Coexistence mechanism of native and related two Commelina species under reproductive interference

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植物の多種共存機構の解明は生態学における中心的議題であり、伝統的には、それらは異なる送粉者に適応した花形態や開花期のずれといった、ニッチ分割理論によって説明されてきた。本研究では、「先行自家受粉率の進化が繁殖干渉下の２種共存を可能にする」という仮説の検証を目的とし、本年度はツユクサ・ケツユクサ野外集団における集団遺伝学的な調査及び、数理モデルを用いたシミュレーションによる共存条件の模索を行った。まず、繁殖干渉が集団の遺伝構造や自殖率に与える影響について検証を行った。昨年度までに開発したケツユクサに適応可能なマイクロサテライトマーカーを用いて、ツユクサとケツユクサの共存集団とケツユクサの単独集団から採取した葉のDNAを抽出しジェノタイピングを行い、集団間の遺伝構造や自殖率の比較を行った。結果から、共存集団では、単独集団と比較し、遺伝的多様性は変化しない一方で、近交係数や推定自殖率が増加する傾向があることが明らかになった。このことは、繁殖干渉の存在下で自殖的な個体が増加していることを示唆している。さらに数理モデルを用いたシミュレーションから、、送粉者量や近交弱勢等のパラメータについて、共存を可能にするパラメータ領域について詳細な解析を行った。結果から、中程度の送粉者制限があること、及び、近交弱勢の強度が集団の自殖率の増加に伴って減少すること条件では、２種で先行自家受粉が共進化することによって長期的な共存が可能になることが示唆された。これらの結果は、繁殖干渉下での近縁種の共存機構を、従来の理論であるニッチの分割や空間構造を伴う棲み分け等とは異なる視点から説明するものであり、植物の多種共存メカニズムだけでなく、植物の多様な繁殖様式の進化に関する知見を深める重要な発見である。