Theoretical model of floral diseases: the influence of plant infections spread by pollinators on the evolution of floral traits

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K20675
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0703:Biology at organismal to population levels and anthropology, and related fields
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Ito Koichi 北海道大学, 地球環境科学研究院, 特任助教 (80768721)
• Project Period (FY): 2021-08-30 – 2024-03-31
• Keywords: 送粉者 / 感染症 / 繁殖戦略

Outline of Final Research Achievements

This study focused on the impact of microorganisms that spread from flower to flower via pollinators and have negative effects on flowers. By extending the epidemiological theoretical model, we successfully developed a theoretical model that can simultaneously estimate infectious diseases and plant reproductive success. Furthermore, through analysis using the model, we clarified the typical characteristics of infectious diseases spread via pollinators and the possibility that such infectious microorganisms potentially affect floral reproductive strategies.

Free Research Field

数理生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでの花の感染症の研究は農学的な側面からの研究が中心であり、花の生態学的側面への影響についての研究は不十分であった。また、送粉者が花の適応度に影響を及ぼしうる微生物を花から花へと広げていることが近年明らかにされつつあるが、そのことが持つ生態的な意味については十分明らかにされていなかった。本研究で開発した数理モデルは、花の感染症が植物の進化や生態的特徴にもたらす影響を定性的に解明する上で重要な基盤となるとともに、これまで見落とされてきた送粉者による微生物の運搬が植物にもたらす影響について明らかにするものである。更に、花の性表現の進化など植物生態学上の重要な課題の解決にも寄与するものである。