2021 Fiscal Year Research-status Report
環境DNAを用いた淡水魚類相の高解像度・時系列調査手法の確立
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19K04682
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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) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 環境DNA / 純淡水魚 / 次世代シーケンサー / メタバーコーディング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、環境DNAを用いた九州地方の純淡水魚及び外来魚の調査手法を確立し、高解像度・時系列データの獲得による短期的な魚類多様性の変動を明らかにすることを目的としている。
令和3年度は、福岡県内における筑前地域の那珂川（5地点）及び筑後地域の二ッ川（3地点）において、秋季と冬季に環境DNA調査を実施した。これまでの検討結果を踏まえ、瀬と淵を考慮した試料の混合採取方法を適用し、また、可搬式自動ろ過装置を作製して採水後の即時ろ過によるDNAの劣化防止と作業の効率化を図った。2季節の環境DNA調査の結果、同じ地点でも調査時期によって検出される魚種は異なっていた。アユは秋季の調査で那珂川及び二ッ川の複数の地点で検出されたが冬季の調査ではどの地点においても検出されておらず、アユの生活史を反映した結果が得られていると考えられた。
また、水生生物の保全に係る環境基準における類型指定の評価の指標となる魚種を環境DNAでどの程度把握可能か調査した。筑後川水系7河川で実施した採捕調査と環境DNA調査による検出状況を比較した結果、冷水性及び温水性の指標魚種は、採捕調査で確認された全ての河川において環境DNA調査でも検出され、類型指定の生息状況調査における重要地点のスクリーニング法として環境DNA調査を活用できる可能性が示唆された。
本研究課題では、環境DNAメタバーコーディング解析の同定精度を向上させるため、九州内で採捕された個体を用いて個体標本にトレーサブルなDNAデータベースの構築を進めている。これまでの研究期間で九州地方に生息する純淡水魚42種及び外来魚19種を対象として12S rRNA領域とチトクロームb領域の配列解析を実施し、令和3年度までに全61種の12S rRNA領域と54種のチトクロームb領域の解読が完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
令和2年度から令和3年度にかけて、福岡県内の異なる地域の代表河川について環境DNA調査を実施予定であった。しかし、新型コロナウイルスの感染拡大による影響を受け、当初予定していた計画の変更を余儀なくされた。そのため、新型コロナウイルスの感染拡大時には、12S rRNA及びチトクロームb領域のDNA配列解析によるデータベース整備や獲得済みの環境DNA調査結果の解析など室内作業を主として実施し、令和3年度に入ってから地域・季節別の環境DNA調査を開始した。現在までに秋季と冬季の調査が完了しており、当初研究期間を1年間延長して、春季と夏季の調査を実施予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
九州地方に生息する純淡水魚及び外来魚の全61種について、12S rRN領域の配列を解読することができた。一方、12S rRNA領域とチトクロームb領域を揃えたDNAデータベースの構築を目指しているが、現時点で調査対象としている種のうちチトクロームb領域の解読が完了していない種が7種残っている。解読できなかった要因として、試料から抽出したDNAの劣化や使用したPCRプライマーと合わなかった可能性が考えられる。今後、DNAの再抽出やPCR条件の最適化により、解読できていないチトクロームb領域の配列取得に向けて継続して解析を実施する。
また、福岡県内の筑前地域の那珂川及び筑後地域の二ッ川において、春季と夏季の環境DNA調査を実施し、これまでにおこなった秋季と冬季のデータと統合して1年間の魚類相変化を解析する。
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| Causes of Carryover |
（理由）新型コロナウイルス感染拡大による影響を受け、環境DNA調査の時期の変更を余儀なくされた。そのため、令和3年度末までに予定の調査が完了しなかったこと、また、研究発表学会がウェブ開催となり旅費がかからなかったことにより残額が生じた。以上の理由から、助成金の一部を次年度の研究費使用分として繰り越した。
（使用計画）調査時期の変更が生じた環境DNA調査やDNAデータベースの拡充のための費用及び研究成果を学会等で発表するための旅費や論文として投稿する際の費用に使用する計画である。
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