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Rapid trait evolution of plants under anthropogenic impacts and its spillover effects on communities

Research Project

Project/Area Number 21H02559
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionChiba University (2022-2023)
The University of Tokyo (2021)

Principal Investigator

Fukano Yuya  千葉大学, 大学院園芸学研究院, 准教授 (70713535)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 立木 佑弥  東京都立大学, 理学研究科, 助教 (40741799)
内田 圭  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (40747234)
白澤 健太  公益財団法人かずさDNA研究所, 先端研究開発部, 室長 (60527026)
矢守 航  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (90638363)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,850,000 (Direct Cost: ¥4,500,000、Indirect Cost: ¥1,350,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Keywords適応進化 / 都市化 / 農地 / ヒートアイランド / 環境ストレス / 群集 / 急速な進化 / 進化-生態フィードバック / 雑草 / 都市 / 進化 / 生態
Outline of Research at the Start

都市と農地は土壌や水分条件など、しばしば対照的な環境を持つが、同じ植物種が分布していることがある。これらの植物種では強い分断化選択が生じていると予想されるため、都市と農地において急速に適応的分化が進んでいる可能性がある。そして急速に生じる適応進化は、都市・農地の生態系に大きな影響力を持つかもしれない。本申請課題では、都市と農地という人為環境下で、植物がどのように適応進化しているのか、その進化にはどんな生理的・遺伝的基盤が関わっているのか、そして急速な進化は都市と農地の生態学的な相互作用にどのように波及するのかという点を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

We study how adaptive evolution is occurring in urban and farmland plants. Cities and farmlands are human-created anthropogenic ecosystems, which are very different environments from natural ecosystems. In these environments, plants and animals may be evolving rapidly. We have focused on plants such as the Digitalis, Eleusine, and Oxalis, and found that traits related to competitive ability and heat tolerance have evolved in these plants.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

植物が環境ストレスによってどのように急速に進化しているかを解明することは、地球環境と人間の関係を予測する上で極めて重要です。例えば地球温暖化によって植物がどのように進化し、植物の進化が動物にどのように波及するか、という知見は私たちの生活に直接関わってくるはずです。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] From green to red: Urban heat stress drives leaf color evolution2023

    • Author(s)
      Fukano Yuya、Yamori Wataru、Misu Hayata、Sato Mitsuhiko P.、Shirasawa Kenta、Tachiki Yuuya、Uchida Kei
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 9 Issue: 42 Pages: 3542-3542

    • DOI

      10.1126/sciadv.abq3542

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of biogeographical origin on the flowering phenology of exotic plant communities2023

    • Author(s)
      Maruyama Noriko、Uchida Kei、Kawabata Saneyuki、Yasunaga Eriko、Miyazaki Keiko、Fukano Yuya
    • Journal Title

      Biological Invasions

      Volume: 26 Issue: 2 Pages: 565-581

    • DOI

      10.1007/s10530-023-03193-2

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Urban-rural gradients: how landscape changes drive adaptive evolution of plant competitive traits2022

    • Author(s)
      Fukano Yuya、Uchida Kei、Tachiki Yuuya
    • Journal Title

      Evolutionary Ecology

      Volume: 37 Issue: 2 Pages: 215-232

    • DOI

      10.1007/s10682-022-10215-3

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolution of competitive traits changes species diversity in a natural field2022

    • Author(s)
      Fukano Yuya、Tachiki Yuuya、Kasada Minoru、Uchida Kei
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 289 Issue: 1983 Pages: 20221376-20221376

    • DOI

      10.1098/rspb.2022.1376

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Long‐term flowering records of herbaceous plants in Tokyo, Japan, during 1994?2015 through citizen science2021

    • Author(s)
      Maruyama Noriko、Miyazaki Keiko、Yasunaga Eriko、Uchida Kei、Kawabata Saneyuki、Fukano Yuya
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 37 Issue: 1 Pages: 182-185

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12271

    • Related Report
      2021 Annual Research Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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