佐田岬半島の‘ハマツユクサ’の交配実験

 佐田岬半島の5箇所から’ハマツユクサ’(仮名)を採集しましたが、これらのハマツユクサがお互いに

交配可能なほど遺伝的に近いものなのかどうかを知りたくなり、交配実験をしてみました。

 ここのハマツユクサの苞葉にはほとんどの場合1個の果実しかできません。横になっている花柄に最初

に咲く花が両性花で実を結ぶと次に咲く花はめしべが退化している雄花になるからです。交配実験では

特定のハマツユクサの苞葉の中の最初のつぼみからおしべを全て除けてめしべだけを残したもの(♀)

に、交雑したいハマツユクサのおしべの花粉(♂)を付け、結実を確認し、成熟した果実から種子が採れ

れば、これらのハマツユクサは交雑ができると判断しました。 

 ツユクサのおしべには字型、逆字型、字型の3種類がありますが、この実験ではほとんどの場合

字型おしべの花粉を使いました(逆字型おしべを一部の交配に使っています)。

 また同系統間交配(井野浦系のめしべに同じ井野浦系のおしべの花粉を付ける)と他系統間交配

(互いに異なる系統間:例えば井野浦系のめしべに三机系のおしべの花粉を付ける)との間で違いが

あるか調べてみましたが、下の表から分かるように、成熟した果実数や果実あたりの種子数に違い

はないようです。

 この実験では果実あたりの種子数は普通のツユクサの3〜4個に比べ、1〜2個と少ないものが多い

反面、種子数に反比例して種子の大きさが大きいことが見られました。下に普通のツユクサの1果実

の中の4個の種子とハマツユクサの1果実に大きな種子が1個だけ入っている場合の画像を示します。

また今回の実験結果の種子の画像も一部も載せました。

左:ハマツユクサ  右:ツユクサ 左:ハマツユクサの種子の厚み 右:ツユクサの種子の厚み

 

三机須賀公園♀X井野浦O字型から出来た種子。

3個の種子の内、中央の種子は左右の種子の約2倍。

井野浦♀X佐田岬漁港O字型から出来た巨大な

種子。約6mmある。1果実の中に1個できていた。

 

交配実験の結果

    ♀

交配に使った花

     ♂

交配に使ったおしべ

交配に使った花数

   ⇒ 結実数

1果実あたりの成熟した種子数  (  )内はシイナ数
井野浦  井野浦     (O字型)  3 ⇒ 1  1                    
井野浦  井野浦     (逆V字型)  4 ⇒ 3  1  (1)  1                
井野浦  佐田岬漁港 (O字型)  3 ⇒ 3  1  1(1)  2                
井野浦  三机            (O字型)  4 ⇒ 2  1  1                  
井野浦  塩成海岸    (O字型)  3 ⇒ 1  3                    
                           
三机 神崎漁港  (O字型)  3 ⇒ 2  1  1                  
三机 井野浦   (O字型)  4 ⇒ 2  1  2                  
                           
三机須賀公園 井野浦    (O字型)  16 ⇒11  1  2  1(1)  3  2  2  4  1   3  1  (1)
三机須賀公園 塩成海岸    (O字型)  4 ⇒ 4  3  1(1)  3(1)  3              
                           
神崎漁港 井野浦     (O字型)  5 ⇒ 5  1  3  3  1  2            
                           
塩成海岸 井野浦     (O字型)  6 ⇒ 6  (2)  3  2  1(1)  1  1(2)          
塩成海岸 三机須賀公園(O字型)  3 ⇒ 2  3  2(1)                  
                           
佐田岬漁港 井野浦     (O字型)  1 ⇒ 1*

-

                    

*果実はできていたが、茎が腐りデータをとることができなかった。

この実験から5箇所のハマツユクサの間では交雑が出来る事が分かりました。遺伝的に同じツユクサで

あると言えそうです。

交配に井野浦X字型おしべの花粉を使った場合

 井野浦のハマツユクサの字型おしべの葯に花粉が見られましたので、この花粉の稔性も調べて

みました。はじめのうちは井野浦♀に井野浦字型花粉を付けてみました。翌日に花が落ちてしまった

り、果実が出来ても4〜5日たつと子房がしぼんだりしましたので、やはり字型おしべは仮おしべかも

しれないと思い始めましたが、やっと種子が採れ、気を良くして他の採集地のハマツユクサに交配した

ところ、わりあい簡単に種子を採ることが出来ました。同系交雑が出来にくいということは、もしかした

ら自家不和合のようなものがあるのかもしれません。

 

 つぎに井野浦のハマツユクサのおしべの花粉の画像、交配実験:井野浦♀X井野浦♂(字型おしべの花粉)

の受粉から種子が取れるまでの経過の画像および実験結果を示しました。

井野浦ハマツユクサの字型おしべの葯。

花粉が見える。

字型おしべの葯とその花粉                             

200倍の花粉粒

逆V字型おしべの葯(一部)とその花粉  

200倍の花粉粒

O字型おしべの葯(一部)とその花粉     

200倍の花粉粒

字型おしべの花粉をめしべに付けた

翌日の子房。このまま枯れて

花落ちするものが多かった。

受粉後2日目。花柄は反り

返り、子房が育っているものが

あった。

受粉後4日目。子房が育っているのが

わかる。しかしここまで育っても枯れる

ものもある。

                     

発生がうまく行かない場合は、子房が

茶色に変色し、しぼんでくる。

 

 

発生がうまく行って果皮が裂けるまで

成熟した果実。シイナが見えた。

やっぱりダメだったか・・・。

しかし果皮をはぐと成熟した種子が

向こう側から1個出てきた!X字型花粉には

稔性があったのだ!

他系交配 : 三机須賀公園 X

井野浦字型花粉からの種子。

1果実内に1個の種子。     

巨大な種子。

 

 

交配実験の結果

    ♀

交配に使った花

    ♂

交配に使ったおしべ

交配にに使った花数

     ⇒ 結実数

1果実あたりの成熟した種子数  (  )内はシイナ数
井野浦  井野浦  (X字型 )  22 ⇒ 5  1(1)  1  1  1(1)  1            
                           
三机須賀公園 井野浦  (X字型)  10 ⇒ 5  1  2  1

2

 2            
                           
塩成海岸 井野浦  (X字型)   5 ⇒ 3  2  2  1                

 以上の結果から「この字型おしべの花粉は、サイズは逆V字型おしべ、O字型おしべの花粉に比べ

小さめですが、稔性がある。」といえると思います。

 X字型おしべの花粉による子孫

 普通に道端に生えているツユクサ、やや標高の高い涼しい場所などに生えているケツユクサ(苞葉に

白い軟毛が生えている)、井野浦以外の場所で採集したハマツユクサの花々ではX字型おしべは花粉が

ほとんど無い仮おしべですが、井野浦で採集したハマツユクサの字型おしべには少しサイズの小さい

花粉があり、その花粉には稔性がある事が分かりました。この花粉を受粉してできた種子から育った

井野浦ハマツユクサの花は野外の井野浦のハマツユクサの花とどこか違っているでしょうか。

 翌年これらの種子を撒いて、育った花を観察してみました。

 使った種子は上の表の井野浦♀ X 井野浦字型おしべ♂から採ったF1で、4個の種子から育った

株(4株)の花を調べました。30個ほどの花を観察しましたが、字型おしべが重なって撮れたり、ピントが

甘い物などを除け、下に6個の花の画像を示しました。

No.1株−1

No.1株−2

No.2株−1

No.2株-2

No.3株

No.4株

 次に野外の井野浦ハマツユクサの字型おしべの画像を再び見てみます。

 上の画像から分かるように、それぞれの花の外観や、その右側に拡大した字型おしべは互いに似て

います。またその字型おしべの形は野外の井野浦ハマツユクサの花と同じであることが分かりました。

 このことから字型おしべの花粉はそのサイズはやや小さいが、字型おしべや逆字型おしべの花粉

とおなじ働きがあるようです。

トップ