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2012 年度 実績報告書

アルプス自然流域に残された生物多様性の大規模ゲノム解析による解明とその保全

研究課題

研究課題/領域番号 24254003
応募区分海外学術
研究機関東北大学

研究代表者

大村 達夫  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30111248)

研究分担者 吉村 千洋  東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (10402091)
竹門 康弘  京都大学, 防災研究所, 准教授 (50222104)
風間 聡  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50272018)
西村 修  東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80208214)
渡辺 幸三  愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (80634435)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード国際研究者交流 / ドイツ / イタリア / 生物多様性 / DNA / 洪水氾濫原 / 生息場 / 河川
研究概要

研究期間の初年度となる平成24年度では,主に課題1「流域環境と生態系機能の調査」を実施し,課題2「DNA型コピー数平準化法の開発」についても一部検討を行った。
課題1では,調査対象流域エリアを視察し,最適な調査地点候補として30地点を4流域から選定した。これらのうち,上流から中流域に9地点(Piave川1地点, Adige川5地点, Brenta川3地点)で,来年度以降行う課題2や課題3の遺伝子解析に用いるサンプルとして,流水性生息場と止水性生息場を区別して底生動物群集の定量採集を行った。さらに,氾濫原の物質循環を理解する基礎的データとして餌資源(粒状性有機物)の安定同位体(C,N)解析も行った。さらに,研究対象流域の広いエリアの衛星画像を入手し,広域環境解析に着手した。
課題2では,試験的に集めた水生生物群集サンプルの次世代DNAシークエンシング解析(Roche 454 Sequencer)を行い,当初の予想通り,DNA型間でコピー数が大きく異なる事実を確認した。このことは,次世代DNAシークエンシング解析に基づく種多様性を正確に実施するには,DNA型コピー数の平準化が必要であること意味する。
また,海外共同研究機関のトレント大を訪問し,H25年度以降に着手する課題4「河川地形履歴に基づく種多様性と生態系機能の評価」に向けた打ち合わせを行うとともに,トレント大学がタリアメント川中流のFlagognaならびにCornino付近の山頂に設置した自動カメラの画像データの提供を受け,データの予備的な解析を終了した。河床地形の履歴が既知となった止水的生息場計30カ所選び,微生息場の多様性や水質等の環境要因測定と底生動物群集の定性採集を行った結果,流水適応した種群では若い生息場で種数が多いのに対して,止水適応した種群では古い生息場で種数が多い傾向が認められた。

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

研究期間の初年度となる平成24年度は,研究計画通り進んだ課題,予定より一部遅れが生じた課題,計画以上に進んだ課題があったが,研究課題全体としては,本年度の当初研究目的をおおむね達成することができたと考えられる。
課題1「流域環境と生態系機能の調査」は,サンプリング地点の設定,サンプリング,生態系機能,広域環境解析の着手など,ほぼ当初の予定通り研究は進捗した。課題2「DNA型コピー数平準化法の開発」は平準化法の開発自体には至っていないが,開発の前提として必要なDNA型コピー数が不均一(平準ではない)という事実をつかむことに成功した。また,本年度は本格的に着手することを計画していなかった課題4「河川地形履歴に基づく種多様性と生態系機能の評価」では,研究計画以上の進捗を見ることができた。タリアメント川の山頂カメラの時系列画像データを一部解析し,画像範囲内のワンド,タマリ,背水路等の各生息場が存在した時間(日齢)を定量化まで成功した。さらに,各生息場の底生動物サンプルの採取も既に行い,群集データの解析にも一部着手した。

今後の研究の推進方策

上述したとおり,初年度となる平成24年度は当初研究目的をおおむね達成することができたので,平成25年度以降も,計画通りのペースで研究を遂行していく方針である。ただし,個別研究課題ごとに進捗ペースにややムラが見られるので,各課題を担当する研究分担者間の連絡調整および情報交換を研究代表者が中心となって進める対応を必要と考えられる。研究分担者が合同でフィールド調査を行ったり,国内での会議を行うなどして,課題間の進捗のムラを縮小すると共に,より効率的に研究計画を遂行する体制作りを強化していく予定である。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (17件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 分布型流出・水温モデルを使用した水生昆虫の生息環境評価2013

    • 著者名/発表者名
      高瀬陽彦
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.69/No.4 ページ: I_1255-I_ 1260

    • 査読あり
  • [雑誌論文] HSI種多様性に基づく流域の遺伝的多様性空間分布の予測2013

    • 著者名/発表者名
      糠澤桂
    • 雑誌名

      土木学会論文集B1(水工学)

      巻: Vol.69/No.4 ページ: I_1303-I_1308

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 河川ハビタット構造と水生昆虫モンカゲロウの遺伝的多様性の関係2012

    • 著者名/発表者名
      八重樫咲子
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: Vol.68/No.7 ページ: III_611-III_616

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 河川生物のHSI種多様性と遺伝的多様性の関係性について2012

    • 著者名/発表者名
      糠澤桂
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: Vol.68/No.7 ページ: III_603-III_610

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高精度GPSを用いた河川ハビタッ卜構造の定量化と底生動物の種多様性保全への活用2012

    • 著者名/発表者名
      高橋真司
    • 雑誌名

      応用生態工学

      巻: 15(1) ページ: 121-130

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 河川・洪水氾濫原における微細堆積物の特性及び溶存酸素消費の関係2012

    • 著者名/発表者名
      岡田紫恵奈
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: Vol.68/No.7 ページ: III_205-III_212

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 河川の生息場研究の歴史・課題・展望2012

    • 著者名/発表者名
      竹門康弘
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 35A (4) ページ: 110-113

    • 査読あり
  • [学会発表] DNA-based analyses of species diversity and phylogeography of stream insects2013

    • 著者名/発表者名
      Kozo Watanabe
    • 学会等名
      Workshop on DNA based assessment of biodiversity
    • 発表場所
      Seoul, South Korea
    • 年月日
      20130312-20130312
    • 招待講演
  • [学会発表] 分布型流出・水温モデルを使用した水生昆虫の生息環境評価2013

    • 著者名/発表者名
      高瀬陽彦
    • 学会等名
      第57回水工学講演会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      20130305-20130307
  • [学会発表] HSI種多様性に基づく流域の遺伝的多様性空間分布の予測2013

    • 著者名/発表者名
      糠澤桂
    • 学会等名
      第57回水工学講演会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      20130305-20130307
  • [学会発表] Ecological significance of riverine gravel bars in regulated river reaches below dams2012

    • 著者名/発表者名
      Giyoung Ock
    • 学会等名
      The American Geophysical Union’s 45th annual Fall Meeting
    • 発表場所
      San Franciso, USA
    • 年月日
      20121203-20121207
  • [学会発表] 河川・洪水氾濫原における微細堆積物の特性及び溶存酸素消費の関係2012

    • 著者名/発表者名
      岡田紫恵奈
    • 学会等名
      第49回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      20121128-20121130
  • [学会発表] 河川ハビタット構造と水生昆虫モンカゲロウの遺伝的多様性の関係2012

    • 著者名/発表者名
      八重樫咲子
    • 学会等名
      第49回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      20121128-20121130
  • [学会発表] 河川生物のHSI種多様性と遺伝的多様性の関係性について2012

    • 著者名/発表者名
      糠澤桂
    • 学会等名
      第49回環境工学研究フォーラム
    • 発表場所
      京都市
    • 年月日
      20121128-20121130
  • [学会発表] アユの産卵床に必要な河床地形条件に関する研究2012

    • 著者名/発表者名
      村井彰弘
    • 学会等名
      応用生態工学会研究発表会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20120908-20120911
  • [学会発表] Patterning of amino-acid frequency of Chironomidae superfamily using SOM2012

    • 著者名/発表者名
      Dong Hwan Kim
    • 学会等名
      XXIV International Congress of Entomology
    • 発表場所
      Deague, South Korea
    • 年月日
      20120819-20120825
  • [学会発表] Nuclear introgression between distinct mithocondirial lineages in stream caddisfly Stenopsyche marmorata populations inferred from bayesian admixture analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Sakiko Yaegashi
    • 学会等名
      2012 Association for the Sciences of Limnology and Oceanography (ASLO) Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      20120708-20120713
  • [学会発表] Habitat-specific influence of discharge water from a dam on trophic sources of stream invertebrates revealed by stable isotope analysis2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Takahashi
    • 学会等名
      2012 Association for the Sciences of Limnology and Oceanography (ASLO) Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      20120708-20120713
  • [学会発表] DNA taxonomy reveals species diversity and habitat specialization of Chironomidae (Diptera) in the Tagliamento River, Italy2012

    • 著者名/発表者名
      Kozo Watanabe
    • 学会等名
      2012 Association for the Sciences of Limnology and Oceanography (ASLO) Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      20120708-20120713
  • [学会発表] Faunal characteristics of bar-head wando and bar-tail wando, newly classified types of fluvial lentic habitat2012

    • 著者名/発表者名
      Yuko Ishida
    • 学会等名
      2012 Association for the Sciences of Limnology and Oceanography (ASLO) Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      20120708-20120713
  • [学会発表] Roles of floods on the habitat quality of riffles for benthic invertebrates in rivers2012

    • 著者名/発表者名
      Sohei Kobayashi
    • 学会等名
      2012 Association for the Sciences of Limnology and Oceanography (ASLO) Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      20120708-20120713
  • [学会発表] Habitat evaluation of floodplain-pools for fish and bivalves in the Kizu River2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Takemon
    • 学会等名
      2012 Association for the Sciences of Limnology and Oceanography (ASLO) Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      20120708-20120713
  • [学会発表] Relations of species diversity of aquatic animal communities to the habitat age of floodplain pools in the Tagliamento River2012

    • 著者名/発表者名
      Masanori Terada
    • 学会等名
      2012 Association for the Sciences of Limnology and Oceanography (ASLO) Aquatic Sciences Meeting
    • 発表場所
      大津市
    • 年月日
      20120708-20120713
  • [学会発表] Local adaptation along narrow environmental gradients - combining genome scans and field ecology2012

    • 著者名/発表者名
      Michael T Monaghan
    • 学会等名
      2012 Annual Meeting of the Society for Freshwater Science
    • 発表場所
      Louisville, USA
    • 年月日
      20120520-20120524

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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