Scarlet monkeyflower（Erythranthe cardinalis）の時空間を通じた開花時期の変異と進化

科学分野:

• 進化生物学
• 植物生態学
• 気候変動科学

背景:

• 気候変動は、特にカリフォルニア植物区系において、生物多様性を脅かしている。
• 緯度を横断する形質の種内変異は、進化的な適応を予測するために重要である。
• 開花時期は、干ばつストレス下での植物の生存に関連する重要な形質である。

研究 の 目的:

• Erythranthe cardinalisにおける開花時期と生活史の進化を調査する。
• 復活実験と共通園実験を用いて、最近の気候変動への適応応答を評価する。
• 開花時期形質における加法遺伝分散と遺伝率の緯度差を定量化する。

主な方法:

• 2010年（祖先）と2017年（子孫）に、E. cardinalisの北部、中央部、南部の個体群から種子を収集した。
• 最初の開花時の草丈、地下茎生産、開花曲線などを測定する共通園実験を実施した。
• 開花時期形質の加法遺伝分散と遺伝率を推定した。

主要な成果:

• 開花時期の加法遺伝分散と遺伝率が南から北にかけて減少した。
• 南部の個体群はより遅く、より大きく開花した。子孫は祖先よりも背が低かった。
• 北部の個体群はより早く、より背が低く開花し、より多くの地下茎を生産した。
• 緯度差は晩期開花で最も顕著であり、子孫で有意なシフトが見られた。

結論:

• 南部と北部の個体群は、晩期開花において反対の表現型の極端を表す。
• 個体群は、早咲きにおいて同期が増加する可能性がある。
• 種内変異は、気候変動への植物の適応を理解する鍵である。