Can the identical gene allow adaptation to different environments? : Taking rheophytic and serpentine ecotypes as examples

点击翻译按钮获取中文摘要

植物に対する機械的ストレスとして、これまでは河川沿いにおける水流ストレスに関する研究を行ってきたものの、新たに風ストレスに対する適応についてキク科のツワブキを用いて研究を行った。アメダスのデータを基に、野外にアメダス計測値付近に生育する平均風速の異なる4集団（千葉県勝浦市、神奈川県三浦市、神奈川県平塚市、神奈川県川崎市）を用いた。採集したサンプルを葉身と葉柄に分け、それぞれの形態学的、解剖学的および力学的解析を行った。その結果、力学的解析からツワブキは風ストレスの強弱に関わらず、葉柄の機械的特性は変化させていないことが明らかとなった。これに対して葉面積は平均風速と相関がみられ、平均風速の上昇に伴い葉面積が低下していることが示され、またその変化は細胞数の減少により導かれていることが明らかとなった。さらに葉柄は、太さに有意差は見られなかったものの、長さに有意差が見られ、最も風速の強い地域では葉柄が有意に短くなることが示された。これらの結果からツワブキは風ストレス上昇に対して葉面積の縮小化に伴う軽量化と葉柄の短縮化により葉柄のモーメントが低下し、その結果、葉柄の支持力強化に繋がったために、強風地域でも生育を可能にさせていることが明らかとなった。これらの結果は、これまでに環境適応に関する研究の中心が葉身であったものの、新たに葉柄も解析を行うことにより、葉全体を総合的に解釈することが出来ることを示している。