ミズアオイの花の鏡像二型性と送粉様式に関する研究 The Enantiostyly and the Pollination Biology of Monochoria korsakowii (Pontederiaceae)

ミズアオイは東アジアに分布する抽水性の一年草であり, 水田, 水路, 多湿地などに多い。本研究では中国の黒龍江省, 吉林省, 遼寧省と日本の福井県三方郡の自然集団および京都大学付属農場の人工集団で, 水田雑草ミズアオイの花の形態と送粉様式について検討した。ミズアオイの花には雄蕊が6個ある。5個は小さくて葯は黄色, 1個は大きくて葯は花被片と同じ青紫色である。両方とも稔性のある花粉をつくる。その花には鏡像二型性が見られる。即ち, 花から見て大雄蕊が右側, 柱頭は左側に位置するもの(L型)と, 反対に大雄蕊が左側, 柱頭は右側に位置するもの(R型)がある。L型の花とR型の花は花序の各分枝上に交互に付く。主要な訪花昆虫は二ホンミツバチ, クマバチおよびマルハナバチ類であった。これらのハチが訪花した場合, 大雄蕊と柱頭は昆虫の体の左右対称の位置に接触する。従って, 異花受粉は異型花の間で起こりやすく, 同型花の間では起こりにくいことが予想される。また, 大雄蕊が青紫色をしているのは他殖用の花粉を昆虫に食料として持ち去られないための適応であると考えられる。黄色い小雄蕊は昆虫を引きつける目印であり, また, ミズアオイの花には蜜腺がないので, 小雄蕊の花粉は昆虫への報酬でもある。さらに, 昆虫が訪れない場合でも, 柱頭の上方に位置する小雄蕊によって自花受粉で種子をつくることができる。ミズアオイ集団内の虫媒による異花受粉は隣花受粉(同株同花序異花受粉, 同株異花序受粉)と他家受粉(同集団異株受粉)との様式がある。同一個体上に同時に異なる型の花が咲いた場合は隣花受粉が起こり得るので, ミズアオイの花の鏡像二型性は自殖回避の機構としては不完全である。しかし, 一個体に同時に咲く花の数が多くない場合には有効に他殖を促進する可能性がある。

The flower morphology and pollination biology of Monochoria korsakowii were studied in natural and transplanted populations. The plant has somatic enantiostyly, i.e., each plant bears two morphs of flowers, left- and right-handed flowers, witla the style deflection to the left and right, respectively. The enantiostyly is accompanied by a stamen dimorphism : each flower has five small and one large stamens, the large anther and the stigma are symmetrical with respect to the median plane of the flower. The major pollinators observed were Apis cerana japonica, Xylocopa circumvolans and Bombus spp. The large anther of a flower morph touches the same position of bee's abdomen as the style of the other morph, thereby apparently facilitating intermorph pollination. However, since the enantiostyly is somatic, this seems to lead to cross-pollination only when flowers of only one morph, by chance, are open on an individual. The flower was found to be self-compatible and capable of setting seed even in the absence of pollinators. It was the small stamen that contributed the autogamy.