環境ＤＮＡ分析法の確立によるウナギ産卵生態研究の新展開

环境DNA分析方法建立，鳗鱼产卵生态学研究新进展

基本信息

批准号：
18J10466
负责人：
竹内綾
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Nihon University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、室内実験にて環境DNA検出系の確立と、環境DNAの放出量やその分解過程などの基礎情報の蓄積を行い、これらの成果をもとに、実際の調査航海にて環境DNA法がウナギ産卵地点探索技術として有用であるか否かを検討することを目的としている。本年度は、主に以下3つの実験を実施した。まず（1）極めて希薄な環境DNAを確実に種同定できる方法を検討した結果、ウラシルを合成できる大腸菌を用いたクローニング法を行うことにより、水槽水の環境DNA抽出物の1000倍希釈溶液からでさえ、ニホンウナギの塩基配列を取得できた。また、本法を外洋水に適用した結果、微量な環境DNAがニホンウナギであると種同定できた。本法の確立は、定量PCRにおいて陽性と判断された環境DNAサンプルの誤同定を避け、偽陽性のリスク減少を可能にした。次に（2）人為催熟したニホンウナギ親魚を水槽に収容して産卵行動を誘起し、その水槽水を17:00から7:00まで2時間毎に採水した。同時に、水槽中の卵の有無を確認した。得られた水試料を分析した結果、3:00以降に大量のミトコンドリア環境DNA量が検出された。卵は、5:00と7:00に水槽から得られた。さらに（3）2017年に実施された産卵場調査航海にて採水した水試料の追加実験を行った。その結果、新月6日前に2地点の水深400mと600mから微量な環境DNAを検出できた。さらに、ニホンウナギの産卵ピークである新月3日前に、1地点の水深400mから相対的に高濃度のニホンウナギ環境DNAを検出できた。高濃度の環境DNA検出から、新月3日前にニホンウナギの産卵行動が生じたものと推測された。以上より、本研究は、外洋において魚類の産卵生態に環境DNA法を適用し、さらに本法がウナギ産卵地点探索技術として有用であることを示した初の事例となった。

在这项研究中，我们通过实验室实验建立了环境DNA检测系统，并积累了环境DNA释放量及其分解过程等基本信息，并基于这些结果进行了实际的研究巡航，以达到检测环境DNA的目的。本研究旨在检验该方法是否可用作检测鳗鱼产卵地点的技术。今年，我们主要进行了以下三个实验。首先，(1)我们研究了一种可以从极度稀释的环境DNA中可靠地识别物种的方法通过使用能够合成尿嘧啶的大肠杆菌进行克隆方法，我们发现将水族馆水中的环境DNA提取物稀释1000倍溶液可以进行鉴定。尽管如此，我们还是获得了日本鳗鱼的碱基序列。此外，由于将这种方法应用于开放海水，微量的环境 DNA 能够识别出该物种是日本鳗鱼。该方法的建立，避免了定量PCR阳性环境DNA样本的误判，降低了假阳性的风险。接下来，(2)将人工成熟的日本鳗鱼亲鱼放入水族箱中以诱导产卵行为，并且从下午5:00至上午7:00每2小时对水族箱水进行取样。同时检查水族箱内有无鱼卵。对获得的水样进行分析的结果是，在3:00之后检测到大量线粒体环境DNA。鱼卵于5:00和7:00从水族馆获得。此外，(3) 使用 2017 年产卵场调查巡航期间收集的水样进行了额外的实验。结果，在新月前六天，在400 m和600 m深度的两个地点检测到了微量环境DNA。此外，在新月前三天即日本鳗鱼的产卵高峰期，在400m深处的某一地点检测到了较高浓度的日本鳗鱼环境DNA。根据对高浓度环境DNA的检测，推断日本鳗鱼的产卵行为发生在新月前三天。基于上述，本研究首次将环境DNA方法应用于公海鱼类的产卵生态，并证明该方法作为寻找鳗鱼产卵地点的技术是有用的。

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）

First use of oceanic environmental DNA to study the spawning ecology of the Japanese eel Anguilla japonica

首次利用海洋环境DNA研究日本鳗鲡产卵生态

DOI：
10.3354/meps12828
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
2.5
作者：
Takeuchi; Aya; Shun Watanabe; Satoshi Yamamoto; Michael J. Miller; Tatsuhiro Fukuba; Tetsuya Miwa; Tatsufumi Okino; Toshifumi Minamoto; Katsumi Tsukamoto
通讯作者：
Katsumi Tsukamoto

環境DNA法によるニホンウナギ産卵行動の探索の試み

尝试利用环境DNA方法探索日本鳗鱼的产卵行为

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
竹内綾
通讯作者：
竹内綾

環境DNAで探るニホンウナギ産卵生態の謎

利用环境DNA探索日本鳗鱼产卵生态之谜

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
竹内綾・渡邊俊・山本哲史・山田祥朗・岡村明浩・堀江則行・三河直美・樋口貴俊・黒木真理・沖野龍文・三輪哲也・Michael J. Miller・小島隆人・塚本勝巳
通讯作者：
竹内綾・渡邊俊・山本哲史・山田祥朗・岡村明浩・堀江則行・三河直美・樋口貴俊・黒木真理・沖野龍文・三輪哲也・Michael J. Miller・小島隆人・塚本勝巳

Release of eDNA by different life history stages and during spawning activities of laboratory-reared Japanese eels for interpretation of oceanic survey data.

实验室饲养的日本鳗鱼不同生活史阶段和产卵活动期间释放的 eDNA，用于解释海洋调查数据。

DOI：
10.1038/s41598-019-42641-9
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
4.6
作者：
Takeuchi Aya; Iijima; T.; Kakuzen; W.; Watanabe; S.; Yamada; Y.; Okamura; A.; Horie; N.; Mikawa; N.; Miller; M.J.; Kojima; T.; Tsukamoto; K.
通讯作者：
K.

Is environmental DNA analysis useful for detecting spawning events of fishes in ocean? 環境DNAは外洋における魚類の産卵イベントの検出に使えるか？

环境 DNA 分析对于检测海洋鱼类的产卵事件有用吗？