Quantitative Meta-barcoding for Rapid and Accurate Assessment of Species Diversity: Application to Community and eDNA samples
| Project/Area Number |
19H02276
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
Watanabe Kozo 愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80634435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
加藤 幹男 大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (30204499)
竹門 康弘 京都大学, 防災研究所, 准教授 (50222104)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2019: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
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| Keywords | 河川 / 生物多様性 / メタバーコーディング / 底生動物 / 環境DNA |
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| Outline of Research at the Start |
次世代シーケンシングを活用したDNAメタバーコーディングにより，河川底生動物の種多様性を正確かつ迅速に評価する新規的技術を開発する。研究目的は以下３つである。
１）DNAメタバーコーディングの正確性を向上させるため，DNAデータベース上の登録種数やDNAマーカー数を迅速に増やす次世代シーケンシングに基づく手法を開発する。
２）従来は困難とされていた種ごとの個体数や湿重量の定量評価を可能にする定量DNAメタバーコーディング法を開発する。
３）「河川水が伏流する砂州上流端の河床には多様な種の環境DNAが濃縮される」という仮説を検証し，砂州フィルタリング機能を活用した環境DNAの高効率回収技術を開発する。
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| Outline of Final Research Achievements |
We explored a method to accurately and rapidly assess the species diversity of riverine benthic fauna by DNA metabarcoding utilizing next-generation sequencing, and confirmed that DNA metabarcoding can be used to assess the relative abundance and wet weight of each species. We tested the hypothesis that environmental DNA of a variety of species is enriched in the riverbed at the upstream end of a gravel bar where river water is submerged, and found no significant differences in species diversity in the porewater at the upstream end of the gravel bar, the downstream end, and the intermediate sites. The species detected at these three sites also differed significantly.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
安価・迅速・正確な生態系モニタリングを実現させるために必要なDNAメタバーコーディング法の提案に繋がる重要な発見をいくつか実現した。DNAメタバーコーディングに必要なDNAデータベースの拡充にも大きく貢献した。河川水から抽出した環境DNAと採取した群集から抽出したDNAの違いや類似性を明確にすることで、今後のDNAメタバーコーディングを活用した生態系モニタリングのあるべき方向性を示すことができた。
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Report
(4 results)
Research Products
(51 results)
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[Journal Article] Contribution to the Knowledge of Limoniidae (Diptera: Tipuloidea): First Records of 244 Species from Various European Countries2021
Author(s)
Kolcsar L-P, P. Oosterbroek, D. I. Gavryushin, K. M. Olsen, N. M. Paramonov, V. Pilipenko, J. Stary, A. Polevoi, E. Eiroa, M. Andersson, J. Salmela, C. Quindroit, M. C. dOliveira, E. G. Hancock, J. Mederos, P. Boardman, E. Viitanen and K. Watanabe
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Journal Title
Biodiversity Data Journal
Volume: 9
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Remarkable Anoxia Tolerance by Stoneflies from a Floodplain Aquifer2020
Author(s)
Malison, R. L., B. K. Ellis, A. G. DelVecchia, H. N. Jacobson, B. K. Hand, G. Luikart, H. A. Woods, M. Gamboa, K. Watanabe, and J. A. Stanford
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Journal Title
Ecology
Volume: 101 (10)
Issue: 10
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] A Remarkable New Genus and Species of Nemourinae (Plecoptera, Nemouridae) from Sichuan, China, with Systematic Notes on the Related Genera2020
Author(s)
Mo, R-R., M Gamboa, K. Watanabe, G-Q Wang, W-H Li, D Yang, D Mur?nyi
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Journal Title
PLoS ONE
Volume: 15(3)
Issue: 3
Pages: e0229120-e0229120
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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