Development of monitoring method for freshwater bivalves using DNA and evaluation of cyanobacterial assimilation ability

淡水双壳类DNA监测方法开发及蓝藻同化能力评价

• 批准号: 21J13090
• 负责人: 菅原 巧太朗
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Akita Prefectural University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13090/
• 关键词: 二枚貝; タテボシガイ; グロキディウム幼生; 環境DNA; アオコ; 藍藻; バイオマニピュレーション; 水質浄化

昨年度のタテボシガイのアオコに対する水質浄化ポテンシャルの試算ではアオコ発生時を想定していたが、本年度はアオコ発生初期における試算を行った。アオコ発生初期を想定した藻類低濃度条件（2 mgC／L）におけるタテボシガイの藍藻資化速度は3.5 mgC／個体／日であり、現状のタテボシガイによる水質浄化ポテンシャルは、推定現存量と資化速度を掛け合わせ、1日あたり0.46 kgCと試算された。一方で、アオコ発生初期の八郎湖全層におけるアオコ由来の炭素量は7200 kgCであり、現状の密度ではアオコ抑制は困難であることが示された。また、密度調査の結果から、タテボシガイは中砂（126～250 マイクロメートル）を多く含む底質を好むことが明らかになり、中砂を多く含むエリアは、八郎湖の湖面積の約25%、7.9平方キロメートルに相当することが明らかになった。タテボシガイの分布拡大が期待される八郎湖25%面積に25個体、50個体、100個体のタテボシガイの定着が達成できたと仮定すると、アオコ由来の炭素を全量資化するのにかかる日数は、それぞれ、10日、5日、3日と試算された。したがって、タテボシガイの密度を増強できれば、アオコ抑制に資することができると期待された。さらに、当初の計画には位置づけられていなかった稚貝の着底状況を調査する手法の検討では、新たにタテボシガイに種特異的な核DNAのITS領域を増幅するプライマーセットを設計した。核DNAマーカーは、従来のミトコンドリアDNAマーカーと比較して、最大で数千倍の環境DNAコピーを定量できることが明らかになり、現場での検出に課題は残されているものの、従来の手法を改善することができた。

去年对蓝藻水华的水质净化潜力的试算是基于蓝藻水华正在发生的假设，但今年我们对蓝藻水华的早期阶段进行了试算。在低藻浓度条件下（2 mgC/L），假设蓝藻水华的早期阶段，垂直蜗牛对蓝绿藻的同化率为3.5 mgC/个体/天，综合起来估计为0.46。千克C每天。另一方面，在藻类生长初期，八郎湖整个层中来自藻类的碳量为7200 kgC，这表明在电流密度下很难抑制藻类。此外，密度调查结果显示，立螺更喜欢含有大量中砂（126至250微米）的基质，含有大量中砂的区域约占湖泊面积的25%据透露，面积为7.9平方公里。假设在八郎湖 25% 的面积中建立了 25 只、50 只和 100 只垂直海螺，预计垂直海螺的分布范围将扩大，则需要的天数吸收藻华产生的全部碳的估计时间分别为 10 天、5 天和 3 天。因此，预计增加垂直蜗牛的密度将有助于抑制蓝绿藻。此外，在考虑研究原计划中未包括的幼年贝类底部状态的方法时，设计了一套新的引物组来扩增长尾贝类特有的核DNA ITS区域。贝类。核 DNA 标记已被证明能够量化高达传统线粒体 DNA 标记数千倍的环境 DNA 拷贝数，这改进了以前的方法，尽管现场检测仍然存在挑战。

项目成果

イシガイ科二枚貝タテボシガイのDNA放出特性及び富栄養化湖沼八郎湖における環境DNAの検出

富营养化八郎湖池鱼科双壳类DNA释放特征及环境DNA检测

• 发表时间: 2021
• 作者: Natsuko Tsurudome;Yuji Minami;Katsuko Kajiya;菅原巧太朗
• 通讯作者: 菅原巧太朗

環境DNAを用いた淡水二枚貝タテボシガイの分布調査手法の確立及びアオコに対する水質浄化ポテンシャルの評価

利用环境DNA调查淡水双壳类脊椎动物分布的方法的建立及蓝绿藻水净化潜力的评价

• 发表时间: 2022
• 作者: 菅原巧太朗;大関高広;岡野邦宏;遠田幸生;渡邊美穂;宮田直幸
• 通讯作者: 宮田直幸

八郎湖におけるタテボシガイのグロキディウム幼生由来環境DNAと成貝密度の関係

八郎湖钩藻幼虫环境 DNA 与成蚌密度的关系

• 发表时间: 2022
• 作者: 菅原巧太朗;大関高広;岡野邦宏;渡邊美穂;宮田直幸
• 通讯作者: 宮田直幸

淡水二枚貝タテボシガイの異なる温度・餌料濃度条件における藍藻資化速度の定量

淡水双壳类不同温度和食物浓度条件下蓝绿藻同化率的量化

• 发表时间: 2021
• 作者: 菅原巧太朗;佐々木勇太;岡野邦宏;遠田幸生;渡邊美穂;宮田直幸
• 通讯作者: 宮田直幸

環境DNAを用いた淡水二枚貝タテボシガイの分布調査及び好適環境条件の探索

利用环境DNA调查淡水双壳类脊椎动物的分布并寻找合适的环境条件

• 发表时间: 2022
• 作者: 菅原巧太朗;大関高広;岡野邦宏;遠田幸生;渡邊美穂;宮田直幸
• 通讯作者: 宮田直幸