2021 Fiscal Year Annual Research Report
ロングリード次世代シーケンサーを用いた湖沼のシアノバクテリアモニタリングの高度化
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19K15860
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
山口 晴代 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物多様性領域, 主任研究員 (20722672)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | シアノバクテリア / アオコ / 次世代シーケンサー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
シアノバクテリアは湖沼の重要な一次生産者である一方、有毒種を含むことから、その動態を常に監視することが必要である。本研究では、霞ヶ浦をモデル湖沼として、そこに生息するシアノバクテリアの動態を、USB型ロングリード次世代シーケンサーMinIONを用いたメタバーコーディング解析で明らかにすることを目的としている。本研究により、有毒種に対するリスク管理に貢献しうる簡便で精度の高い新規モニタリング法の確立を目指す。
霞ヶ浦から得られた湖水から抽出したDNAを用いて、以下に示す2種類の方法でMinIONによるシーケンスを行った。2種類の方法とは、(1) Q20+キットを用いて、ほぼ全長の16S rRNA遺伝子アンプリコンをそのままMinIONでシーケンスする、（2）Q20+キットを用いて、ほぼ全長の16S rRNA遺伝子配列をタンデムに増幅させてシーケンスしたあと、そのコンセンサス配列を取得するというものである。得られた結果をあらかじめ取得していたショートリードから得られた結果と比較したところ、（１）の結果がショートリードから得られた結果と比較的類似していた。以上の事より、Q20+キットを用いて16S rRNA配列のほぼ全長配列を直接的に取得する方法が、簡便でこれまで以上に解像度の高いモニタリング方法として有望であることが示唆された。一方で、同様にQ20+キットを用いて、国立環境研究所微生物保存施設に保存されているシアノバクテリア株を用いて16S rRNA配列のほぼ全長配列をMinIONを用いてシーケンスしたところ、どのシーケンスクオリティでフィルタリングしたとしても、種数を過大評価することがわかった。結果の考察の際にはこの点も含めた理解が必要である。
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