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2019 Fiscal Year Annual Research Report

環境DNAを用いた全国の河川におけるニホンウナギの分布・生息量推定

Research Project

Project/Area Number 17H01412
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

笠井 亮秀  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (80263127)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 東 信行  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (40262977)
益田 玲爾  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60324662)
山下 洋  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 教授 (60346038)
山中 裕樹  龍谷大学, 理工学部, 講師 (60455227)
亀山 哲  国立研究開発法人国立環境研究所, 生物・生態系環境研究センター, 主任研究員 (80332237)
木村 伸吾  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90202043)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywordsニホンウナギ / 環境DNA / 河川 / 分布
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,環境DNAを用いて,日本全国の河川において,絶滅危惧種に指定されているニホンウナギの分布を確定し,そのバイオマスを推定することを目的としている。

今年度も,昨年度に引き続き,全国の河川下流~河口域において採水を行った。2019年度は,167ヶ所で採水した。環境条件として,水温,電気伝導度,川幅,河口からの距離も同時に測定した。採水サンプルから水中有機物のDNAを抽出し,2017年度に作成したニホンウナギの種特異的プライマーを用いてDNA分析を行った。環境DNAの分布と環境条件との関係を解析したところ,日本国内の河川におけるニホンウナギの分布やバイオマスは,ほぼ仔魚期の輸送環境によって決まることが分かった。そこで産卵場から卵稚仔の輸送をシミュレーションしたところ,地球温暖化に伴って将来日本へのウナギ仔魚の輸送が減少する可能性も示唆された。
また堰が存在する河川においては堰の上流側と下流側で採水とウナギのサンプリングを行い,環境DNAを分析した。その結果,堰がニホンウナギの遡上を妨げており,その分布に影響を及ぼしていることが明らかとなった。特に200mm以下の小型の個体は,堰が増えるにつれその上流側で個体数が有意に少なくなり,小型個体は堰を超えて遡上しづらい状況にあることが分かった。
上記に加えて,環境DNAの分解に関する実験を行った。ウナギを10℃~30℃ の5つの水温区に保った水槽に入れて飼育したのち,水槽から水を取り出し6日間保管した。その間,毎日環境DNA濃度を測定した。その結果,環境DNA濃度の減衰率kと水温Tとの関係はk = 0.02T + 0.18で表され,水温が高いほど分解率が速いことが分かった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

精力的に全国の様々な河川においてサンプリングを行った結果、おおまかなニホンウナギの分布と分布を決める要因はほぼ特定された。
また、環境DNAからニホンウナギのバイオマスを推定するために必要な,水温が分解率に及ぼす影響についての知見が得られた。

Strategy for Future Research Activity

飼育実験を行い,塩分がニホンウナギのDNA放出量や分解に与える影響を調べる。また,DNA放出量の昼夜による違いに関する実験を行う。
2020年度は本研究の最終年度にあたるため,これまでに得られた知見をまとめて論文化する。

  • Research Products

    (25 results)

All 2020 2019

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] The effect of temperature on environmental DNA degradation of Japanese eel2020

    • Author(s)
      Kasai A, Takada S, Yamazaki A, Masuda R and Yamanaka H
    • Journal Title

      Fisheries Science

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s12562-020-01409-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 環境DNAを用いた生物多様性の評価と水産資源推定の可能性2020

    • Author(s)
      笠井亮秀
    • Journal Title

      JATAFFジャーナル

      Volume: 8(2) Pages: 34-39

  • [Journal Article] Size-dependent change in habitat use of Japanese eel Anguilla japonica during the river life stage2020

    • Author(s)
      Kume Manabu, Yuki Terashima, Fumika Kawai, Alisa Kutzer, Toshihiro Wada, Yoh Yamashita
    • Journal Title

      Environmental Biology of Fishes

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10641-020-00957-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparing the efficiency of open and enclosed filtration systems in environmental DNA quantification for fish and jellyfish2020

    • Author(s)
      Takahashi S, Sakata MK, Minamoto T, Masuda R
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluating intraspecific genetic diversity using environmental DNA and denoising approach: A case study using tank water2019

    • Author(s)
      Satsuki Tsuji, Masaki Miya, Masayuki Ushio, Hirotoshi Sato, Toshifumi Minamoto, Hiroki Yamanaka.
    • Journal Title

      Environmental DNA

      Volume: 2 Pages: 42-52

    • DOI

      doi.org/10.1002/edn3.44

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The detection of aquatic macroorganisms using environmental DNA analysis -A review of methods for collection, extraction, and detection2019

    • Author(s)
      Satsuki Tsuji, Teruhiko Takahara, Hideyuki Doi, Naoki Shibata, Hiroki Yamanaka.
    • Journal Title

      Environmental DNA

      Volume: 1 Pages: 99-108

    • DOI

      doi.org/10.1002/edn3.21

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 環境DNA試料の採取から分析に至るまで~採水、保存・運搬、ろ過の現状~2019

    • Author(s)
      山中裕樹
    • Journal Title

      化学と生物

      Volume: 57 Pages: 380-387

  • [Journal Article] Impacts of global warming on larval and juvenile transport of Japanese eels (Anguilla japonica)2019

    • Author(s)
      Hsiung, K-M, Kimura S
    • Journal Title

      Deep-Sea Research Part II

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.dsr2.2019.104685

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ウナギから見た森里川海の絆の再生と環境DNA分析2019

    • Author(s)
      亀山哲
    • Journal Title

      国環研ニュース

      Volume: 38 Pages: 5-8

  • [Journal Article] Estimating shedding and decay rates of environmental nuclear DNA with relation to water temperature and biomass2019

    • Author(s)
      Jo T, Murakami H, Masuda R, Minamoto T
    • Journal Title

      Environmental DNA

      Volume: 2 (2) Pages: 140-151

    • DOI

      doi.org/10.1002/edn3.51

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環境DNA分析から見たニホンウナギの分布2019

    • Author(s)
      笠井亮秀
    • Organizer
      うな丼の未来シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 環境DNA分析によるニホンウナギの分布推定2019

    • Author(s)
      笠井亮秀
    • Organizer
      環境DNA学会第2回神戸大会
  • [Presentation] 環境 DNA手法を用いた日本縁辺部におけるニホンウナギの分布可能性の解明2019

    • Author(s)
      定行洋亮・笠井亮秀・山下 洋・東 信行・山中裕樹・亀山 哲・久米 学・和田敏裕・木村伸吾
    • Organizer
      2019年度水産海洋学会
  • [Presentation] Environmental DNA metabarcoding as a tool of Biodiversity Assessment2019

    • Author(s)
      Akihide Kasai
    • Organizer
      International Biodiversity Conference 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 川ウナギの分布と生息環境:堰の影響と微生息環境に着目して2019

    • Author(s)
      久米学・山下 洋
    • Organizer
      2019年度応用生態工学会
  • [Presentation] Understanding of the Complex Relationship in the Connectivity of Hills, Humans and Oceans (CoHHO)2019

    • Author(s)
      Yamashita Yoh
    • Organizer
      International Biodiversity Conference 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 環境DNA分析における採水場所の違いが魚類種組成データに与える影響2019

    • Author(s)
      渡邊和希、廣原嵩也、永峰義寛、山内寛、重吉実和、芦野洸介、山中裕樹
    • Organizer
      第23回応用生態工学会
  • [Presentation] Current movement in and around environmental DNA analysis in Japan2019

    • Author(s)
      Hiroki Yamanaka
    • Organizer
      eDTEW
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニホンウナギの来遊過程に与える地球環境変動の影響2019

    • Author(s)
      木村伸吾
    • Organizer
      2019年度東京大学大気海洋研究所共同利用研究集会「海洋生態系モデリングシンポジウム」
  • [Presentation] 東北地方沿岸域へのシラスウナギの輸送過程2019

    • Author(s)
      中村栄司・三宅陽一・木村伸吾
    • Organizer
      2019年度水産海洋学会研究発表大会
  • [Presentation] テレメトリーによる利根川水系小規模河川におけるニホンウナギの行動生態調査2019

    • Author(s)
      松田泰知・木村伸吾
    • Organizer
      うな丼の未来7ウナギのいま
  • [Presentation] 静岡県小規模河川におけるニホンウナギの分布・成長特性2019

    • Author(s)
      木村伸吾・上田萌人
    • Organizer
      うな丼の未来7ウナギのいま
  • [Presentation] 河川規模の相違がニホンウナギの回遊行動に与える影響2019

    • Author(s)
      木村伸吾
    • Organizer
      令和元年度河川基金研究成果発表会
  • [Presentation] ニホンウナギの生息適地の推定~森里川海の絆の再生を目指して~2019

    • Author(s)
      亀山哲
    • Organizer
      森里海を結ぶ柳川UNAGIフォーラム 2019
    • Invited
  • [Presentation] 2019年度日本分子生物学会大会2019

    • Author(s)
      徐寿明・有本美於・村上弘章・益田玲爾・源利文
    • Organizer
      魚類の核およびミトコンドリアに由来する環境DNAの粒子径サイズ分布

URL: 

Published: 2021-01-27  

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