| Project/Area Number |
22K14976
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 41050:Environmental agriculture-related
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| Research Institution | Hokkaido University (2023-2024)
Akita Prefectural University (2022) |
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Principal Investigator |
Kurata Seikan 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (40899324)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 半自然草地 / 次世代シークエンサー / リシークエンス / 集団動態推定 / 最終氷期 / 系統地理 / 分布変遷 / MIG-seq / 黒ボク土 / 草地性植物 / ゲノムシークエンス |
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| Outline of Research at the Start |
日本の極相は主に森林であるが、随所に人為的撹乱（火入れ等）により維持される半自然草地が存在する。そこには東アジア大陸部起源の草地性植物が生育し、「日本人が火入れ等により草地環境を維持し、そこに東アジア大陸部起源の草地性植物が遺存してきた」という学説が提唱されている。人類（日本人）は約4万年前に日本列島に到達し、その後集団を拡大させた。したがって、日本人の拡大とともに草地性植物の生育適地である草地環境も拡大したと考えられる。本研究では、大規模ゲノム情報を用いて草地性植物の集団動態（個体数の変動）を推定し、上記学説を検証する。
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| Outline of Final Research Achievements |
It is suggested that human disturbance (e.g., burning, mowing, and grazing) affected population dynamics for grassland plants in the Japanese Archipelago. In this study, I elucidated the population demographic history of grassland plants using genome data (whole genome and MIG-seq [Multiplexed ISSR Genotyping by Sequencing]). Results of population genetic analyses indicated that the number of individuals of grassland plants of Leonurus macranthus (Lamiaceae) and Platycodon grandiflorus (Campanulaceae) increased during the last glacial period and thereafter decreased synchronized with global warming. Thus, the population dynamics of grassland plants of L. macranthus and P. grandiflorus had been affected by climate changes during glacial periods and interglacial periods, and it is suggested that the vast reaches of semi-natural grasslands and grassland habitats didn’t have an impact on maintaining the number of individuals for the two grassland plants.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
これまでの遺伝学的研究からは、草地性植物の多くで過去10万年にわたり集団サイズが安定していたことが示唆されている。しかし、遺伝学的解析の精度が十分でないことから、解析解像度を上げた再検討が必要である。本研究では全ゲノム情報を用いて各種遺伝学的解析を実施した。したがって、高い精度で草地性植物の集団動態を推定した本研究は学術的に意義深い。また、草地環境は人為的な管理さえ実施すれば維持される持続可能な生態系である。しかし、近年は開発等により減少している。草地環境・草地性植物の動態を詳細に明らかにした本研究は、国民の生物多様性保全に対する意識を高める、という意味でも社会的に意義深い。
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