2019 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 / 交雑集団 / 一塩基多型 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、琵琶湖に生息する日本在来系統コイとユーラシア大陸産外来系統コイの交雑個体群をモデル材料とし、核ＤＮＡマーカーを用いた種内変異分析により、交雑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、本手法の野外への適用により、遺伝子浸透を受けた野外交雑集団の遺伝構造評価を実践することを目的とする。
１年目は、在来系統コイと外来系統コイを区別する核ＤＮＡ上の一塩基多型（ＳＮＰ）遺伝子座におけるアレル頻度を定量するリアルタイムＰＣＲ法の開発を進め、開発した方法を野外環境ＤＮＡ試料へ試験的に適用したところ、環境ＤＮＡから推定された在来遺伝子と外来遺伝子の頻度と、環境ＤＮＡ試料と同所的に採取された卵の個別の遺伝子分析に基づく在来遺伝子と外来遺伝子の頻度の間には整合性があることを見出した。２年目となる本年度は、開発したリアルタイムＰＣＲ法の定量精度および特異性を改良するために、プライマー配列およびプローブ配列の最適化を行うとともに、新たなＳＮＰ座についても在来遺伝子と外来遺伝子の頻度を定量するためのリアルタイムＰＣＲ法を開発した。同時に、複数の遺伝子座におけるアレル頻度を同時に定量するための次世代シーケンス（ＮＧＳ）を用いた網羅的解析法の開発に向けて、コイとその近縁魚種であるフナ類について、対象ＤＮＡ領域のリファレンス配列を取得するとともに、ＮＧＳ解析に用いるプライマー設計を進めた。
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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
これまでの研究により、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分析法を確立し、野外におけるその有効性を確認した。また複数の遺伝子座におけるアレル頻度の同時定量に向けたＮＧＳ解析についても、プライマー設計等の基本的な技術開発を完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
環境ＤＮＡ分析における実行可能性が未知であった核ＤＮＡを標的としたアレル頻度推定が、リアルタイムＰＣＲを用いた分析法により、特異的かつ定量的に実施可能であることを実証できた。そこで今後は、複数の遺伝子座におけるアレル頻度データを同時に大量に得る方策として、次世代シーケンス技術を用いた分析法の開発を進めると同時に、その野外適用により遺伝子浸透を受けた野外集団における在来／外来遺伝子頻度推定を行い、保全学的な評価指標を提示すること目指す。
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| Causes of Carryover |
理由：新型コロナウイルスの蔓延に伴い、3月に購入を計画していた物品の納期が遅延したため。また3月に予定していた学会出張が中止になったため。
使用計画：次年度に必要となる物品費として適切に使用する。
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