環境DNA技術を用いた南方系魚類を指標とする気候変動評価手法の確立
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22K04390
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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 22060:Environmental systems for civil engineering-related
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| Research Institution | Fukuoka Institute of Health and Environmental Sciences |
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Principal Investigator |
平川 周作 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 研究員 (90527623)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 淳 福岡県保健環境研究所, その他部局等, 専門研究員 (40584074)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 環境DNA / 南方系魚類 / 微生物相 / 気候変動 / レジームシフト |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、環境DNA技術を用いて南方系魚類の動向と微生物相を把握するとともに水質データを統合して解析することにより、気候変動の現状をモニタリング・評価するための新たな手法を確立する。
近年、気候変動に伴う南方系魚類の分布の北上が多く報告されており、環境DNA技術を用いることで気候変動に伴う生態系の変化を簡易かつ敏感に察知できると考えられる。本研究では河川を対象として、①環境DNAを用いた南方系魚類の分布調査、②環境DNAを用いた微生物相調査、③水質のデータ分析、に基づいて水圏環境を階層的に統合した解析を行い、河川生態系における気候変動の指標及びレジームシフトの兆候を捉える評価手法を確立する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
九州北部の唐津湾・筑前海周辺は南方系魚類の北限として知られ、福岡県の日本海側は気候変動による魚類相の変動が生じやすい地域である。環境DNA技術を用いることにより、気候変動に伴う南方系魚類の分布の北上など生態系の変化を簡易かつ敏感に察知できると考えた。また、水環境中の微生物相及び水質を同時に調査し、それらのデータと統合することで河川生態系の状況をより詳細に捉えられると考えた。本研究では、①環境DNAによる南方系魚類の分布調査、②環境DNAによる微生物相調査、③水質の化学分析を実施し、水圏環境を階層的（魚類・微生物・水質）に統合した解析を行い、河川生態系における気候変動の指標及びレジームシフトの兆候を捉える評価手法の確立を課題としている。
令和5年度は、福岡県西部から北部にかけて南方系魚類の報告等に基づいて選定した4河川について、令和5年2月から開始した通年調査を毎月継続し、令和6年2月まで実施した。次世代シーケンサーを用いた環境DNAによる魚類相調査及び微生物相調査は、配列取得が終了し、現在解析を進めている。また、水質は、多項目水質計による現場測定と有機物指標及び無機イオン成分の化学分析が完了し、調査地点や時期による分類について統計処理による解析を実行中である。また、令和5年8月から10月にかけて採捕調査を実施した結果、南方系魚類のゴマフエダイ、テングヨウジが福岡県内に侵入していることを確認した。令和4年度に引き続き、魚類のDNAデータベースを拡充するため、回遊魚16種（うち南方系魚類4種、北方系魚類1種）の12S rRNA領域及びチトクロームb領域のDNA配列を解読した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初計画では令和4年度の夏季から令和5年度夏季までの通年調査を予定していたが、新型コロナウイルスの感染拡大による影響を受け、計画変更を余儀なくされた。また、新型コロナウイルス感染症の流向状況を勘案し、毎月実施する通年調査を令和5年2月より開始したが、突発的事由により令和5年3月下旬から研究代表者の療養が必要となった。一年間の通年調査は研究分担者及び研究協力者との連携により現地作業を継続・完了できたものの、研究代表者は療養しながら現在も断続的に作業しているため、予定より解析やまとめに時間を要している状況にある。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4～5年度に実施した通年調査について、統計処理により魚類相・微生物相・水質の統合的な解析を実施する。令和5年度の採捕調査で実際に福岡県への侵入が確認されたゴマフエダイ及びテングヨウジについては気候変動の指標となり得ることから、種特異的な環境DNA分析の手法について検討を行う。さらに、南方系魚類の侵入が一過性ではなく例年発生しているかを確認するため、令和6年度も8月～10月にかけて地点を絞って調査を実施する。
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Report
(2 results)
Research Products
(4 results)
