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日本産ヒルムシロ属19種の分子系統樹を作成し、生態的特性の分化との対応関係を検討した。ヒルムシロ亜属には3系統群が認識されたが、生育形をはじめとする生態的特性の分化が、各群で並行して起こっていた。このような分化の遺伝的背景を探るために、対照的な生態的特性を持つ近縁種であるササバモとヒロハノエビモの種間雑種と推定されていたオオササエビモを用いて研究を進めた。まず推定両親種を識別する遺伝マーカーを核ゲノムと葉緑体ゲノムの変異の解析により開発し、オオササエビモがササバモとヒロハノエビモの複数回の交雑によって起源したことを立証した。オオササエビモには、ササバモと同じ葉緑体ハプロタイプを示す系統とヒロハノエビモと同じ葉緑体ハプロタイプを示す系統が存在した。
ササバモが顕著な表現形可塑性を示すのに対し、ヒロハノエビモは可塑性を持ち合わせない。そこで、その自然雑種にこのような対照的な特性が、どのように引き継がれているのかを、水位低下時の陸生形の形成能に着目して実験的に調べた。その結果、オオササエビモには陸生形を形成する系統と形成しない系統が存在し、前者は全てササバモと同じ葉緑体ハプロタイプを持っていたのに対し、後者はヒロハノエビモと同じ葉緑体ハプロタイプを示した。すなわち表現形可塑性に見られたオオササエビモの生態的分化は、両親種から受け継いだゲノム構成の差によってもたらされていることが示された。そして、その差にはRibiscoの大サブユニットをコードする遺伝子が関与していることも明らかになった。
今回の研究の目標である陸生形形成を支配する遺伝子(群)の特定とその発現機構の解明には至っていないが、同一雑種における生態的分化とその遺伝的背景の対応が明らかになったことによって、今後の研究の展開に重要な手がかりを得たと言える。
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