2つのタイプのツユクサ
花の形(カンガルー形とコアラ形)
花の形に2タイプあるのに気づきました。1つは、下の画像のように細長い花と、もう1つは花弁の巾が広い丸い外観の花です。
花の外観がそれぞれカンガルーとコアラの顔に似ているのでカンガルー形とコアラ形と呼ぶことにしました。
X字型おしべ(蝶形ときのこ形)
さらに花弁のすぐ下側に見えるX字型おしべに注目すると、カンガルー形のツユクサとコアラ形のツユクサで形が違うことに気づきました。
前者のX字型は蝶に似ているので蝶形、後者のX字型はきのこに似ているのできのこ形と呼ぶことにします。
出かけた先で採集したり、送っていただいたツユクサを調べると、カンガルー形の花のX字型おしべは蝶形で、
コアラ形の花のX字型おしべはきのこ形でした。
さて、1つのツユクサの花には3本のX字型おしべがありますが、その形は3本ともそっくりです。また同じ株
(1つの種子からの植物体)に咲いた花々のX字型おしべも互いに似ています。これらのこから、X字型おしべ
の形は遺伝子によって決定されていると考えられます。
X字型おしべの多型
次にカンガルー形とコアラ形のツユクサのX字型おしべの写真を各8株づつ載せました。1株あたり3つの花の
写真です。 まず蝶形のX字型おしべ(カンガルー形の花のX字型おしべ)を見てみましょう。
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採集地
愛媛県
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愛媛県 | |||
愛媛県 | |||
愛媛県 | |||
愛媛県 | |||
茨城県 | |||
宮崎県 | |||
宮崎県 |
株(個体)ごとに違った形をしています。遺伝的に決まっていて、環境で変化はしないといえるでしょう。
次にきのこ形X字型おしべ(コアラ形の花のX字型おしべ)を見てみましょう。
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愛媛県 | |||
白花
園芸種 |
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長野県 | |||
長野県 | |||
岡山県 | |||
愛媛県 | |||
愛媛県 | |||
愛媛県 |
同様に個体ごとに違った形です。
以上のことから蝶形および、きのこ形X字型おしべに多型がみられることがおわかり頂けたと思います。
X字型おしべは全て実体顕微鏡で20倍で見ています。
苞葉の葉脈上の散毛の有無
ツユクサの苞葉(花芽を囲んでいる小さな葉)の葉脈に白毛(散毛)の生えているタイプと生えていないタイプがあります。
次の画像のようにカンガルー形の花の苞葉の葉脈には毛が無く(無毛苞)、コアラ形の花の苞葉には毛が生えている(有毛苞)ことが
わかりました。
カンガルー形の花 | コアラ形の花 |
ツユクサの花を(外観→X字型おしべの形→苞葉)で観察すると、(カンガルー形→蝶形→無毛苞)タイプと
(コアラ形→きのこ形→有毛苞)タイプの2タイプがあることがわかりました。 ツユクサの花を見る機会がありましたら
どちらのタイプか観察してみるのも面白いのではないでしょうか。
また、鳥取大学の藤島氏ら*は、ツユクサの生態種2種として、染色体数を調べています。無毛苞タイプは2n=88、
有毛苞タイプは2n=44 (地域で多少の変異がある)、また葉の気孔のサイズも2つのタイプで違いがあり、無毛苞>有毛苞
と報告されています。私も観察したところその通りでした。
下の画像は、ツユクサの葉の裏側の表皮をはがして、顕微鏡で200倍で観察したものです。
散毛の無いタイプの気孔 | 散毛のあるタイプの気孔 |
2つのタイプのツユクサの人工交配 交配の組み合わせは@「きのこ形」有毛苞のめしべ X 「蝶形」無毛苞のおしべの花粉
A「蝶形」無毛苞のめしべ X 「きのこ形」有毛苞おしべの花粉で行いました。@、Aとも30本ずつぐらい交配しました。「蝶形」無毛苞同士の
人工交配に比べ成功率は低く、果実ができるまで残るものは2割ぐらいで、しかもそれらの果実の中の種子は「しいな」**ばかりでした。
@の組み合わせでは、できた7個の果実のうちたった1個の果実からたった1個の種子(普通は1果実あたり4個の種子ができる)が採れただけで、残りの6個の果実
から採れた種子はすべて「しいな」でした。Aの組み合わせでは6個の果実ができましたが、中の種子はすべて「しいな」でした。
調べた数は少ないのですが、この人工交配から次のようなことが考えられると思います。
↓
X字型おしべが「蝶形」無毛苞のツユクサと「きのこ形」有毛苞のツユクサは交雑子孫ができにくいので、
一見同じツユクサ見えるが、藤島氏ら*が言っているように別の生態種の可能性があります。
藤島弘純・橘伸* :「ツユクサの生態種二種」遺伝27巻(3) (1973)
「しいな」** :果実の中の充実しない種子。 発芽は不可能。不妊。
この人工交配の再実験をしました。詳しくはこちらへ