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2022 Fiscal Year Annual Research Report

A move for sea subtropicalization: development of a marine organism map by environmental DNA analyses

Research Project

Project/Area Number 21H04922
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

井上 潤  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (10596779)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 兵藤 晋  東京大学, 大気海洋研究所, 教授 (40222244)
新里 宙也  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (70524726)
伊藤 幸彦  東京大学, 大気海洋研究所, 准教授 (80345058)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2026-03-31
Keywords環境 DNA / トカラ海峡 / ウェブツール / 海洋環境 DNA マップ
Outline of Annual Research Achievements

研究の目的:研究船で収集した外洋の水に環境 DNA 解析を適用し、トカラ海峡周辺域に生息する生物の正確かつ網羅的な分布マップを作成する。
研究実施計画:(A) 外洋での環境 DNA 採集。(B) 高精度な種判別ツールの開発。(C) 生物分布マップの作成。(D) 環境 RNA による産卵場の特定。
研究実施状況:(A) 申請者と分担者の新里、伊藤は、環境 DNA をトカラ海峡周辺域で採集している。(B) 申請者は、高精度な種判別ツール phyloSCOPE を作成し、論文として投稿した。現在、レビューワーコメントに従ってツールと論文の改訂を行っている。(B, C) 申請者は、このツールを利用して、生物分布マップの作成にも着手している。 (B, C)。サンゴを検出する環境 DNA プライマーを作成した (D) 分担者の兵藤は、環境 RNAプライマーの作成に取り組んでいる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

系統樹を推定して環境 DNA の種判定を行う phyloSCOPE (https://github.com/jun-inoue/phyloSCOPE) を論文としてまとめたため。トカラ海峡の生物境界線を検出するには、通常の環境 DNA 解析では困難である。通常の解析は配列類似性に基づいて、それぞれのサンプルに含まれる種組成推定し、トカラ海峡の両側で比較することになるが、以下が問題であった:(1) 種判定の精度が悪い。(2) 種組成の比較では検出能力が低い。 そこで本研究では、phyloSCOPEを作成した。
phyloSCOPE は上記 2 つの問題を解決するため、本研究課題に必須のウェブツールであり、他の環境 DNA 解析にも大きな貢献をすると期待できる。

Strategy for Future Research Activity

種判別ウェブツール phyloSCOPE 論文の改訂を行い、雑誌から正式に出版する。さらに phyloSCOPE を用いて、生物分布マップに必要な精度の高い種判別データを完成させる。

  • Research Products

    (20 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Environmental DNA in the Kuroshio reveals environment-dependent distribution of economically important small pelagic fish2023

    • Author(s)
      Yu Zeshu、Wong Marty Kwok-Shing、Inoue Jun、Ahmed Sk Istiaque、Higuchi Tomihiko、Hyodo Susumu、Itoh Sachihiko、Komatsu Kosei、Saito Hiroaki、Ito Shin-ichi
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 10 Pages: 1121088

    • DOI

      10.3389/fmars.2023.1121088

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An environmental DNA metabarcoding survey reveals generic-level occurrence of scleractinian corals at reef slopes of Okinawa Island2023

    • Author(s)
      Nishitsuji Koki、Nagata Tomofumi、Narisoko Haruhi、Kanai Megumi、Hisata Kanako、Shinzato Chuya、Satoh Noriyuki
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 290 Pages: 20230026

    • DOI

      10.1098/rspb.2023.0026

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Species‐specific patterns in spatio‐temporal dynamics of juvenile chum salmon and their zooplankton prey in Otsuchi Bay, Japan, revealed by simultaneous eDNA quantification of diverse taxa from the same water samples2023

    • Author(s)
      Minegishi Yuki、Wong Marty Kwok‐Shing、Nakao Mako、Nishibe Yuichiro、Tachibana Aiko、Kim Yoo‐Jun、Hyodo Susumu
    • Journal Title

      Fisheries Oceanography

      Volume: 32 Pages: 311~326

    • DOI

      10.1111/fog.12631

  • [Journal Article] Evaluating the sampling effort for the metabarcoding‐based detection of fish environmental DNA in the open ocean2023

    • Author(s)
      Kawakami Tatsuya、Yamazaki Aya、Asami Maki、Goto Yuko、Yamanaka Hiroki、Hyodo Susumu、Ueno Hiromichi、Kasai Akihide
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 13 Pages: e9921

    • DOI

      10.1002/ece3.9921

  • [Journal Article] Genomic analysis of a reef‐building coral, <i>Acropora digitifera</i>, reveals complex population structure and a migration network in the Nansei Islands, Japan2022

    • Author(s)
      Tsuchiya Kojin、Zayasu Yuna、Nakajima Yuichi、Arakaki Nana、Suzuki Go、Satoh Noriyuki、Shinzato Chuya
    • Journal Title

      Molecular Ecology

      Volume: 31 Pages: 5270~5284

    • DOI

      10.1111/mec.16665

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Development of species‐specific multiplex real‐time PCR assays for tracing the small pelagic fishes of North Pacific with environmental DNA2022

    • Author(s)
      Wong Marty Kwok‐Shing、Nobata Shigenori、Ito Shin‐ichi、Hyodo Susumu
    • Journal Title

      Environmental DNA

      Volume: 4 Pages: 510~522

    • DOI

      10.1002/edn3.275

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Temperature modulation alters the gut and skin microbial profiles of chum salmon (Oncorhynchus keta)2022

    • Author(s)
      Ghosh Subrata Kumar、Wong Marty Kwok-Shing、Hyodo Susumu、Goto Shuji、Hamasaki Koji
    • Journal Title

      Frontiers in Marine Science

      Volume: 9 Pages: 1027621.

    • DOI

      10.3389/fmars.2022.1027621

  • [Presentation] Multiscale interactions within a cyclonic eddy2024

    • Author(s)
      S. Itoh, E. Tsutsumi, R. Inoue, T. Nagai and I. Yasuda
    • Organizer
      Ocean Sciences Meeting 2024
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] eDNA分析による沿岸から外洋への移行域における魚群の時空間的分布の解明。2024

    • Author(s)
      林元、平井惇也、余沢庶、Ahmed SI、王雪丁、矢部いつか、伊藤幸彦、樋口富彦、Wong MKS、井上潤、兵藤晋、伊藤進一
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2023
  • [Presentation] 小型浮魚群集組成を用いた海洋DNAサンプリング手法の比較研究。2024

    • Author(s)
      王雪丁、余沢庶、Ahmed SI、林珍、王子欽、矢部いつか、伊藤幸彦、Wong MKS、井上潤、兵藤晋、樋口富彦、伊藤進一
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2023
  • [Presentation] Comparing three surface sampling methods for fish species detection in eDNA metabarcoding: Can ship bottom intake samples substitute the conventional Niskin and bucket samples?2024

    • Author(s)
      Ahmed SI, Yu Z, Higuchi T, Inoue J, Wong MKS, Yoshizawa S, Itoh S, Komatsu K, Kawaguchi Y, Hyodo S, Ito SI, Tsutsumi E, Morroniello J
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2023
  • [Presentation] 環境DNAを用いた黒潮流系における環境要因に関連した小型浮魚類の分布研究。2024

    • Author(s)
      余沢庶、黄國成、井上潤、樋口富彦、兵藤晋、伊藤幸彦、小松幸生、齊藤宏明、伊藤進一、Ahmed SI
    • Organizer
      海と地球のシンポジウム2023
  • [Presentation] Oyashio-specific zooplankton survey by eDNA in coastal Sanriku of the Northeast Japan.2023

    • Author(s)
      Wong MKS, Minegishi Y, Nakao M, Nishibe Y Tachibana A, Kim YJ, Hyodo S
    • Organizer
      The eDNA Society International Meeting 2023 - Moving from Knowledge into Practice.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A feasibility study of automated underwater sampling devices to analyze environmental and microbial DNA.2023

    • Author(s)
      Goto S, Fukuba T, Wong MKS, Minegishi Y, Hyodo S, Makabe-Kobayashi Y, Sugai Y, Hamasaki K
    • Organizer
      The eDNA Society International Meeting 2023 - Moving from Knowledge into Practice.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fish Environmental RNA.2023

    • Author(s)
      黄國成、網中結仁、兵藤晋
    • Organizer
      第47回日本比較内分泌学会大会及びシンポジウム(九州大会)
  • [Presentation] 黒潮の環境DNAから青魚の分布特性を探る2023

    • Author(s)
      伊藤進一、余沢庶、樋口富彦、Ahmed SI 、王雪丁、林元、Wong MKS、井上潤、兵藤晋
    • Organizer
      OceanDNAテック2023
  • [Presentation] Fish Environmental RNA2023

    • Author(s)
      Wong MKS, Aminaka Y, Takagi W, Hyodo S
    • Organizer
      OceanDNAテック2023
  • [Presentation] 環境DNA自動検出に向けたマルチプレックスqPCR2022

    • Author(s)
      兵藤晋、黄國成、峰岸有紀
    • Organizer
      OceanDNAテック2022
  • [Presentation] 環境DNA自動モニタリングに向けた現場型サンプリング装置の実証試験2022

    • Author(s)
      後藤周史、福場辰洋、Wong MKS、峰岸有紀、兵藤晋、小林陽子、菅井洋太、濵﨑恒二
    • Organizer
      水産学会核酸研究会
  • [Remarks] phyloSCOPE

    • URL

      https://github.com/jun-inoue/phyloSCOPE

URL: 

Published: 2024-12-25  

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