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2015 Fiscal Year Research-status Report

繁殖干渉による形質置換がもたらす植物の生態分化

Research Project

Project/Area Number 26440235
Research InstitutionTokyo Gakugei University

Principal Investigator

堂囿 いくみ  東京学芸大学, 教育学部, 准教授 (70462489)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 牧 雅之  東北大学, 学内共同利用施設等, 教授 (60263985)
高見 泰興  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (60432358)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords送粉系 / マルハナバチ / 形質置換
Outline of Annual Research Achievements

生態分化は,これまで資源競争と局所環境適応によって生じると考えられてきた。一方,繁殖干渉による形質置換を介した生態分化は,近年注目される現象であるがその実証例は未だ限られる。
カメバヒキオコシとセキヤノアキチョウジ(シソ科)は,同所的に生育している場合があり,共通の送粉者としてトラマルハナバチが観察され,交雑の可能性が考えられる。本研究では,カメバヒキオコシとセキヤノアキチョウジ間の交雑と生殖隔離の有無,同所的集団における繁殖干渉の検証と形質置換の有無を明らかにすることを目的とした。
東京都奥多摩地域にて,(1)交雑の可能性について,マルハナバチの訪花頻度の測定をしたところ,同所的集団(三頭山・神戸岩)ではトラマルハナバチが2種に訪花していた。三頭山のカメバヒキオコシでは,ミヤママルハナバチも多く訪花していた。(2)生殖隔離について人工受粉実験と発芽実験をおこなった結果,カメバヒキオコシでは異種交配は同種交配より種子生産が低くなり,発芽率も低かった。セキヤノアキチョウジでは果実ができなかった。(3)繁殖干渉について,同所的集団と単独集団で自然状態の種子生産を比較した結果,2種ともに同所的集団は単独集団より低くなった。(4)同所的集団の形質置換を検討したところ,花筒長は同所的集団と単独集団で差はなかった。開花フェノロジーは,同所的集団の三頭山では2種の開花フェノロジーのピークはほぼ同じであったが,神戸岩ではずれていた。
以上の結果から,2種間ではトラマルハナバチの訪花により交雑の可能性はあるが,生殖隔離があった。同所的集団では繁殖干渉が生じており,同所的集団の三頭山では形質置換が生じていないが,神戸岩では開花フェノロジーの形質置換が生じていることが示唆された。よって,近縁な植物間で生殖隔離があるとき,同所的集団では繁殖干渉の機会増加が形質置換をもたらす要因になることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

1)調査地の草刈りの影響で,十分なデータがとれなかった。
2)栽培株の花付きが悪く,十分な受粉実験ができなかった。
3)種特異的なマーカーが見つかっていない。

Strategy for Future Research Activity

1)開花フェノロジーのデータがきちんととれるように,草刈り回避方法を検討する。
2)栽培株は栽培条件を調節していく。
3)種特異的なマーカーについては引き続き検討していく。

Causes of Carryover

昨年同様に,野外調査の旅費について,天候や日程の関係で宿泊することが少なく,日帰り調査が多かったため,予想よりも経費が少なく済んだ。
遺伝的解析については,サンプリングが多かったため,消耗品の費用が抑えられた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度は,奥多摩地域以外にもサンプリングをするため,旅費がかかると思われる。また,遺伝的解析を精力的に行っていく。

  • Research Products

    (6 results)

All 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Isolation and characterization of microsatellite loci from Corydalis ambigua (Papaveraceae)2016

    • Author(s)
      Ikumi Dohzono, Shingo Kaneko, Jun Yokoyama, and Yuji Isagi
    • Journal Title

      Plant Species Biology

      Volume: 31 Pages: 159-162

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12089

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 雌性両全性異株カワラナデシコの性比に影響を与える要因2016

    • Author(s)
      鈴木陽花,堂囿いくみ,別宮有紀子
    • Organizer
      日本生態学会第63回大会
    • Place of Presentation
      仙台市国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-24
  • [Presentation] 同所的に生育する近縁植物2種の生殖隔離と形質分化2016

    • Author(s)
      木村真美子,堂囿いくみ.
    • Organizer
      日本生態学会第63回大会
    • Place of Presentation
      仙台市国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-24
  • [Presentation] 在来カタバミと近縁外来種の交雑過程と浸透性交雑の可能性2016

    • Author(s)
      深津美佐紀,堂囿いくみ,堀江佐知子,牧雅之
    • Organizer
      日本生態学会第63回大会
    • Place of Presentation
      仙台市国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-24
  • [Presentation] タカクマヒキオコシ群の交雑帯における遺伝的・形態的変異2016

    • Author(s)
      荻嶋美帆,堂囿いくみ,星野佑介,山城考,堀江佐知子,牧雅之
    • Organizer
      日本生態学会第63回大会
    • Place of Presentation
      仙台市国際センター(仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20 – 2016-03-24
  • [Presentation] タカクマヒキオコシとサンインヒキオコシの交雑帯にお ける遺伝的・形態的変異の解析2016

    • Author(s)
      荻嶋美帆,堂囿いくみ,星野佑介,山城考,堀江佐知子,牧雅之
    • Organizer
      日本植物分類学会第15回大会
    • Place of Presentation
      富山大学(富山市)
    • Year and Date
      2016-03-06 – 2016-03-08

URL: 

Published: 2017-01-06  

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