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2023 年度 実績報告書

環境DNAによる沿岸海洋生物多様性の網羅的動態把握に向けた最新技術の実装と検証

研究課題

研究課題/領域番号 22H02691
配分区分補助金
研究機関千葉県立中央博物館

研究代表者

宮 正樹  千葉県立中央博物館, その他部局等, 研究員(移行) (30250137)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワード環境DNA / 多地点高頻度調査 / メタバーコーディング / 魚類群集 / 種間相互関係
研究実績の概要

22017年8月から2019年8月まで、房総半島南部の11地点で合計50回の隔週調査を実施し、各地点で採取した海水1リットルを現場でろ過した。フィルター残渣から計550の環境DNAサンプルを得て、これらのサンプルをテンプレートにMiFishプライマーを用いた魚類環境DNAの定量メタバーコーディングを行った。定量されたDNA量に基づき魚類の時空間動態を分析したところ、出現頻度が高い50種の優占種の種間相互関係強度にはさまざまな水温依存性が認めらることが明らかになった(Ushio et al. 2023)。個々の魚類の分布域が海水温の上昇に伴い変化することは経験的に知られていたが、今回の研究では魚類群集レベルでも水温が種間相互関係に影響を与えることが示された。また、2019年11月と2020年6月には、千葉県沿岸域の100箇所でも同様の調査を実施し、房総半島の太平洋岸では、水温の高い夏期に南方系魚類が加わり、その後冬期に消失する様子がデータで示された(Miya et al. in prep.)。また、上記の11箇所における定期調査は2019年9月から月次調査に移行し、2024年3月までに合計106回の調査を実施した。これまでに2023年5月までの96回分の魚類群集データが得られており、現在はデータの時空間分析を進めている。さらに、魚類以外の無脊椎動物についても同様のメタバーコーディング実験を進めているが、魚類と比べて環境DNA濃度が極端に希薄であるため、採水や実験の至適条件を検討する必要があることが判った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

魚類群集の種間相互関係強度に水温依存性が存在するという大きな研究成果を上げることができる一方で、無脊椎動物では環境DNAを用いた生物多様性モニタリングの実施にさまざまな障害があることがわかった。当初想定していた大型生物を中心とした群集モニタリングについては、若干の進展の遅れが認められるため「やや遅れている」との判断にした。

今後の研究の推進方策

引き続き房総半島南部11地点における月別調査を実施し,2025年3月の年度末まで通算118回の採水とろ過を終える。既に魚類環境DNAメタバーコーディング分析が終了した96回分のサンプルに加え、残りの10回分とこれから調査を行う12回分の計22サンプルの魚類環境DNAメタバーコーディング分析を年度内に終了する。計7年半分の大規模データに基づき、中期の魚類群集時空間分析を行い、魚類群集構造や機能のダイナミクスを明らかにする。また、無脊椎動物については、新たなテーマとして取り組めるように、年度内に調査・実験の至適条件について方向性を見いだせるようにする。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (3件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] MitoFish, MitoAnnotator, and MiFish Pipeline: Updates in 10 Years2023

    • 著者名/発表者名
      Zhu Tao、Sato Yukuto、Sado Tetsuya、Miya Masaki、Iwasaki Wataru
    • 雑誌名

      Molecular Biology and Evolution

      巻: 40 ページ: msad035

    • DOI

      10.1016/j.jmarsys.2023.103886

  • [雑誌論文] Comparison of fish fauna evaluated using aqueous eDNA, sedimentary eDNA, and catch surveys in Tokyo Bay, Central Japan2023

    • 著者名/発表者名
      Zhu Mengyao、Kuroki Mari、Kobayashi Tatsushi、Yamakawa Takashi、Sado Tetsuya、Kodama Keita、Horiguchi Toshihiro、Miya Masaki
    • 雑誌名

      Journal of Marine Systems

      巻: 240 ページ: 103886~103886

    • DOI

      10.7554/eLife.85795.3

  • [雑誌論文] Temperature sensitivity of the interspecific interaction strength of coastal marine fish communities2023

    • 著者名/発表者名
      Ushio Masayuki、Sado Testuya、Fukuchi Takehiko、Sasano Sachia、Masuda Reiji、Osada Yutaka、Miya Masaki
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 12 ページ: RP85795

    • DOI

      10.7554/eLife.85795

  • [学会発表] Temperature sensitivity of the interspecific interaction strength of coastal marine fish communities2023

    • 著者名/発表者名
      M. Ushio, T. Sado, T. Fukuchi, S. Sasano, R. Masuda, Y. Osada, M. Miya
    • 学会等名
      The eDNA Society International Meeting 2023
  • [学会発表] Comparison of fish fauna evaluated using aqueous eDNA, sedimentary eDNA, and catch surveys in Tokyo Bay, central Japan2023

    • 著者名/発表者名
      M. Zhu, M. Kuroki, T. Kobayashi, T. Yamakawa, T. Sado, K. Kodama, T. Horiguchi, M. Miya
    • 学会等名
      The eDNA Society International Meeting 2023
  • [学会発表] Spatio-temporal dynamics of fish communities along the coastal region of Boso Peninsula, central Japan: preliminary results from eDNA metabarcoding based on biweekly sampling for two years2023

    • 著者名/発表者名
      R.O. Gotoh, T. Sado, T. Fukuchi, M. Miya
    • 学会等名
      The eDNA Society International Meeting 2023
  • [学会発表] MitoFish and MiFish Pipeline: recent updates for facilitating environmental DNA research2023

    • 著者名/発表者名
      T. Zhu, Y. Sato, T. Sado, M. Miya, W. Iwasaki
    • 学会等名
      The eDNA Society International Meeting 2023
  • [学会発表] 環境DNAメタバーコーディング:バケツ一杯の水から棲んでいる魚がわかる技術2023

    • 著者名/発表者名
      宮 正樹
    • 学会等名
      第6回環境DNA学会九州大会・公開シンポジウム「革新技術の環境DNAが拓く科学と社会の新たな姿」
    • 招待講演
  • [学会発表] 環境DNAメタバーコーディング MiFish 法の最新情報:魚類群集の時空間変動を捉える2023

    • 著者名/発表者名
      宮 正樹
    • 学会等名
      OceanDNAテック2023
    • 招待講演

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公開日: 2024-12-25  

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