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2017 Fiscal Year Research-status Report

魚類の大量死イベントの予測手法の開発:水中の環境mRNAとストレス物質を用いて

Research Project

Project/Area Number 17K00581
Research InstitutionShimane University

Principal Investigator

高原 輝彦  島根大学, 生物資源科学部, 助教 (10536048)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 土居 秀幸  兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (80608505)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords環境DNA / 環境mRNA / 魚介類 / 大量死 / 宍道湖
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、島根県宍道湖を主要な調査フィールドとして、環境mRNA技術とストレス物質分析を用いて、水域における生物大量死のリスク評価、及び、予測モニタリング手法を開発する。そのために、宍道湖においてこれまでに大量死が確認されている水生動物(コノシロなど)を対象にして研究を進める予定である。まず野外では、宍道湖等で採水調査を3年間毎月継続してサンプルの蓄積を行い、随時、分析作業を行う。また室内では、飼育実験を実施して貧酸素などの環境条件下において対象種から放出される環境mRNA量やストレス物質などの関係について検証する。それらの結果から、大量死の要因と遺伝子発現、ストレス反応の強弱などとの対応について明らかにする。
今年度は、島根県の宍道湖-中海を調査フィールドにして、月に1回、14箇所において表層水1Lを採取して、サンプルの処理と蓄積を進めた。それと併行して、コノシロに加えて、コノシロの近縁種のニシン目ニシン科のウルメイワシ、サッパ、ニシン、キビナゴと、ニシン目カタクチイワシ科のカタクチイワシについて、データベースから遺伝子情報配列(チトクロームBなど)を抽出して解析を進めた。また、環境DNA、環境mRNA、ストレス物質の測定用の水サンプルを採取できる飼育実験環境の整備を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

実験室のスペースなどの問題から水槽を用いた室内実験系の確立がやや遅れていた。しかし現在までに、飼育実験の環境を整えることができ、随時、予定していた実験にも取りかかっており、問題なく本研究計画を遂行できるものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

H30年度は、前年度からの野外調査と飼育実験を継続するとともに、蓄積されたサンプル分析も随時進める予定である。得られた成果については国際学術論文や学会などで発表するほか、一般市民向けのサイエンス・カフェや公開講座などでも紹介していく予定である。

Causes of Carryover

当初、設備備品費として計上していた固相溶出送液装置を用いた作業を手動でも対応可能であることが判明し購入しなかった。一方で当初の計画よりもサンプル数が増加しているため、今年度の未使用分は次年度のサンプル処理に必要な消耗品などの予算として使用する。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] An analytical framework for estimating aquatic species density from environmental DNA2018

    • Author(s)
      Chambert Thierry、Pilliod David S.、Goldberg Caren S.、Doi Hideyuki、Takahara Teruhiko
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 8 Pages: 3468~3477

    • DOI

      10.1002/ece3.3764

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 水生動物の生物量、季節分布と移動における環境DNAを用いた推定2017

    • Author(s)
      高原輝彦
    • Journal Title

      環境技術

      Volume: 46 Pages: 636~641

  • [Journal Article] 環境DNAモニタリング手法の課題と展望2017

    • Author(s)
      源利文、内井喜美子、高原輝彦、土居秀幸
    • Journal Title

      環境技術

      Volume: 46 Pages: 648~652

  • [Journal Article] 流水中におけるカワムツの生物量と環境DNA量の関係性-水路実験と野外への適用-2017

    • Author(s)
      乾隆帝、赤松良久、高原輝彦、後藤益滋、一松晃弘
    • Journal Title

      河川技術論文集

      Volume: 23 Pages: 651~656

  • [Journal Article] Isopropanol precipitation method for collecting fish environmental DNA2017

    • Author(s)
      Doi Hideyuki、Uchii Kimiko、Matsuhashi Saeko、Takahara Teruhiko、Yamanaka Hiroki、Minamoto Toshifumi
    • Journal Title

      Limnology and Oceanography: Methods

      Volume: 15 Pages: 212~218

    • DOI

      10.1002/lom3.10161

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Usefulness and limitations of sample pooling for environmental DNA metabarcoding of freshwater fish communities2017

    • Author(s)
      Sato Hirotoshi、Sogo Yuki、Doi Hideyuki、Yamanaka Hiroki
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 7 Pages: 14860

    • DOI

      10.1038/s41598-017-14978-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct seasonal migration patterns of Japanese native and non-native genotypes of common carp estimated by environmental DNA2017

    • Author(s)
      Uchii Kimiko、Doi Hideyuki、Yamanaka Hiroki、Minamoto Toshifumi
    • Journal Title

      Ecology and Evolution

      Volume: 7 Pages: 8515~8522

    • DOI

      10.1002/ece3.3346

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of an endangered aquatic heteropteran using environmental DNA in a wetland ecosystem2017

    • Author(s)
      Doi Hideyuki、Katano Izumi、Sakata Yusuke、Souma Rio、Kosuge Toshihiro、Nagano Mariko、Ikeda Kousuke、Yano Koki、Tojo Koji
    • Journal Title

      Royal Society Open Science

      Volume: 4 Pages: 170568~170568

    • DOI

      10.1098/rsos.170568

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Environmental DNA method for estimating salamander distribution in headwater streams, and a comparison of water sampling methods2017

    • Author(s)
      Katano Izumi、Harada Ken、Doi Hideyuki、Souma Rio、Minamoto Toshifumi
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 12 Pages: e0176541

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0176541

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 環境DNAを用いた宍道湖ヤマトシジミ資源量推定への試み2018

    • Author(s)
      高原輝彦、田口淳也、池淵貴志、内田浩、石田健次、山岸聖、尾形茂紀、土居秀幸、源利文
    • Organizer
      第65回日本生態学会大会
  • [Presentation] 環境DNAを用いたため池におけるタガメの分布状況推定2018

    • Author(s)
      尾形茂紀、西脇淳浩、山添寛治、須貝杏子、高原輝彦
    • Organizer
      第65回日本生態学会大会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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