海底コアの環境DNAに基づく新しい漁業資源変遷史の復元法

• 研究課題/領域番号: 17K19281
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 黒木 真理 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00568800)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2017年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
• キーワード: 漁業資源 / 海底コア / 環境DNA / 海底堆積物コア

研究成果の概要

環境DNAに基づく漁業資源変遷史の復元法を開発するため、貧酸素海域の東京湾において採水、採泥、小型底曳網漁船による魚類採集の調査を実施し、環境DNA分析と採集調査による魚類相推定法を対照した。海水の環境DNA分析では、採集調査と比べて広範な分類群が検出され、希少種や外来種の存在も効率的に把握できることが明らかとなった。一方、軟骨魚類などの魚種に対しては環境DNAの検出力は低く、生息種をすべて検出することはできなかった。海底コアの環境DNA分析では、海底から数十cmの堆積層まで魚類のDNAが検出されたことから、東京湾の海底泥の堆積速度を考慮すると、環境DNAが長期間保存される可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

東京湾をモデル調査水域に選定し、魚類相の経年変化のデータベースと環境DNA 分析の結果を対照した結果、高い検出力をもつ環境DNAは魚類相推定に有用な手法であることが明らかとなった。本手法を適用することで、調査船の大がかりな採集調査に費やす労力や費用を削減でき、種査定の専門知識や経験のない研究者でも応用可能なことから、学術的価値は高いと位置づけられる。また、環境DNA分析を適用することにより、これまで漁具を用いた採集調査で出現記録のなかった広範な分類群の魚類が網羅的に検出され、希少種や外来種の存在も効率的に把握できたことから、海洋生態系の保全管理にも役立つと考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Contrasting biodiversity of eel larvae across the central Indian Ocean subtropical gyre (2018)
  • 著者名/発表者名: Miller, M.J., Wouthuyzen, S., Feunteunm E., Aoyama, J., Watanabe, S., Syahailatua, A., Kuroki, M., Robinet, T., Hagihara, S., Otake, T., Tsukamoto, K.
  • 雑誌名: Deep-Sea Research Part II 巻: 印刷中 ページ: 120-131
  • DOI: 10.1016/j.dsr2.2018.02.012
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Vertical distribution and assemblage structure of leptocephali in the North Equatorial Current region of the western Pacific (2017)
  • 著者名/発表者名: Onda, H., Miller, M.J., Takeshige, A., Miyake, Y., Kuroki, M., Aoyama, J., Kimura, S.
  • 雑誌名: Marine Ecological Progress Series 巻: 575 ページ: 119-136
  • 査読あり
• [学会発表] 東京湾における環境DNAメタバーコーディング法と漁獲調査による魚類相推定との比較 (2020)
  • 著者名/発表者名: 小林龍史，児玉圭太，堀口敏宏，佐土哲也，宮正樹，山川卓，黒木真理
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 都市型河川における外来種モニタリングへのeDNAメタバーコーディング手法の応用 (2020)
  • 著者名/発表者名: 水田颯生，黒木真理，佐土哲也，宮正樹，山川卓
  • 学会等名: 日本水産学会春季大会
• [学会発表] 東京湾における底棲魚介類群集と環境因子の長期変動（1977～2018年） (2019)
  • 著者名/発表者名: 児玉圭太，黒木真理，山川 卓，清水 誠，堀口敏宏
  • 学会等名: 日本水産学会
• [学会発表] 環境DNA分析を利用した多摩川水系におけるウナギ分布調査 (2018)
  • 著者名/発表者名: 水田颯生, 黒木真理, 山川卓
  • 学会等名: 環境DNA学会
• [学会発表] 環境DNAで探るニホンウナギ産卵生態の謎 (2018)
  • 著者名/発表者名: 竹内 綾, 渡邊 俊, 山田祥朗, 岡村明浩, 堀江則行, 三河直美, 黒木真理, 沖野龍文, 三輪哲也, Michael J. Miller, 小島隆人, 塚本勝巳
  • 学会等名: 環境DNA学会
• [学会発表] 多摩川水系におけるニホンウナギの資源生態：環境 DNA による分布推定と形態 (2018)
  • 著者名/発表者名: 水田颯生，黒木真理, 山川 卓
  • 学会等名: 東アジア鰻学会研究発表会
• [学会発表] Distribution and early life history of anguillid eel leptocephali in the tropical western Pacific and South Pacific Ocean (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuroki, M. , Miller M.J., Feunteun, E., Sasal, P., Pickering, T, Han Y.-S., Mochioka, N., Faliex, E., Acou, A., Dessier, A., Schabetsberger, R., Kawakami, T., Onda, H., Hewavitarane, C.A., Watanabe, S., Higuchi, T., Takeuchi, A., Shimizu, M., Taka, T., Yamakawa, T., Kimura, S., Tsukamoto, K., Otake, T.
  • 学会等名: 10th Indo-Pacific Fish Conference
  • 国際学会
• [学会発表] Field surveys, research, and outreach activities for public awareness of the conservation of diadromous fishe (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuroki, M.
  • 学会等名: 10th Indo-Pacific Fish Conference
  • 国際学会