ヤマコウバシ
ヤマコウバシ / Credit: 庭木図鑑植木ペディアより
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日本のヤマコウバシがたった1本の母樹から生まれた「クローン」だったと判明!

2021.03.02 Tuesday
ヤマコウバシがたった1本の雌株から生じた巨大なクローンであることを発見! https://research-er.jp/articles/view/96922
Genetic Diversity and Structure of Apomictic and Sexually Reproducing Lindera Species (Lauraceae) in Japan https://www.mdpi.com/1999-4907/12/2/227

ヤマコウバシ(山香ばし)は、日本の山野によく見られる落葉樹。

しかし、落葉樹でありながら、冬の間も枯れた葉が落ちることなく春を迎えられ、葉が「落ちない」ことから、受験生にとって縁起の良い木とも言われます。

そして今回、東北大学大学院、大阪市立大学大学院、大阪府立大学大学院の共同研究により、日本のヤマコウバシはすべて、たった1本の雌株から生じたクローンだったことが判明しました。

これほど広範囲にわたるクローンは世界でも珍しく、驚くべき結果となっています。

研究は、2月16日付けで『Forests』に掲載されました。

日本のヤマコウバシはすべてクローンだった⁈

植物の多くは、1株(個体)の内に雄しべと雌しべを備える両性株ですが、中には別々の株に分かれた種もあります。

これを「雌雄異株(しゆういしゅ)」と呼び、ヤマコウバシもその仲間です。

雌雄異株は、動いてパートナーを探すことのできない植物にとって不利な在り方であり、専門家らは「雌雄異株がいかに集団を維持しているのか」について研究を続けています。

ヤマコウバシは、大陸には雄株と雌株が自生していますが、日本には雌株しか存在していません。

つまり、雌株が花粉を受け取ることなく、単為生殖でクローン的に子孫を残しているのです。

冬枯れのヤマコウバシ(左)とその果実(右)
冬枯れのヤマコウバシ(左)とその果実(右) / Credit: 名波准教授(大阪市立大学大学院)

単為生殖で増えた子孫は、原則として母樹と同じDNAをもつので、集団内に遺伝的多様性は生じないと考えられていました。

その一方で、単為生殖をする植物の中には、種子をつくる過程で遺伝的変異を生み、ある程度のバリエーションをもつ種もいます。

本研究では、ヤマコウバシが、いずれのタイプに当てはまり、いかに集団を維持しているのかについて調査されました。

チームは、東北(宮城)〜九州(熊本)にかけてヤマコウバシのサンプルを採集し、高性能の次世代シークエンサーを用いて、DNA配列を解析。

その結果、ヤマコウバシの種子の遺伝子型は、母樹の正確なコピーであるだけでなく、日本中(直線距離にして約1000km)でDNA変異がほぼ見られないことが判明したのです。

これは、日本中に分布するヤマコウバシが、たった1本の雌株から生まれた大規模なクローン軍団であることを意味します。

ヤマコウバシの新芽
ヤマコウバシの新芽 / Credit: 庭木図鑑植木ペディアより

さらにチームは、ヤマコウバシの近縁で雌雄異株であるアブラチャン、クロモジ、ダンコウバイについても同じ調査を行いました。

この3種は、日本に雌雄両方の株が存在します。

調査の結果、3種は単為生殖ではなく、必ず雌雄交配をすることで、近交弱勢(近親交配で遺伝的多様性が減り、有害な形質が現れること)を防いでいることが分かりました。

ヤマコウバシの単為生殖とは異なりますが、以上のことは、植物の繁栄の仕方が近縁種間でも非常に多様性に富んでいることを示します。

チームは最後に「さらに研究を進めることで、生物の世界に性というシステムが広く存在する理由の解明につながる可能性がある」と述べています。

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