クサトベラの種子散布様式の異なる2型が同所的に出現するメカニズムの解明

阐明两种种子传播方式不同的类型同域出现的机制

基本信息

批准号：
12J00375
负责人：
榮村奈緒子
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Rikkyo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012 至 2013
项目状态：
已结题

项目摘要

表現型多型は、多くの生物でみられる現象であり、環境変動に対する集団を維持する適応機構や種分化をもたらす要因となる。海岸植物のクサトベラには果実が水に浮くコルクと鳥が食べる果肉を持っコルク型と果肉のみをもつ無コルク型の二型が存在する。果実型は個体によって一定し、二型は集団内で混在して生育している。本研究の大きな目的は、この二型における適応機構を理解することである。前年度の研究では、この二型の機能的役割を明らかにするために、二型の分布と海流と鳥による種子散布能力を比較した。その結果、二型の分布は南西諸島と小笠原諸島に広く見られ、砂浜でコルク型、海崖で無コルク型の出現頻度が高いことが示された。また、コルク型果実は海流散布に、無コルク型果実が鳥散布に優れた潜在的能力をもつことが海水浮遊実験と果実形態の比較から示された。今年度は、RAD-seq法を用いた遺伝解析を行い、この二型の遺伝的分化の程度と遺伝子流動量の違いを調べた。解析には南西諸島5島と小笠原諸島1島の95個体(コルク型51個体、無コルク型39個体、中間型5個体)を用いた。その結果、型間および島間で空間的遺伝構造が見られないこと、型間で遺伝的交流があることが明らかになった。つまり、異なった果実型を示す個体は、互いに隠蔽種ではなく、種内変異であると考えられた。また、コルク型は約300km以上離れた島間の遺伝子流動量が無コルク型よりも高い値をしめした。このことから、海流散布能力の優れたコルク型は、鳥散布能力に優れた無コルク型よりも島間の分散能力が優れていると考えられた。

表型多态性是在许多生物体中看到的现象，是导致适应性机制和物种形成的因素，可将种群维持环境变化。沿海植物Kusatobella具有软木状二态性，水果漂浮在水中，鸟类被鸟类食用，而软木状的二态性只有肉。果实形式在个体中是恒定的，而二聚体在混血中生长。这项研究的主要目的是了解这种二态性的自适应机制。在往年的研究中，为了阐明这种二态性的功能作用，我们比较了二态性的分布以及通过洋流和鸟类传播种子的能力。结果表明，二态性的分布在南西群岛和奥加萨瓦拉群岛被广泛看到，而在沙滩和海悬崖上无软木的形式上则更频繁地出现软木状的形式。此外，通过比较果实形态的比较表明，软木状水果具有巨大的海洋电流喷涂潜力，而软木状水果具有极大的鸟类喷涂潜力。今年，使用RAD-SEQ方法进行了遗传分析，以研究遗传分化程度和该二态性中基因流量的差异。为了进行分析，使用了95个个体（51个软木形个体，39个软木形个体和5个中间形个体）来自五个Nansei群岛和一个Ogasawara群岛。结果表明，在类型和岛屿之间未发现空间遗传结构，并且类型之间存在遗传交换。换句话说，表现出不同果实类型的个体被认为是种内突变，而不是彼此隐藏的物种。此外，软木类型在300公里以上的岛屿之间的基因流量比软木类型更高。这表明具有出色的海洋电流分散能力的软木类型在岛之间具有比软木类型的鸟类分散能力更好，而软木类型的鸟类类型具有出色的鸟类分散能力。