Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
図(3)-10. アコの生息量データがある8から28地点までのアコ生息量データと環境DNA量を示す。横軸右手に行くほど上流側の地点となっている。

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究ではかなり大規模な河川においても、環境DNA分析による水棲生物のモニタリングが実施可能であることを実例を持って示すことが出来た。特に矢作川でのアユの移動分散調査では、毎月一回の調査と付随する分析をほぼ2名の調査者で実施した。流程が100kmほどの大規模河川で29の調査地点を設定しての調査であることを考えると、環境DNA分析以外の分布調査手法では実施不可能であったであろうと思われる。生物の移動分散調査は多くの研究で非常に基礎的かつ労力のかかるパートである。対象種のDNAを現場から採取するという環境DNA分析は、労力が小さく、かつ、明確な科学的根拠をもった結果が得られる手法である。実際の野外調査での実行性を示した本研究は実務的調査研究への橋渡しとして意義が大きい。

## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

特に記載すべき事項はない。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

本研究では特定外来生物であるヌートリアと、水産上重要なアユについて環境DNA分析による検出と大規模な広域調査が実施可能であることを示した。環境DNA分析は現場での作業が水をくむだけであるというその省力化された特性があり、今後は水産資源の管理（放流効果の検証等）や外来種の侵入検知、希少種の探索等に有効活用が期待できる。DNAという物証を持って結果を出せる
ため、これらの課題にかかわる行政判断が求められる場面で活用されることが期待できる。

### 6. 国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) H. YAMANAKA, and T. MINAMOTO (2016) "The use of environmental DNA of fishes as an efficient method of determining habitat connectivity." Ecological Indicators 62, 147–153.

## くその他誌上発表（査読なし）>

1）山中裕樹：Rio（豊田市矢作川研究所月報）188，pp.1-2（2014）

「魚のDNAを追う！～汲んだ水からアユの生息場所を推定する～」

## （2） 口頭発表（学会等）

1）山中裕樹、源利文、櫻井翔、大垣寿々香：第61回日本生態学会（2014）

「水生生物の移動分散モニタリングへの環境DNA技術の適用：流水環境における研究例と展望」

2) S. Tsuji, H. Yamanaka: Japanese Society of Limnology 79th Annual Meeting, Tsukuba (2014) "On the effect of pH of water sample on the recovery rate of environmental DNA."

#### 3 ) H. Yamanaka, T. Minamoto: Ecological Society of America Annual Meeting 2014, Sacramento (2014)

4) H. Yamanaka, T. Minamoto: Joint 2014 Annual Meeting – British Ecological Society and Societe Française d'Ecologie, Lille, (2014)

“Assessment of the effect of artificial obstructions on fish migration in a river using environmental DNA.”

5) 山中裕樹、櫻井翔、山本大輔、山本敏哉：日本陸水学会第80回大会（2015.9）

「環境DNA分析によるアユの河川内移動モニタリング」

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）「国民との科学・技術対話」の実施

特に記載すべき事項はない。
（５）マスコミ等への公表・報道等

1）矢作新報（2014年7月4日、6面）

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

特に記載すべき事項はない。
# （４）外来種・希少種調査への環境DNAの適用

兵庫県立大学 土居秀幸

片野泉

平成25～27年度累計予算額：10,774千円（うち平成27年度：9,275千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

本サブグループでは、外来種・希少種調査への環境DNAの適用をすべく研究を推進した。特にため池や河川において、環境DNAの濃度から生物量を推定する手法の開発、外来種の分布や生物量の推定、さらには外来種・希少種の水草への環境DNA手法の適用を行った。4-1として、ため池における池干し時に採捕調査を行いため池全体の生物量を測定し、環境DNA量との比較をおこなった。その結果、コイでは環境DNA量と生物量に明瞭な関係が見られ、その傾向は岸や沖などの環境DNAの採集場所にはあまり関係ないことがわかった。4-2として、アユを対象として、流水環境において魚類の生息量を簡便に評価できる環境DNA分析手法を開発する他、野外の大型水槽（6,000L）を用いて、流水環境における飼育実験により水中の環境DNA量とアユの個体数・生物量の関係について検討し、両者には明瞭な正の関係があることがわかった。4-3として環境DNA手法の水生植物分布推定への有用性を確かめるために、トチカガミ科の沈水植物クロモ（希少種）やオオカナダモ（外来種）を対象として、リアルタイムPCRのプライマー・プローブの開発及び野外調査を実施した。その結果、生物量と環境DNA量に関係性があること、動物と異なる粒子画分に環境DNAがより多く存在することが明らかとなった。これら本研究にて開発した環境DNA手法は、様々な生物種における生物量の推定、生物分布調査、さらには外来遺伝子型の侵入規模を迅速に把握するための有効な手段となると考えられる。

[キーワード]

環境DNA、生物モニタリング、魚類、生物量、ため池、河川

### 1. はじめに

ため池をはじめとする水域での生物分布調査は、これまでは網や罠を用いて生物を捕獲する，目視で生息を確認するなどの方法で行われてきた。しかしこれらの調査方法は，多大な時間と労力，捕獲した生物を同定する専門知識などが必要となるため、膨大な数のため池全てでこのような調査を行うことは，人員や時間の確保，コスト面からも困難といえる。近年、これらの従来法を補完する新たな手法として我々は環境DNAを用いた生物分布、生物量調査法を開発している。本サブテーマでは、その技術を野外生態系に適用すべく研究を進めた。特に外来種と在来希少種に着目して以下の3つについて研究を行った。
4-1 ため池における生物量定量：池干し調査と環境DNAの比較

4-2 環境DNAを用いた流水環境における生物量推定法の開発

4-3 環境DNA手法を用いた水生植物の分布推定法の開発

## 2 ．研究開発目的

## 4 -1 ため池における生物量定量：池干し調査と環境DNAの比較

池干し時のため池では、通常時のため池では困難な生物の在不在及び生物量の把握を、これまでの調査よりも正確に行うことができる。これにより、実際の生物量データと合わせて環境DNAデータを考察できると考えた。そこで本研究では、環境DNAデータが実際の生物量をどの程度反映するか、明らかにすることを目的とした。

## 4 -2 環境DNAを用いた流水環境における生物量推定法の開発

河川の重要な水産資源のアコ（Plecoglossus altivelis）を対象にして、流水環境において魚類の生息量を簡便に評価できる環境DNA分析手法を開発することを試みた。そのためにまず、アコが放出するDNA量から生息量（バイオマス）を推定するモデル式（回帰式）を開発するため、野外大型水槽3基（6,000 L）を用いて、飼育実験を行った。

## 4 −3 環境DNA手法を用いた水生植物の分布推定法の開発

沈水植物における環境DNA技術を用いた分布推定法を開発するために、沈水植物調査における本手法の有用性評価、分析精度を向上させるための基礎情報の収集、本手法の環境管理への活用可能性の検討を行うことを目的とした。環境DNA手法を水生植物に適用した研究例は乏しく、自然集団への適用した例は未だ発表されていない。そこで、環境DNA手法の水生植物分布推定への有用性を確かめるために、トチカガミ科の沈水植物クロモ（Hydrilla verticillata）を対象として、リアルタイムPCRのプライマー・プローブの開発及び野外調査を実施した。クロモは、日本においては地域的に絶滅危惧種とされている在来種であるが、海外においては外来種として分布拡大に成功している。クロモにおける手法の開発は日本国内では希少種の保全に、海外では外来種の管理に活用されることが期待できる。また、近縁種のオオカナダモ、コカナダモは侵略性の高い外来種として知られている。そのため、得られた知見を両種に適用することも期待できる。さらに、本種はアクアリウムショップ等で購入可能であり、室内実験を容易に実施することが可能である。

### 3. 研究開発方法

## 4 -1 ため池における生物量定量：池干し調査と環境DNAの比較

池干しが行われるため池において、コイと特定外来種であるブルーギルを対象に、環境DNA分析と生物の採捕調査を行い、両データの関係について検証を行った。さらに、池の体積なども分析時に考慮した。池干し調査は、姫路市・明石市・加古川市のため池8面にて、2014年9月から12月にかけて行った。対象生物はコイとブルーギルの2種とし、池干し前に環境DNA採集を、池干し直
後に生物の採捕調査を行った。環境DNAの採集は、池干しの約1週間前に実施した。ため池の沖帯3地点と岸帯3地点の計6地点からそれぞれ1L採水し、冷蔵して持ち帰った。水は実験室にてろ過（GF/F）、DNA抽出（サリベット—DNeasy blood and tissue kit法）を行い、抽出DNAを冷凍保存した。抽出DNAのサンプルは、コイ、ブルーギルのミトコンドリアDNAチトクロームb領域にそれぞれ特異的なPCRプライマーとTaqMan蛍光プローブを用いて、リアルタイムPCR（StepOnePlus）にてDNA量を定量した。

## 4 -2 環境DNAを用いた流水環境における生物量推定法の開発

水槽3基（6,000 L）にアユ（Plecoglossus altivelis）1尾、3尾、9尾を投入し、各尾数に応じて水中に放出されたアユのDNA量を調べた。実験中、各水槽から水1Lずつを採取した。次に、採取した水をろ過してフィルターにトラップされたDNAの抽出・精製を行い、アユ特異的なDNAを増幅・定量するプライマー・プローブを用いて、リアルタイムPCRによりDNA量を測定した。これによって、アユのバイオマス（mg/L）と環境中のDNA量（コピー数/L）との関係を解析した。なお、実験中の流量は、5～7 L/sであった。次に、上流にダム、下流に大規模な滝があることによって、海から遡上してきた天然アユが侵入できない半閉鎖的な河川環境（約2km）において、アユの稚魚を放流して（約18 g/尾、11,000尾）、数ヶ月後の生物量を環境DNAから推定することを試みた。なお、放流アユは、この調査区域内に留まっていることを前提とした。調査は、調査区域2km範囲内の12カ所において、岸から表層水1Lずつを採取した。DNAの抽出や測定方法は、上記の水槽実験と同様の手順で行った。なお、調査中の平均流速と水温は、約0.5m/sおよび17～20℃であった。

## 4 −3 環境DNA手法を用いた水生植物の分布推定法の開発

クロモに特異的なPCRプライマー・TaqManプローブ領域を開発するために、クロモ及び国内の近縁7種（スブタ、ヤナギスブタ、オオカナダモ、コカナダモ、トチカガミ、ミズオオバコ、コウガイモ）で塩基配列が既知であるmatK（菓緑体ゲノムに含まれる）を参照した。その結果をもとに、クロモに特異的なプライマー・プローブをソフトウェアPrimer Expressを用いて設計した。

野外調査では、従来の目視による分布調査か環境DNA手法のどちらがクロモの検出力が高いかを比較した。調査は、東広島市内のため池21か所（クロモ分布情報あり：5か所、なし：16か所）にて行った。クロモの分布情報は広島大学の渡邊園子氏らが過去に行った調査結果より提供いただいた。各ため池から1Lを採水し、フィルター濾過によってDNAを抽出した。それらからクロモDNAが検出されるかをリアルタイムPCRにより確認した。

水中の環境DNA量によって、そこに生育する水草の生物量を推定することができるかを明らかにするために、室内の制御環境下において水槽実験を行った。実験対象生物はクロモとオオカナダモの2種を扱った。それぞれの種について、生物量を3条件(1cm、4cm、4cm×2本)にわけて水2L中で10日間生育した。各条件につき6反復行った。各種投入後1日後、2日後、3日後、5日後、7日後、10日後に15mlずつ採水した。それらをエタノール沈殿し、環境DNAを抽出した。それらをTEで溶解した後、Proteinase K処理したものをテンプレートとしてリアルタイムPCRで定量した。

さらに、水生植物の分布調査における本手法の有用性を検討するために、3つの実験を行った。まず、本手法を分布調査に活用するにあたり重要な基礎情報となる次の2点の解明に取り組んだ。1）植物では環境DNAとして検出されるのはどのくらいの大きさの組織片か。それは動物と比較し
てどのような違いがあるか。2）自然集団において環境DNA量は季節変化するか。そして、実際に本手法の環境管理への活用可能性を検討するため、3）河川流量が増加した場合、流される植物環境DNA量も変化するかについて検証した。これらはトチカガミ科沈水植物種を用いて検証した。

1）の検証のため、オオカナダモ（Egeria densa）とコイが同所的に生息する兵庫県姫路市の河川及び広島県東広島市のため池から1L採水し、7種類のフィルター（100μm、60μm、30μm、10μm、3μm、0.8μm、0.2μm）で濾過しサイズ分画を行った。各フィルター及び濾液からDNAを抽出し、定量PCRにより各分画のDNA量を調べた。

次に2）の検証のため、クロモ（Hydrilla verticillata）が分布している広島県東広島市のため池5ヶ所を対象に環境DNA量の季節変化を調べた。各ため池において春から冬にかけて5回採水し、フィルターで濾過しDNAを抽出し、定量PCRによりDNA量を測定した。

3）では、広島県三次市の灰塚ダムのフラッシュ放流に着目した。このダムでは一時的に放流量を増加させることで、河川に繁茂した水草や固着藻類を一掃している。この河川流量の増加に伴い、流されるオオカナダモが増加することが先行研究により報告されている（水口ら、2013、土木学会論文集B1（水工学））。そこで、河川流量の増加に伴い、オオカナダモの環境DNA量も増加するかを検証した。フラッシュ放流中に下流河川において1時間おきに計7回1L採水した。採水には広島大学工学部の椿涼太助教にご協力いただいた。各水サンプルをフィルターで濾過し、DNAを抽出した。定量PCRによりDNA量を調べ、オオカナダモDNA量の変化を検出した。

## 4 ．結果及び考察

## 4 -1 ため池における生物量定量：池干し調査

コイは8面中7面の池で、ブルーギルは8面中3面の池で生息が確認された（表(4)-1）。対象生物以外には、フナ類、オオクチバス、ウシガエル、ヌマムツ、ドンコ、アカミミガメなどが捕獲された。また、T4-大谷下池はウシガエルが圧倒的に優占しており、他の生物はほとんど見られなかった。採捕調査による生物量と、環境DNAの関係を図(4)-8に示す。

ため池から採取した水サンプルのDNA量と、採捕調査から得られた生物量を比較した結果を図(4)-1、図(4)-2に示す。共にx軸は捕獲された重量（kg）、y軸はため池中の環境DNA量（1Lあたりのコピー数×各ため池の体積（m³））を対数変換した値を用いた。また、(a)は岸帯、(b)は沖帯、(c)は岸帯と沖帯を平均したDNA量を表す。

コイでは、環境DNA量が生物量を比較的反映する結果となった（図(4)・1）。また(a)岸帯、(b)沖帯、(c)岸帯沖帯平均の3つのグラフの間に大きな差異は見られなかったが、 $ R^{2} $ 値は、(a) $ R^{2}=0 $ 。3226、(b) $ R^{2}=0.4344 $ 、(c) $ R^{2}=0.4478 $ と、岸帯より沖帯、沖帯より岸帯沖帯の平均がわずかに強い相関を示した。一方ブルーギルでは、生物量が異なっていても環境DNA量はほぼ一定の値を示し、環境DNA量と生物量の間に関係性は見られなかった（図(4)-2）。また(a)、(b)、(c)3つのグラフの間に大きな差異は見られず、ほぼ同一の結果を示した。さらにブルーギルは、岸帯を好んで生息する習性があるが、今回は岸帯でDNA量が多いという結果は得られなかった。本研究では、生物の行動範囲の違いによる環境DNAの変化についても考察するため、対象種をコイとブルーギルの2
種においたが、明瞭な変化は見られなかった。環境DNAによる種の検出および定量と、池干しによる従来型の捕獲調査のデータを比較した結果、コイでは、環境DNA量が生物量を比較的反映する結果となった（最大 $ R^{2}=0.4478 $ ）。しかし先行研究において、実験下ではコイのDNA濃度と生物量の間に強い正の相関（最大 $ R^{2}=0.93 $ ）が見られており $ ^{1} $ ）、本研究の結果は、先行研究よりも弱い相関となった。考えられる要因としては、本研究は自然環境中で実施したため、泥によるDNAの吸着や水中の化学物質などによる阻害の影響が挙げられる。また、ため池は周囲の用水路と繋がっているため、採水から採捕調査までの期間に移動した可能性、池により、水中の微生物などによる分解の影響が異なった可能性も考えられた。自然環境中において環境DNAの抽出を阻害する要因については、今後環境DNA手法を広く適用する上での重要な課題であり、今後検討が必要である。

### 表(4)-1. 各地点での対象生物の採捕量

調査地点	Carp (kg)	Gill (kg)
T1 アブタ池	22.5	0.0
T2 谷々池	41.5	44.0
T3 奥三谷池	61.9	0.0
T4 大谷下池	0.0	0.0
T5 中笠池	51.5	1.0
T6 辻堂池	439.1	0.0
T7 盆ノ池	196.4	2.4
T8 17号池	391.5	0.0

図(4)-1．コイにおける生物量と環境DNA量の関係　赤と黒の直線はそれぞれ、沖・岸帯での線形回帰モデルの結果を示す。
図4-2. ブルーギルにおける生物量と環境DNA量の関係

## 4 -2 環境DNAを用いた流水環境における生物量推定法の開発

水槽実験の結果、環境中のアユのDNA量（x）からバイオマス（y）を推定するモデル式の開発に成功した（y = 0.00265x、R² = 0.94、P < 0.001、図(4)-3）。次に、このモデル式を用いて、野外調査時に採取した水サンプル中のDNA濃度からアユのバイオマスを推定した。その際、調査地の流量（1872 L/s）や容積（5400 t）などの環境データも考慮した。その結果、野外で採取した水サンプルから推定されたアユの推定バイオマスは2980kgになり、放流時よりも約13.5倍に増加していることが示唆された。一方、投網などで捕獲されたアユ個体の重量は約5.2倍に成長していた。今後、環境DNAによる推定バイオマスと捕獲個体から推定されたバイオマスとの値の差異について精査しなければならない。

図(4)-3. 水槽実験結果による環境中のアユのDNA量とバイオマスの関係 $ y=0.00265x, R^{2}=0.94, P<0.001 $
## 4 −3 環境DNA手法を用いた水生植物の分布推定法の開発

開発されたプライマー・プローブをクロモ及び、誤同定されやすい近縁種オオカナダモのDNAで増幅を確認したところ、クロモのみで増幅が認められ特異性が確認された。

野外調査の結果、目視によってクロモの分布が確認できたのは2か所(分布情報あり)のみであった。一方で、環境DNA手法では、目視で確認できた2か所に加え、3か所(分布情報あり:2か所、なし:1か所)からクロモDNAが検出された(図(4)-4)。従って今回の結果では、環境DNA手法を用いた分布調査が、従来の目視による調査よりも高い検出力を持つことが示された。このことから、環境DNA手法は水生植物においても検出力が高く有力な分布推定法となりうることが示唆された。

オオカナダモにおいては、生物量が多くなるほど環境DNA量も増加する傾向が検出された（図(4)-5（A）-（C））。一方で、クロモにおいては生物量が少ない条件下でも個体によっては環境DNA量が増加した（図(4)-5（D）-（F））。今回の実験ではクロモはオオカナダモよりも生物量自体が小さいため、生物量が小さい条件下では環境DNA量との関係性が見えにくくなったことが考えられる。両種とも、最も環境DNA量が多くなるのは、植物体投入後2～3日後となった。その後環境DNA量は減少していく傾向がみられたが、個体によっては増加するものも認められた。全ての個体において環境DNA量が0となる日が確認されたため、環境DNAは常に放出され続けてはいないことが示唆された。これらのことから、環境DNA量が生物量の推定に利用できる可能性が示唆された一方で、放出されるDNA量は継時的に変動することが明らかとなった。環境DNA手法を生物量推定に適用するためには、DNA量の継時的な変動がどのように起こっているのかについて、より詳細を調べていく必要がある。また、自然集団においては季節的にも環境DNA量が変化しうるため、生物量を推定するにあたり注意が必要であることが示唆された。そのため次年度では、自然集団における環境DNA量の季節的変化を調査する予定である。

実験1）の結果、オオカナダモの環境DNAは特に0.2 μm未満の分画由来から高濃度で検出されることが明らかになった（図（4）-6）。この傾向は河川サンプル、ため池サンプルの両方で確認された。一方で、コイの環境DNAは0.2μm未満から100μm以上の様々なサイズの組織片から検出された。これにより植物では動物よりもサイズの小さい組織片からDNAが放出されていることが示唆された。そのため、植物環境DNAの検出力を増加させるためには、サイズの小さい組織片を収集できるようなDNA抽出方法を確立させていくことが重要だと考えられる。

また、実験1）の結果、クロモの環境DNA量は時間的に変化することが明らかになった。DNA量は夏あるいは秋に最大となり、冬に減少する傾向が検出された（図(4)-7）。クロモは夏に成長量が増加し、冬には地上部が消失することが知られている。こうした植物のフェノロジーにより環境DNA量は変化することが示唆された。このことから、環境DNA法を植物分布調査に適用する場合、対象種のフェノロジーを考慮していくことが必要であると言える。

実験3）では、フラッシュ放流によってダム下流河川の流量が増加した場合、流されるオオカナダモの環境DNA量も増加する傾向が検出された（図(4)-8）。放流開始によって水位が上昇しはじめてからやや遅れてDNA量は増加した。放流終了後、水位が低くなるとDNA量も減少した。これら
は、放流によって流される対象種の生物量の増加によって環境DNA量も増加したことを示唆している。それを検証するためには実際に生物量の測定など更なる調査が必要であるが、今回の結果は環境DNA手法の環境管理への活用可能性を示唆するものとなった。

図(4)-4 分布推定を行ったため池の位置と、目視調査及び環境DNA分析の結果 水草の絵は目視でクロモが確認できたことを示す。環境DNAが検出されたため池については水1Lあたりに含まれるDNAコピー数を示す。

図（4）-5 クロモ（A-D）及びオオカナダモ（E-H）について、生物量条件ごとの環境DNA量の平均値（A、E）と各生物量条件1cm（B、F）、4cm（C、G）、4cm×2（D、H）における環境DNA量の推移を示す。
図(4)-6 コイ、オオカナダモの河川・ため池における各サイズ分画由来の環境DNA量

図(4)-7. 5つのため池におけるクロモDNA濃度の時間的変化
図(4)-8. フラッシュ放流による河川の水位とオオカナダモ環境DNA量の時間的変化

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究開発により得られた成果の重要な科学的意義として、以下の3点が挙げられる。まず、1)これまでに実験生態系を用いた高原らや他の研究で明らかになった、環境DNAと魚のバイオマスや個体数の関係について、比較的面積が大きく、自然環境に近いため池全体でもある程度定量できること、さらには河川などの流水系でも推計できる可能性が示された。2)同種内外来種などの種内の遺伝子型間の違いを環境DNAから判別し、その割合を定量できる可能性が示された。3)水草（トチカガミ科）について、環境DNAにより生息分布が明らかにできること、さらにそのDNA捕集に適した採集方法やフィルターのサイズ、季節的な環境DNAの消長が明らかとなった。

## （２）環境政策への貢献

これら本研究開発により得られた環境DNA技術については、すでに兵庫県東播磨県民局から問い合わせを受けるなど、兵庫地域の環境政策立案への貢献が期待されている。

## ＜行政が既に活用した成果＞

すでに兵庫県東播磨県民局から問い合わせを受けて、兵庫県のため池における外来種、在来種についての環境DNA調査を委託されている。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

環境DNAにより、脊椎動物から水草まで様々な生物種その生息場所や生息量を評価できることから、迅速かつ簡便な生息分布調査やモニタリングのために利用されることが見込まれる。さらに流水系である河川での魚類や水草の生物定量にも適用可能であり、新たな生物量調査方法として非常に有効であると見込まれる。
## 6 ．国際共同研究等の状況

特に記載すべき事項はない。

## 7 ．研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

## <論文（査読あり）>

1) N. Koizumi, T. Takahara, T. Minamoto, H. Doi, A. Mori, K. Watanabe, and T. Takemura (2015) "Preliminary experiment for detection method of fish inhabiting agricultural drainage canals using environmental DNA." IDRE Journal 297: IV_7-IV_8.

2) K. Uchii, H. Doi, and T. Minamoto (2016) A novel environmental DNA approach to quantify the cryptic invasion of non-native genotypes. Molecular Ecology Resources 16:415-422.

## くその他誌上発表（査読なし）>

特に記載すべき事項はない。

## （2） 口頭発表（学会等）

1）片野泉、名倉明日子、濱野紗耶加、土居秀幸、高原輝彦、源利文：日本陸水学会第79回大会（2014）「ため池の動物プランクトン群集の規定要因：生産性、生態系サイズ、捕食者に着目した解析」

2）相馬理央、片野泉、源利文、高原輝彦、土居秀幸：日本陸水学会近畿支部会第26回研究発表会(2015)「環境DNA技術を用いた，ため池の生物分布調査：池干しによる採捕調査との比較」

3）相馬理央、片野泉、源利文、高原輝彦、土居秀幸：日本陸水学会第80回大会（2015）「ため池の環境DNA量と生物量の比較:池干し時の採捕調査による検証」

4）土居秀幸、内井喜美子、高原輝彦、松橋彩衣子、山中裕樹、源利文：第63回日本生態学会仙台大会（2016）「デジタルPCRを用いた環境DNAによる生物量・生物分布推定」

## （3） 出願特許

特に記載すべき事項はない。

## （４）「国民との科学・技術対話」の実施

特に記載すべき事項はない。

## （５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。

## （6） その他

特に記載すべき事項はない。
1) T. TAKAHARA, T. MINAMOTO, H. YAMANAKA, H. DOI and Z. KAWABATA (2012) "Estimation of fish biomass using environmental DNA." PLoS ONE 7:e35868

### 8. 引用文献
Using mesocosms, we determined that a positive relationship exists between eDNA concentration and fish biomass/abundance. We then conducted field surveys in ponds and

# Environmental DNA Methods for Monitoring the Distribution of Aquatic Organisms

Principal Investigator: Hideyuki DOI

Institution: Graduate School of Simulation Studies, University of Hyogo7-1-28 Minatojima-minamimachi, Chuo-ku, Kobe, 650-0047, Japan

TEL:078-303-1986 FAX:078-303-1986

E-mail: hideyuki.doi@icloud.com

Cooperated by: Kobe University, Ryukoku University

## [Abstract]

Key Words: Environmental DNA, Distribution, Biomass, Monitoring, Fish, River, Pond

The first report regarding environmental DNA (eDNA) was published in 2008; eDNA analysis is now considered a useful tool to investigate the distributions of aquatic and terrestrial organisms and their biodiversity.

In this project, we developed two types of assessments for aquatic macroorganisms using eDNA in the water: 1) species distribution based on the presence or absence of eDNA in the habitat, and 2) species abundance/biomass based on eDNA concentration. We first focused on developing eDNA methods to detect species distributions for fish, amphibians, mammals, and macrophytes, including common, alien, and endangered species, in various aquatic habitats (ponds and rivers). We also found detection rates of the species using eDNA to be generally higher than those using traditional methods, such as visual observations and analysis of old distribution records. Additionally, we developed multiplex PCR methods to enable eDNA detection of multiple species and successfully employed these methods in ponds. These eDNA methods use mitochondrial DNA (mtDNA) as a genetic marker. However, mtDNA markers have certain drawbacks, such as variable copy number and maternal inheritance. Thus, we also conducted tests using nuclear DNA (ncDNA) as a more reliable genetic marker for eDNA analysis. Experimental and field investigations suggested that a genetic marker (ITS1) in ncDNA is more sensitive for eDNA detection than that in mtDNA.

Next, we developed eDNA methods to estimate species abundance/biomass.
rivers along with biomass estimation by traditional methods—visual observation, net sampling, and sampling at draining the ponds, and compared the fish abundance/biomass data obtained with eDNA concentration. These field investigations also revealed positive relationships between eDNA concentration and abundance/biomass. We also developed a method to estimate genotype ratio in natural populations between invasive and native haplotypes using eDNA.

These results strongly suggest that eDNA can detect species with greater sensitivity than traditional methods, and that eDNA methods can be applied to estimate macroorganism abundance/biomass in aquatic habitats. Thus, our newly developed eDNA methods will contribute to reducing the cost and efforts of field surveys in aquatic habitats and facilitate policy decisions.
2307 地震再保険特別会計

平 成 2 9 年 度 歲 入 概 算 見 積 書

1. 平成 29 年度歳入概算見積額総表 ___ 1

2. 平成 29 年度歳入概算見積額明細表 2

(会計)07 地 震 再 保 険 2
平 成 2 9 年 度 歲 入 概 算 見 積 額 目 次
2307地震再保険特別会計
区	分	ページ	区	分	ページ
平成29年度歳入概算見積額総表	1
平成29年度歳入概算見積額明細表	2
(会計) 07 地震再保険	2
(款) 01 再保険料収入	2
(項) 01 再保険料収入	2
(款) 04 雑収入	2
(項) 01 雑収入	2
平 成 2 9 年 度 歲 入 概 算 見 積 額 総 表
2307地震再保陰特別会計
区 分	当 初 見 積 額	2 9 年 度 概 算 見 積 額	对 前 年 度 較 减 (B-A)	明細書 真 数
計(A)	計(B)
07 地 震 再 保 陰01 再 保 陰 料 收 入01 再 保 陰 料 收 入04 雜 收 入01 雜 收 入会 計 計	152,994,483128,392,620128,392,62024,601,86324,601,863152,994,483	177,994,651155,795,518155,795,51822,199,13322,199,133177,994,651	25,000,16827,402,89827,402,8982,402,7302,402,73025,000,168
平 成 2 9 年度 歲 入 概 算 要 求 額 明 細 表
2307地震再保陰特別会計
事項	当見積額	2 9 年度概算見積額	对前年度比較增△減	備考
25,000,168
07地震再保陰	152,994,483	177,994,651	27,402,898	2 3年度	2 4年度	2 5年度	2 6年度	2 7年度
01再保陰料収入	予定額	59,067,045	81,030,317	95,539,321	108,180,215	115,332,139
01再保陰料収入	128,392,620	155,795,518	決算額	72,034,722	84,028,303	98,132,783	104,439,394	111,978,863
04雜収入	最近までの収納実績等を勘案し、平成2 9年度の地震保険契約の見込みを基礎として算出
01雜収入	24,601,863	22,199,133	2,402,730	2 3年度	2 4年度	2 5年度	2 6年度	2 7年度
01預託金利子収入	24,601,853	22,199,123	2,402,730	予定額	19,345,656	15,575,312	17,886,096	21,267,136	23,859,124
決算額	8,993,072	13,950,772	16,633,447	18,924,303	21,089,715
財政融資資金への預託金の利子収入見込額を計上
02雜入	10	10	0	1 既往年度分	21,572,242(20,821,914)
2 当該年度分(新規預託)	626,881(3,779,939)
計	22,199,123(24,601,853)
2 3年度	2 4年度	2 5年度	2 6年度	2 7年度
予定額	10	10	10	10	10
決定額	3	0	3	0	0
収入見込額を計上
## 国の債権に係る情報の公表

国土交通省 （自動車安全特別会計保障勘定）

## 歳入金債権の発生額及び消滅額等の推移

(单位:百万円)

平成25年度

※消滅額の項中「うち不納欠損額」は、歳入徴収官事務規程（昭和二十七年大蔵省令第百四十一号）第二十七条第一項各号に該当する金額の合計額であり、消滅額の内数。

## 歳入金債権の年度末現在額の推移

(单位:百万円)

平成25年度末現在額(単位:百万円)	平成26年度末現在額(単位:百万円)	平成27年度末現在額(単位:百万円)
一般分(徴收停止分を除く。)	徴收停止分	一般分(徴收停止分を除く。)	徴收停止分	一般分(徴收停止分を除く。)	徴收停止分
本年度発生債權分	前年度以前発生債權分	合計	本年度發生債權分	前年度以前發生債權分	本年度發生債權分	前年度以前發生債權分	合計	本年度發生債權分	前年度以前發生債權分	本年度發生債權分	合計	本年度發生債權分
履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	本年度發生債權分	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	本年度發生債權分	前年度以前發生債權分	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	履行期限到來額	履行期限未到來額	本年度發生債權分
債權の種類(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)
註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)
註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)
合計	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)	註冊人(註冊)

2. 「特別会計に関する法律」附則第六十七条第一項第八号の規定により設置された自動車損害賠償保障事業特別会計が廃止されたことに伴い、同法附則第二百二十八条第六項の規定により

自動車損害賠償保障事業特別会計の平成十九年度末における権利義務は、本特別会計の本勘定に帰属した。

※1. 計数はそれぞれ単位未満切り捨てによってので、端数において合計とは合致しないものがある。
資料

デジタル時代を迎えた今も、GDPは正しく計測されているか?

(仮訳) $ ^{*} $

Nadim AHMAD · Paul SCHREYER **

### 1. はじめにーデジタル経済

近年、時として過去との断絶をもたらすような新たな情報通信技術（ICT）の台頭が目覚ましい。この種の技術にはデジタル経済（OECD 2015a）と特徴付けられる新しい形の仲介、サービス提供、消費が伴っており、私たちの働き方や生き方そのものが日々新たな意味を与えられ、変革されている。しかし、デジタル経済がこれほど広く浸透しているにもかかわらず、その効果がOECDの各種統計にほとんど表れないことを懸念する声も強まっている。ビッグデータを始めとする新たなデジタルイノベーションによって、例えばかつての電力化や1990年代のICTの波と同じように、生産性が飛躍的に向上する時代が再び来ると考えられてきた。しかし少なくとも現時点では、そのような状況は実現しておらず、多くの疑問が湧き上がっている。そうした疑問のあるものは、これらの新技術が生産性向上や経済成長を促進するに当たって果たす役割、例えば、潜在的な便益が顕在化するのにタイム・ラグがあるのかどうかや、便益を最大限引き出すための仕組みや政策手段のあり方を良く理解する必要があることに起因する疑問である。しかし、多くのものは、そしてますますそうなっているが、計測に関係する問題である。

上記のような懸念が生じるのは当然だ。広範かつ急速に広がるデジタル化の影響は、企業経営のあり方のみならず、消費者と企業の、あるいは、消費者同士の関わり方にまで及んでいる。企業にとって、デジタル化は、生産プロセスの改善や新しい市場への進出の可能性をもたらすばかりでなく、デジタル化自体が多くの新しいビジネスやビジネスの仕組みを生み出しており、さらに、国境を越えた利益移転の余地を大きく広げている。また、デジタル化は消費者の役割にも変化を生じさせており、純粋な消費と参加的生産の境界を
あいまいにさせるような仲介サービスに一般家庭が関与することが多くなってきている。

本論文は、デジタル化によって生じた計測上の多様な問題について論じるが、特に、近年、技術の急速な変化、世界的バリューチェーンへの企業や国の参加、労働者の教育レベルの向上という、通常ならば生産性向上につながる要素がそろった時代に生産性が低下している（OECD 2016）という観点から議論する。これらの一見矛盾する事実を受けて、生産性低下は果たして過渡期の一時的な現象なのか、長期的に続くものなのか、それとも実は不正確な計測のせいなのではないかという議論が再燃している。しかし留意しなければならないことは、生産性の低下は今に始まったことではなく、金融危機や、デジタル経済によって特徴付けられる現在の技術イノベーションの波の前から生じていたことである。もちろん、だからといって不正確な計測が問題でないと言うわけではなく、それだけが唯一の原因とは言えないということに過ぎない（Byrne, Fernald and Reinsdorf, 2016）。本論文では、デジタル経済を特徴付ける各種取引に注目して、どの程度、計測が不正確であるのかについて考察する。

## 2 ．消費者間（ピア・トゥー・ピア）のサービスの新たな仲介の形態

今のところ、デジタル経済の唯一の定義は存在しないが、少なくとも広く意見が一致しつつあるのは、デジタル経済の具体的な表れの1つは企業によるウェブベースの仲介サービスが促進する消費者対消費者（ピア・トゥー・ピア）の取引だという点である。今日最もよく知られている例はウーバーポップやエアビーアンドビーであるが、イーベイなどがもっと前から同様の仲介サービスを提供している。

「シェアリングエコノミー」や「ウーバリゼーション」といった新たな用語が生まれているが、その基礎にある取引それ自体は新しいものではないという点を理解することが重要だ。以前から一般家庭はピア・トゥー・ピアの取引に携わってきた。例えば、住宅賃貸サービス、（しばしば無許可の）タクシーサービス、カーブーツセールや情報広告を利用した中古品（実質的には新品）の販売サービスなどである。GDPには、少なくとも概念上は、関連するすべての取引と生み出される付加価値が計上されている。

しかし今日のデジタル経済が異なるのは、それらの取引の規模である。例えばエアビーアンドビーの時価総額は、今やヒルトン・ホテルズ・グループに迫る。このような躍進の原動力となっているのは、ウェブベースの仲介サービスによって、（関連サービスの提供者と生産者の両方にとって）参入障壁の低下、市場規模の拡大、リスクの最小化という機会が生まれたこと、そしてコンピュータの演算性能やブロードバンドへのアクセスが飛躍的に向上し、消費者のサービス利用環境が良くなったことである。

したがって問題は、国民経済計算の概念のフレームワークにこれらの取引が含まれているかどうかではなく、その実際の推計方法が現状に対応できるほど頑健なものかどうかという点である。既に述べた「シェアリング」エコノミーの特徴の多くは、インフォーマル
経済の取引、すなわち非法人企業間の取引と同じものである。しかし仲介業者の果たす役割という点で両者には違いがある。したがって最初に問題になるのは、統計作成部局が使用できる既存のツールで新規のデジタル仲介業者が課す仲介手数料を正確にとらえることができるのかということだ。仲介業者が従来の企業調査の対象に入っている限りでは、その経済活動は他の登録事業者と同じ程度に統計に反映されるだろう。仲介業者がその国で登録されておらず、そのために一般家庭と仲介業者の取引が国境を越えて発生する場合は、（シェアリングエコノミーだけに限った話ではないが）別の問題が生じる可能性がある（詳細は後述する）。

以下では、基礎となるシェアリングエコノミー活動の違いによって4種類に類型化し一般化したピア・トゥー・ピア取引を考察する。また5つ目の類型として、企業間（ビジネス・トゥー・ビジネス）と企業対消費者（ビジネス・トゥー・コンシューマー）の取引についても検討する。

### 2.1 住宅サービス

一般家庭が行う住宅サービスの市場取引の規模が、現在の統計情報システムによりどこまで正確に計測できるかを判断することは難しい。もちろん大半の国では税制上これらのサービスに関連する収入の申告が義務付けられている。長期賃貸、とりわけ賃貸住宅の仲介業者が斡旋する取引の場合は、計上された取引額が実態を大きく下回る可能性は低い。しかし、短期の臨時的な賃貸契約の場合は事情が異なる。専門の（デジタル化された）仲介業者が登場する前は、あまり頻繁でないこのような賃貸契約は比較的規模が小さく、すべてが記録されていなかったかもしれない。実際、一部の国の税制では、一定の規模以下の賃貸サービスは非課税である。エアビーアンドビーの登場がこうした取引の規模を拡大したのはほぼ間違いないが、これらの取引がGDPに与える影響を評価するときには、次の2つの要素を考慮することが重要である。

1 つ目の、そしておそらく最も重要な要素は、国民経済計算の住宅サービスの項目に帰属計算された賃料（持ち家の帰属家賃）が既に計上されていることである。この帰属家賃の推計では、住宅の持ち主がその家に常時居住していることが前提とされており、したがって、エアビーアンドビーの典型的な業務である短期賃貸取引に付随する経済活動で国民経済計算に記録されていない部分の少なくとも一部は、持ち家の家賃の帰属計算でカバーされている。しかし、短期賃貸の家賃は、持ち家の帰属家賃計算の基礎となる長期賃貸の家賃よりも高く設定される傾向があるため、賃貸取引の価値で国民経済計算に反映計算されない部分もある。こうして生じるかい離は、付帯設備（家具やWi-Fiなど）の使用や賃貸取引に伴う労働投入に対する料金などのマーク・アップ（上乗せ）を反映したものである。この上乗せ分がどのくらい重要なのかを判断するにはさらなる情報が必要である。

2 つ目の要素は、仲介業者自身の行政的性質と、彼らが計測の改善に貢献する余地に関係する。従来、不定期の短期賃貸取引が記録されることはあまりなかったが、仲介業者を
介して登録することにより、特に VAT や消費税が適用される国において、個人が税務当局に収入を申告する傾向が強まると見込まれる。例えば、エアビーアンドビーのインボイスには、賃貸サービスに関与した一般人の氏名や住所が記載される。さらに、仲介業者自身も、直接的に法人税、VAT、消費税 $ ^{1} $ のために、あるいは間接的に宿泊税や観光税のために、売上高の申告を求められる可能性がある。

各国、特に税務当局とデータ共有の協定を結んでいる国にとっては、新たな形態の取引に伴って発生し得る住宅サービスの追加的な価値を推計するために、こうした情報源を活用することが重要であろう。同時に、国民経済計算では、既に帰属家賃に含まれている経済活動を二重計上しないように注意しなければならない。

### 2.2 対事業所サービス及び運輸サービス

シェアリングエコノミーの重要な特徴の1つが、非法人のサービス提供者（典型的には自营業者）と一般家庭（消費者）を結びつける仲介機能である。最もよく知られた例はウーバーポップだが、この市場にはそれ以外にも多くの事業者が存在し、その数はますます増えている。

この場合も、基礎となる経済活動自体は目新しいものではなく、以前からインフォーマル経済や未観測経済に関する様々なアプローチによって把握されてきた。典型的な例を挙げると、非法人ユニットに対しては、自营業者や会社員の副業の収入を把握している労働力調査を利用するといった手法が採られてきた。この種の調査は、しばしば、供給使用表で用いられる家計支出調査によって補強される。しかし、これらの経済活動において、現金取引によって税金、特に VAT の支払いを回避することに両当事者が合意したような場合、その活動は GDP に全く計上されない可能性がある。もっとも、そうした取引にかかる労働投入も記録されない可能性があるため、この点はある程度、少なくとも生産性の計測という点では、相殺される。

消費者と生産者を結び付ける仲介サービス提供者が多数登場していることにより、ブロードバンドが多くの人に幅広く利用されるようになっていることとあいまって、典型的には「不定期に自营活動をする」人々が行うこれらの経済活動の規模が大幅に拡大し、計測の新たなアプローチを検討することが必要になるだろう。労働力調査は、引き続き、こうした活動を計測する有効な手段として使用できるかもしれないが、せいぜい近似的なアプローチでしかない。これら経済活動の潜在的な、そして不確実な、規模を考えると、補完的な情報源を見出す必要があるだろう。

しかし住宅サービスの場合と同じく、仲介業者はずっと以前からある計測上の問題を悪化させる原因になってきた一方で、それ自身がその問題の解決策となる可能性もある。なぜなら彼らの活動は売上高に反映されるはずであり、労働時間や活動分野等に関する行政