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

繁殖干扰下本地及近缘两种鸭跖草共存机制

基本信息

批准号：
17J01902
负责人：
勝原光希
金额：
$ 1.79万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

A variety of plant coexistence mechanisms are explained in the central issue of ecology. In this study, we investigated the possibility of two species co-existence under reproductive stem in the evolution of antecedent pollinating rate, and conducted a model of co-existence condition in the field population. In addition, the genetic structure and reproduction rate of the group are affected by the influence of the group. In the past year, the development of the Internet has been carried out, and it is possible to use the Internet, the Internet, and the Internet. The results showed that the diversity of genetic diversity changed, and the inbreeding coefficient and the estimated reproduction rate increased. In the presence of reproductive stem, the number of self-propagating individuals increases. In addition, the number of powder donors, the number of inbreeding and other vulnerable groups, the number of blue shift, the number of possible areas, and the number of detailed analysis. The results showed that the inbreeding vulnerability was limited by the increase of the population and the decrease of the population. The results are as follows: The coexistence mechanism of close species under the reproductive stem, the theory of separation, spatial structure, habitat distribution, etc., and the explanation of the coexistence mechanism of plant diversity.