種子源領域が侵略的マクロファイトのフィットネスの違いを促進する

Seed source regions drive fitness differences in invasive macrophytes.

• Morgane B Gillard
• Rebecca E Drenovsky
• Gabrielle Thiébaut
• Michèle Tarayre
• Caryn J Futrell
• Brenda J Grewell

抄録

PREMISE:

世界的に見ても、生物学的侵入を含む地球規模の変化によって生態系が脅かされている。新たな環境に飛来した侵略種は、その定着に影響を及ぼす可能性のある新たな気候条件を経験する。対照的な環境からの侵入種の個体群の機能的形質とフィットネス成分の応答を決定することは、気候変動に対する種の応答や侵入元の個体群間での応答のばらつきを評価するための有用な枠組みを提供することができる。マクロファイトに関する多くの研究では、クローンの断片からの定着に焦点が当てられてきたが、性的伝播体からのコロニー化についてはほとんど研究されていなかった。本研究では、L. peploides subsp. montevidensisをモデル種として、3つの気候地域で生産され、共通の環境条件で栽培された植物の形質応答を比較することを目的としている。

PREMISE: Worldwide, ecosystems are threatened by global changes, including biological invasions. Invasive species arriving in novel environments experience new climatic conditions that can affect their successful establishment. Determining the response of functional traits and fitness components of invasive populations from contrasting environments can provide a useful framework to assess species responses to climate change and the variability of these responses among source populations. Much research on macrophytes has focused on establishment from clonal fragments; however, colonization from sexual propagules has rarely been studied. Our objective was to compare trait responses of plants generated from sexual propagules sourced from three climatic regions but grown under common environmental conditions, using L. peploides subsp. montevidensis as a model taxon.

方法:

本研究では，地中海性気候下のカリフォルニア（MCA）で，海洋性フランス（OFR），地中海性フランス（MCA），地中海性フランス（MFR）で採取した種子を用いて，実験的にメソコソームで繁殖期まで育苗を行った。

METHODS: We grew seedlings to reproductive stage in experimental mesocosms under a mediterranean California (MCA) climate from seeds collected in oceanic France (OFR), mediterranean France (MFR), and MCA.

結果:

その結果，L. peploides subsp. montevidensisの性増殖体から誘引された侵入植物の違いには，種子の供給源地域が大きく影響していることがわかった。地理的に遠く、気候的にも異なる種源地域から採取した MCA と OFR の若い個体の形質応答が最も異なっていた。MCAの個体はOFRの個体よりもバイオマスの蓄積量が多く，開花が早く，葉のN濃度が高かった。MFR の個体は中間的なプロファイルを有していた。

RESULTS: Seed source region was a major factor influencing differences among invasive plants recruiting from sexual propagules of L. peploides subsp. montevidensis. Trait responses of young individual recruits from MCA and OFR, sourced from geographically distant and climatically distinct source regions, were the most different. The MCA individuals accumulated more biomass, flowered earlier, and had higher leaf N concentrations than the OFR plants. Those from MFR had intermediate profiles.

結論:

苗が親の気候に近いほど、その性能が高いことを示すことで、本研究は、侵入植物種の植民地化を理解するための新たな洞察を提供し、新たな環境条件や変化する環境下での管理に役立つことを示している。

CONCLUSIONS: By showing that the closer a seedling is from its parental climate, the better it performs, this study provides new insights to the understanding of colonization of invasive plant species and informs its management under novel and changing environmental conditions.

© 2020 The Authors. American Journal of Botany published by Wiley Periodicals LLC on behalf of Botanical Society of America.