堆積物コアDNAを用いた海跡湖の近過去魚類群集と環境変遷との関係解明

利用沉积物核心 DNA 阐明沿海湖泊近期鱼类群落与环境变化之间的关系

• 批准号: 21H03649
• 负责人: 高原 輝彦
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Shimane University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03649/
• 关键词: 環境DNA; 海跡湖; 魚類メタバーコーディング; 山陰; 環境DNAメタバーコーディング; 堆積物コア; 汽水湖; 魚類相; 環境復元; 種特異的検出; 堆積物コアDNA; 宍道湖; 魚介類; 水草; メタバーコーディング; 魚類群集

海跡湖の湖底に堆積したコアには、自然災害や社会・経済的な影響による環境変遷の履歴が保存されている。この堆積物コアの情報を読み解くことで、過去の環境変遷にともなって海跡湖がどのような影響を受けてきたのかを明らかにできる。そこで本研究では、環境DNA分析（環境中のDNA断片から生物の生息情報を簡便に推定できる技術）を用いて、堆積物コアDNAから生産者や高次消費者、および、水産有用種を含む生物群集の復元を行い、復元された環境DNA情報と環境変遷の関係を解明することを目的として進める。その際、異なる地域性をもつ山陰の海跡湖をモデルケースにすることで、海跡湖の近過去魚類群集と環境変遷の関係の一般則と地域固有性の両側面を明らかにすることを試みる。これまでに、2020年・2022年に採取した宍道湖の堆積物コアサンプル複数本、および、2022年に採取した中海の堆積物コアサンプル1本を用意することができた。現在、これらのサンプルを1-2cmの層ごとに分けた後、DNAの抽出処理と測定を随時進めている。宍道湖のいくつかのサンプルを用いて環境DNAメタバーコーディング解析を実施した結果、コノシロを中心とした魚類DNAを検出することができた。さらに、種特異的な環境DNA分析の結果、二枚貝ヤマトシジミや水草ツツイトモ・リュウノヒゲモ、その他、複数の魚種などの環境DNAを推定約50年前の堆積物中からも検出可能であることが示唆された。さらに、環境DNAメタバーコーディングによるコノシロの検出DNAリード数とコノシロ特異的プライマーを用いて測定した環境DNA濃度には正の相関が示唆された。汽水湖の堆積物コアに含まれる環境DNAを解析することによって、マクロ水棲生物の生息状況を推定することが可能であり、加えて、種特異的分析による対象種の環境DNA濃度の変化から、過去の個体群変動を推定できる可能性が見出された。

The accumulation of marine sediments, natural disasters, social and economic impacts, environmental changes and environmental protection The accumulation of these materials is a matter of understanding and understanding, and the environmental changes in the past are affected by the changes in the sea and lake. This study aims to clarify the relationship between environmental DNA fragmentation and environmental change by analyzing environmental DNA fragments, DNA producers, consumers, aquatic useful species, and biological communities. The relationship between fish population and environmental change in recent years is generally based on the characteristics of different regions. In 2020 and 2022, the deposit in the lake will be collected. In 2022, the deposit in the middle sea will be collected. Now, after the DNA extraction and determination, the DNA extraction and determination can be carried out at any time. In the middle of the lake, the fish DNA was detected by the environmental DNA analysis. The results of species-specific environmental DNA analysis show that two shellfish, two species, and two species are estimated to be deposited about 50 years ago. In addition, the environmental DNA concentration was determined by the number of DNA samples and the number of DNA samples. Analysis of environmental DNA concentrations in the sediment of a soda lake and estimation of the living conditions of aquatic organisms are possible, enhanced and species-specific analyses are possible to determine changes in environmental DNA concentrations of target species and estimation of past population movements.

项目成果

宍道湖堆積物コアを用いた水草DNA解析とCNS元素分析による古環境の推定

利用宍道湖沉积岩芯进行水生植物 DNA 分析和 CNS 元素分析来估计古环境

• 发表时间: 2023
• 作者: スナンター ジュイジョンラック;澤井光;佐藤稔;所千晴;山岸聖・仲村康秀・瀬戸浩二・高原輝彦
• 通讯作者: 山岸聖・仲村康秀・瀬戸浩二・高原輝彦

sedaDNAを用いた宍道湖における過去の車軸藻類の復元

使用sedaDNA重建宍道湖过去的腋藻

• 发表时间: 2022
• 作者: 庄子元;甲斐智大;小室隆・神門利之・加藤季晋，引野愛子・山岸聖・高原輝彦・後藤益滋・坂田雅之・源利文
• 通讯作者: 小室隆・神門利之・加藤季晋，引野愛子・山岸聖・高原輝彦・後藤益滋・坂田雅之・源利文

Filtration extraction method using a microfluidic channel for measuring environmental DNA

使用微流体通道的过滤提取方法测量环境DNA

• DOI: 10.1111/1755-0998.13657
• 发表时间: 2022
• 期刊: Molecular Ecology Resources
• 影响因子: 7.7
• 作者: Fukuzawa Takashi;Kameda Yuichi;Nagata Hisao;Nishizawa Naofumi;Doi Hideyuki
• 通讯作者: Doi Hideyuki

Estimation of biodiversity metrics by environmental DNA metabarcoding compared with visual and capture surveys of river fish communities

• DOI: 10.1111/fwb.13714
• 发表时间: 2021-04-13
• 期刊: FRESHWATER BIOLOGY
• 影响因子: 2.7
• 作者: Doi, Hideyuki;Inui, Ryutei;Kono, Takanori
• 通讯作者: Kono, Takanori

DNAメタバーコーディング等を応用した生態系構造の長期的変遷解明

利用DNA元条形码等阐明生态系统结构的长期变化。

• 发表时间: 2022
• 作者: Purnomo Adi Setyo;Sariwati Atmira;Kamei Ichiro;仲村康秀・瀬戸浩二・安藤卓人・香月興太・齋藤文紀・小木曽映里・山岸聖・高原輝彦
• 通讯作者: 仲村康秀・瀬戸浩二・安藤卓人・香月興太・齋藤文紀・小木曽映里・山岸聖・高原輝彦