2018 Fiscal Year Research-status Report
Analysis of population genetic structure by environmental DNA and its application to conservation biology
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18K11733
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| Research Institution | Osaka Ohtani University |
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Principal Investigator |
内井 喜美子 大阪大谷大学, 薬学部, 助教 (90469619)
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2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 環境DNA / 核DNAマーカー / 一塩基多型 / 個体群遺伝構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
環境水から直接取り出したＤＮＡの分析により生物の分布情報を推定する環境ＤＮＡ分析は、これまでミトコンドリアＤＮＡマーカーを用いた種レベルの検出において目覚ましい発展を遂げてきた。本研究では、両親の遺伝情報を反映する核ＤＮＡマーカーを用いて種内の遺伝的変異を検出することにより、個体群の遺伝的構造を評価する新奇手法を確立すること、さらに将来の保全生態学における応用展開を睨み、遺伝子浸透を受けた野外集団へ本手法を適用することにより、環境ＤＮＡを用いた個体群遺伝構造評価の実例を提示すること目的とした。モデル材料として、琵琶湖における在来系統コイと外来系統コイの交雑集団を用いた。本年度は、まず、在来コイと外来コイを区別する核ゲノム上の一塩基多型（ＳＮＰ）遺伝子座を標的とし、これら核ＳＮＰ座におけるアレル頻度を定量するための、リアルタイムＰＣＲを用いた環境ＤＮＡ分析法の確立を行った。さらに、コイの繁殖期に産卵場において環境水と卵を同時に採取することにより、開発した環境ＤＮＡ分析法によるアレル頻度の推定結果と、卵の個別の遺伝子分析に基づくアレル頻度の推定結果を比較し、環境ＤＮＡ分析法の信頼性および実用性について検証した。その結果、在来：外来遺伝子の比率が15:1から1:15の範囲において、アレル頻度を定量できる環境ＤＮＡ分析法の確立に成功するとともに、本環境ＤＮＡ手法に基づくアレル頻度推定結果が、卵の遺伝子分析により推定されたアレル頻度推定結果とよく一致することを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度の研究により、核ＳＮＰ座におけるアレル頻度を定量的に解析するリアルタイムＰＣＲを用いた環境ＤＮＡ分析法を確立するとともに、野外におけるその有効性を確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
従来の知見では、環境ＤＮＡ分析において、ミトコンドリアＤＮＡに比べて極めて希薄である核ＤＮＡを標的とした場合、標的ＤＮＡの検出や定量が可能であるかどうかすら未知であったが、本研究により、その実行可能性が証明された。また、リアルタイムＰＣＲを用いたＳＮＰ座毎の環境ＤＮＡ分析により、アレル頻度を推定することが出来ることも確認された。これらの成果を元に、リアルタイムＰＣＲを用いた分析では不可能である、複数の遺伝子座におけるアレル頻度を同時に定量する環境ＤＮＡ分析法の開発を、次世代シーケンス技術を採用することにより推し進めて行く。
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| Causes of Carryover |
理由：次年度に所属機関に次世代シーケンサが新たに導入されることとなったため、外部機関での解析を予定していた次世代シーケンス解析を所属機関にて実施することとした。そのため、次世代シーケンス解析に使用する試薬類の購入を次年度に先送りすることとした。以上の理由により次年度使用額が生じた。
使用計画：次年度に必要となる消耗品費として適切に使用する。
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Research Products
(2 results)
