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湖沼生態系への温暖化対策の影響解明に向けた環境DNAによる新たな評価手法の構築

利用环境DNA构建新的评估方法来阐明全球变暖对策对湖泊生态系统的影响

基本信息

批准号：
21K12273
负责人：
槻木玲美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Matsuyama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

项目摘要

我が国最大の湖である琵琶湖は、温暖化の進行で懸念される豪雨の頻発化に備え、1992年から水位操作が施行されている。この水位操作は湖岸帯や浅瀬を産卵場として利用する魚に深刻なダメージを与え、餌であるプランクトン相にも影響が及んでいる可能性があり、生態系全体への影響が懸念されている。しかし、これまで主要な餌である動物プランクトン相の長期動態は、よく判っていなかった。このような中、生物観測技術として注目される環境DNAの活用が、生物の長期変化を明らかにする古生物分野でも急速に進展しつつある。そこで本研究は、新たに堆積試料中の環境DNA（堆積物DNA）を駆使して、これまで長期動態を捉えることが難しかった動物プランクトンやプランクトンに大きな影響を与えうる寄生者を含む微生物相の長期変化を再現し、水位調節のような環境変化が琵琶湖生態系にどのような影響を与えてきたのかを解明することを目的としている。これまでに主要な動物プランクトンのEodiaptomus japonicus（ヤマトヒゲナガケンミジンコ）やカブトミジンコ（Daphnia galeata）・プリカリアミジンコ（Daphnia pulicaria）を対象に、定量PCR法により過去100年にわたる各種の堆積物DNA濃度の変化を明らかにした。今年度はカイアシ類の結果を公表し（Nakane et al. 2023）、ミジンコ類の結果（Tsugeki et al. 2022）と合わせて堆積物DNAによる動物プランクトン動態復元の有効性について先駆的に明らかにしてきた。また大型のプリカリアミジンコに関して、本種の侵入や増加要因についてさらなる解析を進めたところ、1990年代以降の魚類資源低迷が本種の侵入と定着を容易にし、興味深いことに本種の拡大が近年、琵琶湖で問題視されている大型植物プランクトンの大発生に寄与した可能性を見出した（Tsugeki et al. in preparation）。

The largest lake in China, Biwa Lake, is warming and frequent rain. The water level operation was carried out in 1992. The water level operation of the lake shore is shallow, the spawning ground is shallow, the fish is deep, the fish is deep. The long-term dynamics of the animal's growth and development The use of environmental DNA and the long-term evolution of organisms have made rapid progress in this area. In this study, the environmental DNA (accumulation DNA) in the newly accumulated samples was affected by the long-term dynamics of animal species and parasites, and the long-term changes of microbial phase and water level regulation in the lake ecosystem. The main animal species is Eodiaptomus japonicus (Daphnia galeata), Daphnia pulicaria (Daphnia pulicaria), and quantitative PCR has been used to detect DNA concentrations in various deposits over the past 100 years. The results of this year's study were published (Nakane et al. 2023) and published (Tsugeki et al. 2022). The main reasons for the increase in the invasion of this species have been analyzed. The decline in fish resources since the 1990s has made it easy for this species to invade and stabilize. The interest is deep. In recent years, the problem of Biwa Lake has been discussed. The possibility of large plant invasion has been shown (Tsugeki et al. in preparation).

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

堆積物記録から復元された琵琶湖の動・植物プランクトン動態：水位管理・気象と栄養塩変化の影響

根据沉积物记录重建琵琶湖动物和浮游植物动态：水位管理、气候和养分变化的影响

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
槻木玲美;Eric Capo;越智梨月;鏡味麻衣子;土居秀幸;早川和秀;加三千宣
通讯作者：
加三千宣

SLU(スウェーデン)

SLU（瑞典）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Reconstruction of 100-year dynamics in Daphnia spawning activity revealed by sedimentary DNA.

DOI：
10.1038/s41598-021-03899-0
发表时间：
2022-02-02
期刊：
Scientific reports
影响因子：
4.6
作者：
Tsugeki N;Nakane K;Doi H;Ochi N;Kuwae M
通讯作者：
Kuwae M

Sedimentary DNA can reveal the past population dynamics of a pelagic copepod

沉积DNA可以揭示远洋桡足类过去的种群动态

DOI：
10.1111/fwb.14096
发表时间：
2023
期刊：
Freshwater Biology
影响因子：
2.7
作者：
Kai Nakane;Xin Liu;Hideyuki Doi;Gael Dur;Michinobu Kuwae;Syuhei Ban;Narumi Tsugeki
通讯作者：
Narumi Tsugeki

堆積物DNAにより復元された動物プランクトンの過去100年にわたる産卵量の変動

利用沉积物 DNA 重建过去 100 年来浮游动物产卵的变化