2018 Fiscal Year Research-status Report

陸水域環境評価に資する指標生物DNAタクソノミー情報基盤の確立

Research Project

Project/Area Number	17K07541
Research Institution	Osaka Prefecture University
Principal Investigator	加藤幹男大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (30204499)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords	DNAタクソノミー / DNAバーコード / メタバーコーディング / 電子博物館 / DNA種判別 / 系統分類 / 河川環境 / 水生生物
Outline of Annual Research Achievements	前年度に引き続き、新規採集標本のデジタル画像の取得を進め、DNA抽出と標的遺伝子領域の解析を行った。さらに、デジタルデータ（採集日・採集地・採集者・同定者等の情報、DNA配列データ、標本画像）を整理し、インターネットウェブ上で試験的な公開を始めた。大学ウェブサーバー内個人ディレクトリにデータを置いて、準備ができたものから追加公開する形で運用を行っている。2019年2月25日時点で、カゲロウ目12科74分類群、トンボ目8科21分類群、カワゲラ目2科6分類群、トビケラ目13科29分類群について収集済であり、順次公開を進めている。その他の水生生物では、ヘビトンボ目、ハエ目、甲虫目、ダニ目など、水生無脊椎動物を幅広く採集し、撮像とDNA解析を進めている。本研究課題の遂行の要点は、（１）試料個体の採集と同定、（２）DNA 配列解析、（３）公開用資料の整備、といった三階層からなる要素課題を効果的に推進することにある。研究開始からの2年間で、山地渓流から中流域、山間部から平地の止水域等、幅広く標本個体を得ている。しかしながら、すべての採集種について雄成虫（分類上の特徴が顕著である）が得られているわけではないので、今後は雄成虫の採集に重点を置いて進める。DNA解析については順調にデータを蓄積している。これらに基づいて、上述のデジタルデータに関して特に分類上の特徴をよく表している標本写真等を充実し、ウェブ上の水生生物博物館を構築する。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 日本産水生昆虫類のDNAタクソノミー情報基盤として、種判別マーカー遺伝子の配列決定、試料標本の画像データの取得およびそれらのデジタルデータの基となる実物標本の収蔵は順調に進んでいる。当初の目的に掲げた水生昆虫主要4目（カゲロウ、トンボ、カワゲラ、トビケラ）に限らず、あらゆる水生無脊椎動物類（aquatic macroinvertebrates）も併せて収集・解析を進めており、環境DNA解析やマスコレクション試料（未分別の一斉採集）のメタバーコーディング解析に対する有効な参照データの構築を行っている。
Strategy for Future Research Activity	今年度もさらに採集と解析を進め、DNAタクソノミー情報基盤の充実を図る。現在試験公開中のウェブページ構成を見直し、ユーザーの利便性をより高める（同時に、大学サーバー内に専用サイトを構築し、公開データを大学ウェブサーバー内個人ディレクトリからそちらへ移動する）。水生昆虫主要4目について日本産種を網羅するとともに、その他の水生無脊椎動物についても幅広く解析の対象としていく。
Causes of Carryover	今年度計画を実施するにあたり必要であった予算の内、物品費については、DNA解析に要する試薬類の購入を抑制できたことが理由である。協力関係にある研究室の厚意で、DNAシークエンサー消耗品の分担（使用頻度に応じて分担する予定であった）を免除されたことで、今年度の使用予定額を下回った。次年度使用額については、最終年度も標本個体を積極的に収集し、少なくとも普通種に関しては網羅するため、これまでに調査をしていない地域を選び、採集調査をする費用とする。また、採集に伴い、DNA解析等に要する試薬類も今年度以上に使用する。
Remarks	Japanese aquatic macroinvertebrate reference 標本写真、DNA配列、採集情報をリストした仮設ウェブサイト。データ入力の確認ができた後に別URLに移設予定。