2016 Fiscal Year Annual Research Report
Study for practical use of the technique of salvaging the genetic information existing in the rice phytolith
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16H03104
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
宇田津 徹朗 宮崎大学, 農学部, 教授 (00253807)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 克典 弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (00450213)
田崎 博之 愛媛大学, 埋蔵文化財調査室, 教授 (30155064)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | イネの多様性評価 / プラント・オパール / 遺伝情報の抽出 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、残留性に優れた植物遺存体の１つであるプラント・オパールに内在する遺伝情報を取り出し活用する技術を実用ステージまで引き上げ、稲作分野の研究における一般的手法として確立することを目指している。平成28年度の取り組みと成果をまとめると以下のとおりである。
【取組1：堆積環境・土性などが異なる生産遺構土壌を対象に当該手法の有効性を検証】香川県の扇状地扇端部に立地する弥生時代前期と古代末～中世前期の水田遺跡の試料を新規に加え、東北から九州沖縄までに所在する堆積環境や土性が異なる４つの遺跡の水田遺構土壌について、プラント・オパールの抽出とDNA抽出を実施した。その結果、DNA抽出が確認され、手法の有効性の検証を進めることができた。
【取組2：土壌からのプラント・オパール抽出工程の改善】取組１の４遺跡の試料について超音波処理、有機物分解さらに乾燥方法を組み合わせた12通りの抽出工程を適用し、抽出試料からのDNA抽出状況から抽出工程の検討を行った。その結果、最適条件をほぼ特定することができた。また、抽出工程でのオペレータの拘束時間を従来の20～25％程度に軽減できる目途も得ることができた。
【取組3：汎用機材による工程の構築とDNA復元工程の検討】当該年度の予算により、プラント・オパールの抽出工程やDNA抽出工程に汎用機材を導入し、それぞれの抽出工程を構築した。構築した工程を試行した結果、プラント・オパールとDNAを確認した。また、プラント・オパールに内在するDNA復元の側面から最適な抽出方法を検討した。その結果、プラント・オパール抽出工程がDNA領域の復元に与える影響をほぼ明らかにすることができた、また、抽出したDNA溶液を10,000倍に希釈しても、領域によっては復元可能であり、より少量の試料からの遺伝情報抽出の可能性が明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画初年度であったが、当該研究の基礎となった昨年度までの挑戦的萌芽研究で構築できた人的なネットワークや分析試料の蓄積もあり、計画以上に研究を進めることができた。報告にも述べたように四国で新規の遺跡試料を確保するとともに、年度末には群馬県の遺跡についても次年度の試料採取をふくめた共同研究について協議が完了しており、検証試料の確保については想定を超えるペースで進展した。さらに、新規試料の収集等は、本来であれば、研究打ち合わせ出張などによる数回の協議が必要であるが、萌芽研究で構築した人的なネットワークのおかげで、関係者とのメールや電話による打ち合わせで代替することができた。その結果、研究成果発表以外の旅費を計画以上の実験分析に使用することができた。分析手法の実用化についても、汎用機材の導入による工程構築も問題なく進み、加えて、プラント・オパールの抽出工程の改善については、次年度に予定していた時間や供試試料重量の短出・軽減の一部についても進めることができた。
以上の状況から、今年度については計画以上に進展していると判断される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成29年度は今年度の成果を当初の計画に照らし、以下の取り組みを進めてゆきたい。
【取組1：土壌からのプラント・オパール抽出についての実用手法の構築と検証】平成28年度の成果を受けて、新しい試料と反復試料について、実用化候補の抽出工程を適用し、抽出プラント・オパールからの遺伝情報の増幅状況や所用時間などの点から最も実用的な抽出工程を決定する。
【堆積環境・土性などが異なる生産遺構土壌を対象に手法の有効性を検証】平成28年度に試料採取した香川県の水田遺構土壌について、肉眼による作土構造分析を進めるとともに、岡山市津島岡大遺跡と、群馬県高崎市の遺跡（河岸段丘上に立地する水田跡）で比較分析試料の採取を行う。これら立地や時代の異なる試料について、プラント・オパールからのDNA抽出を試み、比較検討を行う。
【取組3：プラント・オパールに由来するDNA 分析技術の普及性の向上の検討】平成29年度は、第３者（当該研究に直接参加していない研究者ならびに当該研究で使用していない実験室）に分析の一連の工程を実施してもらい、手法の実用性と再現性の検証を進める。
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Research Products
(2 results)
