2022 Fiscal Year Annual Research Report
Bio-demographic study using random matrix
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20K06821
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
高田 壮則 北海道大学, 地球環境科学研究院, 名誉教授 (80206755)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横溝 裕行 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境リスク・健康研究センター, 主任研究員 (30550074)
大原 雅 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (90194274)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ランダム行列 / 数理モデル / 個体群動態 / データベース |
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| Outline of Annual Research Achievements |
3年間の研究期間では、３つのテーマについて研究が行われた。一つめの研究は、植物の個体群行列を保有するデータベース(COMPADRE)を用いた種間横断的比較研究である。個体群行列の弾性度、新たに開発した二つの個体群統計量（「個体の流れ」と、「繁殖価の流れ」）を軸に、基本個体群統計量の種間横断的比較研究を行なった。具体的には、（１）一回繁殖型生物のランダム行列を用いた弾性度分布とデータベースから求めた弾性度分布の比較、（２）草本・木本などの生活史/機能群間の統計量比較、（３）在来種と外来種の統計量比較、（４）栄養繁殖を行う植物と種子繁殖のみを行う植物の統計量比較を行い、弾性度分布や、個体の流れ・繁殖価の流れに有意な差が見られた。研究成果は、招待講演４件を含む15回の学会発表、2件の成果論文として公表された。
二つめの研究では、遺伝的構造を外挿し、生育段階ごとのヘテロ接合度の時間変化を記述する新たな個体群行列モデルを考案した。そのモデルを使って、ランダム行列によって生成される様々な生活史を持つ植物の遺伝的多様性の変化率を調べ、遺伝的多様性が保たれやすい生活史パターンの特徴を調べた。また、遺伝的多様性の年変化率と8つの主要な生活史形質の間の関係を調べた。その結果、生活史形質の一つの滞留率が高い場合や、世代時間が長くゆっくり成長する生活史の場合に遺伝的多様性の変化率が高いことがわかった。これらの成果は、国際学会発表を含む4回の学会発表、2件の成果論文として公表された。
三つめの研究では、数種のエンレイソウ属植物、オオウバユリ、コウライテンナンショウ、バイケイソウ、スズラン、ムカゴイラクなどの林床植物群の生活史に関する調査および個体群構造解明に関わる遺伝解析を行った。これらの成果は、これらの成果は、種生物学会、日本生態学会での12件の学会発表で公表され、5本の成果論文として公表された。
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