2023 Fiscal Year Annual Research Report
Rapid trait evolution of plants under anthropogenic impacts and its spillover effects on communities
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21H02559
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
深野 祐也 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 准教授 (70713535)
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| 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)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 適応進化 / 都市化 / 群集 / ヒートアイランド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
都市と農地はわれわれの社会が存続する上で必須の人為環境であり、地球の陸地の１４％を占める広大なハビタットである。しかし、その環境に生育する生物がどのように適応進化し、どのように生態的な相互作用が形作られているかは、森林や草地などの自然環境と比べてほとんどわかっていない。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ことを目的とした。
本申請課題の研究によって、カタバミ・オヒシバという異なるイネ科植物が都市と農地の異なる競争環境に急速に適応進化し草姿を変化させていることが分かった。この2種の適応は全体としては同じ形質ではあるものの、関わる生理的形質が異なっているため都市で起きる急速な収斂進化といえる。また、この草姿の形態的分化は、その個体の競争能力に影響するだけでなく、周囲の植物との種間相互作用を変え、群集構造や種の多様性にまで波及することを明らかにした。また、カタバミを対象とした研究では、都市の個体群がヒートアイランドによって急速適応進化し、アントシアニンが蓄積することで葉色が赤く変化していることを発見した。現在、この遺伝基盤を探索中である。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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