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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Quantitative Meta-barcoding for Rapid and Accurate Assessment of Species Diversity: Application to Community and eDNA samples

Research Project

Project/Area Number 19H02276
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

渡辺 幸三  愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 教授 (80634435)

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)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywordsメタバーコーディング / 河川 / 生物多様性 / 環境DNA
Outline of Annual Research Achievements

本年度は以下3つの研究項目を実施した。
【項目1 DNAデータベースの超高速拡充】申請者が保管していた水生昆虫標本および今年度追加で採取した水生昆虫標本の合計288個体を対象に,各個体からDNAを抽出し、DNAバーコーディングに良く用いられるミトコンドリアDNAのCOIマーカーとh3マーカーを対象にDNA塩基配列をサンガーシークエンサーで解読した。得られた塩基配列の一部はDNAデータベース(NCBI)に登録した。また、168標本のPCR産物を混合し、次世代シーケンサー(Illumina Miseq)で解読した結果、全個体の配列が解読されることが確認できた。
【項目3 砂州を活用した効率的な環境DNA回収技術の開発】静岡県天竜川を対象に、中流域の3つの砂州を選び,各砂州の上・下流端およびその中間地点で河床間隙水を採取した。そして,間隙水を濾紙に越した試料から抽出した環境DNAを対象に16S rRNA領域を対象とする細菌群集のDNAメタバーコーディング解析を行った。その結果、砂州上流端、下流端、その中間地点で大きくことなる種が検出されることがわかった。
【項目4 迅速・正確な種多様性の評価】愛媛県肱川流域の源流~河口の60地点で,底生動物群集と環境DNAを採取した。窒素・リン,水温,餌資源(粒状有機物,藻類),流速等の底生動物の生息に関係する環境項目も調査した。底生動物はキックネット採取し,群集DNAを抽出した。河川水中の環境DNAも砂州上流端などから採取した。群集DNAおよび環境DNAのミトコンドリアDNAのCOIマーカーのメタバーコーディングから各地点の分類群数を評価した。地点間の分類群数の違いは地点間の平均流速と平均水深によって主に説明されることが明らかになった。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 8 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Spatially Varying Trophic Effects of Reservoir-Derived Plankton on Stream Macroinvertebrates Among Heterogeneous Habitats Within Reaches2022

    • Author(s)
      Shinji Takahashi, Yasuhiro Takemon, Tatsuo Omura, Kozo Watanabe
    • Journal Title

      Hydrobiologia

      Volume: accepted Pages: accepted

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Implications of taxonomic and numerical resolution on DNA metabarcoding-based inference of benthic macroinvertebrate responses to river restoration2022

    • Author(s)
      Joeselle M. Serrana, Bin Li, Tetsuya Sumi, Yasuhiro Takemon, Kozo Watanabe
    • Journal Title

      Ecological Indicators

      Volume: 135 Pages: 108508

    • DOI

      10.1016/j.ecolind.2021.108508

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Notes on the Taxonomic Status and Distribution of Some Cylindrotomidae (Tipuloidea, Diptera), with Emphasis on Japanese Species2022

    • Author(s)
      Levente-Peter Kolcsar, Nikolai Paramonov, Yume Imada, Daichi Kato, Maribet Gamboa, Dai Shinoka, Makoto Kato, Kozo Watanabe
    • Journal Title

      Zookeys

      Volume: 1083 Pages: 13-88

    • DOI

      10.3897/ookeys.1083.75624

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Sediment-associated Microbial Community Profiling: Sample Pre-processing through Sequential Membrane Filtration for 16s rDNA Amplicon Sequencing2022

    • Author(s)
      Joeselle M. Serrana, Kozo Watanabe
    • Journal Title

      BMC Microbiology

      Volume: 22(1) Pages: 33

    • DOI

      10.1186/s12866-022-02441-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Loss of a larval generic character: an interesting and new description for Isoperla vevcianensis Ikonomov, 1980 (Plecoptera: Perlodidae) with updated adult characters2021

    • Author(s)
      D?VID MUR?NYI, TIBOR KOV?CS, MARIBET GAMBOA, KOZO WATANABE
    • Journal Title

      Zootaxa

      Volume: 5082(6) Pages: 541-552

    • DOI

      10.11646/ZOOTAXA.5082.6.2

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Profiling the Microbial Community Structure and Functional Diversity of a Dam-regulated River Undergoing Gravel Bar Restoration2021

    • Author(s)
      Joeselle M. Serrana, Bin Li, Tetsuya Sumi, Yasuhiro Takemon, Kozo Watanabe
    • Journal Title

      Freshwater Biology

      Volume: 66 (11) Pages: 2170-2184

    • DOI

      10.1111/fwb.13824

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Carotenoid Coloration and Coloration-Linked Gene Expression in Red Nile Tilapia (Oreochromis niloticus) Tissues2021

    • Author(s)
      Khristina G. Judan Cruz, Ervee P. Landingin, Maureen B. Gajeton, Somar Israel D. Fernando, Kozo Watanabe
    • Journal Title

      BMC Veterinary Research

      Volume: 17 Pages: 314

    • DOI

      10.1186/s12917-021-03006-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [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
    • Journal Title

      Biodiversity Data Journal

      Volume: 9 Pages: e67085

    • DOI

      10.3897/BDJ.9.e67085

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Biofilm Inhibition in Candida albicans by Biologically-synthesized Gold Nanoparticles2021

    • Author(s)
      Khristina G. Judan Cruz, Eleonor D. Alfonso, Somar Israel D. Fernando, Kozo Watanabe
    • Journal Title

      Frontiers in Microbiology

      Volume: 12 Pages: 665113

    • DOI

      10.3389/fmicb.2021.665113

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高見川(奈良県)で採集した水生昆虫の次世代シーケンサーによる種判別2022

    • Author(s)
      稲井公二・脇村圭・渡辺幸三・加藤幹男
    • Organizer
      日本陸水学会近畿支部会第32回研究発表会
  • [Presentation] Phylogeny and taxonomic revision of Palearctic Cylindrotomidae (Diptera)2021

    • Author(s)
      Levente-Peter Kolcsar, Yume Imada, Kozo Watanabe
    • Organizer
      Hungarian Academy of Science: Zootaxonomy - A Memorial Conference of Laszlo Papp
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 吉野川(奈良県)で採集した水生昆虫のメタバーコーディング解析2021

    • Author(s)
      稲井公二・脇村圭・渡辺幸三・加藤幹男
    • Organizer
      日本陸水学会第85回大会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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