文献ノート
(2004/05〜)
センリョウ属(広義)の雄しべ
(2004/05/14)
H.-Z. Kong, A.-M. Lu, and P. K. EndressFloral organogenesis of Chloranthus sessilifolius, with special emphasis on the morphological nature of the androecium of Chloranthus (Chloranthaceae).Plant Syst. Evol. 232: 181-88 (2002)
単純な構造を持ち、白亜紀初期から化石が知られているセンリョウ属の花の発生過程の観察。雄しべが深く3つに裂けている種の観察によって、雄しべが「3つの雄しべに由来するのか」「1つの雄しべに由来するのか」を検討している。裂片の発生が葯の分化の後に付け加わるように起こることを、後者を支持する証拠の1つ、としている。
ハナミョウガ属の花柱運動による二型雌雄異熟性
(2004/05/14)
Q.-J. Li, W. J. Kress, Z.-F. Xu, Y.-M. Xia, L. Zhang, X.-B. Deng, and J.-Y. GaoMating system and stigmatic behaviour during flowering of Alpinia kwangsiensis (Zingiberaceae).Plant Syst. Evol. 232: 123-32 (2002)
Ling Zhang, Qing-Jun Li, Xiao-Bao Deng, Pan-Yu Ren, and Jiang-Yun GaoReproductive biology of Alpinia blepharocalyx (Zingiberaceae): another example of flexistyly.Plant Syst. Evol. 241: 67-6 (2003)
[Alpinia blepharocalyx] 性比は1:1、雄性先熟のcataflexistylous(花柱おじぎ)型の花の方が、雌性先熟のanaflexistylous(花柱反り返り)型よりわずかに大きい。花粉も大きく、花粉数も多い。蜜量も多い。同型交配と異型交配での結実率・花粉管伸長速度の差はない。
ヤマアイ属の進化: 交配様式と倍数化
(2004/05/14)
M. Krähenbühl, Y.-M. Yuan, and P. KüpferChromosome and breeding system evolution of the genus Mercurialis (Euphorbiaceae): implications of ITS molecular phylogeny.Plant Syst. Evol. 234: 155-69 (2002)
分析に用いられた昆明産のMercurialis leiocarpa (ヤマアイ)は二倍体・雌雄同株。他の種は全て基本的に雌雄異株(または雄性両性異株)、かつ、外群は雌雄同株なので、ヤマアイは「原始的性型をとどめている唯一の種」「雌雄異株への移行が二回独立に起こった」と解釈されている。しかし、ヤマアイが三型異株である事実にも言及され、今後の最大の課題とされている。
不等葉性(anisophylly)とシュートの背腹性
(2004/05/15〜)
Nancy G. DenglerAnisophylly and dorsiventral shoot symmetry.Int. J. Plant Sci. 160(6 Suppl.):S67-80. 1999
不等葉性と相関を示すことが多い性質: 葉の非相称性・変則的葉序・茎の非相称性・腋芽の発達不同(不等分枝性; anisoclady)
被子植物に広く分布: 多起源が推定されるが、明示的なテストはない
薄暗い(dimly-lit)森林下層への適応形態であるとされているが、それを検証した研究は少ない
不等葉性の形成に対する光や重力、成長ホルモンの影響についても、はっきりとした結果は得られていない
レビューの目的: 既知の事項と今後の研究の方向性
4つのモデル種を例にとって頻繁に見られる不等葉性のタイプを説明する
ホルモン制御実験や部分切除実験の意義について議論する
●シュート断面の対称性(transectional symmetry)
(1) 放射相称 (radial symmetry)
(2) 十字相称 (bilateral symmetry)
(3) 左右相称 (dorsiventral symmetry): 背側が太ければ"epitonic"、腹側が太ければ"hypotonic"
茎頂における対称性が変形するパターン: 茎断面の二次的変化、節間のねじれ成長、葉柄のねじれ成長
十字相称・左右相称のシュートと十字対生葉序の組み合わせには、2つのパターンがある: 垂直-水平型(orthogonal)と対角線型(diagonal)
垂直-水平型十字対生葉序で左右相称シュートが生成するパターン
・コーヒー: 茎のよじれと葉柄のよじれ
・サトウカエデ: 垂直面(median plane)に着く葉は背側の小さい葉と腹側の大きい葉のペアになる。水平面(transverse plane)に着く葉では、葉の非対称性が(弱いが)見られる。
対角線型十字対生葉序で左右相称シュートが生成するパターン
・コルムネア(イワタバコ科)・アニソフィレア(ヒルギ科)・サンショウソウ(イラクサ科)・ヒカゲノカズラ類の一部の種: 背側寄りの葉が腹側寄りの葉より小さいか退化的になる
原始的被子植物の内乳形成
(2004/05/16)
S. K. Floyd & W. E. FriedmanEvolution of endosperm developmental patterns among basal flowering plantsInt. J. Plant Sci. 161(6 Suppl.):S57-81. 2000
13種の原始的被子植物(ショウブ科・スズカケノキ科を含む)
内乳形成を数個の段階に分けてそれぞれを形質と見なし、特に、珠孔域とカラザ域の運命の違い(胚にも同じような違いが見られる)に着目した。
1. 内乳核の最初の分裂―細胞壁形成あり/なし
2. 内乳細胞の最初の分裂―等分裂/不等分裂
3. 珠孔域内乳の初期形成―遊離核型/細胞型1層/細胞型・多層
4. カラザ域内乳の初期形成―遊離核型/細胞型1層/細胞型多層
5. 内乳の中〜後期形成―二極型/非二極型
6. 内乳形成の程度―良好/局在的
7. 成熟種子中の内乳―多量/中間/少量/なし
8. 内乳中の貯蔵物質―タンパク/脂質/併存
9. 内乳以外の貯蔵組織―珠心/胚/なし
色つきが原始的と推定される方。

スズカケノキ科: 細長い中央細胞の中央壁よりで内乳核が分裂→内乳細胞の壁に沿って遊離核が並ぶ→カラザ付近に塊状の遊離核の集合体が形成される→カラザ域の細胞壁形成→珠孔域の細胞壁形成→薄く細胞質が詰まった周縁部の内乳が液胞の多い中央部の内乳を包み込むような形となる。
エンゴサク類球茎の齢推定
(2004/05/19)
Olesen JM, Ehlers BKAge determination of individuals of Corydalis species and other perennial herbsNord. J. Bot 21: 187-193 (2001)
球茎を覆う"dead layer"の枚数で齢を推定した例。日本のエンゴサク類の場合、栄養繁殖をするものでは、このような齢推定は、限られた用途にしか使えない。また、ジロボウは新球茎が旧球茎の外にできるから、適用自体が不可能。
オニグルミの異型雌雄異熟性
(2004/05/22)
Kimura M, Seiwa K, Suyama Y, Ueno NFlowering system of heterodichogamous Juglans ailanthifoliaPlant Species Biology 18:75-84 (2003)
開花株を雌性先熟・雄性先熟・雌雄同熟・雌性・雄性の5性型に区別。調査地の一方では雌雄異熟株は96%で性比は1:1、もう一方では60〜85%(3年間)で有意に雌性先熟>雄性先熟の年があった。雌性先熟株と雄性先熟株の開花期には明確な相反性が見られた。3年間の継続観察により、雌性/雄性→雌性先熟/雄性先熟の性転換が23%の株で見られた(逆も少数)。雌性←→雄性の性転換が5%、しかし雌性先熟←→雄性先熟の性転換はなし。DBHは非開花→雌性/雄性→雌性先熟/雄性先熟の順で大きくなり、雌性先熟と雄性先熟の間に有意差はない。
・オニグルミの異型雌雄異熟性は潜在的に外交配促進に有効
・性比の偏り―既出の1遺伝子座2対立遺伝子モデル(劣性ホモが雄性先熟)と整合するのは、雌性先熟株間の交配による、または浮動による優性遺伝子頻度の上昇
2年かけて結実するカシ
(2004/05/26)
Sandra J. Borgardt and Kevin C. NixonA comparative flower and fruit anatomical study of Quercus acutissima, a biennial-fruiting oak from the Cerris group (Fagaceae)American Journal of Botany. 2003;90:1567-1584 link
開花時には小さな子房室ができた程度で、それが9月までやや拡大した後、翌年の開花期まで発生停止する。翌年の開花期に胚珠の原基が形成されて徐々に成長し、6月末〜8月に大胞子形成・胚嚢形成。
被子植物のC値の進化
(2004/05/26)
Douglas E. Soltis, Pamela S. Soltis, Michael D. Bennett and Ilia J. LeitchEvolution of genome size in the angiospermsAmerican Journal of Botany. 2003;90:1596-1603 link
現在得られたDNA量データと系統仮説からは、被子植物全体としては小さなDNA量(<1.4pg)が原始的
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Fernando Valladares, John B. Skillman and Robert W. Pearcy Convergence in light capture efficiencies among tropical forest understory plants with contrasting crown architectures: a case of morphological compensationAmerican Journal of Botany. 2002;89:1275-1284 link
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I. ADLER, D. BARABE, and R. V. JEANA History of the Study of PhyllotaxisAnnals of Botany 80: 231-244, 1997 link
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Lourens Poorter and Marinus J. A. WergerLight environment, sapling architecture, and leaf display in six rain forest tree speciesAmerican Journal of Botany. 1999;86:1464-1473 link
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Arielle M. Cooley, Alexandra Reich and Philip RundelLeaf support biomechanics of neotropical understory herbsAmerican Journal of Botany. 2004;91:573-581 link
葉の形質間相関:種間比較
(2004/12/08)
David D. Ackerly and Peter B. ReichConvergence and correlations among leaf size and function in seed plants: a comparative test using independent contrastsAmerican Journal of Botany. 1999;86:1272-1281 link
過去の研究において見出された葉の形質(寿命・SLA・N濃度・C同化率・leaf conductance)どうしの相互関係: 短命な葉ほどSLA・窒素重量比・同化率・葉分配率・成長速度・成熟速度が早く、資源に富んだ環境や撹乱の多い環境と結びつく。
小型・肉厚・低N濃度・低同化速度の葉―強光・貧栄養・乾燥
植物の形質間の相関に関するcross-speciesとindependent contrast correlationsの結果の短いレビュー
Quantitative Convergence Index (QVI)=1−RIで各形質の収斂の度合いを評価
葉面積の変異―(1)SLAと負の相関、(2)乾燥地域で小さく湿潤地域で大きい傾向、(3)他の形質より変異が大きく、生態的特性だけでは説明できない(他の研究でも、例えば、パイオニア種と遷移後期の種で葉面積を比較したとき、グループ間の違いよりもグループ内の違いの方が大きい)。他の研究では、林冠構成・枝の形態・繁殖特性(前二者ほど強くはないが)との相関が示唆される。
昆虫の視覚
(2004/12/07)
Adriana D. Briscoe and Lars ChittkaThe evolution of color vision in insectsAnnu. Rev. Entomol. 2001. 46:471-510 link
昆虫の視細胞の発色団(chromophore; opsinとの組み合わせによりλmaxを決定する)は2タイプあり、一方はカロテン、一方はキサントフィルと、ともに植物色素を前駆体として合成される。前者はほぼ全ての系統で、後者も複数の系統で見られ、後者の起源は遅くとも石炭紀までさかのぼる。ミツバチに典型的に見られる緑・青・UVの3錐体(感受性のグラフあり)の色覚がもっとも普遍的で、また、原始的でもあると考えられる。生態的な多様性にもかかわらず、ハチ・アリ類の実質的にすべてはミツバチ型の色覚を持つ。チョウ・ガ類もよく似た傾向だが、赤を感じる錐体がもっと頻繁に見られる。
葉サイズと種子重の三角関係
(2004/12/20)
J.H.C. CornelissenA triangular relationship between leaf size and seed size among woody species: allometry, ontogeny, ecology and taxonomyOecologia (1999) 118:248-255 link
葉サイズが気候を反映する例がある一方で、同一の生育地内でも多様性はある。後者は、微環境の違い、他の形質との相関で説明されてきた。
英国産58樹種の種間比較においては、(1)樹木サイズと個葉面積、(2)個葉面積と果序の重さ、の間には、アロメトリー関係がある。個葉面積と種子重のプロットは三角形に分布し、各頂点は、(1) 小種子大葉の先駆性、多くは風散布の落葉樹、(2) 小種子小葉の、ストレス環境下に生育する常緑低木、(3) 大種子大葉の林冠木、が位置する。各頂点とGrimeの3戦略(Ruderal・Stress-tolerant・Competitive)との類似が指摘される。
(2004/12/22)
P. B. TomlinsonArchitecture of tropical treesAnn. Rev. Ecol. Syst. 1987. 18:1-21 link
physiognomy=total form
deteministic architecture vs. opportunistic reiteration
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