配偶体・胞子体世代間相互作用がもたらす生活環の進化と維持についての理論的研究

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有性生殖をする生物は核相交代を示す。従来の生物学は個体がdiploidという前提で議論されてきたが、多くの植物や藻類ではhaploidとdiploidの世代交代が起こる。こういった複雑な繁殖システムを示す生物の進化や生態についての一般理論を作ることが、本研究の目的である。これまでの研究から、haploid-diploid集団における進化が、2パッチからなる島モデルと本質的に同等であることがわかってきたが、今年度はそこに着目した研究がさらに進展した。特に、空間構造のアナロジーを適用することで、空間構造を定量するFstに相当する指標を、haploid-diploid集団に対しても定義できることを明らかにした。そこでは、haploid-diploid集団についてのコアレッセントモデルを考え、haploidから選ばれた2遺伝子が同祖的である確率と、haploidとdiploidそれぞれから選ばれた遺伝子が同祖的である確率を使い、haploid集団についてのFstを定義した（同様の考え方でdiploid集団のFstも定義できる）。このFstはゲノムデータから実測できるはずなので、それを数理モデル由来の理論値を比較することで、有性生殖頻度などの繁殖システムに関するパラメーターを推定する手法が今後開発できることが期待できる。今年度の9月末から10月頭には、藻類の生活環について先駆的実証研究を多く行ってきたフランスのロスコフ生物学研究所を訪問し、そこに所属する研究者らと情報交換を行った。これらを含む海洋生物に関する数理生物学的研究の成果は進化学会、植物学会、遺伝学会、生態学会、藻類学会などで発表され、遺伝学会における口頭発表はBestPapers (BP) 賞を受賞した。