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Rをつかったデータ分析の基本
形態による系統解析
植物の開花戦略の解析
Basic data analyses by R
plant ecology analysis
morphological analyais
estimation of phylogeny by morphology
sex determination by molecular marker
analyses for flowering strategies for plants
生物の進化を駆動した個体発生のメカニズムについて学ぶことで、個体発生と生物進化との関係や適応形質について理解する。特に形態など生物種固有の形質の種間差・多様性を生み出す個体ダイナミクスを、遺伝学、発生生物学、細胞生物学、ゲノム科学の内容を中心に講義する。
In this course, students will understand the relationship between ontogeny and biological evolution, and the adaptive trait, by learning the mechanisms of ontogeny that drives the evolution of living organisms. In particular, the course will give lectures on individual dynamics that generate interspecific differences and diversity of traits inherent in species, such as morphology, mainly on the contents of genetics, developmental biology, cell biology and genome science.
植物の生態学的特性（形態や繁殖特性など）は多様である。たとえば、花の色や形、種子の大きさや生産種子数は植物種によって非常にさまざまに異なる。このような多様性はなぜ進化したのであろうか？本講義では、「より多くの子を残した型は次世代での頻度を増す」という原理の元にこれらの多様性の進化を理解することを試みる。そして、植物の繁殖や成長戦略、動物との共進化などを対象に、どのような性質がなぜ進化したのかを解明していく。
I explain the adaptive strategies of plants.
遺伝子から個体、集団・生態系へ至る生命現象の階層を通じた生物の環境応答やその背後にある適応のメカニズム関わる研究を概観するとともに、それら研究を進めていくうえで重要な視点や手がかりがどのように導かれ、問題解決に貢献してきたかなど、具体的な研究例を挙げて説明する。
／Students will learn various ideas necesary for studying adaptabilities of plants and animals under given environmental conditions and how researchers have discovered and theorized these ideas for progressing our understandings on adaptabiity at different levels from genes and cells to individuals and populations.
陸上植物は，極めて多様に進化しています．本講義では，植物が多様性を獲得するに至った要因やその進化的傾向について，分子系統学，集団遺伝学，進化生態学，植物分類学などの観点から解説します．また，野生植物のかなりの種が現在，絶滅の危機にあります．そのような種の現状や保全についてもこの講義では扱います．講義前半では，種および集団レベルの多様性進化とその維持機構について，後半では，絶滅危惧植物の保全の関する話題と遺伝子レベルから見た植物の多様性について解説することになります．
In this course, I will talk about evolutionary biology in land plants from the view of molecular phylogeny, population genetics, evolutionary ecology, and plant taxonomy, In addition, I will talk about conservation biology of wild plants.
生物群集過程
特定の生態学データを題材に、生物群集の特徴を捉え、その構造決定機構を解析する実習を行う。具体的には、データが持つ生物学・生態学的背景を学習した後、データに含まれる各種の生物量や群集の多様性といった特徴を要約・抽出し、それら「群集構造」の違いがどのような生物・無生物環境と関係しているかを解析し考察する。以上の実習を通して、マクロ生物学の研究に欠かせない、統計モデリングの概念と結果の可視化・アウトプットの仕方を学習する。また、これらを効率的に行うためのツールであるプログラミング言語RやRStudioなどに親しむことも目的とする。得られた結果は班ごとに議論してまとめ、実習最終日にプレゼンテーションを行うことで理解を深めていく。実習には各自のPCを持参（BYOD）すること。
植物の成長・競争
オオオナモミの純群落内の各個体の成長を追跡し、光をめぐる植物の種内競争のしくみを理解する。また、層別刈取法を用いて群落全体の生産構造を解析し、光環境の違いに各個体がどのように応答しているかを理解する。異なる高さに存在する葉の光合成測定を行い、葉の光合成特性が葉の生育環境によってどのように異なるかを理解する。
Analysis of ecological community
This course is planned to learn the way to capture the characteristics of ecological community and analyze its structure, with several ecological dataset. Specifically, students will format 'dirty' raw data into a format easy for the ecological analysis. Then, you will extract community features, such as biomass and biodiversity, and analyze how the differences in the community structure are related to biotic/abiotic environments. Through the analysis, students will get used to the tools like a programming language R, RStudio, etc. The results will be discussed by each group and presented on the final day. Note: the course will be held with BYOD (Bring Your Own Device).
Growth and competition of plants
To learn the mechanisms of intraspecific competition for light among plants using a growth analysis of Xanthium canadense plants in a monoculture stand. Students also analyse the productive structure of the stand using a stratified-clipping method and learn different responses of plants depending on their light environment.
植物個体の成り立ちや成長様式を理解する。また、遺伝子による植物の形質制御に関する基礎的知識を得る。
具体的には、まず、植物の形態を観察する。さらに、さまざまな顕微鏡を用いた観察や、蛍光マーカーを利用した観察などを行い、野生型と変異体の形質を比較する。野生型と変異体の遺伝子を比較し、遺伝子による形質の制御に関して考察する。蛍光マーカーを利用して、植物の細胞を観察する
This class aims to understand the pattern of plant growth and obtain a basic knowledge of the genetic control of plant development.
In this class, students will observe plant morphology. In addition, students will compare traits of wild-type and mutant plants using various microscopes and fluorescent markers. Through the comparison of genes between the wild-type and mutant plants, the genetic control of traits will be discussed.
海洋生物学実習Ⅱは、2024年8月6日（火）から8月13日（火）まで浅虫海洋生物学教育研究センターにて開催される。以下の2つのコースのうち1つを選択して参加する。
生態学コース：
生物多様性とは何か？どのような価値があるか？この問に答えることは簡単ではない。本実習では、各自が生物多様性の意味とその価値を考え、それを正確に反映する多様性尺度を提案し、実際にフィールドで定量する。実習を通じて、課題の設定とそれを解決するための理論的思考、フィールドワーク、データ解析、成果発表という研究の一連の流れを実践的に学ぶことができる。
分類学コース：
海洋には何種の生物が存在しているのだろうか？種の多様性を理解することは生物学において最も基本的な課題の一つである。実習を通して、潮間帯岩礁・砂浜・アマモ場・潮下帯泥底等のフィールドにおいて様々な生物の採集法・観察法・同定法を習得し、海洋生物の種の豊富さを明らかにすることを目指す。また陸上と比較して遥かに多様な動物門を観察することができる海洋生態系において、様々な生物の体の構造について学び、海洋生物の多様性を体験的に理解することができる。
This course will be held from 6th August to 13th August at Asamushi Research Center for Marine Biology, Aomori. Students can choose a course to participate in from following two courses.
Ecology course:
What is biodiversity? What is the value of biodiversity?? It is not easy to answer these questions. In this course, each student will deeply think about the meaning and value of biodiversity, propose a new measurement for the biodiversity which reflect the value correctly, and try to measure that in the field. You can empirically learn a series of flows of research: issue setting, logical thinking for the solution, field work, data analysis, and presentation, through this course.
Taxonomy course:
How many species exist in the Ocean? Understanding species diversity of organisms is one of the most fundamental questions in marine biology. This program aims to enhance students, understanding the species richness of marine organisms by actually sampling, observing and identifying in the marine field (e.g. intertidal rocky shores, sandy beaches, seagrass beds and subtidal muddy bottoms). In the marine field, where more animal phyla can be observed than on land, students can learn about the basic body plans of the different phyla and gain a practical understanding of marine biodiversity.
農学に関する生理形態学実験，作物生態学実験，分子遺伝学実験，昆虫学実験，DNA実験Ⅰ，植物病理学実験を通し，実験への基本的な取り組み方と手順，それらの考え方を身につける．それぞれの実験において，生理形態学実験では種子発芽とホルモンの関係を，作物生態学実験では植物群落の構造を，分子遺伝学実験では生殖様式と遺伝の関係性を理解する．また，昆虫学実験では標本作製や昆虫の形態観察等を，DNA実験ⅠではPCR法を，植物病理学実験ではウイルス・細菌・糸状菌の病徴観察等を行い，農学実験の基本を学ぶ．
Students learn about basic knowledge of agricultural experiments such as plant physiology experiment, plant morphology experiment, crop ecology, molecular genetics experiments, insect experiments, DNA experiment I, plant pathology experiment, and plant elemental analysis.
・植物の分布は標高とともに垂直的に変化する。植物群落の相観には不連続な変化が見られ、これによって垂直分布帯を区分できる。八甲田山系に見られる垂直分布を観察し、異なる垂直分布帯にまたがって生育する種の形質の違いを調査し、その適応的意義を考察する。
・ブナ林は日本の冷温帯を代表する森林である。ブナ林の個体群調査を行い、その構造について解析する。
・湿原は小さな面積に多種が共存する群集である。また、局所的な環境の変化により種組成も変化する。湿原で植生と環境の調査を行い、その関係を解析する。
Here we study changes in plant distribution along altitude, population dynamics in a beech forest and plant community structure in a moorland in Hakkoda Mountain, Aomori Prefecture.