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2022 年度 実績報告書

水産資源生物の繁殖・被食・加入過程への環境DNAによるアプローチ

研究課題

研究課題/領域番号 19H03031
研究機関京都大学

研究代表者

益田 玲爾  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 教授 (60324662)

研究分担者 源 利文  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (50450656)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード環境DNA / 被食 / 繁殖 / マナマコ / マアジ
研究実績の概要

本研究は,最新の環境DNA技術を駆使して,水産資源生物の繁殖や被食,加入といった生活史イベントを検知し,そのプロセスを明らかにすることを狙いとしてきた.
本年度は,マナマコの被食に伴う環境DNA放出について,水槽実験とフィールド調査を行った.栽培漁業における放流サイズの稚ナマコを被食者,その主要な捕食者とされるイシガニを捕食者とした実験では,被食直後の水槽から平時の1000倍以上の環境DNAが検出された.続いて,福井県のマナマコ放流現場で昼夜の採水・環境DNA分析を試みた結果,放流直後には検出量は増大したものの,イシガニを含む甲殻類の活動が活発になる夜間には環境DNA量の増大は認められなかった.このことから,調査を行なった海域においては,イシガニによる捕食圧は比較的低いものと推察された.
マアジを対象として,繁殖行動に伴う環境DNA放出の詳細を検討するため,本種の精子に由来する環境DNAのサイズの変化を明らかにした.続いて本種に催熟ホルモンを打注して産卵させ,環境DNA濃度の上昇を確認した.さらに,舞鶴湾において毎月1回新月大潮時に採水を行ない,7月に顕著な環境DNAの上昇を認めた.この時季を産卵期と考え,プランクトンネットにより魚卵を採集し,DNAメタバーコーディングに供した結果,マアジと同定される受精卵が検出された.以上から,産卵調査における環境DNA分析の有用性が示された.
日本海の重要な水産資源であるズワイガニの種特異的プライマーが完成した.調査船から採水された海水を分析に供したところ,底層の採水試料から本種のDNAが検出された.今後は人工魚礁の有効性を検討する上で本プライマーを利用する予定である.
磯焼けの原因生物とされているアイゴについて,種特異的なプライマーが完成した.これを用いて特に藻場の生態系管理を推進する研究を計画している.

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of community science monitoring with environmental DNA for marine fish species: "Fish survey project using environmental DNA".2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki-Ohno Y, Tanabe AS, Kasai A, Masuda R, Seino S, Dazai S, Suzuki S, Abe T, Kondoh M
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/edn3.425

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimating the spawning activity of fish species using nuclear and mitochondrial environmental DNA concentrations and their ratios.2023

    • 著者名/発表者名
      Wu, L., Wu, Q., Inagawa, T., Okitsu, J., Sakamoto, S., Minamoto, T.
    • 雑誌名

      Freshwater Biology

      巻: 68 ページ: 103-114

    • DOI

      10.1111/fwb.14012

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient early-pooling protocol for environmental DNA metabarcoding.2022

    • 著者名/発表者名
      Ushio M, Furukawa S, Murakami H, Masuda R, Nagano AJ
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 4 ページ: 1212-1228

    • DOI

      10.1002/edn3.337

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of the persistence and particle size distributional shift of sperm-derived environmental DNA to monitor jack mackerel spawning activity.2022

    • 著者名/発表者名
      Tsuji S, Murakami H, Masuda R
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 56 ページ: 10754-10763

    • DOI

      10.1021/acs.est.2c01904

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Environmental DNA analysis for macro-organisms: Species distribution and more.2022

    • 著者名/発表者名
      Minamoto, T.
    • 雑誌名

      DNA Research

      巻: 29 ページ: -

    • DOI

      10.1093/dnares

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatiotemporal changes in environmental DNA concentrations caused by fish spawning activity.2022

    • 著者名/発表者名
      Wu, L., Yamamoto, Y., Yamaguchi, S., Minamoto, T.
    • 雑誌名

      Ecological Indicators

      巻: 142 ページ: 109213

    • DOI

      10.1016/j.ecolind.2022.109213

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 環境DNA分析を用いた舞鶴湾におけるマアジ地先産卵の時期および場所の推定.2023

    • 著者名/発表者名
      辻冴月・村上弘章・益田玲爾
    • 学会等名
      日本生態学会第70回全国大会
  • [学会発表] 環境DNAから見たクロダイの河川進入の季節性と地域性.2023

    • 著者名/発表者名
      笹野祥愛・村上弘章・河合賢太郎・海野徹也・山下洋・益田玲爾
    • 学会等名
      日本水産学会春季大会
  • [学会発表] 潜水で見た舞鶴湾における魚類群集の過去21年間の変遷.2023

    • 著者名/発表者名
      益田玲爾
    • 学会等名
      日本水産学会春季大会
  • [学会発表] Temperature sensitivity of the interspecific interaction strength of coastal marine fish communities.2023

    • 著者名/発表者名
      Ushio M, Sado T, Fukuchi T, Sasano S, Masuda R, Osada Y, Miya M
    • 学会等名
      The eDNA Society International Meeting 2023.
    • 国際学会
  • [学会発表] The combinational analyses of environmental and stomach content DNA may reveal piscivory of the Japanese Spiny Lobster (Panulirus japonicus).2023

    • 著者名/発表者名
      Shi S, Masuda R
    • 学会等名
      The eDNA Society International Meeting 2023.
    • 国際学会
  • [学会発表] Horizontal and vertical distribution of environmental DNA of jack mackerel Trachurus japonicus and Japanese anchovy Engraulis japonicus in Maizuru Bay, Kyoto Prefecture.2023

    • 著者名/発表者名
      Murakami H, Fukaya K, Yamamoto S, Minamoto T, Minami K, Miyashita K, Kameoka T, Masuda R, Yamashita Y, Kondoh M.
    • 学会等名
      The eDNA Society International Meeting 2023.
    • 国際学会
  • [学会発表] Ocean as Core Biome.2022

    • 著者名/発表者名
      Masuda R.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2022年大会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 環境DNAメタバーコーディング解析で読み解く京都府由良川の魚類相の季節変化.2022

    • 著者名/発表者名
      村上弘章・笹野祥愛・益田玲爾・山下洋・笠井亮秀
    • 学会等名
      環境DNA学会オンラインワークショップ
  • [図書] 里海フィールド科学 京都の海に学ぶ人と自然のつながり2022

    • 著者名/発表者名
      山下洋・益田玲爾・甲斐嘉晃・鈴木啓太・高橋宏司・邉見由美編
    • 総ページ数
      385
    • 出版者
      京都大学学術出版会
    • ISBN
      978-4-8140-0445-4

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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