実証的群集生態学に革新をもたらす環境ＤＮＡ分析手法の確立

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24657020
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生態・環境
• 研究機関: 龍谷大学
• 研究代表者: 近藤 倫生 龍谷大学, 理工学部, 准教授 (30388160)
• 研究分担者: 源 利文 総合地球環境学研究所, 研究部, プロジェクト上級研究員 (50450656) ; 丸山 敦 龍谷大学, 理工学部, 講師 (70368033) ; 山中 裕樹 龍谷大学, 理工学部, 講師 (60455227)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 環境DNA / 魚類群集 / DNAバーコーディング / 環境モニタリング / 琵琶湖水系

研究概要

環境DNAによる魚類群集モニタリング技術の開発、および関連する群集生態学的理論の構築をおこなった。主要な成果は以下のとおり：（１）琵琶湖淀川水系に生息する７魚種についてDNAの検出・定量系を確立した。（２）特定魚種の水槽実験より、環境DNA放出量や分解速度、それらの条件依存性に関する基本的知見を得た。（３）野外において、環境DNAを利用してブルーギルやオオサンショウウオの存在を検出する実証実験に成功した。（４）環境DNAの効率的な濃縮法や補足法を開発した。（５）マルチプレックスPCRによる多種同時検出系の検討を行った。（６）群集ネットワークの構造と動態の関係に関する新たな理論的知見を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Instability of a hybrid module of antagonistic and mutualistic interactions (2014)
  • 著者名/発表者名: Mougi, A., Kondoh, M.
  • 雑誌名: Population Ecology 巻: 56 ページ: 257-263
  • DOI: 10.1007/s10144-014-0430-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptation in a hybrid world with multiple interaction types : a new mechanism for species coexistence (2014)
  • 著者名/発表者名: Mougi, A., Kondoh, M.
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: 29 ページ: 113-119
  • DOI: 10.1007/s11284-013-1111-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal reactivation enables Cyprinid herpesvirus 3 to persist in a wild host population (2014)
  • 著者名/発表者名: Uchii, K., Minamoto, T., Honjo, M. N., Kawabata, Z.
  • 雑誌名: FEMS Microbiol. Ecol 巻: 87 ページ: 536-542
  • DOI: 10.1111/1574-6941.12242
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences between domesticated Eurasian and Japanese indigenous strains of the common carp (Cyprinus carpio) in cortisol release following acute stressor (2014)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T., Minamoto, T., Doi, H., Ito, T., Kawabata, Z.
  • 雑誌名: Ichthyological Research 巻: 61 ページ: 165-168
  • DOI: 10.1007/s10228-013-0385-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] The relationship between an introduced predator-prey pair, largemouth bass and bluegill, and the chlorophyll concentration in farm ponds (2014)
  • 著者名/発表者名: Noda, H., Maruyama, A.
  • 雑誌名: Ichthyological Research 巻: 61 ページ: 159-164
  • DOI: 10.1007/s10228-013-0380-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Taxonomic revision of three diatoms found in Lake Malawi : Afrocymbella brunii (Fricke) comb. nov., Afrocymbella rossii (Kociolek & Stoermer) comb. nov., and Aulacoseira euareolata (O.Müller) comb. nov. et nom. nov. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinohara, K., Maruyama, A., Rusuwa, B., Ohtsuka, T.
  • 雑誌名: Phycological Research 巻: 62 ページ: 9-15
  • DOI: 10.1111/pre.12036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Quick change inδ15N values of fish mucus confirmed in the field using a migratory goby (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, A., Shimonaka, H., Ito, T.
  • 雑誌名: Ecology of Freshwater Fish 巻: (online first)
  • DOI: 10.1111/eff.12124
  • 査読あり
• [雑誌論文] Invasibility as an emergent property of native metapopulation structure (2013)
  • 著者名/発表者名: Koehncke, A., Telschow, A., Kondoh, M.
  • 雑誌名: Oikos 巻: 122 ページ: 332-340
  • DOI: 10.1111/j.1600-0706.2012.20677.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Body size and temperature dependence of routine metabolic rate and critical oxygen concentration in larvae and juveniles of the round crucian carp Carassius auratus grandoculis Temminck & Schlegel 1846 (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, H., Takahara, T., Kohmatsu, Y., Yuma, M.
  • 雑誌名: Journal of Applied Ichthyology 巻: 29 ページ: 891-895
  • DOI: 10.1111/jai.12126
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hypoxic conditions enhance refuge effect of macrophyte zone for small prey fish from piscivorous predators (2013)
  • 著者名/発表者名: Yamanaka, H.
  • 雑誌名: Fisheries Management and Ecology 巻: 20 ページ: 465-472
  • DOI: 10.1111/fme.12033
  • 査読あり
• [雑誌論文] An emerging infectious pathogen endangers an ancient lineage of common carp by acting synergistically with conspecific exotic strains (2013)
  • 著者名/発表者名: Uchii K., Okuda N., Minamoto T., Kawabata Z.
  • 雑誌名: Animal Conservation 巻: 16 ページ: 324-330
  • DOI: 10.1111/j.1469-1795.2012.00604.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Using environmental DNA to estimatethe distribution of an invasive fish species in ponds (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T., Minamoto, T., Doi, H.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 ページ: e56584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predator-specific inducible morphological changes in two Japanese anurantadpoles (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T., Kohmatsu, Y., Maruyama, A., Yamaoka, R.
  • 雑誌名: Herpetology Notes 巻: 4 ページ: 43-47
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0056584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inducible defense behavior of an anuran tadpole : cue-detection range and cue types against predator (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T., Kohmatsu, Y., Maruyama, A., Doi, H., Yamanaka, H., Yamaoka, R.
  • 雑誌名: Behavioral Ecology 巻: 23 ページ: 863-868
  • DOI: 10.1093/beheco/ars044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diversity of interaction types and ecological community stability (2012)
  • 著者名/発表者名: Mougi A., Kondoh, M.
  • 雑誌名: Science 巻: 337 ページ: 349-351
  • DOI: 10.1126/science.1220529
  • 査読あり
• [学会発表] Large scale environmental DNA assessment for Japanese and Chinese giant salamanders in Katsura River, Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Fukumoto, S., Ushimaru, A., Minamoto, T.
  • 学会等名: Frontiers in Amphibian Biology : Endangered Species Conservation and Genome Editing
  • 発表場所: 広島大学東広島キャンパス
  • 年月日: 20140327-28
• [学会発表] 同種内外来種の侵入規模の迅速把握 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内井喜美子、土居秀幸、源利文、山中裕樹
  • 学会等名: 日本生態学会広島大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] 水生生物の移動分散モニタリングへの環境DNA技術の適用 : 流水環境における研究例と展望 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山中裕樹、源利文、櫻井翔、大垣寿々香
  • 学会等名: 日本生態学会広島大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] Use of various isotope tools in watershed ecology (2014)
  • 著者名/発表者名: 辻咲恵、小山奈々、大塚泰介、池田町農業公社、ネイチャースケープ、岩井紀子、丸unfolding
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会シンポジウム
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] Environmental DNA release velocity from different sized fish (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, A., Nakamura, K,. Yamanaka, H., Kondoh, M., Minamoto. T.
  • 学会等名: 日本生態学会広島大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] 水田に生物がいると水質とイネはどう変化するか～ドジョウ、タニシ、オタマジャクシが果たす役割～ (2014)
  • 著者名/発表者名: 小山奈々、辻咲恵、池田町農業公社、ネイチャースケープ、丸山敦、岩井紀子
  • 学会等名: 日本生態学会広島大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] ワクチン接種率が感染動態に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小林千草、近藤倫生
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] 協力行動はグループからの離脱によって維持される (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉川萌美、近藤倫生
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] Bioaccumulation as an interactive consequence of ecological and physiological processes : a theoretical model (2014)
  • 著者名/発表者名: 中井信吾、近藤倫生
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] Stable isotope analysis and food-web unfolding. Use of various isotope tools in watershed ecology (2014)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, M., Miki, T., Kato, S.
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会シンポジウム
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] 環境DNAとフェノロジー研究 : 現状と未来 (2014)
  • 著者名/発表者名: 土居秀幸、高原輝彦、源利文
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] オオクチバス等の外来魚モニタリングにおける環境DNA技術の有用性の検証- 調査手法の違いによる結果の比較を通して― (2014)
  • 著者名/発表者名: 高原輝彦、源利文、土居秀幸、木塚俊和、満尾世志人、角田裕志、高村典子
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] 核DNAをマーカーとした環境DNA解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 源利文
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 20140314-18
• [学会発表] Interaction-type diversity and complexity-stability relationship of community network (2013)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, M.
  • 学会等名: Food Webs: Science with Impact、Schloss Rauischholzhausen
  • 発表場所: Giessen, Germany
  • 年月日: 20131013-15
• [学会発表] 環境DNAを用いた水中生物モニタリングの現状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 源利文
  • 学会等名: 第29回個体群生態学会大会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 20131012-13
• [学会発表] 同種内外来種の侵入規模の迅速把握 (2013)
  • 著者名/発表者名: 内井喜美子、土居秀幸、源利文、山中裕樹
  • 学会等名: 日本陸水学会第78回大会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] Stability of ecological community with three interaction types (2013)
  • 著者名/発表者名: Mougi, A. and Kondoh, M.
  • 学会等名: 第23回日本数理生物学会大会
  • 発表場所: 静岡大学
  • 年月日: 20130911-13
• [学会発表] 環境DNAを用いた在来および外来オオサンショウウオの検出 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福本想、丑丸敦史、源利文
  • 学会等名: 日本陸水学会第78回大会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 20130910-13
• [学会発表] Using environmental DNA to estimate the distributions and biomass of fish (2013)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T., Doi, H., Minamoto, T.
  • 学会等名: 26th International Congress for Conservation Biology (ICCB 2013)
  • 発表場所: Baltimore Convention Center (USA)
  • 年月日: 20130720-25
• [学会発表] 漁獲量を観測データとして用いた状態空間モデルによる琵琶湖の魚類個体群動態の推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 奥田武弘、酒井陽一郎、近藤倫生
  • 学会等名: 第60回日本生態学会大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 生態系・代謝過程を考慮した生物濃縮モデル (2013)
  • 著者名/発表者名: 中井信吾、近藤倫生
  • 学会等名: 第60回日本生態学会大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 環境DNAを用いてタイ肝吸虫の生態を探る (2013)
  • 著者名/発表者名: 源利文、中貴文、船津耕平、神松幸弘、川端善一郎、丸山敦、Tiengkham Pongvongsa、門司和彦
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] メコン中流域の魚類の移動と寄生虫感染率の変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 船津耕平、丸山敦、神松幸弘、源 利文、門司和彦
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] リズムを主題に生理学と生態学をつなぐ (2013)
  • 著者名/発表者名: 近藤倫生
  • 学会等名: 第60回日本生態学会大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 先端技術(環境DNA,次世代シーケンス)を使って生態学を変えていくには? (2013)
  • 著者名/発表者名: 土居秀幸、高原輝彦、源利文
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 環境DNAを用いた魚類の在不在判定による遡河行動のモニタリング (2013)
  • 著者名/発表者名: 山中裕樹、源利文
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 粘液の安定同位体比分析 : 早い応答と反復測定の利点 (2013)
  • 著者名/発表者名: 丸山敦、重田雅
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 環境DNA技術を用いた外来種モニタリング手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高原輝彦、土居秀幸、源利文
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 環境DNA分析の実用化 : 野外で使える前処理法の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中貴文、源利文、門司 和彦、丸山敦
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会
  • 発表場所: グランシップ(静岡県コンベンションアーツセンター)
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] Taxonomic revision of three diatoms found in Lake Malawi; Afrocymbella brunii (Fricke) comb. nov., Afrocymbella rossii (Kociolek & Stoermer) comb. nov., and Aulacoseira euareolata (O.Müller) comb. nov. et nom. nov. (2013)
  • 著者名/発表者名: 篠原耕平、丸山敦、Bosco Rusuwa、大塚泰介
  • 学会等名: 日本珪藻学会研究集会
  • 発表場所: 琉球大学
  • 年月日: 2013-11-16
• [学会発表] What generates the stabilising effect of interaction-type diversity in ecological communities? (2013)
  • 著者名/発表者名: Mougi, A. and Kondoh, M.
  • 学会等名: 第29回個体群生態学会基調シンポジウムA「Network Structure and Dynamics of Ecological Communities」
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2013-10-12
  • 招待講演
• [学会発表] Species invasion and native meta-population structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Koehncke, A., Telchow, A., Kondoh, M.
  • 学会等名: 第28回個体群生態学会
  • 発表場所: 東邦大学
  • 年月日: 20121020-21
• [学会発表] 生物濃縮における生態系過程と代謝過程 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中井信吾、近藤倫生
  • 学会等名: 第28回個体群生態学会
  • 発表場所: 東邦大学
  • 年月日: 20121020-21
• [学会発表] ため池の水生動物モニタリングに環境DNAを応用する (2012)
  • 著者名/発表者名: 高原輝彦、山中裕樹、本庄三恵、川端善一郎
  • 学会等名: 日本陸水学会第77回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20120914-17
• [学会発表] 環境DNAを用いた魚類相の定性的把握法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 源利文
  • 学会等名: 日本陸水学会第77回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 20120914-17
• [学会発表] 新しい多種共存メカニズム : 種間相互作用の多様性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 舞木昭彦、近藤倫生
  • 学会等名: 第22回数理生物学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20120910-12
• [学会発表] Species invasion and native meta-population structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Koehncke, A., Telchow, A., Kondoh, M.
  • 学会等名: 第22回数理生物学会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 20120910-12
• [学会発表] Ecological complexity and biodiversity maintenance : a community network approach (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, M.
  • 学会等名: 2012 Annual Meeting of the Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: Knoxville, TN, USA
  • 年月日: 20120725-28
  • 招待講演
• [学会発表] Multiple isotope approach for studying material flow and food web structures of stream ecosystems in Lake Biwa watershed (2012)
  • 著者名/発表者名: Tayasu, I., Okuda. N., Tokuchi. N., Ohte, N., Kondoh, M.
  • 学会等名: ASLO Aquatic Sciences Meeting 2012
  • 発表場所: Lake Biwa, Shiga, Japan
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Scale dependence of predator-prey mass ratio : determinants and applications (2012)
  • 著者名/発表者名: Nakazawa, T., Ushio, M., Kondoh, M.
  • 学会等名: ASLO Aquatic Sciences Meeting 2012
  • 発表場所: Lake Biwa, Shiga, Japan
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Nested food webs; implications for structure-dynamics relationships (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondoh, M., Kato, S.
  • 学会等名: ASLO Aquatic Sciences Meeting 2012
  • 発表場所: Lake Biwa, Shiga, Japan
  • 年月日: 20120708-13
• [学会発表] Detection and quantification of fish presence/biomass in ponds using environmental DNA (2012)
  • 著者名/発表者名: Takahara, T., Doi, H. Minamoto, T., Yamanaka, H., Zen'ichiro Kawabata
  • 学会等名: 2012 ASLO Aquatic Sciences Meeting
  • 発表場所: Lake Biwa, Shiga, Japan
  • 年月日: 20120708-13
• [図書] Resilience and Stability. (eds. A. Hasting et al.) In: Encyclopedia of Theoretical Ecology (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kondoh
  • 総ページ数: 848
  • 出版者: University of California Press