淡水魚の食性解析による食物網を介した放射性セシウム移行経路の解明
| Project/Area Number |
20K12141
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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 63010:Environmental dynamic analysis-related
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
石井 弓美子 国立研究開発法人国立環境研究所, 福島地域協働研究拠点, 主任研究員 (00620402)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
和田 敏裕 福島大学, 環境放射能研究所, 准教授 (90505562)
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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 |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
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| Keywords | 放射性セシウム / 淡水魚 / DNAメタバーコーディング / 食性解析 / ヤマメ / ヒゲナガカワトビケラ / 水生昆虫 / 生物利用性 |
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| Outline of Research at the Start |
淡水魚の放射性セシウム濃度は、同一地点の同一種であっても個体間で非常にばらつきが大きく、濃度推移の予測が難しい。本研究では、どのような餌から放射性セシウムが取り込まれるのかを調べるために、ヤマメ等のDNAメタバーコーディングによる食性解析を行い、餌生物の組成と放射性セシウム濃度の関係を明らかにする。さらに、餌に含まれる放射性セシウムは、食性によって生物の体組織に吸収される生物利用性が大きく異なると考えられる。生物利用性の指標として、各生物間の栄養段階間移行係数を明らかにする。餌生物の組成と放射性セシウムの生物利用性を考慮して、淡水魚への放射性セシウム取り込みに重要な餌生物と移行経路を評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
福島県において、震災後10年以上が経過した2023年においても淡水魚の放射性Cs濃度は一部の地域・魚種で高く出荷制限が続いている。環境内から淡水魚に取り込まれる放射性Csの由来を明らかにすることは、淡水魚の放射性Cs 濃度推移の予測精度を向上させ、内水面漁業再開の将来展望を得るために重要である。本研究では、淡水魚のDNAによる食性解析により、餌となる生物からの放射性Cs移行を明らかにし、淡水魚への放射性Cs 取り込みに重要な餌生物と移行経路を評価する。
2022年度の成果として次のことが明らかになった。2018-2019年度に福島県太田川上流部で採取したヤマメ114個体の消化管内容物について、DNAメタバーコーディングによる食性解析を行った。DNAメタバーコーディングは、形態観察による食性解析より幅広い餌生物を検出し、特にチョウ目など消化により形態の残りにくい餌を検出しやすい傾向があった。季節、サンプリング地点、ヤマメのサイズによって、ヤマメの餌組成は有意に異なっていた。餌として検出された割合は、ハチ目は春、チョウ目とバッタ目は夏と秋、トビケラ目とカワゲラ目が冬に増加する傾向があった。また、ヤマメのサイズによって餌組成における陸生昆虫と水生昆虫が占める割合が有意に異なり、サイズの大きな個体ほど陸生昆虫の割合が多かった。ヤマメの放射性セシウム濃度に影響を与える要因の統計的解析においては、調査地点とヤマメのサイズがヤマメ筋肉部の放射性セシウム濃度を説明するもっとも重要な要因であり、目レベルの餌組成は放射性セシウム濃度の予測を改善しなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヤマメのDNAによる食性解析は、順調にデータの取りまとめまで進捗している。また、ヤマメに加えてウグイの食性解析についても、DNA食性解析の手法検討を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
2023年度は、ヤマメへの放射性セシウム取り込みに重要な餌について、ヤマメ消化管内容物の放射性セシウム濃度、調査地において採集した餌生物の放射性セシウム濃度、科レベルなどより詳細な餌組成の分類群を用いた解析を検討する。また、ウグイの食性解析についても、昨年度の試行を元に使用するプライマーを決定し、採集済みの個体への適用を進める。
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Report
(3 results)
Research Products
(6 results)
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[Presentation] 福島県太田川における DNA メタバーコーディングによるヤマメ食性解析.2021
Author(s)
石井弓美子, 趙在翼, 斎藤梨絵, 今藤夏子, 玉置雅紀, 中嶋信美, 金指努, 和田敏裕, 難波謙二, 舟木優斗, 寺本航, 小荒井一真, 林誠二
Organizer
環境DNA学会第4回大会（オンライン）
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[Presentation] DNAによるヤマメ食性解析手法の検討2021
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石井弓美子, JO Jaeick, 今藤夏子, 玉置雅紀, 中嶋信美, 林誠二, 金指努, 難波謙二, 舟木優斗, 寺本航, 早乙女忠弘, 小荒井一真, 斎藤梨絵, 和田敏裕
Organizer
第68回日本生態学会
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[Presentation] 水生昆虫において発見された高線量放射性セシウム粒子2021
Author(s)
石井弓美子, 三浦輝, 辻英樹, JO Jaeick, 和田敏裕, 金指努, 難波謙二, 寺本航, 舟木優斗, 早乙女忠弘, 斎藤梨絵, 小荒井一真, 林誠二
Organizer
2020年度ERAN年次報告会
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[Presentation] 福島県南相馬市の太田川河川生態系における無脊椎動物類への放射性セシウムの移行2021
Author(s)
JO Jaeick, 石井弓美子, 斎藤梨絵, 和田敏裕, 難波謙二, 金指努, 舟木優斗, 寺本航, 早乙女忠弘, 小荒井一真, 林誠二
Organizer
第22回環境放射能研究会
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