2006 Fiscal Year Annual Research Report
湖沼における有毒・有害プランクトン遺伝子診断法の実用化
| Project/Area Number |
17780162
|
|---|
| Research Institution | Lake Biwa Environmental Research Institute |
|---|
Principal Investigator |
石川 可奈子 滋賀県琵琶湖, 環境科学研究センター, 研究員 (80393180)
|
|---|
| Keywords | 環境 / 陸水学 / バイオテクノロジー / 赤潮 / アオコ |
|---|
| Research Abstract |
湖沼の有毒・有害プランクトンを、迅速かつ正確に同定し、モニタリングするため、分子生物学的手法の適用が期待されている。本研究ではケーススタディーとして、琵琶湖で問題となっている淡水赤潮形成種ウログレナ・アメリカーナ(黄色鞭毛藻)および有毒なアオコ形成ラン藻類の定量化、アオコの毒素(ミクロシスチン)の生合成遺伝子の有無に関する試験手法の開発および野外モニタリングでの実用化を目指し、以下のことを実施した。
1)Oscillatoria kawamuraeなどいくつかのアオコ形成ラン藻類は細胞が壊れにくく、通常の微細藻類のDNA抽出方法では不十分であったため、DNA抽出方法の改良を行った。
2)琵琶湖産ラン藻・淡水赤潮形成種ウログレナの16SrRNA遺伝子(真核生物であるウログレナの場合は18S)の相同性解析によってターゲットとなる種に特異的に反応するプライマーを作成した。また、ミクロシスチン生合成遺伝子(mcy)クラスター増幅用のプライマーを作成した。
3)TaqMan-probeとSYBR Greenを用いたReal-time PCR法により、ウログレナと有毒アオコの定量化を試みた。
4)夾雑物を含む野外(琵琶湖)の湖水を用いた淡水赤潮(春季:4月〜6月)・アオコ(夏〜秋季:8月〜11月)のモニタリングを、ブルームの発生状況に応じて行った。
5)琵琶湖から地理的に隔離された湖沼の株を用いた汎用性試験を行った。
これらの主要な成果として、ウログレナ細胞数の対数値とReal-time PCR反応における閾値の関係から検量線が得られ、淡水赤潮を定量化できることがわかった。また、実際に野外サンプルを用いたモニタリング結果は、滋賀県の赤潮パトロールのブルーム発生期の顕微鏡による計数結果とも合致しており、遺伝子診断法を用いると、これまでの50倍の容量が容易に分析できること、そして、モニタリングとして実用化できることを実証した。
|
