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生息環境に応じて生じた生活史変異に駆動される遺伝動態：進化生態学の新展開

由生活史变化响应栖息地驱动的遗传动力学：进化生态学的新进展

基本信息

批准号：
21J10814
负责人：
都築洋一
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-28 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

生物が生まれてから死ぬまでの一連の生命活動の過程を生活史という。本研究課題は北海道十勝地方に生息する多年生草本植物オオバナノエンレイソウを対象に、発芽してから成長・開花するまでの生活史過程に基づいて遺伝的多様性の時間変化を評価することを試みた。令和４年度は、まず12集団に2018年から設置している計41個の調査区において、個体モニタリング調査を継続することで、各集団の個体の生存・成長の成否や種子生産数を記録した。得られた4年分のモニタリングデータから、階層ベイズモデルの一種である統合個体群モデルを用いて、成長率や生存率、繁殖率などの生活史パラメーターを推定し、発芽してから開花・繁殖して種子が形成されるまでの生活史サイクルを明らかにした。次に、推定された生活史パラメーターの値に基づいて、昨年度構築した数理モデルを用いて各集団の遺伝的多様性の減少速度を理論的に予測した。最後に、得られた理論予測が、ddRAD-seq法で得られた一塩基多型データと一致するのかを検証した。その結果、理論予測と実データの間に不一致が見られ、理論予測では遺伝的多様性が高く維持されると考えられた集団でも、実際には遺伝的多様性の減少が進んでいることが示唆された。この原因として、野生の植物集団では、距離依存的な花粉・種子の分散や個体数変動があることで、実際に遺伝的に有効に集団として機能する個体数が、見かけ上の個体数よりもはるかに小さい可能性が示唆された。また実データから、発芽したばかりの実生段階から成熟した開花段階までの複数の生活史段階の間で、遺伝的多様性の高さが異なっていることが判明した。この結果は、減少しつつある野生集団の遺伝的多様性を維持する上で、特に重要な生活史段階が存在する可能性を示唆している。

Life history is the process of continuous life activities. This study aims to evaluate the temporal variation of the diversity of the basic heritage in the life history of perennial herbs living in Tokachi, Hokkaido. In 2018, 41 survey areas, individual survey areas, individual survival, growth, and seed production of 12 groups were recorded. The life history of the individual population, the growth rate, the survival rate, the reproduction rate, the life history, the germination, the flowering, the reproduction, the seed formation, and the life history are estimated. In addition, it is estimated that the life history of each group is based on the theoretical prediction of the diversity and reduction rate of the past year's construction. Finally, the theoretical prediction and ddRAD-seq method are used to verify the accuracy of the data. The results, theoretical predictions and actual data are inconsistent. The diversity of theoretical predictions is high. The diversity of experimental data is low. The reason for this is that the number of scattered pollen and seeds in wild plant populations varies depending on distance. In fact, the number of scattered pollen and seeds in wild plant populations varies depending on distance. From the stage of actual growth to the stage of maturity to the stage of flowering, the stage of multiple life history, the diversity of inheritance is so high that it can be clearly seen. The results suggest that diversity in wild populations is maintained, and that significant life history stages are likely to exist.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Genetic consequences of habitat fragmentation in a perennial plant Trillium camschatcense are subjected to its slow‐paced life history

多年生植物延龄草栖息地破碎化的遗传后果受到其缓慢生活史的影响

DOI：
10.1002/1438-390x.12093
发表时间：
2021
期刊：
Population Ecology
影响因子：
1.7
作者：
Tsuzuki Yoichi;Sato Mitsuhiko P.;Matsuo Ayumi;Suyama Yoshihisa;Ohara Masashi
通讯作者：
Ohara Masashi

Modeling temporal dynamics of genetic diversity in stage-structured plant populations with reference to demographic genetic structure

参考人口遗传结构对阶段结构植物种群遗传多样性的时间动态进行建模