2017 Fiscal Year Research-status Report
Development of detection schemes for endangered and invasive animals based on pan-animalia enviromental DNA analysis
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17K19298
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| Research Institution | University of the Ryukyus |
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Principal Investigator |
佐藤 行人 琉球大学, 戦略的研究プロジェクトセンター, 特命講師 (20566418)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2019-03-31
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| Keywords | 環境DNA / 大量DNA分析 / 次世代シークエンサー / 希少種 / 外来種 / メタバーコーディング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
海や河川、湖沼等の「水」に滲出・懸濁している動物由来のDNAを分析することで、希少種や外来種を含む「動物」の存在を高感度で検出することを目的として研究・開発を進めた。その結果、沖縄県内の奥間川・源河川などを主とした河川水の環境DNA分析から、ヤンバルクイナ、カラスバト、ホルストガエル、リュウキュウアユ（奄美大島由来）、イボイモリ、メダカなどの希少動物を検出することに成功した。また、ティラピア類、シロアゴガエル、プレコ類、グッピー、カダヤシなどの侵入外来動物を検出することも出来た。併せて、レプトスピラ菌などの病原体生物を含む微生物の検出も行い、ホスト候補となる動物（イノシシ、ネズミ類など）の検出の有無や、雨量・季節などの環境因子との相関解析を行い、成果をまとめている。また、環境DNAデータ解析のために開発してきた解析プログラムとウェブ版解析パイプラインについての論文を発表した（Yukuto Sato, Masaki Miya, Tsukasa Fukunaga, Tetsuya Sado, and Wataru Iwasaki. MitoFish and MiFish pipeline: a mitochondrial genome database of fish with an analysis pipeline for environmental DNA metabarcoding. Molecular Biology and Evolution, in press）。採水サンプルの取得・輸送・保管方法についても、Sterivex 採水現地ろ過を試行し、冷蔵輸送および DNAiso 溶液保管をテストした。これにより、従来のガラス繊維フィルターによる環境DNA解析と定性的・定量的にほぼ遜色のない結果を得られることを確認し、Sterivex による簡便なサンプリング手法の有効性を示した。以上より、動物全般（魚類、両生類、哺乳類）の環境DNA検出と、実験およびデータ解析手法開発において予定通りの実績を積むことが出来た。
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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
本研究課題では、２ヵ年計画で、沖縄県内における代表的な希少動物を検出することを大きな達成目標としていた。初年度（１年目）の研究実施において、早くも、目標に挙げていた動物種の主なものの幾種かを検出することに成功した（リュウキュウアユ・ヤンバルクイナなど）。また、環境DNAの実験手法（採水、ろ過、サンプル輸送・保管）、およびデータ解析手法開発でも、論文化につながる成果を得ることが出来た。以上より、本課題は当初の計画以上に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、沖縄県内における希少種・外来種の環境DNA検出をより体系化・大規模化して行うことで、希少種の検出率などに関する定量的な評価や、将来の希少種・外来種モニタリング手法としてのサイエンティフィックな評価を行い、論文成果としていくことを目標とする。併せて、データ解析手法において遺伝的多様性の評価も取り入れる等の改良・発展を目指し、解析手法開発においてもさらなる成果を目指す。
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[Journal Article] Environmental DNA enables detection of terrestrial mammals from forest pond water2017
Author(s)
Masayuki Ushio, Hisato Fukuda, Toshiki Inoue, Kobayashi Makoto, Osamu Kishida, Keiichi Sato, Koichi Murata, Masato Nikaido, Tetsuya Sado, Yukuto Sato, Masamichi Takeshita, Wataru Iwasaki, Hiroki Yamanaka, Michio Kondoh, and Masaki Miya
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Journal Title
Molecular Ecology Resources
Volume: 17(6):e
Pages: 63-75
DOI
Peer Reviewed
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