風媒花植物の性配分における適応進化メカニズムの解明

阐明风媒植物性别分配的适应性进化机制

• 批准号: 14J05730
• 负责人: 中原 亨
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2017-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J05730/
• 关键词: 風媒花; オス投資; 花粉生産; 性配分; ブタクサ; 草丈; 食害; 風媒植物; オス適応度; メス適応度; 外来種; 進化; 適応度; 花粉; 風媒花; オス投資; 花粉生産; 性配分; ブタクサ; 草丈; 食害; 風媒植物; オス適応度; メス適応度; 外来種; 進化; 適応度; 花粉

本年度は昨年度の成果を受けて、主に国際学会発表と追加解析・論文執筆に専念した。昨年度までに、ブタクサの実験集団の栽培とマイクロサテライトマーカーを用いた父性解析により、(1)草丈は花粉散布距離を増加させること、(2)草丈と花粉生産量の両方が同程度に稔実種子数（オス適応度指標）を増加させる傾向にあること、(3)草丈は種子生産数（メス適応度指標）に有意な影響を与えないことを明らかにしていた。私は、これら(1)~(3)の結果について英語でまとめた内容を、6月にアメリカで開催されたEvolution Meetings 2016にて発表した（ポスター発表）。しかしこの解析では、実験集団内で自殖が起きていないことを前提にしていた。これは近年のブタクサの先行研究において高い他殖率が認められていたためであるが、古い文献では部分的な自殖も起こしているという記述もあり、自殖が生じている可能性を否定できなかった。そこで本年度は、他殖だけでなく部分的な自殖も考慮に入れた解析により、草丈と花粉生産量の効果の重要性について再評価した。新たな解析結果は他殖のみを考慮した時と同じ傾向を示した。上記のように風媒花では草丈がオス繁殖成功の増加に貢献するため、草丈が高いほどオス投資量が多いことが報告されている。しかし、主茎が損傷して伸長できなくなった場合にオス投資量がどうなるのかについては議論されてこなかった。この疑問を解決するために行った昨年度までの茎頂切除実験と野外調査では、主茎を損傷したブタクサが 側枝の伸長を促進させて草丈を増加させ、損傷がない株と同等のオス投資を行うことをを明らかにしていた。本年度は、これらの結果を投稿可能な形に整理し、ほぼ論文用の原稿を完成させた。また、これらの整理した内容を第64回日本生態学会において発表した（ポスター）。

今年，在去年的结果之后，我主要关注国际会议，其他分析和撰写论文的演讲。直到去年，使用微卫星标记物来种植实验性的Ragweed种群和父亲分析表明，（1）植物高度增加花粉的散布距离，（（2）植物高度和花粉产生倾向于增加肥沃种子（男性健身指数）的数量，并且（3）植物高度在植物高度上没有对种子生产量的显着影响（女性拟合度索引）。我在6月在美国举行的2016年演变会议上（海报演示）介绍了这些（1）至（3）的结果。但是，该分析假定在实验人群中没有自我增殖。这是因为近年来先前对菜菜的研究已经存在很高的生殖率，但是较旧的文献也指出，部分自我增殖正在发生，并且不能排除可能发生自我增殖。因此，今年，我们不仅通过分析其他繁殖，而且分析部分自我增殖来重新评估植物高度和花粉产生效应的重要性。新的分析结果显示出与仅考虑其他繁殖时相同的趋势。如上所述，在风层花中，植物的高度有助于男性繁殖成功的增加，因此据报道，植物高度越高，男性投资量越高。但是，如果主茎损坏并且无法扩展，则没有关于男性投资将发生的事情。为了解决这个问题，在去年进行的实验和现场调查中，我们发现，主干损坏的毛草促进了侧分支的延伸，增加了高度，并使男性投资与未损坏的菌株相当。今年，这些结果被组织为可以提交的表格，并完成了几乎完全用于论文的手稿。此外，这些排序的内容是在第64届日本生态学会（海报）中提出的。