2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of novel biological survey method using environmental DNA/RNA: estimating the behavior and states of underwater organisms
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17H03735
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
源 利文 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (50450656)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 裕樹 龍谷大学, 理工学部, 講師 (60455227)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 環境DNA / 環境RNA / ゼブラフィッシュ / コイ / RNA-seq |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)環境DNA分析:
兵庫県および広島県の河川におけるオオサンショウウオの繁殖期前後のサンプルの解析を行った。また、オオサンショウウオの人工繁殖施設におけるサンプルの解析を行った。その結果、当初は有力と見込んでいた核/ミトコンドリアDNA量比（以下核/Mt比と略す）は必ずしも繁殖の指標とはならないこと、むしろ核DNA量を単独で用いたほうが繁殖マーカーとして有用である可能性などが示された。また、野外水槽を用いてコイの人工産卵を誘発して実験を行った結果、人工産卵に際して核のDNA量が上がることなどが確認された。この他に、三春ダムの前貯水池において、ブルーギルとオオクチバスの産卵期前後を含む調査を行い、産卵期に核/Mt比が高まることや、その後の仔稚魚の生育に伴って環境DNA量が増加することなどを明らかにした。
(2) 環境RNA分析:
環境RNA分析の基礎的知見の蓄積をしつつ、魚類由来の環境RNAに対する次世代シーケンサーを用いたRNA-seq（発現遺伝子の網羅的な検出）を実施した。対象生物はゼブラフィッシュとし、室内実験に集中して研究を行った。7日間にわたる環境RNAの分解実験を行った結果、7日後でも水中から対象のmRNAが検出可能で、また、半減期は環境DNAと同程度であることが確認された。さらに、RNA-seqでは飼育水中に一定量以上の発現が認められた遺伝子が300程度発見できた。研究開始時に予定していた環境DNAのメチル化や環境RNA分析の野外への展開は、当初予算の減額や既存のシーケンスデータベースの不足などの要因によって達成できなかった。しかし、これらの新規技術の開発は世界的にも滞っており、その中にあって、環境RNAの水中での分解の詳細を明らかにしたこと、環境RNA-seqを成功させたことなどは、世界的にも先端の成果である。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 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。
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