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2015 Fiscal Year Annual Research Report

河川流出・水温モデルを用いた将来の広域遺伝的多様性推定手法の開発

Research Project

Project/Area Number 13J06493
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

糠澤 桂  東北大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords気候変動 / 遺伝的多様性 / 環境適応 / 水生昆虫 / 分布型水文モデル / 種分布モデル
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は,26年度において取得した気候変動下の水文データを用いて将来における水生昆虫の種分布や遺伝的多様性の予測に向けたモデル開発を中心として研究活動を行った.26年度において分布型水文モデルを用いて再現した気候変動下の河川における流速,水深,水温指標を適応的遺伝モデル(Nukazawa et al., 2015)における説明変数として用いて,水生昆虫4種(トビケラ3種,カゲロウ1種)の流域内における対立遺伝子頻度パターンを予測した.対立遺伝子頻度を用いて,各シナリオ(IPCC第5次評価報告書におけるRCP2.6, RCP4.5, RCP8.5),各将来期間(2031~2050, 2081~2100)における遺伝的多様性を予測し,シナリオ・期間毎の遺伝的多様性の変動を評価する枠組みを構築した.また,いくつかのシナリオ・期間における対立遺伝子頻度パターンの差異から遺伝集団(類似した頻度パターンを有する個体群グループ)を定義し,その気候変動条件下における変遷を示した.既往研究では,気候変動に伴い対象種の分布範囲の減少(Range reduction)により個体群が移動せず絶滅すると仮定し,その結果ハプロタイプが消失することにより広域の遺伝的多様性の劣化を表現していた.これは,遺伝子座のほとんどが変異に対して中立であり環境変化による変異を説明できなかったからである.しかし本研究では,環境選択により変異すると定義された遺伝子座(Watanabe et al., 2014)を用いることにより,世界で初めて気候変動による直接的な遺伝子変異を推定する研究となる.本成果はオーストラリアにおける国際学会(11th International Symposium on Ecohydraulics)において発表した.現在,本成果をまとめて国際科学雑誌への投稿準備中である.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 水文モデルと底生動物の生息場モデルを用いた河川健全度パターンの評価2016

    • Author(s)
      糠澤桂, 風間聡, 渡辺幸三
    • Journal Title

      土木学会論文集B1(水工学)

      Volume: 72 Pages: I_433-I_438

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Variation of benthic invertebrate abundance along thermal gradients within headwater streams of a temperate basin in Japan2015

    • Author(s)
      Arai R., Nukazawa K., Kazama S., Takemon Y.
    • Journal Title

      Hydrobiologia

      Volume: 762 Pages: 55-63

    • DOI

      10.1007/s10750-015-2336-8

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 水文モデルと底生動物の生息場モデルを用いた河川健全度パターンの評価2016

    • Author(s)
      糠澤桂, 風間聡, 渡辺幸三
    • Organizer
      第60回水工学講演会
    • Place of Presentation
      東北工業大学八木山キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-15
  • [Presentation] 分布型水文モデルと生息場モデルを用いた河川健全度評価2016

    • Author(s)
      糠澤桂, 風間聡, 渡辺幸三
    • Organizer
      平成27年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-05
  • [Presentation] 多自然型護岸が水生昆虫群集相に与える影響2016

    • Author(s)
      会田俊介,萩原照通,風間聡,糠澤桂
    • Organizer
      平成27年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-05
  • [Presentation] 河川水中におけるミトコンドリアDNA量の定量方法の検討2016

    • Author(s)
      内田典子, 糠澤桂,風間聡, 久保田健吾
    • Organizer
      平成27年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-05
  • [Presentation] 砂防堰堤のスリット化に伴う底生動物群集の時系列変化2016

    • Author(s)
      林達也,糠澤桂,会田俊介,高橋真司,風間聡
    • Organizer
      平成27年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-05
  • [Presentation] 分布型栄養塩流出モデルを用いた名取川流域の付着藻類量推定2016

    • Author(s)
      渡邊健吾,糠澤桂,会田俊介,風間聡
    • Organizer
      平成27年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2016-03-05
  • [Presentation] Projected adaptive genetic degradation in a caddisfly species under changing climates2016

    • Author(s)
      Nukazawa K, Kazama S, Watanabe K
    • Organizer
      11th International Symposium on Ecohydraulics
    • Place of Presentation
      Melbourne(オーストラリア)
    • Year and Date
      2016-02-12
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 根固め用袋材を用いたコンクリート塊と礫における水生昆虫群集の評価2015

    • Author(s)
      会田俊介,糠澤桂, 風間聡
    • Organizer
      土木学会第70回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県・岡山市)
    • Year and Date
      2015-09-18
  • [Presentation] 透過型砂防ダム上下流の河川の底生動物群集の種多様性2015

    • Author(s)
      林達也,糠澤桂,会田俊介
    • Organizer
      土木学会第70回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県・岡山市)
    • Year and Date
      2015-09-18
  • [Presentation] 分布型流出モデルを用いた名取川水系の付着藻類量推定2015

    • Author(s)
      渡邊健吾,糠澤桂,会田俊介,風間聡
    • Organizer
      土木学会第70回年次学術講演会
    • Place of Presentation
      岡山大学津島キャンパス(岡山県・岡山市)
    • Year and Date
      2015-09-18
  • [Presentation] 水文モデルを用いた気候変動下の水生昆虫の適応的遺伝変動予測2015

    • Author(s)
      糠澤桂, 風間聡, 渡辺幸三
    • Organizer
      応用生態工学会第19回郡山大会
    • Place of Presentation
      日本大学工学部キャンパス(福島県・郡山市)
    • Year and Date
      2015-09-11
  • [Presentation] 透過型砂防ダム上下流の河川の底生動物群集の種多様性2015

    • Author(s)
      林達也,糠澤桂,風間聡
    • Organizer
      第23回地球環境シンポジウム
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部(北海道・札幌市)
    • Year and Date
      2015-09-02
  • [Presentation] Projecting adaptive genetic variation and species distribution of stream insects under changing climates2015

    • Author(s)
      Nukazawa K, Kazama S, Watanabe K.
    • Organizer
      2015 Joint Meeting of JSMB and CJK Colloquium on Mathematical Biology
    • Place of Presentation
      同志社大学今出川キャンパス(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-08-27
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 水文生態学を専門とする研究者 糠澤桂のウェブサイト

    • URL

      http://keinukazawa.webcrow.jp/home.html

URL: 

Published: 2016-12-27  

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