國分 尚

[Abstract] The relative floral anthocyanidin contents of 195 commercial petunias with floral colours other than white and yellow were determined using HPLC, and the presence of five anthocyanidins {cyanidin, peonidin, delphinidin, petunidin, and malvidin} was confirmed. Pelargonidin was not detected, and delphinidin was not a major component. Using a principal component analysis of the relative anthocyanidin contents, the petunias were classified into three phenotype-groups accumulating cyanidin, peonidin, or malvidin, {plus petunidin} as the major anthocyanidin. A fourth phenotype was segregated in the progeny obtained by self-pollinating an F1 hybrid of the malvidin group; this accumulated delphinidin 3-glucoside in a markedly crumpled corolla-limb (delphinidin group). Such inferior floral traits, associated with the accumulation of delphinidin 3-glucoside, are thought to be the driving force that removed the delphinidin group from commercial petunias. A comparison of flowers of the delphinidin group and those of the other groups may provide a useful tool towards a deeper understanding of how anthocyanin biosynthesis relates to normal development of the corolla.

南米ウルグアイの102地点から採集したPetunia axillarisの種子より植物を育て, 園芸的に重要と考えられる3つの花器形質と7つの栄養器官形質を計測し, その変異幅を調査して, 有用と考えられる形質の集中する地域を抽出した.両形質の多くについて, 亜種axillaris, 亜種parodiiおよび2種の中間型の間に有意差がみられた.各群落は株の高さ, 株の幅, 開花時の側枝数の3形質を用いたクラスター分析により次の6つの形態型に分類できた.1)直立・高性, 2)中間型, 3)コンパクト, 4)粗放, 5)小型・ほふく性, 6)大型・ほふく性.これらの形態型と自生地の環境, 特に河岸, 海岸の群落について考察し, また種内分類群との関連についても述べた.さらに園芸的に利用可能と思われる形質をもつ群落とその育種における有用性について考察した.

Reproductive isolation was studied in four syntopic species of Petunia sensu Jussieu (Solanaceae) at a site in Rio Grande do Sul State, Brazil. Reciprocal artificial crossing experiments confirmed that a genetic barrier exists between Petunia (P. axillaris and P. integrifolia) and Calibrachoa (C. parviflora and C. heterophylla), and also between C. parviflora and C. heterophylla. Petunia axillaris (white, nocturnally scented flower) is genetically compatible with the syntopic and allotopic P. integrifolia (coloured, unscented flower). Reproductive isolation appears to be maintained by the two species having different pollinators: nocturnally active hawkmoths (Manduca contracta and M. diffissa subsp. petuniae) pollinate P. axillaris while a diurnally active bee (Hexantheda sp.) pollinates P. integrifolia. Flowers of P. integrifolia exhibit diurnal opening and closing movements synchronous with the activity period of the bee. Other than a probable nectar robber (a carpenter bee, Xylocopa augusti), no insect visited flowers of P. axillaris in the day. Amounts of floral nectar in P. axillaris and P. integrifolia were within the range of hawkmoth- and bee-pollinated flowers, respectively. Reproductive isolating mechanisms in the genus Petunia sensu Jussieu are discussed. © 2001 Annals of Botany Company.

Nuclear DNA contents over the total range of the genus Petunia sensu Jussieu comprising 20 taxa of Petunia sensu Wijsman (2n = 2x = 14) and 32 taxa of Calibrachoa (2n = 2x = 18) were estimated by flow cytometry after staining the nuclei with propidium iodide (PI) or 4',6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). With respect to nuclear DNA content, taxa of Petunia sensu Wijsman seemed to be homogeneous (2C = 2.60 to 3.41 pg), but Calibrachoa taxa were clearly separated into two groups: (1) C. parviflora and C. pygmaea (1.56 to 1.91 pg) and (2) remaining members of Calibrachoa (2.84 to 3.26 pg). Taxa of Petunia sensu Wijsman exhibited larger PI/DAPI ratios (relative fluorescence intensity with PI staining to that with DAPI staining) than Calibrachoa species except C. parviflora and C. pygmaea. This suggests that Petunia sensu Wijsman has nuclear DNA with more adenine-thymine rich regions than Calibrachoa. (C) 2000 Annals of Botany Company.

既に報告したウルグアイにおけるPetunia axillaris subsp. axillarisとsubsp. parodiiの中間型の由来について考察するため,野生種子由来のsubsp. axillarisとsubsp. parodiiから正逆組み合わせのF_1,さらにF_2個体を育成し,花器形態の遺伝様式を調査した。特に,ウルグアイの2亜種を区別する重要な形質でありながら,今まで無視されてきた雄ずいの状態(2強または4強)に注目し,以前の研究者にも取り上げられている花筒長および花冠径とともに計測した。また,花筒長/花冠径比と,Kokubun et al.(1997;植物分類,地理48巻:173-185)の判別関数Z_<12>による判別得点を2次変数として分析に供した。その結果,各形質は量的に遺伝していたが,4強雄ずいはF_1個体には現われず,F_2になって初めて出現し,あたかも劣性遺伝子のようにふるまった。Subsp. axillarisとsubsp. parodiiよりも分散が大きく,それはsubsp. axillarisを母親にしたF_1個体にも継承された。F_1,F_2個体とも,計測値はおおむね両親の値の範囲に分布した。正逆の組み合わせを比較した場合,計測値は母親の値に近く,特にsubsp. axillarisを母親とした場合,subsp. axillarisとF_1・F_2個体の値の分布に重なりが見られた。このことは判別得点についても言え,前報でsubsp. axillarisと判定された群落の中にもsubsp. parodiiの遺伝子が浸透している可能性が示唆された。F_2個体では花筒が長いほど4強雄ずいに近くなる(subsp. parodiiに似る)傾向が示された。Colonia州のLa Plata川沿いに見られた中間型は本研究で得られたF_2個体の一部に似ており,この中間型が雑種起源である可能性が認められたが,FloresおよびSoriano州のNegro川下流域に見られた小輪の花をもつ中間型はsubsp. axillarisとsubsp. parodiiの交雑だけで説明することは難しいと思われた。

A new acylated anthocyanin was isolated from a strain of Petunia integrifolia subsp, inflata with dusky violet flowers (B1204d), and identified as malvidin 3-O[6-O(4-O(4-O(6-O(trans-caffeoyl)-β-D- glucopyranosyl)-trans-p-coumaroyl)-α-L-rhamnopyranosyl)-β-D- glucopyranoside] as a major pigment. Also, two known pigments were found in these flowers, and determined to be malvidin 3-caffeoylrutinoside and 3-p- coumaroylrutinoside.

ペチュニアなどナス科植物は配偶体型自家不和合性を示すことで知られる。本報では,自家受粉後の着果率を指標として,既知のペチュニア属全分類群(17分類群)を対象とし,86群落由来の1,201個体の自家(不)和合性を調査した。Petunia axillaris subsp. parodii(前報)に加え,subsp. subandina, P. exserta, P. occidentalisを自家和合,残りの全分類群を自家不和合と判断した。P. reitziiには,自家不和合個体のみで構成される群落に加え,自家不和合個体に自家和合個体が一部混ざる群落が認められたが,これはP. axillaris subsp. axillarisの場合と同様,自家不和合機構の破壊によるものと推定された。自家和合分類群はすべて果柄が内曲し,P. axillaris subsp. axillarisとP. integrifolia subsp. inflataを除く自家不和合分類群は果柄が外曲することから,自家不和合性と系統との関連が議論された。ペチュニアの分布域の年間降水量は,東の大西洋沿岸で多く,アンデス山脈に近い西で少ないが,降水量の少ない地域に自家和合分類群が広く分布することと,東部産ながら自家和合性のP. exsertaの特殊な生育環境から,自家和合性が受粉媒介者の機能しにくい環境下でのオプション機能として発達した可能性が議論された。

前2報では, ウルグアイ内のPetunia axillaris2亜種がおおむねリオ・ネグロ川を境に住み分けており, リオ・ネグロ川下流域とラ・プラタ川沿いにはその中間型も見られる事を示した。今回は, 2亜種間の遺伝子浸透をより明確にするために中間型の分布に注目して, ウルグアイ内102地点で採集された種子由来の植物の形態の判別分析を行った。判別分析の典型地として中間型の見られた地域から南北に最も離れた地点を選んだ。Petunia axillaris subsp. axillarisの3郡12地点, subsp. parodiiの典型地としてArtigas郡とSalto郡から16地点を使用した。ステップワイズ判別分析により得られた5判別関数に全102地点の計測値を代入した亜種の判別により, 2亜種がおおむねリオ・ネグロ川を境として分布することが再確認されたが, 中間型とされたものの分布は前報の結果よりも広く, リオ・ネグロ川と平行した南側の地域とSoliano郡全域, Colonia郡のラ・プラタ川沿岸に見られた。このように, 中間型の分布は明確になり, 今後の遺伝資源解析のための基礎的データの一つを提供すると思われる。