| 研究課題/領域番号 |
22K12461
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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64040:自然共生システム関連
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| 研究機関 | 奈良女子大学 |
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研究代表者 |
片野 泉 奈良女子大学, 自然科学系, 教授 (90414995)
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| 研究分担者 |
土居 秀幸 京都大学, 大学院情報学研究科, 教授 (80608505)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | DNAメタバーコーディング / ハイポレックゾーン / 環境DNA / 河床間隙 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
河川生態系の保全のため，目には見えない「河床間隙域」が育む生物多様性の多寡を知り， その価値を正しく評価することは急務である。本研究は，阻害要因も加味した環境DNA法とDNAメタバーコーディング法とを併用することで，既往の採捕手法では叶わなかった「底生動物のどの分類群が，いつ，どこの河床間隙を利用しているか」という疑問に答え，どのような河床間隙域を優先して保全すべきかを示す。自然河川での瀬頭・洲頭・巨礫裏など多様な河床間隙域における生物群集の違いを比較する。さらにダム上下流で環境改変の有無による違いも比較する。
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| 研究実績の概要 |
河川生態系の保全のため，目には見えない「河床間隙域」が育む生物多様性の多寡を知り，その価値を正しく評価することは急務である。本研究では，DNAメタバーコーディングを用いて「底生動物のどの分類群が，いつ，どこの河床間隙を利用しているか」という疑問に答えようとするものである。具体的には，流域内での位置・地質による河床材料サイズや間隙の目詰まりに着目し，自然河川での瀬頭・洲頭・巨礫裏など多様な河床間隙域における生物群集の違いを比較するだけでなく，ダムによる地形・環境改変にも着目して多様な河床間隙域の生物群集を網羅して可視化・解析することを目指す。
2022年は研究初年度であり，まずは本研究を的確に進めていくための準備と基礎的なデータを取ることとした。自然河川（砂河川中流域，礫河川上流域）での野外調査を通し，本研究の目的に最も合致した調査地の選定，間隙水調査を有効に行うための条件設定の整備，本研究のリファレンスとするため現在までの自らの研究をアウトプットすることの3点に注力した。特に条件設定では，（１）間隙水からのDNA抽出方法の最終的な選定，（２）砂州上のどの位置での採水が適当かを明らかにした。これら結果をもとに，間隙水調査を有効に行うための条件設定を整えることができた。
これら結果から，2022年の実績として調査対象河川を３つ・３地点に絞り込み，条件設定の整理終了，複数の学会発表を行ったという3点が挙げられる。また，投稿論文を執筆中である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
河川生態系の保全のため，目には見えない「河床間隙域」が育む生物多様性の多寡を知り， その価値を正しく評価することは急務である。本研究では，DNAメタバーコーディングを用いて「底生動物のどの分類群が，いつ，どこの河床間隙を利用 しているか」という疑問に答えようとするものである。2023年は，自然河川（砂河川中流域，礫河川上流域）での野外調査を通し，（１）間隙水からのDNA抽出方法の最終的な選定，（２）砂州上のどの位置での採水が適当かを明らかにした。（１）間隙水は有機物無機物を多く含んだ濁水として得られる。これを沈殿させて複数の画分とし，３種類の試薬でDNA抽出を行ったところ，特定の画分とPowerSoilで抽出したもののDNA収量が最も高かった。（２）調査地点を，菅生川（兵庫県姫路市），木津川（京都府木津川市），四郷川（奈良県東吉野村）に設定した。これらの河川において砂州上の異なる位置に井戸を設定した。複数の採水方法で採水してDNA収量を比較したところ，位置によってDNA収量が異なるだけでなく，その分類群も大きく異なっていた。また，間隙水の物理化学的特徴も異なっていた。これら結果をもとに，間隙水調査を有効に行うための条件設定を整えることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
当初の予定通り2023年度は，砂州だけでなく河道内の多様な場所の間隙水の比較を行う。また，調査対象河川を自然河川だけでなくダム下流にも広げ，ダム上下流をセットとして手同様の調査・分析を行う。ダム下流において環境緩和策（土砂還元）が試行されているダムにおいては，緩和策の前後での調査も行い，既存の環境緩和策が河床間隙域に与える影響についても検証する。
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