| Project/Area Number |
20K06122
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
齊藤 陽子 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00302597)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒河内 寛之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00609000)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 環境DNA / 希少樹木 / 生育適地 / 種特異マーカー / 核SSRマーカー / 葉緑体DNA / 立地環境 / 環境ＤＮＡ / GIS |
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| Outline of Research at the Start |
個体数が少なくなった樹種の現存個体に直接アプローチすることは保全上必須である。しかし、広大な森林の中で位置が定かでない単木～数個体を発見することは困難である。そこで、本研究では、個体数が少ない樹木の現存個体を発見する手法の開発を行う。まず、地理情報システム(GIS)上で対象樹種の現存する生育地の地形的特徴(立地条件)から、探索対象地の生育可能地点を推定する。次に環境DNA分析を利用し、渓流内の沈殿物あるいは水から抽出したDNA内に対象樹種が含まれるかを検出し、生育する流域を推定する両者の結果を統合して、対象種が存在すると推定された場所へ徒歩で踏査あるいはドローンで生育の有無を確認する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
千葉県全域を対象とし10mメッシュ数値地図より標高・方位・傾斜・地表面の曲率を算出し、MaxEntを用いてアサダの生育適地を推定した。その結果、標高300m以上、北西斜面、傾斜35度以上、曲率-1.0×1011以下の立地条件が適していることが示唆された。これらの条件を満たす地点は千葉県内の主に南部の山地域に広く存在していた。次にSentinel 2の早春のデータよりNDVIを算出し、早春に植生の少ない地域、すなわち市街地や作付け前の田畑および落葉樹林、裸地を抽出した。上記MaxentとNDVIの結果を重ね合わせることにより、アサダの生育適地でありかつ落葉樹林であると考えられる場所が抽出された。その結果、これまで地域内で詳細にアサダの生育個体調査が行われている東京大学千葉演習林およびその周囲を除いて10地区がアサダの生育する可能性がある箇所として推定された。
環境DNAからのアサダDNAの検出については、アサダおよび対照としている常緑樹イチイガシ、落葉樹イロハモミジについて、リアルタイムPCRで検出できる核DNAおよび葉緑体DNAの種特異的マーカーとプローブの開発を試みた。アサダについては、核ITSマーカー１つ、葉緑体マーカー１つの計２つ、イロハモミジについては葉緑体マーカー１つ作成することができた。これらのマーカーは他2樹種のDNAを混合しているときにも正確に反応し、他2樹種のみのDNAに対しては反応しないことが確認できた。また、デジタルPCRを用いてDNA抽出液の1/10,000希釈溶液でも検出が可能であり、アサダおよびイロハモミジの2種を同時に検出することもできた。このことから、環境DNAから樹木種の存在を検出するのに開発したプライマーが有効であると考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
コロナ感染症の蔓延防止のために子の学級閉鎖に伴い自宅勤務を余儀なくされたり、研究分担者とその家族が感染したことなどにより、調査実験に遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度は、生育地推定については、令和４年度に千葉県におけるアサダの生育地として推定された10地区を実際に順次踏査しアサダの生育の有無を確認する。
環境DNAからのアサダの検出については、アサダの葉を水の中で分解させた溶液から検出可能であるかを検証し、水からのDNA抽出方法について検討を行う。またアサダが隣接地に生育している止水域の水に対し令和4年度に開発した種特異マーカーでアサダDNAが検出できるか検証する。その際、検出のための環境水からの採取・抽出法および時期も検討する。さらに東京大学千葉演習林のアサダ生育地およびその流域下流において水を採取し、アサダのDNAを検出することができるか検証する。また開発したアサダの種特異的なマーカーは、日本の他地域の個体においても有効であるか、について全国各地のアサダDNAを用いて確認をする
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Report
(3 results)
Research Products
(1 results)
