花の匂いの地理的変異がもたらす植物と送粉昆虫の種分化機構の解明

阐明花香地理差异带来的植物和授粉昆虫的物种形成机制

基本信息

批准号：
13J09765
负责人：
岡本朋子
金额：
$ 2.76万
依托单位：
Forestry and Forest Products Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

植物と送粉者の間に見られる共生関係の成立と維持の理解には、両者の関係を結ぶ要因の中でも、「送粉者が植物を選択し訪れる際にどのような情報を利用しているのか」を明らかにすることが重要である。本研究は、夜間に活動する送粉者が嗅覚情報として利用する花の匂いに注目し、植物と送粉者の種分化機構の解明を目指して行う。カンコノキは花の匂いを用いてハナホソガを呼び寄せ、花粉を運ばせる。一方のハナホソガは、花の匂いを用いて寄主を訪れるだけでなく、寄主を交尾場所としても利用するため、ハナホソガの寄主への来訪が植物のみならずハナホソガ自身の繁殖の鍵になっていると考えられる。このような系では、花の匂いの集団間の違いが、植物と送粉者の生殖隔離を引き起こし、ひいては共種分化を導く可能性が高い。そこで本研究では、(1)花の匂いの地理的変異、および(2) それに伴う送粉者の花の匂いへの選好性の分化について詳細に調べ、共種分化過程の理解を目指す。本年度（平成26年4月1日から平成27年度3月31日）は、ハナホソガが寄主を認識する際に、どのような化学物質を用いているのかを明らかにするため、GC-EAD法を用いて実験を行った。その結果、ハナホソガは花の匂いだけでなく、植物体から放出される匂い（葉や枝）も検知できること、検知能力は近縁種間で大きな違いが見られないことが明らかになった。今後、Y字管を用いた行動実験を行うことで、それぞれの化学物質に対してどのような応答を示すのかを明らかにし、植物の近縁種間の生殖隔離を支える化学物質の特定が容易になると期待できる。

为了了解植物和传粉媒介之间看到的共生关系的建立和维护，重要的是要阐明授粉媒介在选择和参观植物时使用哪种信息。这项研究的重点是夜间传粉媒介用作嗅觉信息的花朵的气味，并旨在阐明植物和传粉媒介的物种机制。花百合的百合花用于吸引花携带花粉。另一方面，Hanahosoga不仅使用花朵的气味来参观其宿主，而且还将其用作交配位置，因此人们认为参观Hanahosoga的宿主不仅是繁殖植物，而且是Hanahosoga本身的关键。在这样的系统中，花气味种群的差异可能会导致植物和授粉剂的生殖隔离，从而相互隔离。因此，这项研究旨在详细了解花朵气味的地理差异以及（2）授粉媒介对花气的偏好的分化。今年（2014年4月1日至2015年3月31日）使用GC-AEAD方法进行了实验，以澄清Hanahosoga识别宿主时使用的化学物质。结果，揭示了不仅是花的气味，而且还从植物中释放出的气味（叶子和树枝），而且近亲之间的检测能力没有重大差异。将来，使用Y形试管进行行为实验将有助于阐明它将对每种化学物质显示出什么反应，并且可以预期，可以更容易地识别支持植物紧密相关的植物之间生殖隔离的化学物质。