Study on fish community structure using environmental DNA under the Arctic sea ice

利用环境DNA研究北极海冰下鱼类群落结构

基本信息

批准号：
22H02415
负责人：
笠井亮秀
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02415/
关键词：
環境DNA 北極海魚類群集構造海氷流氷

项目摘要

氷上から氷下の水を適切に採水できる方法を検討した。その結果，バンドン型採水器を用いて採水する方法が最も効率が良かった。また零下の屋外環境でろ過を行うことは，長時間サンプル水を屋外に置いておくと水が凍ったり，濾過機器が正常に作動しなかったりするため，適切ではないと判断された。できるだけ速やかに屋内に移動し，屋内でろ過を行うのが安全である。上記の結果に基づき，冬季に流氷が到来するオホーツク海において，砕氷船を用いて流氷の中に分け入り，バンドン採水器によって流氷下の海水を採集した。またカナダビクトリア島のケンブリッジベイに赴き，定着氷の下の環境DNAをサンプリングした。さらに，それぞれの海氷や湖氷の下の水だけでなく，氷も採集した。一部の氷については環境DNAの分析を行い，氷が形成された時期すなわち観測時期よりも前の時期のDNAが氷に含まれており，その時の魚類相を推定できる可能性があることが示された。環境DNAの検出に及ぼすサンプリング手法の影響を調べるために、亜熱帯・亜寒帯の北西太平洋および北極海において、孔径の異なるフィルター（0.22μmと0.45μm）を用いた反復サンプリングを行い、メタバーコーディングに基づく魚類環境DNA検出結果を比較した。その結果、検出された分類群の蓄積曲線はほとんどの場合飽和しないと予測された。そして、通常のサンプリングでは外洋での種多様性を十分に評価するには不十分であり、数十サンプルまたはかなりのろ過量が必要であることがわかった。濾過レプリカ間のJaccard非類似度は、どのサイトでもフィルターのタイプ間の非類似度と同程度であった。亜熱帯と亜寒帯の地点では、ターンオーバーにより非類似度が決まっていた。一方、チュクチ海ではネスティングが非類似度を支配し、0.22μmフィルターが0.45μmフィルターよりも効率よく環境DNAを収集できることが示された。

我们研究了一种方法，可以正确从冰下的冰中收集水。结果，最有效的方法是使用万隆型水采样器收集水。只要样品水会冻结，并且过滤设备无法正常工作，也认为在零室外环境中进行过滤是无效的。尽快在室内移动并在室内过滤是安全的。基于上述结果，在冬季漂浮冰的海洋中，使用冰冰块将冰块划分为漂移冰，并使用Bandung水上采样器收集了浮冰的海水。我们还去了剑桥湾，维多利亚岛，加拿大，并在殖民冰下取样了环境DNA。此外，不仅收集了每个海冰和湖冰下的水，而且还收集了冰。对于某些冰，分析了环境DNA，并表明冰包含从冰的形成或观察期之前或观察期之前的DNA，这可以估算鱼相。为了研究采样技术对环境DNA检测的影响，比较了在亚热带和亚北极区域中使用不同孔径（0.22μm和0.45μm）的过滤器进行重复采样，并比较了基于Metabar编码的鱼类环境DNA检测的结果。结果，可以预测在大多数情况下，检测到的分类单元的积累曲线均未饱和。然后发现正常采样不足以完全评估开阔的海洋物种多样性，需要数十个样品或大量的过滤体积。过滤后的副本之间的jaccard差异与任何位点的滤波器类型之间的差异相当。在亚热带和亚北极区域，差异度通过营业额确定。另一方面，嵌套在楚科奇海中占主导地位，表明0.22μm过滤器比0.45μm过滤器更有效地收集环境DNA。

项目成果

期刊论文数量（5）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

環境DNA解析　～外洋域の生物多様性を探る～

环境 DNA 分析 ~ 探索公海的生物多样性 ~

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Izutsu;A.;Tadokoro;D.;Habara;S.;Ugachi;Y.;and Shimizu;M.;笠井亮秀
通讯作者：
笠井亮秀

夏の知床半島周辺海域における魚類相

夏季知床半岛周边海域的鱼类群

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Cui Wenda;Takahashi Eisuke;Morro Bernat;Balseiro Pablo;Albalat Amaya;Pedrosa Cindy;Mackenzie Simon;Nilsen Tom O.;Sveier Harald;Ebbesson Lars O.;Handeland Sigurd O.;Shimizu Munetaka;櫻木雄太・川上達也・笠井亮秀・山村織生・三谷曜子
通讯作者：
櫻木雄太・川上達也・笠井亮秀・山村織生・三谷曜子

Distribution of Polar cod, Boreogadus saida, in the Chukchi Sea inferred from environmental DNA analysis

根据环境 DNA 分析推断楚科奇海极地鳕鱼 (Boreogadus saida) 的分布