環境DNAによる魚類繁殖活動の推定

概要

Kobe University Repository : Kernel
PDF issue: 2024-05-02

Estimating the spawning activities of fish
species using environmental DNA

呉, 盧漢
(Degree)
博士（理学）

(Date of Degree)
2023-03-25

(Date of Publication)
2024-03-01

(Resource Type)
doctoral thesis

(Report Number)
甲第8546号

(URL)
https://hdl.handle.net/20.500.14094/0100482294
※ 当コンテンツは神戸大学の学術成果です。無断複製・不正使用等を禁じます。著作権法で認められている範囲内で、適切にご利用ください。

論 文 内 容 の 要 旨

名攻

氏専

呉慮漢

人間環境学専攻
指導教員氏名

源利文

論文題目（外国語の場合は，その和訳を併記すること。

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（環境 DNAによる魚類繁殖活動の推定）

論文要旨

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［課程博士用］

論文審査の結果の要旨
氏

名

呉

盧漢

Estimating the spawning activities of fish species using

論文題目

environmental DNA
(環 境 DNAに よ る 魚 類 繁 殖 活 動 の 推 定 )

判

審
査

定

合
職

格・不

名

合

区

分

主

査

教授

源 利文

副

査

教授

丑丸 敦史

副

査

教授

近江戸 伸子

副

査

教授

高見 泰興

副

査

格

氏

名

委
員

京都大学
教授

要

土居 秀幸
旨

本 博 士 論 文 で は ，水 中 の 環 境 D N A 情 報 を 利 用 し て ，魚 類 の 繁 殖 行 動 を モ ニ タ リ ン
グする手法の開発について述べられており，実験池を用いて決定された調査戦略
を用い，野外の水域において特定の種の繁殖行動をモニタリングする手法，およ
び生息する全ての魚種の繁殖行動を網羅的に把握する手法の開発に成功したこと
を 報 告 し て い る ．さ ら に ，そ れ ら の 結 果 に 基 づ き ，環 境 DNA分 析 に よ っ て 魚 類 の 繁
殖行動をモニタリングするためのフレームワークを提案した．
本論文は５章構成であり，全体を通した序論である第１章，野外の実験池にお
い て 繁 殖 活 動 に よ る 環 境 DNAの 濃 度 な ど へ の 時 空 間 的 な 影 響 を 明 ら か に し た 第 ２
章，ダム湖における長期的なモニタリングに基づいて３種の魚種の繁殖行動を明
らかにできることを実証的に示した第３章，同じダム湖において多種の繁殖行動
をまとめて推定することが可能であることを示した第４章，以上の個別研究で得
た 結 果 の 総 括 を 行 う と と も に 環 境 DNA分 析 に 基 づ く 魚 類 の 繁 殖 行 動 を 把 握 す る た
めの研究フレームワークを示した第５章，謝辞，引用文献，補遺からなる．
第 １ 章 で は ，環 境 DN A を 用 い て 生 物 の 繁 殖 行 動 を モ ニ タ リ ン グ す る 手 法 に 関 す る
現在までの進展を総括し，これまでに野外の自然水域に適用された研究例がほと
ん ど な い こ と や ， 環 境 DNA分 析 に よ っ て 得 ら れ る デ ー タ の 時 空 間 的 解 像 度 に 関

する研究が不足していることを指摘し，本論文の位置づけを説明している．第２
章 で は ，野 外 の 実 験 池 を 用 い た 実 験 に よ り ，コ イ の 繁 殖 行 動 時 に 放 出 さ れ る 高 濃 度 の
環 境 DNAの 時 空 間 的 な 挙 動 を 明 ら か に し ， そ の 結 果 か ら ， 野 外 調 査 を 行 う 際 の サ ン プ
リング地点間の距離やサンプリング頻度などの一般的な戦略を決定した．第３章で
は ， 福 島 県 の 三 春 ダ ム の 前 貯 水 池 を 調 査 地 と し て ， ２ 年 間 に わ た っ て 得 た 環 境 DNAサ
ン プ ル を 解 析 す る こ と で ，コ イ ，ブ ル ー ギ ル ，オ オ ク チ バ ス の ３ 魚 種 の 繁 殖 の タ イ ミ
ン グ や 場 所 を 推 定 で き る こ と を 示 す と と も に ，通 常 の 採 捕 調 査 の 結 果 か ら 得 ら れ た 実
際 の 繁 殖 の タ イ ミ ン グ と ， 環 境 DNA分 析 に よ っ て 推 定 さ れ た タ イ ミ ン グ が 概 ね 一 致 す
る こ と を 示 し た ．第 ４ 章 で は ，第 ３ 章 で 得 た 環 境 DNAサ ン プ ル を 用 い ，定 量 的 環 境 DNA
メ タ バ ー コ ー デ ィ ン グ 手 法 を 用 い る こ と で ，生 息 す る 全 て の 魚 種 の 繁 殖 行 動 を 網 羅 的
に 明 ら か に す る こ と が 可 能 で あ る こ と を 示 し た ．第 ５ 章 で は ，こ れ ら の 結 果 を 総 合 し ，
環 境 DNA分 析 に よ っ て 魚 類 な ど の 水 中 生 物 の 繁 殖 行 動 を モ ニ タ リ ン グ す る た め に 包 括
的なフレームワークを提案した．
本 論 文 で は ， こ れ ま で ご く 限 定 的 に 示 さ れ て き た 環 境 DNA分 析 に よ る 水 中 生 物 の 繁
殖 行 動 モ ニ タ リ ン グ が 野 外 に お い て も 可 能 で あ る こ と が 実 証 的 に 示 さ れ て お り ，新 規
性 の 高 い も の で あ る ．ま た ，分 析 結 果 を 元 に し た 繁 殖 期 推 定 モ デ ル に つ い て も ，新 た
な 統 計 モ デ ル を 自 ら 開 発 し て お り ，そ の 研 究 手 法 に は 独 創 性 が 認 め ら れ る ．本 論 文 で
示 し た 環 境 DNA分 析 に よ る 繁 殖 行 動 モ ニ タ リ ン グ の 応 用 可 能 性 は 広 く ， 希 少 種 の 保 護
や 外 来 種 の コ ン ト ロ ー ル な ど を 通 じ た 生 態 系 の 保 全 に 役 立 つ こ と が 期 待 さ れ る ．本 論
文 で 開 発 さ れ た 手 法 は 新 た な 生 態 系 モ ニ タ リ ン グ 手 法 と し て 有 用 で あ り ，人 間 環 境 学
の観点から高く評価できる．
本 論 文 を 構 成 す る 各 章 ( 第 ２ 〜 ４ 章 ) は 個 別 の 投 稿 論 文 と し て ま と め て お り ，第 ２ 章
は Ecological Indicators 誌 （ 査 読 あ り ） ， 第 ３ 章 は Freshwater Biology （ 査 読 あ り ）
に て 出 版 済 み で あ る ．ま た ，第 ４ 章 は 投 稿 中 で あ る ．下 記 に 既 に 公 表 さ れ て い る 論 文
の詳細を示す.
W u , L . , Y a m a m o t o , Y . , Y a m a g u c h i , S . , M i n a m o t o , T . ( 2 0 2 2 ) S p a t i o t e m p o r a l c h a n g es
in environmental DNA concentrations caused by fish spawning activity.
Ecological Indicators 142, 109213.
Wu, L., Wu, Q., Inagawa, T., Okitsu, J., Sakamoto, S., Minamoto, T. (2023)
Estimating the spawning activity of fish species using nuclear and mitochondrial
environmental DNA concentrations and their ratios. Freshwater Biology 68,
103-114.

よって，学位申請者の呉盧漢氏は，博士（理学）の学位を得る資格があると認
める.

レフェリー付きの論文の発表について，記載すること．

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