ついに春が到来（北半球）し、あちこちで明るい花が咲き誇っています。道端で見かけたことがある木の一つが、ピンクのトランペットツリーです。 ハンドロアンサスヘプタフィルス ノウゼンカズラ科に属する植物です。メキシコからアルゼンチンにかけての中南米原産で、花が群生するため観賞用として好まれています。
マルタ・ビアンキ博士 ロサリオ国立大学とセントアンドリュース大学の同僚 ピンクトランペットの木の受粉システムを調査した科学者たちは、なぜ果実の着果がうまくいかないことがあるのか（例えば、自家不和合性や交雑不和合性）を調べるために、受粉交配システムをテストした。研究者たちは、顕微鏡観察のために落ちた花を集め、遅く作用する自家不和合性（LSI）が果実の着果の失敗の背後にある根本的なメカニズムであると示唆した。以前は、 ピーター・ギブス博士最新の研究の共同研究者の一人であるLSIは、 「パーリア繁殖システム」 顕花植物においては、その複雑さとメカニズムに関する混乱のため、未だ解明されていない。
ハンドロアンサス 花には二裂した柱頭があり、同種の花粉を受け取った後に閉じます。ノウゼンカズラ科の植物では、自家花粉管が子房まで伸びて子房を貫通し、重複受精します。自家花粉管が子房まで達しているにもかかわらず、自家受粉後に結実に失敗することがあります。この現象は、1986 年に後期作用型自家不和合性 (LSI) として初めて説明されました。結実に失敗する別のタイプは、LSI に類似するが自家受粉後に果実生産につながる可能性がある、早期作用型近交弱勢 (EID) によって引き起こされます。
ビアンキと同僚たちは ダイヤの十字架 2010年にアルゼンチンで12つの種子ロットから採取されたこの交配種では、15つの種子ロットがすべての交配種の親として使用されました。植物は2か月と12か月後に開花し、研究者はXNUMX年間にわたって他家受粉と自家受粉をテストしました。雌蕊（花の雌の部分）は受粉後XNUMX〜XNUMX日で落ちました。これらの雌蕊数百個が収集され、顕微鏡で花粉の発芽と花粉管の成長を調べました。これらの観察に基づいて、科学者は交配種を相互交配和合性（RCC）、相互和合性なし（NRC）、相互不和合性（RIC）のグループに分類しました。
ビアンキ氏らは、適合交配では不適合交配よりも2倍多くの胚珠に花粉管が侵入することを発見した。不適合受粉の雌蕊は、成功した交配の雌蕊よりも短く、雌蕊の長さが識別可能な特徴となっている。不適合交配では果実は生産されなかった。
「結論として、私たちのダイアレル交配は、早期に作用する近交弱勢（EID）よりも、遅く作用する自家不和合性（LSI）のメカニズムを支持している」 ビアンキ氏らは書いている。
「前者は単一の遺伝子座によって引き起こされる可能性があるが、後者はおそらくゲノム全体の影響によって引き起こされるだろう。交配の成功率がEIDの結果であるならば、交配における成功率の幅広い分布が見られることが予想される。」
交雑した親から雄性不稔植物がいくつか生まれ、優性自家不和合性遺伝子に基づいて研究者らは LSI の根底にあるメカニズムを説明する遺伝子モデルを提案した。
この研究は、樹木の自家受粉と他家受粉を検査することで植物の繁殖に関する基本的な疑問に答えることができること、また雌蕊の長さが受粉不適合性を区別するための信頼できる特徴として使用できることを示しています。
