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2022 年度 実績報告書

送粉者サイズに応じて進化した花の細胞サイズ変異の遺伝的基盤と一般性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22J00636
配分区分補助金
研究機関東京大学

研究代表者

田路 翼  東京大学, 理学系研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2022-04-22 – 2025-03-31
キーワード送粉 / 花サイズ / 遺伝 / マルハナバチ媒植物
研究実績の概要

多くの植物種で花サイズ変異は送粉者サイズ変異との関連によって生じたことが明らかになっている。本研究では、このような花サイズ変異は細胞サイズ変異から由来しているという仮説を建て、野外集団を対象とする花サイズ調査と花を構成する細胞の形態観察を行った。研究当初は4科6種のハチ媒植物において、花サイズ変異と細胞サイズ変異の相関関係を予備的に見出していたが、今年度の観察により6科9種の植物で花サイズの変異と細胞サイズの相関関係を得た。今後は野外集団における花サイズの地域差(バリエーション)が訪花昆虫の淘汰圧によってもたらされているのかどうかを確かめる。また、花サイズ変異に細胞サイズ変異が効いているのか、細胞数が効いているのかを定量的に示す必要がある。
さらに、6科9種のうち4種の植物では野外共通圃場および人工気象器での栽培を行うことができた。様々な形質のバリエーションを持つ集団由来の株を集めた共通圃場の結果から、3種の植物において花サイズが遺伝的に決定されることが確認できた。引き続き、研究対象の他の植物についても花サイズの遺伝性を確かめつつ、室内実験系に持ち込むための栽培化に取り組んでいく。さらには適宜、ゲノム情報を活用して、花筒や距の有無や長大化に関連する遺伝子の探索も合わせて行っていきたいと考えている。

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

今年度の観察により6科9種の植物で花サイズの変異と細胞サイズの相関関係を得ることができた。今後は花サイズ変異に細胞サイズ変異が効いているのか、細胞数が効いているのかを定量的に示す必要がある。さらに、6科9種のうち4種の植物では野外共通圃場および人工気象器での栽培を行うことができた。様々な形質のバリエーションを持つ集団由来の株を集めた共通圃場の結果から、3種の植物において花サイズが遺伝的に決定されることが確認できた。本年度の成果は研究の前提を確かめるための実験や来年度以降につながる準備段階としての位置づけである。今後は本命のデータの取得に取り組んでいく。

今後の研究の推進方策

引き続き、野外集団における花サイズの地域差(バリエーション)が訪花昆虫の淘汰圧によってもたらされているのかどうかを確かめる。続いて、研究対象の他の植物についても花サイズの遺伝性を確かめつつ、花サイズ変異に細胞サイズ変異が効いているのか、細胞数が効いているのかを定量的に示す。さらには適宜、ゲノム情報を活用して、花筒や距の有無や長大化に関連する遺伝子の探索も合わせて行っていきたいと考えている。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Sympatric co-existence of two ecotypes of Impatiens noli-tangere (Balsaminaceae) with different morphology and flowering phenology2023

    • 著者名/発表者名
      Toji Tsubasa、Yamamoto Tetsuya、Kondo Hikaru、Shinohara Yoshinori、Itino Takao
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 136 ページ: 323~331

    • DOI

      10.1007/s10265-023-01444-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parasitism by multiple strepsipterans accelerates timing of adult parasite emergence2022

    • 著者名/発表者名
      Nakase Yuta、Fukumasu Yuichiro、Toji Tsubasa、Ishimoto Natsumi、Itino Takao
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 103 ページ: e3811

    • DOI

      10.1002/ecy.3811

    • 査読あり
  • [学会発表] マルハナバチ属昆虫が駆動する花のサイズの山域間独立進化 -4種植物における共通点-2022

    • 著者名/発表者名
      田路翼, 廣田峻, 石本夏海, 中瀬悠太, 江川信, 中村駿介, 服部充, 陶山佳久, 市野隆雄
    • 学会等名
      日本昆虫学会第82回大会

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公開日: 2023-12-25  

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