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Reproductive interference between native and alien plant species in paddy field

稻田本地植物与外来植物的生殖干扰

基本信息

批准号：
20K06099
负责人：
亀山慶晃
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

水田に生育する在来植物の減少は、除草剤の使用や圃場整備、外来植物の増加などと関連付けられることが多い。しかし、除草剤の影響は在来植物に限った要因ではなく、圃場整備による田面への影響は畦畔や法面よりも軽微と考えられる。また、外来植物が増加したとしても、直接的な種間競争のみで在来植物が一方的に駆逐されるとは考えにくい。本研究の目的は、畦畔や法面、道路など田面周辺への外来植物の侵入が、送粉を介した相互作用、即ち狭義の繁殖干渉や種間交雑によって、田面内部に生育する在来植物に負の影響を及ぼしている可能性を検証することである。主たる対象種はキク科のタカサブロウ属植物であり、在来タカサブロウ（モトタカサブロウ）と外来タカサブロウ（アメリカタカサブロウ）の地理的分布、種間の交配親和性、雑種を含めた集団および各個体の遺伝的組成、異なる系統の花粉が柱頭に付着することによる繁殖成功度（種子の質および量）への影響、それらの頻度依存性（正の頻度依存選択の強さ）について、系統地理学や集団遺伝学、繁殖生態学的な研究を実施している。昨年度までの研究によって、（１）両種は自動自家受粉によって高い結実率（60-70%）を維持しているが、他殖によって生産種子の量と質が増加すること、（２）異種花粉が受粉すると両種の結実率は未処理（自動同花受粉）と同程度まで低下し、生産された種子の20-30%が雑種となること、（３）雑種の遺伝的組成は多様であり、様々な雑種後代が形成されていること、（４）かつて有害雑草とされていたモトタカサブロウは希少になっており、日本各地でアメリカタカサブロウが優占していること、などを明らかにした。本年度は全国各地で系統地理的なサンプリングを進めるとともに、昨年作出したF1雑種と親種との交配実験をおこない、雑種を含めた種間相互作用について検証した。その結果および今後の予定は以下の通りである。

Paddy field fertility reduction, herbicide use, garden preparation, alien plant growth, and related costs The impact of herbicides is a major factor in limiting the growth of plants, and the impact on the field surface during nursery preparation is as subtle as the edge of the field and the surface of the ground. There is a direct interspecific competition between exotic plants, and there is a direct competition between exotic plants. The purpose of this study is to investigate the possibility of negative effects of alien plants on soil, soil, road, and field surface, as well as their interactions with pollen delivery media, i.e., reproduction, interspecific interactions, and internal fertility. The main species is（モトタカサブロウ）と外来タカサブロウGeographical distribution, interspecific mating compatibility, genetic composition of individual species, influence of pollen stigma on reproductive success (seed quality and quantity), frequency dependence of species (positive frequency dependence), systematic geography, population genetics, and reproductive ecology. In the past year,(1) self-pollinating rate (60-70%) was maintained, and the quantity and quality of seeds produced by heterosexual pollinating increased.(2) self-pollinating rate of heterosexual pollinating decreased to the same extent as untreated pollinating rate.(3) The composition of the seed heritage is diverse, and the seed progeny is formed.(4) The harmful weeds are formed in the middle of the seed heritage. It is desirable to have a small number of seed heritage. All parts of Japan are divided into different parts. This year's systematic geography of all parts of the country has made progress, and last year's F1 species have made progress in mating, and species have made progress in interspecific interaction. The result is that the future is determined by the following.