Tokyo University of Agriculture Repository / 東京農業大学リポジトリ
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Molecular Sexing of the Ezo Mountain Hare (Lepus timidus ainu) based on ZFX/ZFY Genes and Application for Using Feces-Derived DNA
Get PDFエゾユキウサギ（Lepus timidus ainu）はユキウサギの北海道固有亜種であり，肉食動物の餌資源として重要な生態学的役割を担うと考えられる。その一方で，その詳細な生態学的特性は明らかにされていない。それはエゾユキウサギが夜行性の単独行動であり，周囲の環境に隠れて生活しているためと推測される。本研究は，エゾユキウサギのZFXおよびZFY遺伝子におけるエキソン11の部分配列を決定し，BglIIおよびAluIによって雌雄を区別できる塩基置換部位を明らかにした。PCR-RFLPの結果，オスにおいてBglIIによって消化されたZFY由来のPCR産物と未消化のZFX由来の断片が検出され，メスでは未消化のバンドのみが確認された。以上の結果はこれまで報告された他のウサギ目と一致した。したがって，ZFX/ZFYを用いた雌雄鑑定はエゾユキウサギにおいても有用であることが確認された。一方，エゾユキウサギのZFYにはヨーロッパに生息するユキウサギ（L. timidus）との間に1塩基置換が検出された。加えて，本研究は非侵襲試料である糞由来DNAを用いた雌雄判定を試みた。その結果，成功率は約56%と低いものの，糞由来を用いたZFX/ZFYシステムによる雌雄鑑定は可能であった。加えて，冬季（2月）に採集された糞を用いた雌雄判定は，ほぼ100%の成功率であった。これらの結果は，フィールドに残された痕跡物，特に冬季に採集された糞を利用したエゾユキウサギのDNA分析が可能であることを示唆した。The Ezo mountain hare (Lepus timidus ainu) is an endemic subspecies of Hokkaido, a northern island of Japan. Although the Ezo mountain hare is an important member of the ecosystem as a prey species for predators, its detailed ecological features are still unknown because of the nocturnal and solitary behavior that makes them difficult to find. In this study, we determined a partial sequence of 392-bp in exon 11 of the zinc finger protein X-linked gene (ZFX) and zinc finger protein Y-linked gene (ZFY) and detected the nucleotide substitution sites between the sexes. In addition, a nucleotide substitution was identified in exon 11 of ZFY between the Ezo mountain hare and Lepus timidus. In tissue-derived DNA, sex-specific band patterns were detected after digestion of polymerase chain reaction (PCR) products using the BglII restriction enzyme. Therefore, the ZFX/ZFY marker may be useful for molecular sexing in the Ezo mountain hare. Furthermore, sex could be distinguished in ～60% of the total tested feces-derived DNA. Although a relatively low success rate of sexing was shown in the analysis using feces-derived DNA, our study showed that the ZFX/ZFY marker may be useful for molecular sexing of the Ezo mountain hares using feces obtained non-invasively.E6P短報Not
Influence of Girdling, Strapping, and Pinching Treatments on Flower Setting in Star Fruit (Averrhoa carambola L.)
Get PDFスターフルーツ（Averrhoa carambola L.）は沖縄や鹿児島などで栽培されている熱帯果樹である。本研究では，スターフルーツの着花数の増加と開花期の調節を目的として，環状剥皮，結縛，摘心および環状剥皮の幅の違いが着花に及ぼす影響について調査した。1年生の直立枝と下垂枝に分け，環状剥皮，結縛，摘心処理をそれぞれ行った結果，環状剥皮による着花促進がみられた。直立枝では花房数の有意な差はみられなかったが，下垂枝では花房数および小花数が最大であったことから，環状剥皮はスターフルーツにおいて着花促進効果が最も高い方法であると考えられた。さらに環状剥皮の幅の違いについて，1年生の枝に2.5mm, 5mm, 10mm幅でそれぞれ処理を行った。その結果，環状剥皮で着花促進効果がみられ，処理5週後の枝あたりの花房数が2.5mm幅区で最も多くなった。花房が着生している枝の割合は2.5mm, 5mm, 10mm幅区で90%以上に達した。これらの結果から，着花数増加のためにスターフルーツの枝に環状剥皮を行う場合，処理幅は2.5mmで十分であることが示された。Star fruit (Averrhoa carambola L.) is a tropical fruit tree indigenous to Java and the Moluccas Islands that bears fruit throughout the year when cultivated under tropical conditions. In Japan, it is cultivated in Okinawa and the Kyushu region and has two annual flowering periods : one from May to June and the other from September to October. Cultivation of this species has been hindered by the lack of established cultivation methods, and because it produces few flowers. Consequently, controlling the flowering period and increasing the number of flowers would be advantageous for improving star fruit production. The influence of girdling, strapping, and pinching treatments to increase flower setting were investigated in different treatment plots in a vinyl greenhouse at Tokyo University of Agriculture, Kanagawa, Japan. The treatments were performed on upright and descending branches of starfruit. Descending branches had larger numbers of flower clusters than upright branches. Compared to the control, girdling significantly increased the number of flower clusters on descending branches, but no such effect was observed on upright branches. In addition, the influence of girdling width (2.5, 5, and 10 mm) on flower setting on horizontal branches was examined. Compared to the control, the number of flower clusters increased for all girdling widths. The largest numbers of flower clusters and small flowers were observed in the 2.5 mm width girdling plot at 5 weeks after treatment. For the 2.5, 5, and 10 mm width girdling plots, more than 90% of branches had flower clusters at 5 weeks after treatment, compared to 30% in the control plot. The findings demonstrate that girdling improves flower setting in star fruit.E3P論文Articl
Development of Turbidity Monitoring Methods Over the Coastal Zone Using Aerial Drone : Case Study in the Estuary of Tokoro, Hokkaido, Japan, After Low Pressure Events
Get PDFオホーツク海北海道沿岸地域はホタテ貝の養殖が盛んであるが，この地域を流れる河川から，低気圧イベントなどの後に供給される懸濁物による被害が問題となってきている。このため簡便で広範囲の懸濁物をモニタリングする方法の開発が望まれている。本研究は，道東常呂町を流れる常呂川の河口域を対象として，特殊な装置を必要としない航空ドローン搭載カメラのみによる濁度モニタリング方法を開発することを目的とする。計測用ではない一般向けカメラの特性は非公開の場合が多く，このようなカメラを計測に用いるには，その特性を対象物に合わせて解析する必要がある。本手法では，常呂川の河口で濁水を採水し，採水箇所でドローンをホバリングさせ河川表面を撮影し，撮影された画像と標準白板から河川表面の反射率を算出して，反射率と濁度の関係を線形回帰モデルと指数回帰モデルで比較した。線形回帰モデルのRMSEおよび指数回帰モデルでのRMSEを比較した結果，このドローンに搭載されたカメラは指数回帰モデルを用いた場合に濁度の再現性が高いことがわかった。しかしながら，本手法の精度は，河川の定常状態での低濁度を監視するには不十分である。検出精度を向上させるためには，植物プランクトンなどの有機懸濁物との同時観測が必要である。The coastal area of Hokkaido bordering the Sea of Okhotsk is famous for cultivating scallops, however, there have been problems of damage to scallops caused by suspended solids supplied from rivers flowing through these areas after low pressure events ; therefore, the development of a simple and wide-range monitoring method for suspended solids is required. This study aimed to develop a turbidity monitoring method using only an aerial drone, that does not require a special device, targeting the estuary of the Tokoro River flowing through the Tokoro Town located in east Hokkaido. The specifications of commercially available cameras for use by general customers are often not disclosed ; thus, when using such cameras for measurements, it is necessary to analyze their specifications in relation to the object of measurement. The relationship between the turbidity of the turbid water sampled in the estuary of Tokoro River and the reflectance calculated from the images of the river surface photographed with the hovering drone at the site of water sampling were compared using a linear regression model and an exponential regression model. The drone mounted camera detected turbidity with high reliability when using the exponential regression model. As a result of comparing the Root Mean Square Error (RMSE) of both models, the camera mounted on this drone was found to have high reproducibility of high turbidity when using an exponential regression model. However, the precision of this model is slightly insufficient for routine monitoring for daily condition of the river with low turbidity. Thus, improvements such as simultaneous observation of phytoplankton other than inorganic suspended solids are necessary.E2P論文Articl
Study on Amphibian and Reptile Fauna in Agroecosystems of the Yaeyama Islands, the Ryukyus, Japan
Get PDF国内の生物多様性ホットスポットに指定されている琉球列島において，農地化は人為的な環境改変の一つの要因であり，生態系に負の影響を与えてきた可能性がある。一方で，農地は食料生産のみならず生物多様性の保全効果があるなど，農地の多面的機能には近年注目が高まっている。これまで琉球列島では農業生態系における生物多様性調査はほとんど行われていなかったことに加え，従来の生物多様性調査では脊椎動物はカエル類と魚類に限られていた現状がある。農業生態系において両生類と爬虫類はその環境を物語る重要な生物である。これらの種間には生態学的，生理学的に共通する特徴がいくつかあるが，農地拡大のような人為的撹乱に対する適応力には違いがあり，両者は生物多様性評価の指標種として有用であることが示唆されている。本研究は石垣島と西表島の農地（水田とサトウキビ畑）6地点と森林2地点で両生類・爬虫類生息調査を合計61回行い，農地における生物相の特徴を評価した。調査の結果，多くの森林依存性の両生類・爬虫類が両島の農地で確認され，農地間で生物相に違いが見られた。この違いは農地が立地する周辺の森林環境の差異による可能性が示唆された。Hornの重複度指数（R0）に基づく動物群集構造のデンドログラム解析を行ったところ，本研究の調査地は大きく水田クラスターと森林クラスターの2群集に区分された。この結果は水田の存在が群集構成を左右する重要な景観要素であることを示唆している。そして森林クラスターがこれらの島に生息する両生類・爬虫類の本来の生息環境を反映した群集構成と仮定すると，水田クラスターは独自の群集を構成したグループであることが示唆された。本研究による石垣島と西表島の農地に生息する両生類・爬虫類相調査はこれらの島の農地が琉球列島の生物多様性を維持する機能を有した農業生態系である可能性を示した。In the Ryukyu Islands, which is designated as a biodiversity hotspot in Japan, conversion to cropland is one of the factors for artificial environmental modification and may have had a negative impact on the ecosystem. On the other hand, it has been noted in recent years that the agroecosystem is useful for the conservation of biodiversity. Biodiversity has rarely been surveyed in agroecosystems in the Ryukyu Islands. In addition, biodiversity surveys of vertebrates have conventionally been restricted to frogs and fish. Amphibians and reptiles are important taxa that reflect the environment of agricultural land ecosystems. Although these species have some common ecological and physiological characteristics, they differ in their adaptability to anthropogenic disturbances such as agricultural land expansion, and amphibian and reptile species are suggested as useful indicators for biodiversity assessment. In this study, a total of 61 amphibian and reptile habitat surveys were conducted at 6 farmlands (paddy fields and sugar cane fields) and 2 forests on Ishigaki Island and Iriomote Island to evaluate the characteristics of fauna on the farmlands. As a result of the survey, many forest-dependent species of amphibians and reptiles were found on the farmlands of both islands, and differences in fauna were observed between farmlands. It was suggested that this difference may be due to the difference in forest environment around the farmlands. A dendrogram analysis of the animal community structure based on Hornʼs multiplicity index (R0) revealed that the study sites of this study were broadly divided into two communities, paddy and forest clusters. This result suggests that the existence of paddy fields is an important factor that influences the composition of the community. Assuming that the observed forest clusters reflect the natural habitat of amphibians and reptiles inhabiting these islands, it was suggested that the paddy clusters were a group of unique communities. The survey of amphibian and reptile fauna inhabiting the agricultural land of Ishigaki Island and Iriomote Island for this study showed that the agricultural land of these islands may be an agroecosystem that has the function of maintaining the biodiversity of the Ryukyu Islands.E2P論文Articl
A Class Focusing on the Relationship between Local Production for Local Consumption, Seasonal Production for Seasonal Consumption and CO2 Emissions at the Agricultural Department of a High School and its Evaluation
Get PDF高等学校農業科の生徒を対象として，持続可能な食料の生産と消費の実現に向けた意識を醸成するために，科目「農業と環境」において食料の生産と輸送段階における二酸化炭素の排出量削減を題材とした授業を考案して実践した。授業実践は，「地産地消」，「フードマイレージ」および「旬産旬消」の概念を含む内容とした。授業実践前後の質問紙調査，授業実践で使用したワークシートへの生徒の記述内容および授業実践後の感想を基に生徒の意識の変容を評価した。事前の質問紙調査では，地産地消の認知度は高かった。フードマイレージおよび旬産旬消の認知度は，地産地消よりも低かった。事後の質問紙調査では，地産地消や旬産旬消の取り組みは環境によいと考える生徒が増加していた。この結果から，本研究で考案した授業実践により，環境に配慮した農業生産や食料消費をしようとする意識の醸成につながると考えられた。To raise awareness about sustainable food production and consumption, a class focusing on reducing CO2 emissions during food production and transportation was designed and offered to students in the agricultural department of a high school. The concepts incorporated in the class were “local production for local consumption,” “food miles,” and “seasonal production for seasonal consumption.” Changes in student awareness were evaluated by conducting questionnaire surveys before and after the class, by student descriptions completed on class worksheets, and by student impressions of the class. The pre-class questionnaire survey showed that the students’ awareness of the concept “local production for local consumption” was high, whereas prior understanding of the concepts of “food miles” and “seasonal production for seasonal consumption” were lower. The post-class questionnaire survey showed that an increased number of students thought that initiatives promoting local production for local consumption and seasonal production for seasonal consumption were good for the environment. Therefore, the class helped to foster positive attitudes toward environmentally conscious agricultural production and food consumption among the students.E3P資料Research Dat
Fgf5 go-malc1 マウスの過剰な被毛の伸長は毛周期の成長期延長に起因する
Get PDFFibroblast growth factor 5（Fgf5）のゲノム編集マウス（Fgf5go-malc1）は，被毛の過剰な伸長を呈し， それは雄に顕著に表現される。我々は，Fgf5go-malc1 の過剰な被毛の伸長を引き起こす原因を明らかにするた めに，毛周期のマーカーである catenin beta（Ctnnb1），sonic hedgehog（Shh）およびアンドロゲン受容体 （Ar）の皮膚組織における発現パターンを調査するとともに，系統および雌雄間において毛包の数を比較し た。本研究において調査された 3 種の遺伝子は，生後 13 日（P13）および P17 において系統間および雌雄間 に有意な差異を示さなかった。しかし，P21 における野生型の Ctnnb1 と Shh の発現レベルは Fgf5go-malc1 に 比べて有意に低下した。その一方で，Ar は野生型において Fgf5go-malc1 よりも高い発現レベルを示した。こ れらの結果は，Fgf5go-malc1 において毛周期の成長期が延長したことを示した。毛包数は野生型と Fgf5go-malc1 の雄雌間において有意な差異は検出されなかった。本研究は，Fgf5go-malc1 の長毛表現型が，毛周期における 成長期の延長に起因することを示唆した。しかしながら本研究では，被毛長の性差を引き起こす要因は明ら かとならなかった。Genome-edited mice harboring mutations in fibroblast growth factor 5 (Fgf5; Fgf5go-malc1) exhibit excess hair growth, with males showing significantly longer hair than females. To define the cause of excess hair growth, we investigated the expression patterns of catenin beta (Ctnnb1), sonic hedgehog (Shh), and androgen receptor (Ar) as potential markers for estimating hair cycles. Furthermore, we quantified and compared the number of hair follicles between wild-type and Fgf5go-malc1. Although all tested genes did not exhibit differential expression at postnatal day 13 (P13) and P17, Ctnnb1 and Shh were significantly downregulated in wild-type mice at postnatal day 21 (P21) compared to Fgf5go-malc1. Meanwhile, Ar howed higher expression levels in the wild-type than in Fgf5go-malc1. These results indicated that the anagen phase was prolonged in Fgf5go-malc1. The number of hair follicles in male and female wild-type and Fgf5go-malc1 mice were not significantly different among the group. Therefore, the long-haired phenotype of Fgf5go-malc1 was caused by the prolongation of the anagen phase and not by a difference in hair follicle numbers. However, the cause of gender-differences in hair length between males and females in Fgf5go-malc1 remains unknown.1短報Not
California Rice Farming and Japanese Immigrants
Get PDFカリフォルニアの商業的稲作には多くの移民日本人達が最初から深く関わっていた。日本人差別と排斥が強まる中で移民日本人たちが現地社会とどのような関係をつくり地域に根付いていったのかは，アメリカ農業史と日本人移民史をクロスさせた研究となる。しかし差別と排斥ゆえに資料的制約が大きい。本稿はこの制約を乗り越えるため，「動産抵当証書」，「入国カード」，現地雑誌・ジャーナル，「日米年鑑」等の意義と分析方法を考察し，英語表記と日本語表記（漢字）の対照，移民日本人の特定方法を明らかにした。それにより20世紀初頭日本人移民の農村での定着過程が明らかになる。Many Japanese immigrants engaged in commercial rice farming in California from its beginning. Japanese immigrants suffered from discrimination and the exclusion in those days. How to communicate with the rural community and the settlement of Japanese immigrants in the early 20th Century is important from the view point of the history of Japanese immigration. However, restriction of histrical materials is important problem. This article studied some materials which reveal the process of Japanese communication and settlement in rural California.E1P綜説Revie
Yuzero Motora’s Opinions on Shuyo (Cultivation) : Their Characteristics and Suggestions for Teacher’s Cultivation
Get PDF教員が絶えず研究と修養に努める義務が法令に定められているが，教員の修養とは何であろうか。本研究では明治時代の心理学者・元良勇次郎の修養論に注目し，その特徴と教員の修養に与える示唆を検討した。元良は1903年から亡くなる1912年までの間に23の修養に関する文章を発表した。彼は1907年から翌年にかけて心理学と生物学に基づいた体系的な修養理論を作り，人間は意志の活動による試行錯誤の方法により品性を修養することができると主張した。彼の修養に関する文章の特徴は，時に非常に理論的なものがあることである。彼の修養理論は修養はいかにして可能かを説明するもので，教員と学生に修養のメカニズムを説くものと評価することができる。彼の理論は現代ではエピジェネティクスによって根拠づけられる可能性を秘めている。Teachers are obligated to engage in continuous study and shuyo (cultivation) by law in Japan, but what is teacher’s cultivation? We examined Meiji era psychologist Yuzero Motora’s opinions on cultivation and their characteristics, and his suggestions for teacher’s cultivation. Motora published 23 articles on cultivation from 1903 to 12 (year of his death). He constructed a systematic theory on cultivation based on psychology and biology in 1907-08 and argued that human beings can cultivate their own characters by trial and error which is informed by the activity of will. His articles tended to be very theoretical. His theory explained how cultivation can occur so the mechanism of cultivation can be explained to teachers and students. Nowadays, epigenetics can give a well-grounded reason to his theory.E1P論文Articl
Seasonal Changes of Pollinator Species and Their Visiting Time to the Northern Limit Population of Sonneratia alba in Iriomote Island
Get PDFマングローブ植物のマヤプシキは，夜間に開花するコウモリ媒花であり，熱帯ではオオコウモリ科の果実・花蜜食性の小型コウモリが花粉媒介者となっている。分布北限域である西表島のマングローブ林には，オオコウモリ科のコウモリはほとんど分布せず，ヤエヤマオオコウモリ1種のみが分布するが，マヤプシキへの訪花は確認されていない。そこで，分布北限域の西表島において，マヤプシキはどのような動物種により代替的に送粉されているのかを明らかにするため，マヤプシキへ訪花する動物種とその訪花頻度の日・季節変動を調べた。マヤプシキ13個体に訪花する動物を，4季節にわたり夜間を含むのべ225時間9分記録した。
その結果，鳥類，膜翅目，双翅目，鱗翅目，およびカニ類が訪花動物種として観察された。観察時間内の訪花回数は764回を数えたが，ヤエヤマオオコウモリの訪花は確認されなかった。それらのうち鱗翅目のガ類のみがマヤプシキの開花時間に対応した夜間に訪花したが，送粉よりも盗蜜者的な行動を示した。ガは主に秋季に訪花した。リュウキュウメジロなどの鳥類とスズメガ科のホウジャクの一種は，葯と柱頭の両方に接触するとともに次々と花を移動したため，有効な送粉者と考えられた。しかし，花が満開の夜間には訪花せず，昼間の訪花頻度も小さかった。ニホンミツバチは4季節を通じて訪花が観察されたが，体サイズが花に対して小さく，送粉に関わりなく花粉や蜜のみを選択的に集めることが可能だった。以上のように，分布北限域の西表島では，マヤプシキに対して効率よく送粉を行う訪花者が少なく，花粉制限が存在する可能性が示唆された。Mangrove apple (Sonneratia alba) has nocturnal and chiropterophilous flowers. Abundance of flying foxes, the potential pollinator of S. alba in the tropics, is known to be negligible in mangrove forests in Iriomote Island, which is the northern range limit of S. alba. Unless alternative pollinator community without flying fox functions as an effective pollinator of the S. alba population of Iriomote Island, S. alba population may receive pollen limitation. The aim of this study is to examine the seasonal changes of pollinator species and their visiting time to S. alba in Iriomote Island. We recorded the pollinator species and their behavior on 13 S. alba trees during all day including night for four seasons (totally 229h 9 m). We found a total of 764 visitations of birds, Hymenoptera, Diptera, Lepidoptera and crabs as flower visitors, while flying fox could not be found. Moths only visited the flowers at night, when S. alba’s flowers bloom. But moths visited flowers only in autumn, and behaved like nectar robber. Birds and hawk moths touched both of anther and stigma, and then, visited flowers one after another, indicating potential as effective pollinators. However, they usually did not visit the flowers at night when they bloom, and their visitation frequency was relatively low. Honeybees visited to flowers irrespective of seasons. However, their body size is too small relative to the flower, and they can directly obtain pollens and nectar without pollination. Accordingly, because of a limited number of effective pollinators, S. alba may receive pollen limitation in their northern range limit.E3P論文Articl