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2021 年度 実績報告書

検出阻害を克服する新たな環境DNA分析法:阻害要因を加味した生物量推定式の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K11678
研究機関奈良女子大学

研究代表者

片野 泉  奈良女子大学, 自然科学系, 准教授 (90414995)

研究分担者 杉山 裕子  岡山理科大学, 理学部, 准教授 (40305694)
土居 秀幸  兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (80608505)
高原 輝彦  島根大学, 学術研究院農生命科学系, 准教授 (10536048)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード泥 / 有機物 / 細菌
研究実績の概要

本研究では,環境DNAによる生物分布調査を社会実装するため必須となる,野外における環境DNA検出阻害を加味した生物量推定式の作成を最終目標としている。私達はこれまで,有機物汚濁が高い水でも清冽すぎる水でも阻害が発生することを発表しており,本研究では主に水質と有機物・無機物に勾配をかけた実験と野外調査を行う予定にしている。 研究初年度となる2018年度に出産・育児休暇による研究中断があり,2019年10月から研究再開,今年2021年度は研究3年目となる。2021年4月から2022年3月までの主な実績として,微細無機物粒子による環境DNA検出阻害量を把握するための検証実験,論文作成などがある。これまでの研究では,環境水中の微粒子による環境DNA検出阻害は無機物よりも有機物が優先する場合に阻害が高まることがわかっている。しかしこれまでの成果として,水中のSS無機物も阻害要因として重要であることが示されている。そこで今年度は微細無機物粒子(泥)と泥に含まれる細菌量,水流環境(止水・流水)に着目した操作実験を行うこととした。野外より採取した泥に,燃焼・冷凍などの処理を行うことで泥内の有機物量や細菌量,無機物量に勾配をかけた飼育用水を作成し,その水でゼブラフィッシュを飼育して環境DNA放出量と,その分解過程である環境DNA減衰率を比較した。実験は止水・流水の両条件で行なった。その結果,流れのない場合には,どのような状態の泥であっても(有機物や細菌の有無によらず),泥によりDNA検出量は低下すること,DNA減衰率は泥の状態により変化することが示された。また,流れのある場合には結果が異なることも示された。2年目に得たデータと,今年度得たデータを使用し,1年目に作成した補正式の精度を高めて論文発表とするため,現在は,2021年度の実験データに対して,詳細な解析を行なっているところである。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Reconciling biodiversity conservation and flood risk reduction: the new strategy for freshwater protected areas.2022

    • 著者名/発表者名
      Akasaka T, Mori T, Ishiyama N, Takekawa Y, Kawamoto T, Inoue M, Mitsuhashi H, Kawaguchi Y, Ichiyanagi H, Onikura N, Miyake Y, Katano I, Akasaka M, Nakamura F.
    • 雑誌名

      Diversity and distributions

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/ddi.13517

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 同所に生息する濾過食者シマトビケラ属2種の体内脂質割合2022

    • 著者名/発表者名
      輪地紗良,片野泉
    • 雑誌名

      陸水研究

      巻: in press ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of sediment replenishment on riverbed environments and macroinvertebrate assemblages downstream of a dam.2021

    • 著者名/発表者名
      Katano I, Negishi JN, Minagawa T, Doi H, Kawaguchi Y, Kayaba Y.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 ページ: 7525(2021)

    • DOI

      10.1038/s41598-021-86278-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 半水生哺乳類ニホンカワネズミの生息地推定に対する環境DNA法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      塩塚菜生,中村匡聡,土居秀幸,片野泉.
    • 学会等名
      応用生態工学第24回研究発表会
  • [学会発表] ダム下流における支川流入・土砂還元が河床環境と底生動物群集に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      原直子,片野泉,土居秀幸,根岸淳二郎,皆川朋子,萱場祐一
    • 学会等名
      応用生態工学第24回研究発表会
  • [学会発表] ダムによる餌環境変化が濾過食者シマトビケラ科の栄養状態に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      輪地紗良,土居秀幸,田代喬,原田守啓,竹門康弘,片野泉
    • 学会等名
      応用生態工学第24回研究発表会
  • [学会発表] 環境DNAによる半水生哺乳類カワネズミChimarrogale platycephalus の活動時間の解明2021

    • 著者名/発表者名
      塩塚菜生,中村匡聡,土居秀幸,片野泉
    • 学会等名
      日本陸水学会第85回大会
  • [学会発表] ダム下流における支川流入・土砂還元が河床環境と底生動物群集に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      原直子,皆川朋子,根岸淳二郎,土居秀幸,萱場祐一,片野泉
    • 学会等名
      日本陸水学会第85回大会
  • [学会発表] ダムによる餌環境変化が濾過食者シマトビケラ科の栄養状態に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      輪地紗良,土居秀幸,竹門康弘,片野泉
    • 学会等名
      日本陸水学会第85回大会
  • [学会発表] 水中の環境 DNA 減衰過程におよぼす泥と流れの影響2021

    • 著者名/発表者名
      辻恵実,片野泉,土居秀幸
    • 学会等名
      日本陸水学会近畿支部回第33回大会
  • [学会発表] ダムによる餌環境変化と濾過食者シマトビケラ科の栄養状態2021

    • 著者名/発表者名
      輪地紗良,土居秀幸,竹門康弘,片野泉
    • 学会等名
      日本陸水学会近畿支部回第33回大会
  • [学会発表] 木津川中流域における伝統的河川工法・聖牛により創出されたワンド・低水敷タマリの環境と生物群集2021

    • 著者名/発表者名
      中村萌,田中亜季,竹門康弘,片野泉
    • 学会等名
      日本陸水学会近畿支部回第33回大会
  • [学会発表] 河川濾過食者の瀬内分布と濾過機能:宇治川でのシマトビケラ科幼虫による検証2021

    • 著者名/発表者名
      坂本菜々子,原直子,輪地紗良,片野泉
    • 学会等名
      日本陸水学会近畿支部回第33回大会
  • [学会発表] Effects of sediment replenishment on riverbed environments and macroinvertebrate assemblages downstream of a dam2021

    • 著者名/発表者名
      Izumi Katano; Junjiro Negishi; Tomoko Minagawa; Hideyuki Doi; Yuichi Kayaba
    • 学会等名
      Society for Freshwater Science annual meeting 2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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