見えないものを見える化して保全する－環境DNAを用いた水草稀少種の生育状況の解明

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 17K20056
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 牧 雅之 東北大学, 学術資源研究公開センター, 教授 (60263985)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤井 伸二 人間環境大学, 人間環境学部, 准教授 (40228945) ; 森長 真一 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80568262)
• Project Period (FY): 2017-06-30 – 2020-03-31
• Keywords: 在来種保全 / DNAバーコーディング

Outline of Annual Research Achievements

日本は淡水性の水生植物の多様性が高いが，相当の割合が沈水性であって，陸から目でその存在を確認することはできない．沈水植物には絶滅危惧種とされている種が多数含まれているが，従来の調査法では，偶発的な発見に頼るか大きな労力を払うかしなければ，沈水植物の調査を行うことは困難であった．本研究では，湖沼において，沈水植物の種判別を，採水サンプルに含まれる環境DNA解析とDNAバーコーディングによって行う手法を確立し，稀少沈水植物の生育状況を解明することを目的とする．
本年度は，水槽において人工的に栽培した水生植物を用いて，水槽から採取した水から，栽培した種のDNAを効率的に検出するための条件設定を行った．また，野外の湖沼から採取した水から，水生植物をバーコーディングするためには，ある程度の塩基配列長が必要となると考えられるため，プライマーの選定についても検討した．
DNAバーコーディングに従来よく用いられてきたプライマーペアでは，水中で断片化が進んでいる植物の環境DNAを検出することは難しく，短い断片を増幅するものを選択せざるを得ない．一方，塩基配列長が短いと種判別に用いることが困難となる．状況によっては，単一のプライマーペアを用いるのではなく，複数のプライマーペアを用いて，塩基配列長を確保する必要があるように思われる．次年度は，本年度の成果をふまえて，自然湖沼から採取した水からの環境DNAを増幅し，DNAバーコーディングを行う手法を確立する予定である．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

想定していたよりも，環境DNAの検出を行う条件設定や増福領域の選定に苦慮した．

Strategy for Future Research Activity

実験状態での環境DNAの検出には目途がつき始めたので，さらに条件設定を緻密に行い，自然湖沼での採水への応用を効率よく進めたい．

Causes of Carryover

実験室内での条件設定に想定以上に時間がかかってしまったため，予定との食い違いが生じた．次年度は，自然湖沼での応用を進めるため，計上した予算が消費される見込みがある．