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2019 年度 実績報告書

環境DNA/RNAを利用した生物調査の新展開:水を汲んで生物の行動や状態を知る

研究課題

研究課題/領域番号 17H03735
研究機関神戸大学

研究代表者

源 利文  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (50450656)

研究分担者 山中 裕樹  龍谷大学, 理工学部, 講師 (60455227)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード環境DNA / 環境RNA / ゼブラフィッシュ / コイ / RNA-seq
研究実績の概要

(1)環境DNA分析:
兵庫県および広島県の河川におけるオオサンショウウオの繁殖期前後のサンプルの解析を行った。また、オオサンショウウオの人工繁殖施設におけるサンプルの解析を行った。その結果、当初は有力と見込んでいた核/ミトコンドリアDNA量比(以下核/Mt比と略す)は必ずしも繁殖の指標とはならないこと、むしろ核DNA量を単独で用いたほうが繁殖マーカーとして有用である可能性などが示された。また、野外水槽を用いてコイの人工産卵を誘発して実験を行った結果、人工産卵に際して核のDNA量が上がることなどが確認された。この他に、三春ダムの前貯水池において、ブルーギルとオオクチバスの産卵期前後を含む調査を行い、産卵期に核/Mt比が高まることや、その後の仔稚魚の生育に伴って環境DNA量が増加することなどを明らかにした。

(2) 環境RNA分析:
環境RNA分析の基礎的知見の蓄積をしつつ、魚類由来の環境RNAに対する次世代シーケンサーを用いたRNA-seq(発現遺伝子の網羅的な検出)を実施した。対象生物はゼブラフィッシュとし、室内実験に集中して研究を行った。7日間にわたる環境RNAの分解実験を行った結果、7日後でも水中から対象のmRNAが検出可能で、また、半減期は環境DNAと同程度であることが確認された。さらに、RNA-seqでは飼育水中に一定量以上の発現が認められた遺伝子が300程度発見できた。研究開始時に予定していた環境DNAのメチル化や環境RNA分析の野外への展開は、当初予算の減額や既存のシーケンスデータベースの不足などの要因によって達成できなかった。しかし、これらの新規技術の開発は世界的にも滞っており、その中にあって、環境RNAの水中での分解の詳細を明らかにしたこと、環境RNA-seqを成功させたことなどは、世界的にも先端の成果である。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] 上海交通大学/浙江海洋大学/温州大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      上海交通大学/浙江海洋大学/温州大学
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] チェンマイ大学(タイ)

    • 国名
      タイ
    • 外国機関名
      チェンマイ大学
  • [雑誌論文] The life history with seasonal migration of the lacustrine shrimp Palaemon paucidens in an ancient lake in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Qianqian、Takami Yasuoki、Minamoto Toshifumi、Ishikawa Toshiyuki
    • 雑誌名

      Ecosphere

      巻: 10 ページ: e02628~e02628

    • DOI

      10.1002/ecs2.2628

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Habitat selection and migration of the common shrimp, Palaemon paucidens in Lake Biwa, Japan - An eDNA‐based study2019

    • 著者名/発表者名
      Wu Qianqian、Kawano Ken、Ishikawa Toshiyuki、Sakata Masayuki K.、Nakao Ryohei、Hiraiwa Masayoshi K.、Tsuji Satsuki、Yamanaka Hiroki、Minamoto Toshifumi
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 1 ページ: 54~63

    • DOI

      10.1002/edn3.6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] eDNAの放出は成長段階によって変わるのか?~オオサンショウウオを例に~2020

    • 著者名/発表者名
      森本哲平, 田口勇輝, 源利文
    • 学会等名
      日本生態学会第67回大会
  • [学会発表] 環境RNA分析を用いたコイの繁殖行動推定2020

    • 著者名/発表者名
      姜明揚, 山本義彦, 呉盧漢, 源利文
    • 学会等名
      日本生態学会第67回大会
  • [学会発表] 琵琶湖産スジエビの移動行動の多型に関連した生態的・遺伝的な構造の解明2020

    • 著者名/発表者名
      ウ倩倩, 矢井田友暉, 沢田隼, 丸山敦, 高見泰興, 源利文
    • 学会等名
      日本生態学会第67回大会
  • [学会発表] 環境DNAによる魚類繁殖期の推定2020

    • 著者名/発表者名
      呉盧漢, 姜明揚, 山本義彦, 稲川崇史, 沖津二朗, 源利文
    • 学会等名
      日本生態学会第67回大会
  • [学会発表] Monitoring breeding behavior of Japanese giant salamander via eDNA analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Minamoto, Teppei Morimoto, Yuki Taguchi, Ryohei Nakao
    • 学会等名
      British Ecological Society Annual Meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Dead fish shed more intact cells into the environment and produce higher environmental DNA concentration in water than living fish2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yamanaka, Takaya Hirohara, Marshal Hoy, Dorothy Chase, Jeff Duda, Carl Ostberg
    • 学会等名
      British Ecological Society Annual Meeting 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Current movement in and around environmental DNA analysis in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yamanaka
    • 学会等名
      3rd Environmental DNA Technical Exchange Workshop (St. Petersburg)
    • 国際学会
  • [学会発表] 琵琶湖産スジエビの生活史の解明2019

    • 著者名/発表者名
      ウ倩倩, 源利文
    • 学会等名
      第2回環境DNA学会神戸大会
  • [学会発表] 大型脊椎動物を対象とした環境RNAの検出と展望について2019

    • 著者名/発表者名
      釣健司, 池田静也, 廣原嵩也, 島田康人, 源利文, 山中 裕樹
    • 学会等名
      第2回環境DNA学会神戸大会

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公開日: 2021-01-27  

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