2020 Fiscal Year Annual Research Report
環境DNAを用いたサケ科魚類および回遊性魚類の種内多型解析手法の開発
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20H03005
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
荒木 仁志 北海道大学, 農学研究院, 教授 (20707129)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 環境DNA / 回遊性魚類 / マイクロサテライト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究プロジェクトは、生態学分野の新しいツールの一つである「環境DNA」を用いてサケ科魚類に代表される地域特異性の高い回遊性魚類の生物分布や遺伝的多様性を同時検出・評価することを目的としている。水圏では、水を汲みその中に含まれるDNAを解析する環境DNA技術は捕獲や目視によらない非侵襲的な種判別技術として目覚ましい発展を遂げている。しかしそのDNAには種間の違いを示す情報のみならず種内多型情報も含まれるため、これに基づく集団遺伝解析への応用可能性がある。そこで本研究では回遊性魚類を主なターゲットに環境DNA技術を核ゲノム中のマイクロサテライトマーカーに適用し、同マーカーの種内多型情報に基づく集団遺伝解析手法の確立をめざす。
R2年度は北海道・千歳川における定期採水を行い、千歳川に遡上するサケマス魚類の環境DNA採集を行った。また千歳川をはじめサケマス遡上河川で過去に採集した環境DNAサンプルを用いてサケのDNA検出を行い、種内多型を反映する遺伝子マーカーの開発を行った。その過程で得た環境DNA採集・解析におけるノウハウは同じく環境DNA技術の進展に寄与する研究者らとの整合性を協議し、環境DNA調査・実験マニュアルおよびその補足資料として一般公開（http://ednasociety.org/manual）、紹介記事はコメンタリー論文として国際学術誌Environmental DNAにて発表したほか、イトウ、シシャモ等の回遊魚についてその分布や移住パターンを推定する論文を発表した。
R2年度の研究計画には一部新型コロナウイルスの世界的蔓延の影響による進捗の遅れが生じた。R3年度にはこれを補うため、北日本各地への調査を拡大実施するとともに上記マイクロサテライトマーカーの開発を急ぐ。これにより、サケの種内多型を広くカバーするマイクロサテライトマーカーの有用性・汎用性を検証する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
新型コロナウイルスの世界的まん延によりPCR関連の消耗品をはじめ、分子実験用の手袋やプラスチック消耗品といった実験に必要な物資の流通に著しい遅れが生じている。また、R2年度は大学活動自体への制約も強く、千歳川を中心に近傍・最小限の野外調査のみの実施となったばかりか、学内での感染拡大を抑止するため分子実験の時間にも一部制約が生じた。ただし過去に収集したサンプルを用いた環境DNA解析はおおむね順調で、その結果を学術論文や学会発表を通して公開することは継続実施出来ている。
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| Strategy for Future Research Activity |
新型コロナウイルスまん延の影響で新規に採集したサンプルの数は当初予定数より少ないものの、過去に採集し冷凍保存したサケマス魚類遡上河川の環境DNAサンプルは利用可能な状況にあり、次年度以降、分子実験を加速させることで当初の目的を遂行することは出来るものと考えている。ただし回遊魚の移住パターンを正確に把握するには追加サンプルが必要であり、そのための野外調査を継続実施する必要がある。
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