菌従属栄養植物における生態適応：絶対菌寄生性の獲得と特異な送粉様式の進化

真菌异养植物的生态适应：专性真菌寄生的获得和独特授粉模式的进化

基本信息

批准号：
12J00602
负责人：
末次健司
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Kyoto 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：
2012-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

従属栄養植物は、開花期以外は地上に姿を現さないため、分布情報すら明らかではない種が多く、生態学的な研究を行うには困難が伴った。そこで私は、従属栄養植物の精力的な探索と記載分類を地道に行い、詳細な研究を遂行するための土台を作成した。その上で、野外観察から分子生物学的手法に至る様々な手法を駆使し、従属栄養植物の実態に迫る研究を展開してきた。特筆すべき点として、これまで注目されていなかった地上部での適応を含め検討したことが挙げられる。例えば、大半の従属栄養植物は虫媒の植物から起源しているが、それらの生育場所は薄暗い林床であり、ハナバチなどの訪花性見虫の賑わいとは無縁の世界である。このような環境に生育する従属栄養植物は、薄暗い林床で受粉を達成しなければならない。そこで従属栄養植物の送粉様式を調査したところ、多くの種類が昆虫に受粉を頼らずにすむ自動自家受粉を採用していることを明らかにした。こうした自殖の進化は暗い林床で確実に繁殖するのに役立つたと考えられる。しかし、暗い環境に進出可能な見虫を送粉者として利用できれば、林床でも他殖を行うことが可能かもしれない。このような例として、私は、ヤツシロラン節の多くの種が、ショウジョウバエ媒を採用していることを発見した。また従属栄養植物の種子散布様式についても興味深い知見が得られた。そもそも従属栄養植物は、その寄生性ゆえに、胚乳などの養分を持たない非常に小さな種子を作る。そのため、従属栄養性と風による種子散布の間には関連があると考えられてきた。しかしながら暗く風通しの悪い林床では風散布は不適であるため、完全に光合成をやめた従属栄養植物の一部は、液果をつけ、周食動物散布を再獲得していることが明らかになった。

除了在开花时期，异育植物没有出现在地面上，因此许多物种甚至无法找到分布信息，从而使生态研究变得困难。因此，我稳定地进行了杂营植物的充满活力的搜索和分类，为进行详细的研究创造了基础。此外，我们一直在进行研究，通过使用各种方法，从现场观察到分子生物学方法，探索了异营养植物的现实。一个特别值得注意的是，已经考虑了它，包括对地上地区的适应，这并没有引起人们的注意。例如，大多数异营养的植物源自昆虫感染的植物，但它们的生长位置是昏暗的森林地板，使其与蜜蜂等花朵访问的昆虫的喧嚣无关。在这种环境中生长的异养植物必须在昏暗的森林地板上进行授粉。然后，我们研究了异养植物的授粉样式，发现许多物种都使用自动自变授粉，这不依赖昆虫来授粉。人们认为，这种自我增殖的进化有助于确保黑暗森林地板的繁殖。但是，如果可以将可以进入黑暗环境的传粉者用作传粉媒介，则可以在森林地面上繁殖。例如，我发现许多糖疗法淋巴结都采用了果蝇介导。关于异养植物的种子分散样式，还获得了有趣的发现。首先，异营养植物会产生非常小的种子，这些种子由于其寄生性特性而不包含胚乳等营养。因此，人们认为异养和风种散布之间存在联系。但是，在黑暗，通风较差的森林地板上喷洒空气不合适，并且已经揭示了一些完全停止光合作用的异养植物会重新获得浆果和周围的喷雾。