被子植物における交配システムの進化

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02304008
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 河野 昭一 京都大学, 理学部, 教授 (30019244)
• 研究分担者: 森田 龍義 新潟大学, 教育学部, 教授 (30115084) ; 渡辺 邦秋 神戸大学, 教養部, 助教授 (80031376) ; 井上 健 信州大学, 教養部, 助教授 (40176425) ; 厳佐 庸 九州大学, 理学部, 助手 (70176535) ; 矢原 徹一 東京大学, 理学部, 講師 (90158048)
• キーワード: 交配システム / 開放花 / 閉鎖花 / 自殖率 / 他殖率 / 性転換 / 表現型可塑性 / 繁殖戦術

研究概要

本プロジェクトで取りあげた植物群は多種多様な繁殖システムをもつ分類群にわたっているが、交配システムの進化機構を多角的に解明するために3つの研究班が組織された。以下に研究成果を概括する。
1班:集団の平均自殖率、近交弱勢の大きさ、外交配中の近交成分の共変異の関係を分析するためのグラフ解析法を考案し、交配システムの分化と選択圧の働きを検討した(矢原)。また、植物の自殖率の進化に関して逐次意志決定理論に基づいて、新しいモデルを提唱した(巖佐)。性転換を行うマムシグサをモデル植物として、サイズ依存的性転換の戦略を進化的安定性の観点から検討した(梯)。開放花・閉鎖花の2型の種子生産様式をもつタデ科一年草ミゾソバの環境傾度上に分布する野外集団において、資源分布の時空的変化と対応したこの種の繁殖戦術の変化を克明に解析し、その進化生態上の意義について論じた(河野・平塚)。
2班:交配システムの変異。北海道各地のオオバナノエンレイソウ39集団に関して8種の酵素タンパクのアロザイム分析を行い、花器諸形質との相関を解析した(大原)。伊豆諸島に隔離分布するボタルブクロとその近縁種の交配様式や形態の進化がいかに起こって来たかについて送粉昆虫の特異性との関連から解明を試みた(井上)。ツワブキとカンツワブキの野外混生集団において、両種の交雑親和性の相違を交配実験、形態的特徴、アイソザイム分析などを導入して解析している(山口)。ヤマハッカ属数種に関して花筒長変異と送粉昆虫の行動習性との関係を解析し、その分化機構の解析を進めている(鈴木・伊藤)。
3班:開放花・閉鎖花をつけるキッコウバグマ(渡邊・川窪)、センボンヤリ(森田)、ミゾソバ、ヤマミゾソバ(平塚・河野)などに関する繁殖投資、開放花の他殖率、野外集団の遺伝的変異の解析が鋭意進められている。交配システムの分化パタ-ン被子植物とシダ植物との比較も進められている(綿野)。

研究成果

• [文献書誌] Inoue,K.: "Evolution of mating systems in island populations of <Companula>___ー <microdonta>___ー:pollinator availability hypothesis" Plant Species Biology. 5. 57-64 (1990)
• [文献書誌] Inoue,K.: "Dichogamy,sex allocation,and mating system of <Campanula>___ー <microdonta>___ー and C.<punctata>___ー" Plant Species Biology. 5. 197-203 (1990)
• [文献書誌] Iwasa,Y.: "Evolution of slefing rate and resource allocation models" Plant Species Biology. 5. 19-30 (1990)
• [文献書誌] Kawano,S.: "Reproductive biology of an amphicarpic annual <Polygonum>___ー <thunbergii>___ー(Polygonaceae):Spatioーtemporal changes in growth,structure and reproductive components of a population over and environmental gradient" Plant Species Biology. 5. 97-120 (1990)
• [文献書誌] Kakehashi,M.: "An application of the sex allocation theory to <Arisaema>___ー serratum" Plant Species Biology. 5. 121-129 (1990)
• [文献書誌] Morita,T.: "The significance of agamospermous triploid pollen donors in the sexual relationships between diploids and triploids in <Taraxacum>___ー(Compositae)" Plant Species Biology. 5. 167-176 (1990)
• [文献書誌] Ohara,M.: "Differentiation patterns of reproductive systems in the genus <Trillium>___ー" Plant Species Biology. 5. 73-81 (1990)
• [文献書誌] Ohara,M.: "Predominant inbreeding and resource limitation in four Japanese <Trillium>___ー species" Miyabea. 1. 21-30 (1991)
• [文献書誌] Watanabe,K.: "Natural hybrid population between chasmogamous and cleistogamous species,<Ainslaea>___ー <faurieana>___ー and A___ー.<apiculata>___ー(Asteraceae:Mutisiae):Morphology,cytology,reproductive mode and allozyme variation" Plant Species Biology.
• [文献書誌] Yahara,T.: "Very low genetic heterozygosities in sesual and agamospermous populations of <Eupatrium>___ー <altissimum>___ー" American J.Botany. 78(5). (1991)
• [文献書誌] Yahara,T.: "Graphical analysis of mating system evolution in plants" Evolution.
• [文献書誌] Kawano,S.(ed.): "Biological Approac,es and Evolutionary Trends in Plants" Academic Press,London, 417 (1990)