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

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02276
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 22060:Environmental systems for civil engineering-related
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Watanabe Kozo 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: 河川 / 生物多様性 / メタバーコーディング / 底生動物

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.

Free Research Field

応用生態工学

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。