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環境DNA分析を用いた遺伝的多様性検出:湖産アユの遺伝的個体群構造を明らかにする

Research Project

Project/Area Number 18J10088
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Aquatic bioproduction science
Research InstitutionKyoto University (2019)
Ryukoku University (2018)

Principal Investigator

辻 冴月  京都大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords環境DNA分析 / 遺伝的多様性 / ハプロタイプ / ミトコンドリアDNA / アユ / 定量
Outline of Annual Research Achievements

当該年度は主に、(1)ハイスループットシーケンサー(HTS)から得られる各ハプロタイプのリード数をDNAコピー数に変換し、遺伝的多様性を量的に評価する手法を開発し、(2)琵琶湖流入河川で春・秋、2年間収集したeDNA試料を用いて遡河時期によるアユの遺伝的集団構造の違いについて検討を行った。

(1)qMiSeq法と呼ばれる、HTSを用いた網羅的定量解析手法を応用することにより、遺伝的多様性の量的評価を試みた。具体的には、解析前の試料にあらかじめ異なる濃度に調整した複数の内部標準DNAを添加し、検出された各内部標準DNAのリード数とコピー数の関係から試料ごとに検量線を作成し、未知の検出ハプロタイプのコピー数を推定した。本手法の有用性を検討するために、姉川、知内川、塩津大川(いずれも滋賀県)にて、環境DNA分析と捕獲調査によるアユの遺伝的多様性調査を同時に実施し、結果を比較した。その結果、全ての河川で環境DNAで推定された各ハプロタイプのDNAコピー数と捕獲個体中における対応するハプロタイプを保有する個体の頻度の間に強い正の関係が示された。

(2)2018、2019年の4月および9月に、計16本の琵琶湖流入河川の河口約1 km地点において採水調査を実施した。各河川において、季節間の遺伝的集団構造を比較したところ、琵琶湖内の第一環流の影響を受けると考えられる湖北に位置する河川では、季節間で遺伝的集団構造に有意な違いは見られなかった。一方で、第一環流から遠い、湖南側に位置する河川では季節による有意な遺伝的集団構造の違いが見出された。また、湖南に位置する河川の中でも、アユの種苗放流が実施されている河川では季節間で遺伝的集団構造が見られず、天然遡上アユだけの河川においてのみ有意な違いが認められ、放流による遺伝的かく乱が起こっていることが示唆された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Environmental DNA analysis shows high potential as a tool for estimating intraspecific genetic diversity in a wild fish population2020

    • Author(s)
      S. Tsuji, A. Maruyama, M. Miya, M. Ushio, H. Sato, T. Minamoto, H. Yamanaka
    • Journal Title

      Molecular Ecology Resources

      Volume: online Issue: 5 Pages: 1248-1258

    • DOI

      10.1111/1755-0998.13165

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluating intraspecific genetic diversity using environmental DNA and denoising approach: A case study using tank water2019

    • Author(s)
      Satsuki Tsuji, Masaki Miya, Masayuki Ushio, Hirotoshi Sato, Toshifumi Minamoto, Hiroki Yamanaka.
    • Journal Title

      Environmental DNA

      Volume: 2 Issue: 1 Pages: 42-52

    • DOI

      10.1002/edn3.44

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Evaluating intraspecific diversity of a fish population using environmental DNA: An approach to distinguish true haplotypes from erroneous sequences2018

    • Author(s)
      Satsuki Tsuji, Masaki Miya, Masayuki Ushio, Hirotoshi Sato, Toshifumi Minamoto, Hiroki Yamanaka
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/429993

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Presentation] 環境DNA分析を用いた遺伝的多様性の評価:最前線の研究例と展望2020

    • Author(s)
      辻冴月
    • Organizer
      第67回日本生態学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 環境DNA分析で探る: 遡河時期の異なる湖産アユ集団間における遺伝的構造の違い2019

    • Author(s)
      辻冴月, 芝田直樹, 沢田隼, 丸山敦, 潮雅之, 山中裕樹
    • Organizer
      第66回日本生態学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 魚類集団における遺伝的多様性の量的評価と集団遺伝学的解析への適用2019

    • Author(s)
      辻冴月, 芝田直樹, 沢田隼, 潮雅之
    • Organizer
      第2回環境DNA学会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 環境DNA分析を用いた遺伝的多様性評価手法における検出力の検討2018

    • Author(s)
      辻冴月, 宮正樹, 潮雅之, 佐藤博俊, 源利文, 丸山敦, 山中裕樹
    • Organizer
      日本魚類学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 環境 DNA分析で探る: 遡河時期の異なる湖産アユ集団間における遺伝的構造の違い2018

    • Author(s)
      辻冴月, 芝田直樹, 沢田隼, 丸山敦, 潮雅之, 山中裕樹
    • Organizer
      第66回日本生態学会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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