日本産アザミ属・雌性雌雄異株の維持機構に関する基礎的研究

日本蓟属雌雄异株植物维持机制的基础研究

• 批准号: 06740644
• 负责人: 川窪 伸光
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740644/
• 关键词: 性表現; ノマアザミ; 雄性不稔; 退化雄ずい; 雌性両全性異株; アザミ属

日本産アザミ属植物は,従来,両性花だけを咲かせる雌雄同株と思われてきた(北村他,1957;北村,1981).しかし最近,ノマアザミに花粉をまったく生産しないメス株が発見され,同種が雌性両全性異株の状態にあることが判明した(Kawakubo,1994).そこで本研究は,日本産の他の分類群に,雄性不稔がどの程度存在するかを明らかにする目的で,京都大学植物学教室所蔵のさく葉標本を観察した.観察は,日本産のアザミ属を対象として,京大標本庫内でカバーを与えられ整理された総ての分類群(種,亜種,変種,品種,推定雑種)にわたって行った.観察では,開花した小花の雄ずいを実体鏡下で検討し,花粉生産の有無と雄ずいその退化状況に注目した。また花粉が見られなかった場合は,さらに,開花していない小花を解剖し,花粉生産の有無を確認した.京大所蔵の整理された日本産アザミ属の標本は約5000枚,同一株標本を除き,観察対象の開花していた株は4380標本であった.観察の結果,推定雑種を除く97分類群のうち39分類群において雄性不稔株が発見された(種レベルでは,68種中29種).また,雄性不稔株では,雄ずいの不十分な集葯や,雄ずい自体の小型化などがみられ,その状態は分類群によって変異することが判明した.発見された雄性不稔株が,即,遺伝的に固定されたメス株を意味するわけではないが,今回の観察結果は,多くの分類群がメス株を分化させた雌性両全性異株の体制をとっている可能性を暗示している.現在,雑種起源の雄性不稔をはじめ,低温障害,栄養障害などによる雄性不稔を考慮し,雌性両全性異株の可能性について検討している.

日本蓟属植物传统上被认为是雌雄异体，只产生两性花（Kitamura 等人，1957 年；Kitamura，1981 年）。然而，最近的研究表明，蓟根本不产生任何花粉。发现了雌性植物，并且发现同一物种是雌雄异株的（Kawakubo，1994）因此，本研究调查了日本其他分类群中雄性不育的程度。为了澄清情况是否如此，我们观察了京都大学植物学系保存的叶子标本，对不同分类群（种、亚种、变种、栽培品种和推测的杂交品种）进行了观察。开花小花的雄蕊被观察。在立体镜下检查，并注意是否产生花粉以及雄蕊的退化状态。如果没有发现花粉，我们进一步解剖未开放的小花，以确认是否产生花粉。京都大学收藏的来自日本的蓟属标本约有5000个，包括同一植物的标本除外。观察到的花朵，共有4380个品系标本。观察结果显示，在97个分类单元中，除推定的杂种外，在39个中发现了雄性不育品系（在物种层面上，68个物种中，有29个植物的花药收集和雄蕊不足）。 。研究发现，这种情况因分类群而异，尽管发现的雄性不育品系并不一定意味着它是遗传固定的雌性品系，但我们的观察结果表明许多分类群都是雌性的。这表明该品系可能分化为雌雄异株、正型系统。目前，考虑到杂种造成的雄性不育、低温损伤、营养不良等，我们目前正在考虑雌雄同体品系的可能性。