特異な性の維持機構とその進化－全く新しい性表現を持つ植物からのアプローチ

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23770100
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 布施 静香 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (30344386)
• Project Period (FY): 2011-04-28 – 2015-03-31
• Keywords: 進化 / 雄性両全性異株 / 性表現 / カラスザンショウ / イヌザンショウ

Outline of Annual Research Achievements

多くの植物は、単一個体に雌雄を備えた「雌雄同株」、あるいはどちらか一方の性しかない「雌雄異株」から集団が構成されており、雌株と両性株から集団が構成される「雌性両全性異株」も珍しくない。一方、雄株と両性株から集団が構成される「雄性両全性異株」は、わずかな種からしか報告されていない非常に稀な性型で、維持あるいは進化しづらい性型であると考えられている。本研究では、雄性両全性異株の中でも、雄個体と、雄花と雌花を付ける両性個体が混在するという極めて実例の少ない性表現を発見し、その実態を明らかにした。
主に以下のことが明らかになった。(1) ミカン科の木本植物であるカラスザンショウとその近縁種であるイヌザンショウは雄性両全性異株である。(2) 両種とも、両性株では、雄花が咲いた後に雌花が咲くという性の時間的差異がある。個々の雄花の寿命は1日であるが、１つの花序に多数の雄花がつき、それらが順に咲くため、１つの花序が雄の性を示す期間は数日間である。(3) 両種とも、同一個体内の花序間における開花ステージの変化はほぼ同調しており、集団内における開花ステージの変化は非同調である。また、個体の性は最短1日で完全に変化してしまう場合がある。(4) 両種とも、花粉稔性等花粉の機能は雄株と両性株で有意な差がない。 (5) 両種とも、雄株と両性株では訪花昆虫の種類には有意な差がないが、訪花頻度は雄株の方が高い。(6) 両種とも、樹齢による性の変化は考えにくい。(7) 両種とも、雄株の方が両性株よりも雄としての期間が長く、雄花の数も多いため、花粉提供と昆虫誘引に大きく寄与していると考えられる。 (8) カラスザンショウ 6集団について、集団ごとの性比を調べたところ、雄個体：両性個体＝1：1.3～2.9であった。よって、性型は安定しているが、性比は地域によって異なっている。