| 研究課題/領域番号 |
12J01243
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
北沢 美帆 大阪大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)
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| キーワード | 被子植物 / 形態形成 / 花器官数 / 数理モデル |
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| 研究概要 |
萼片や花弁といった花器官の数は、被子植物門の大多数を占める真正双子葉植物では5個(五数性)であることが多い。四数性の花が次いで多く、六・七数性や、単子葉植物で多い三数性の花は真正双子葉植物では少ない。一方で、種によっては同一種・同一個体群でも花器官の数に大きなばらつきが見られる。大きさも形も違う多種多様な花で花器官数が同じであるのは、発生過程に特定の数になりやすい性質があるのではないだろうか。基本数は同じ五であるのに、ばらつきの大きさが異なるような状況は、どのような発生過程のパラメータが変化することで起こるのだろうか。
本研究は、数理モデルを用いた花器官の数が決定する条件の探索と、実地観察による花器官数のばらつきの調査の二つの項目からなる。数理モデルについては昨年度、花芽の発生過程を単純化して計算機上で再現し、花器官数がいくつになるかシミュレーションを行った。その結果として主要なモデルパラメータに対し四数性と五数性が六・七数性に比べ広い範囲で現れることを示した。当該年度においては、準解析的に解く方法を見出し、数値計算の結果と一致することを示した。また、定量的に測定されているナデシコ科コムギセンノウの花器官の配置を精度よく再現することができた。
並行して、花器官数にばらつきがみられるキンポウゲ科セツブンソウについて花器官数の調査を行った。花器官数のばらつき方は多くの場合左右非対称(花器官数が増えることは多いが減ることは稀)であり、正規分布ではない。現在、分布を再現し、発生過程と対応付けられる最適な統計モデルの選択を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
モデルパラメータと植物において実測できる値との対応付けは不十分である。一方、当初の予定にはなかったが準解析的な理解をしたことで、数値計算結果に対する信頼性を上げることができた。よって全体としてはおおむね順調だと判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでキンポウゲ科とナデシコ科に限定して注目してきたが、今後は異なる料に属する花について再現できるパラメータを探索し、進化的な近さと一致するか検証する。現在の数理モデルでは花器官の原基が1個ずつ現れるとしているが、例えばマメ科などの花では2個から3個の花器官原基が同時に発生する。数理モデルを被子植物全体に適用できるように、原基の同時発生が可能なモデルに拡張する予定である。また、数理モデルで得られる配置の中には. 同じ五数性であっても発生する順序が違うなど、多少の違いがみられる。そこで、同じ五数性の中で、数のばらつきやすさに違いがあるか定量していく予定である。
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