2020 Fiscal Year Annual Research Report
Biological effects of long-term radiation exposure on wild animals and plants
| Project/Area Number |
18H02229
|
|---|
| Research Institution | Fukushima University |
|---|
Principal Investigator |
水澤 玲子 福島大学, 人間発達文化学類, 准教授 (30722946)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石庭 寛子 福島大学, 環境放射能研究所, 特任助教 (00624967)
兼子 伸吾 福島大学, 共生システム理工学類, 准教授 (30635983)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | 放射線影響 / 福島第一原子力発電所 / 野生生物 / 遺伝的影響 / 放射能 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、福島第一原子力発電所事故に伴い設定された避難指示区域内外において、野生生物を対象にDNA突然変異率、DNA酸化損傷レベル、及び放射線感受性関連遺伝子のアリル頻度の比較を行い、長期的な低線量被曝が野生生物に及ぼす生物学的影響を明らかにすることを目的としている。
DNA突然変異については、アカマツの雌性配偶体が半数体であることに着目した分析手法を確立し、帰還困難区域内の6母樹から採取した580粒のアカマツの種子について、9座のマイクロサテライトマーカーを用いた遺伝子型分析を実施した。現在までに、ゲノム上の5071箇所のうち1か所で、母樹と種子との間に突然変異が検出されている。この値が高いといえるかどうかは、帰還困難区域内のデータだけでは結論付けることができない。今後は、空間線量の低い避難指示区域の外のサンプルについても同様の分析を行い、避難指示区域内の値と比較する必要がある。
DNA酸化損傷については、8-OHdGをマーカーとして避難指示区域内外に自生するアカマツの葉を対象に比較を行い、また、避難指示区域外で採取した稚樹に44.8、461.3、および1738.1（mGy/h）の線量率でCs線源による48時間の照射実験を行ったが、個体の被曝状況と8-OHdG量（％）の間に統計的な関連性は検出されなかった。一方で、殺菌灯を用いた2時間の紫外線照射に対しては、非照射群で照射群よりも統計的に高いDNA酸化損傷レベルが検出された。DNA酸化損傷は、放射線被曝よりもその他の環境ストレスや個体差の影響を受けやすいことが考えられる。
アカネズミのDNA修復関連遺伝子の変異解析については、候補となるプライマー配列から対象領域の選定を行い、当該領域を効率的に増幅するプライマーの設計が完了した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
サンプリングはおおむね計画通りに終了したが、突然変異率とDNA酸化損傷の分析手法の確立に当初予定より1年ほど長くかかったことと、当初計画になかったアカマツの染色体分析についても検討を行ったため、突然変異率とDNA酸化損傷の測定のルーチン化が1年ほど遅れた。分析手法の確立が遅れた主な要因は、アカマツが比較的夾雑物の多い種であったためにDNA抽出の精度が安定しなかったことによる。これに伴い、アカネズミの突然変異率と酸化損傷レベルの分析も2021年度以降の開始となる。なお、アカマツのDNA抽出法についてはプロトコルの最適化が完了している。
また、COVID-19のパンデミックに伴い野外調査を中止し、実験室における分析を優先することとしたため、調査地に自生するアカマツの展葉直後の葉が受ける紫外線量の測定は行えていない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
当初計画に従い、アカマツとアカネズミのDNA突然変率及びDNA酸化損傷の分析を行うとともに、アカネズミの放射線感受性関連遺伝子の分析を行う。2021年度は、DNA突然変異率の分析については、避難指示区域の外のサンプルについて、避難指示区域内のサンプルと同様の分析を行い、避難指示区域内の値と比較することで、低線量被曝の影響を評価する。また、マイクロサテライト遺伝子座の分析では検出できない突然変異がどの程度生じているのかを評価するために、NGSを用いたゲノムワイドな分析を行う。
DNA酸化損傷については、放射線被曝以外の環境ストレスや個体差の影響について検討を進める。また、帰還困難区域内外のアカネズミのDNA酸化ストレスについて分析を行う。
アカネズミについては、突然変異率については植物で結果が得られつつあることから、放射線感受性関連遺伝子の分析を優先しつつ、進捗状況を勘案しながら突然変異の分析に応用可能な遺伝子座のスクリーニングを行う。
アカマツの染色体分析については、他の研究グループから類似の内容で論文が出版されたためひとまず保留とし、当初計画の進捗を勘案しながら必要に応じて実施するか否かを判断する。
|
Research Products
(4 results)
