雌性両全性異株エゾカワラナデシコの花生態及び繁殖に関する研究 Floral and Reproductive Biology of Gynodioecious Dianthus superbus L. var. superbus (Caryophyllaceae)

エゾカワラナデシコ(ナデシコ科)には両性花をつける株に混じって雌花のみをつける株が見られることが知られている。しかし, このような雌雄性の分化(雌性両全性異株性)にともなって, この植物の両性花と雌花との間で花の形態や開花習性, 送粉や交配にかかわる特性にどのような差異が生じているのか, また野外での種子や果実の形成, 花粉媒介者はどのようなものか, などについてはほとんど知られていない。そこで, 性型の異なる二つの花の基本的特性を明らかし, 野外での送粉や繁殖の様子を探ることを目的に, 青森県内の2つの集団を用いて調査を進めてきた。両性花と雌花との間には, 花の付属器官(花弁やがくなど)における大きさの違いが認められるが, 開花習性の上でもいくつかの興味深い違いが認められた。その一つは, 花柱発達時期(雌性期)のずれである。雌花では, 開花時にすでに花柱を高く伸ばして柱頭組織を発達させ, 受粉可能な状態にあるが, 両性花では雌性期が開花から2,3日後であった。もう一つは, 開花期間における雌性期の長さで, 雌花では両性花よりもかなり長い雌性期をもっていることが明らかになった。これらは, 雌花の受粉の機会を高めているように思われる。しかし, 野外での果実あたりの種子の生産数は必ずしも両性花より高くなく, 同様な性型を示す他の植物とはやや異なる状況であった。

Two populations of Dianthus superbus L. var. superbus were investigated in Aomori Prefecture to determine the extent of differences between hermaphrodite and female plants in floral morphology, reproductive ability of the flowers, and fruit and seed set in the field. The hermaphrodite flowers were protandrous, but partially self-compatible in pollinalion experiments, and morphologically characterized by larger petals and a longer calyx tube. The female flowers had smaller petals, shorter filaments, and abortive anthers. No significant difference was found between the genders in ovule number per flower, fruit set percentage, and in the kinds of insects visiting the flowers. However, a notable difference in flowering phenology was found between the two different types of flowers ; the stigmas of the female flowers mature earlier than stigmas in hermaphrodite flowers, and the flowering period of female flowers is obviously longer than for hermaphrodite flowers. Earlier maturation of the stigma and longer female flowering may enhance the chance of pollination in female flowers. However, it was revealed from the field observations that seed set percentages in hermaphrodite flowers were significantly higher than in female flowers.