異型花柱性植物を用いた送粉共生系のスケール横断的研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11440227
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 鷲谷 いづみ 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (40191738)
• キーワード: サクラソウ / トラマルハナバチ / カッコソウ / オオサクラソウ / 異型花柱性 / 送粉共生系 / ポリネーター / 人工授粉

研究概要

1)ポリネータとの相互作用がサクラソウの受粉・配偶パターンの形成に及ぼす影響を個体群レベルで把握するために、北海道日高地方の自生地で、個体群サイズと送粉者の利用度の異なる8つのサクラソウ個体群種子生産と受粉パターンとの対応関係を分析した。個体群サイズが小さい個体群と送粉者の利用度が低い個体群では、個体群サイズが大きく送粉者の利用度の高い個体群と比較して、受粉数が有意に小さいこと、長花柱花の受粉数が多く、長花柱花での高い種子生産には受粉数と自殖能の両方が寄与したことが明らかにされた。
2)個体群の空間構造とポリネータの行動を介した受粉パターンの形成メカニズムを明らかにするため、生産花粉、ポリネータの一回の訪花に伴う花からの花粉の持ち出し、それらが異型花へ分散される際の花粉の持ち越しをいくつかのタイプの実験的によって詳細に定量した。受粉・種子生産段階におけるサクラソウとポリネータの相互作用のモデル化において、個体群の空間構造を取り込むための基礎となる知見が得られた。
3)軽井沢のサクラソウ自生地において、野外から採集したトラマルハナバチの巣を働き蜂が野外に採餌に出ることを妨げずに観察可能な形で室内に置き、数百匹の個体にマーキングをしてその行動を観察するとともに、蜜やさまざまな野生植物からの花粉の採集を評価する手法を開発・検討した。今後、この手法と野外での訪花の観察を組み合わせることで、花とマルハナバチの生物間相互作用を双方の繁殖や適応度への効果という点からバランスよく評価することが可能となる。
4)サクラソウに近縁なカッコソウとオオサクラソウについてポリネータとの相互作用を研究するための基礎となる個体群の空間構造、花型構成比、種子生産などを調査した。

研究成果

• [文献書誌] Isagi, Y., M.Honjo, I.Washitani: "Development of microsatellite markers for Primula sieboldii using degenerate oligonucleotide-primed PCR-amplified DNA"Molecular Ecology Notes. 1. 22-24 (2001)
• [文献書誌] Washitani, I.: "Traditional sustainable ecosystem 'SATOYAMA' and biodiversity crisis in Japan : conservation ecological perspective"Global Environmental Research. 5(2). 73-83 (2001)
• [文献書誌] Matsuda, H., Y.Hada, A.Moriyama, I.Washitani: "'SATOYAMA' and environmental impact assessment for the World Exposition 2005 : a conservation ecological evaluation"Global Environmental Research. 5(2). 183-191 (2001)
• [文献書誌] Matsumura, C., I.Washitani: "Heterostylous morph differences in pollen transfer and deposition patterns in Primula sieboldii on a visitation by a queen bumblebee, measured with a semi-natural experimental system"Plant Species Biology. 17(1)(in press). (2002)
• [文献書誌] Obayashi, K., Y.Tsumura, T.Ihara-Ujino, K.Niiyama, H.Tanouchi, Y.Suyama, I.Washitani, C.Lee, S.L.Lee, N.Muhammad: "Genetic diversity and outcrossing rate between undisturbed and selectively logged forests of Shorea curtisii (Dipterocarpaceae) using microsatellite DNA analysis"International Journal of Plant Sciences. 163(1). 151-158 (2002)
• [文献書誌] Washitani, I.: "Plant conservation ecology for management and restoration of riparian habitats of lowland Japan"Population Ecology. 43(3). 189-195 (2001)
• [文献書誌] 鷲谷いづみ: "生態系を蘇らせる"日本放送出版協会. 227 (2001)