2020 Fiscal Year Annual Research 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 / 交雑 |
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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生物とし、核ＤＮＡマーカーを用いた種内変異解析により、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した。まず、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法を開発し、さらに超並列シーケンサ（ＨＴＳ）を用いた種内変異解析法の開発を行った。開発したリアルタイムＰＣＲ法とＨＴＳ法の野外実践は、琵琶湖を中心とした水域生態系において行なった。野外で採取した環境ＤＮＡ試料に開発したリアルタイムＰＣＲ法とＨＴＳ法を適用したところ、コイ繁殖期に採取した環境ＤＮＡ試料において、核遺伝子座における在来／外来アレル頻度を定量することに成功した。また環境ＤＮＡ分析結果の妥当性を検証するため、環境ＤＮＡ試料と同時に採取した卵の個体毎分析により得られたアレル頻度との比較を行ったところ、両者はよく一致する結果となった。このように本研究では、環境ＤＮＡ分析が、交雑個体群の遺伝的構造を評価する上で有用なツールとなることを実証することができた。近縁種や同種外来集団の侵入によって引き起こされる在来種との交雑や遺伝子浸透は生物多様性保全において大きな脅威となっているが、本研究で開発したような核ＤＮＡマーカーを用いた環境ＤＮＡ分析による遺伝構造評価法が、その簡便性・迅速性を活かし、交雑・遺伝子浸透の現状把握やスクリーニングのために活用されることが期待される。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] An illustrated manual for environmental DNA research: Water sampling guidelines and experimental protocols2021
Author(s)
Minamoto T, Miya M, Sado T, Seino S, Doi H, Kondoh M, Nakamura K, Takahara T, Yamamoto S, Yamanaka H, Araki H, Iwasaki W, Kasai A, Masuda R, Uchii K
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Journal Title
Environmental DNA
Volume: 3
Pages: 8-13
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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