| 研究課題/領域番号 |
22K05699
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分39060:生物資源保全学関連
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| 研究機関 | 福山大学 |
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研究代表者 |
佐藤 淳 福山大学, 生命工学部, 教授 (80399162)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2027-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2026年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 糞中DNA / 哺乳類 / アカネズミ / ニホンテン / DNAメタバーコーディング / 食性分析 / 生態系 / 食物連鎖 / 糞 / 食性 / ローカルDNAデータベース / ＤNAメタバーコーディング / 無脊椎動物 / 植物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
哺乳類の糞中の生物のDNAを対象にして、DNAメタバーコーディング分析を行うことで、生態系における食物網の一部を明らかにすることができる。しかしながら、この手法は発展の途中段階にあり、様々な課題を抱えている。その課題とは①糞中生物“全て”を検出することが難しいこと、②糞中生物の“量”の分析が難しいこと、そして③非食物生物の混入を防ぐ手法が確立されていないことである。本研究では、雑食性であるアカネズミとニホンテンをモデルとして、給餌実験により最適なDNAメタバーコーディング法を確立し、それを野外実験に適用することで、哺乳類の糞から食性を量的・質的に解明するための基盤を確立する。
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| 研究実績の概要 |
糞中DNAから哺乳類の食性を分析することは、生態系を構成する食物網における哺乳類の役割を解明する上で重要である。2024年度はDNAメタバーコーディング法を用いて福山大学キャンパスに生息するアカネズミとニホンテンの食性を分析した。
2024年4月から2025年3月まで、福山大学キャンパス内で、毎月アカネズミの採集を行い、計48頭を捕獲することに成功した。それらの糞から、現時点で2024年12月までのサンプルを対象にDNA抽出を行い、無脊椎動物のDNAマーカーを使って食性分析を行った。その結果、2022、2023年度と同様、チョウ目とハエ目を中心とした無脊椎動物が検出された。また性染色体ジェノタイピング法により、性を決定し、2022、2023年度の植物食性と性との関係を調べたが、性によらず秋から翌年までのブナ科の検出が見られるとともに、他の植物食性に関しても性の間で違いは見られなかった。2025年度には、確立した本手法を展開することで、3-4年間のアカネズミの食性の変動を理解することができるため、本研究から長期的なアカネズミの食性の知見が得られるものと期待される。成果物としては、これまでに本手法で成果を上げてきた齧歯類を対象とした糞中DNAメタバーコーディング法の総説をまとめ出版に至った（2025年1月）。DNAメタバーコーディング法の分析概要を含めた著書「進化生物学－DNAで学ぶ哺乳類の多様性－」が刊行された（2024年7月）。「図説 日本の森林: 森・人・生き物の多様なかかわり」の中で「日本の森の哺乳類の多様性―生物多様性の由来と仕組み」を執筆しアカネズミの食性について触れた（2024年9月）。また、本手法を用いたニホンテンの動物および植物食性分析に関する論文が受理された（2025年5月）。研究実施計画にある給餌実験と新規のDNAマーカー開発は今後の課題である。
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| 現在までの達成度 |
現在までの達成度
2: おおむね順調に進展している
理由
齧歯類の食性DNAメタバーコーディング法の総説やニホンテンの食性分析の論文をまとめることができた。申請計画とは順番が前後しているが、研究計画はおおむね順調に進展している。アカネズミの糞については、2022年度から2024年度まで、3年間の長期にわたるDNAサンプルを取得することができたため、新規のDNAマーカーを開発できれば、それを適用することで、長期の視点でアカネズミ食性の解明という目標を達成することができる。今年度で4年目のデータも継続的に取得したい。給餌実験と新規のDNAマーカー開発は今後の課題である。
研究成果は、2件の学会発表、2件の論文、2件の著書として報告した。2024年9月に開催された日本哺乳類学会（兵庫県立大学）では、齧歯類の食性DNAメタバーコーディング法にについて成果と課題を報告した。2024年11月に開催された第33回計測自動制御学会中国支部 学術講演会では特別講演として、「糞中DNAから見えてきたアカネズミの生態～自然と共生する社会の形成に向けて～」を発表した。2024年7月刊行の「進化生物学 - DNAで学ぶ哺乳類の多様性」では、DNAメタバーコーディング法や野ネズミの食性研究の解説を行った。さらに、DNAメタバーコーディング法に基づく齧歯類の食性分析に関してまとめ、Mammal Study 50巻記念総説として掲載された（招待総説）。さらにニホンテンの動物及び植物食性を本手法で分析した論文がZoological Scienceに受理された。2024年7月刊行の「進化生物学」では、DNAメタバーコーディング法の手法を解説した。2024年9月刊行の「「図説 日本の森林: 森・人・生き物の多様なかかわり」のでは、分担執筆者として「日本の森の哺乳類の多様性―生物多様性の由来と仕組み」を執筆し、アカネズミの食性について触れた。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、アカネズミのサンプルの採取、および新規のDNAマーカーの開発を行うとともに、給餌実験、ローカルDNAデータベースの構築を行いたい。2025年度までの4年分のアカネズミのデータは貴重であり、既知および新規のDNAマーカーで動物および植物食性の季節間、年度間の変動を探ることで、手法の精度を高めるとともに、アカネズミの森林生態系における役割を明らかにしていきたい。
2025年度は日本哺乳類学会でこれまでの食性分析結果について報告するとともに、最終的には、上記のアカネズミの食性分析結果について論文としてまとめていきたい。
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