研究課題/領域番号 |
22K06389
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研究種目 |
基盤研究(C)
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配分区分 | 基金 |
応募区分 | 一般 |
審査区分 |
小区分45040:生態学および環境学関連
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研究機関 | 岐阜大学 |
研究代表者 |
三宅 崇 岐阜大学, 教育学部, 教授 (00380569)
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研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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キーワード | 送粉共生 / 送粉者 / 報酬 / 送粉 / 花 / 誘引 / 相利共生 |
研究開始時の研究の概要 |
植物-昆虫相互作用の1つである送粉系では、誘引シグナルや報酬により植物が送粉者に作用する。その際送粉者を花内で的確に配置・誘導する必要があり、それに開花中のシグナルや報酬の時空間的な変化がどのように関わっているかは不明である。本研究では、花序全体が同調的に振る舞い、長期間送粉者を滞在させるサトイモ科のクワズイモを対象とし、花の揮発性物質の濃度勾配や報酬の時空間的変化、ハエのシグナル受容と報酬への反応を調べ、花序上部への訪花→花序下部→花序上部という送粉者の空間的な誘導と、シグナルと報酬の時空間変化を対応づけることで、花の立体構造がもたらすシグナルや報酬の時空間変化の重要性を明らかにする。
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研究実績の概要 |
クワズイモ花序の各部位の開花中の変化を詳細に調べるため、2022年5月に沖縄で調査を行った。開花の4つのステージ(開花前、雌ステージ、雄ステージ直前、雄ステージ)において花序を採集し、花序内の各部位(付属体、雄花序上部、雄花序下部、中性花序)を切除し、組織観察用の固定を行い持ち帰った。その後雄花序部位についてはパラフィン包埋切片を作成し、ヘマトキシリン染色やPAS染色等の複数の染色法を行うことで、開花の進行に伴う形態や多糖糖の蓄積の変化を調べた。 また、分布の北限におけるクワズイモと送粉者の共生関係について調べるために、野外自然分布が報告されている高知県2カ所(5月)および神奈川県1カ所(8月)で調査を行った。いずれも開花個体が観察され、開花状態から沖縄と異なる開花フェノロジーを持つことが想定された。調査したうちの1カ所については沖縄と同種の送粉者が観察された。 クワズイモ不在状態での送粉者の生理状態の観察については、研究室で飼育し実験を行うことを検討し、他の研究者の協力のもと進めている。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
クワズイモ側については、まず開花中の花序内の変化の観察については順調に進んでいる。ただし、今回行った固定方法では脂質の蓄積の観察については不向きであるため、別の方法を検討しており、凍結切片などの系を使えるように環境を整えている最中である。一方、花香については、過去に分析したシステムが現在稼働していないため、現在検討中である。 ハエ側については、採餌行動の詳細な解析を行う予定であったが、研究協力者が調査に参加できなかったことなどにより翌年度に回された。
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今後の研究の推進方策 |
非開花期のハエの生理状態については、これまで採集されていないために未解明であった。これについて、飼育下で調べるとともに、非開花期に野外で採集を試みる予定である。その際、開花フェノロジーの異なる高知県、神奈川県の開花花序を利用することを検討している。また、前年に見つかったハエの北限集団は、サトイモ科とタロイモショウジョウバエ属の送粉共生系においても北限であるため、共生系の分布拡大を詳細に調査する必要があり、採集許可を取って両者の採集を行い、分子遺伝学的に検証を進める予定である。 開花中の花序内の変化の観察については脂質観察のための別の染色方法を試みるとともに、異なる切片作成方法も試みる。 またハエ側の解析については、現地調査と研究室飼育を進展させる。現地調査では、採餌部位の時間的変化を定量化するための野外実験を行う。また、研究室飼育に関しては、飼育系を確立し、生理状態にクワズイモの花香や摂食が与える影響について調べる予定である。
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