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2021 Fiscal Year Annual Research Report

沿岸堆積物コアでの環境DNAメタバーコーディングによる近過去魚類群集の復元

Research Project

Project/Area Number 19H04284
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

土居 秀幸  兵庫県立大学, 情報科学研究科, 准教授 (80608505)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 加 三千宣  愛媛大学, 沿岸環境科学研究センター, 准教授 (70448380)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords環境DNA / 堆積物 / 魚類 / メタバーコーディング
Outline of Annual Research Achievements

堆積物コア試料による近過去の生態系情報の復元は、近過去の気候変動や地形変化、災害前後による生態系状態について考察し、生態系変動予 測に利用できる データを得ることができる有力な手法である。しかし、これまでの魚類に関する古海洋学的研究では、堆積物中で鱗が残るイワ シ類に限られ、その他の魚類群集 全体については復元する手立てがこれまでなかった。本研究では堆積物コア中に残存する環境DNAに着目する 。環境DNAとは環境中に含まれる様々な生物由来の DNA断片のことであり、これを採集し、解析することによって、環境中にどんな生物種が生息 しているかを明らかにすることができる。 今年度(2021年度) は、2020年度に引き続き、別府湾最深部から堆積物コア試料を採取して、環境DNA解析を行った。
この、海底堆積物を対象に魚類の DNA をそれぞ れ網羅的に増幅するMIFishユニバーサルプライマーを用いて 環境 DNA メタバーコーディングを行い、それらの種が実際に海底堆積物から検出できることを確認した。 定量メタバーコーディングについては、やはり抽出DNA量の少なさからか、解析に至るほどの精度での解析はできなかった。しかし、MIFishユニバーサルプライマーを用いて堆積物サンプルについてメタバーコーディングが可能であることは実証できた。さらに、今年度は新たにカタクチイワシ特異的な遺伝的多様性を評価する領域(チトクロムb)に新規にプライマーを設計し、それを用いて遺伝的多様性を評価した。その結果、8つのハプロタイプが検出できた。主に表層で多くのハプロタイプが検出されたが、深部からのサンプルでもいくつかのハプロタイプが検出された。こちらの遺伝的多様性の研究はまだ完成していないため、今後さらに研究を展開したいと考えている。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Reconstruction of 100-year dynamics in Daphnia spawning activity revealed by sedimentary DNA.2022

    • Author(s)
      Narumi Tsugeki, Kai Nakane, Hideyuki Doi, Natsuki Ochi and Michinobu Kuwae
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 1741

    • DOI

      10.1038/s41598-021-03899-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Causal analysis of the temperature impact on deep-sea biodiversity.2021

    • Author(s)
      Hideyuki Doi , Moriaki Yasuhara and Masayuki Ushio
    • Journal Title

      Biology Letters

      Volume: 17 Pages: 20200666

    • DOI

      10.1098/rsbl.2020.0666

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of biodiversity metrics by environmental DNA metabarcoding compared with visual and capture surveys of river fish communities.2021

    • Author(s)
      Hideyuki Doi, Ryutei Inui, Shunsuke Matsuoka, Yoshihisa Akamatsu, Masuji Goto, and Takanori Kono
    • Journal Title

      Freshwater Biology

      Volume: 66 Pages: 1257-1266

    • DOI

      10.1111/fwb.13714

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2022-12-28  

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