年かに1度、通常の年よりも、はるかに多くの花を個体間で同調して咲かせる現象である。一斉開花する植物の中には、タケのように、集団内のほとんどの個体が1年を越える一定の周期で一斉開花・結実し、枯死する生活史をもつ植物（周期植物）がある。周期植物の多くは、数十年というきわめて長い周期を持つため、その進化要因や進化過程はほとんど未解明である。そこで、沖縄島で6年周期で一斉開花・結実し枯れるキツネノマゴ科のコダチスズムシソウに注目した。コダチスズムシソウは八重山諸島や台湾の集団では一斉開花しないことから、周期的一斉開花は沖縄島で進化したことが推定されている。本研究では、生物間相互作用に注目し、生活史の異なる地域集団間で比較することで、6年周期一斉開花の進化要因を解明することを目的とする。一般的に一斉開花や一斉結実の進化要因として有力な、捕食者飽和説、受粉効率説に加え、新たに本研究で提唱する繁殖干渉仮説について検証を進めている。
今年度は、沖縄島、八重山諸島で調査を行い、上記の3つの仮説の検証に必要な果実食害率、送粉者の訪花頻度、結実率などの観察、袋掛け・人工受粉実験などを進めた。一方、台湾のコダチスズムシソウの中にも、一斉開花する集団があることを発見した。近縁グループ内で複数回に渡り周期的一斉開花が進化していることが示唆されており、その進化史についても、今後研究を進める予定である。また、生物間相互作用が植物の生活史の進化に与える影響について調べるため、他の植物と昆虫の相互作用に関する研究についても行い、2篇の論文を公表した。
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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
沖縄島、八重山諸島における野外調査については、6年周期一斉開花の進化に関する3つの仮説について、順調にデータを取得できた。一方、比較対象である台湾における野外調査については、新型コロナウイルスの影響で渡航が不可能だったため、共同研究者らに、可能な範囲で調査を代行してもらうことで、研究を進展させた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は、コダチスズムシソウの沖縄島集団の6年に1度の一斉開花の年にあたる。そのため、沖縄島において野外調査を集中的に行い、周期的一斉開花の進化における3つの仮説を検証するためのデータを取得する。また、八重山諸島、台湾においても野外調査を行うことで、比較可能なデータを取得する。新型コロナウイルスの影響で台湾への渡航が不可能な場合は、現地の共同研究者らに野外調査を依頼することで、研究を遂行する予定である。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響で、野外調査の計画を縮小したため、繰越額が発生した。2021年度は研究遂行上重要なコダチスズムシソウの一斉開花年のため、繰越金を有効に活用して、より詳細に野外調査を行う計画である。
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