2022 Fiscal Year Annual Research Report
Development of a framework for controlling aquatic ecosystem dynamics using host-parasite systems as a model system
| Project/Area Number |
20H03323
|
|---|
| Research Institution | Ryukoku University |
|---|
Principal Investigator |
潮 雅之 龍谷大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (40722814)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鏡味 麻衣子 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (20449250)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
|
| Keywords | 生態系制御 / 宿主-寄生者系 / 非線形時系列解析 / ツボカビ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
３年目となる2022年度は、事前に単離・培養したツボカビを2021年度と同様の条件で設置した人工水田に添加し、その野外実験前後に、環境DNAを用いた生物群集モニタリングのためのサンプル採取を経時的に行った。
まず、2022年5-6月に過去に同じ圃場で行われた実験と同様に約1m×1mの小型実験水田を圃場に設置した。実験水田内にはイネを植えて過去の実験を再現した。実験水田内で生物群集が定着するのを待ち、2022年7月に単離培養しておいたツボカビを添加した。その野外実験の前後に、実験水田内から水を採取・濾過し、環境DNAに基づいた生物群集モニタリングのためのサンプルとした。実験デザインとしては、ツボカビ添加区・非添加区の２処理区を各５反復用意し、水の採取・濾過は実験開始前・開始直後・実験後１・３・７・１３日の計６回行った。コンタミの有無を確認するために採水時に同時に蒸留水を採取し、ネガティブコントロール（NC）とした。合計６６サンプル（[２処理区×５反復＋１NC]×６サンプリング）を取得した。その後、サンプルから環境DNAを抽出し、予備的な定量環境DNAメタバーコーディングを実施した。また、年度全体を通して、モニタリングデータから検出されるツボカビが関わる相互作用を詳細に理解し、生物種間相互作用の理解及び制御の高精度化に資するために、ツボカビ培養実験・実験室での観察を継続した（単離培養時のトラブルや実験機器選定のため計画の練り直し・延長があった）。
研究成果発表としては、DNAライブラリ調整のための迅速化プロトコルに関する論文がEnvironmental DNA誌で受理され公開された。また、2022 Hong Kong Inter-University Postgraduate Symposium in Life Scienceや定量生物学の会で招待講演を行った。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の研究計画では2022年度に野外での生物群集操作実験を終える計画であった。単離培養時のトラブルや実験機器選定のため計画の練り直し・延長があったが、野外での生物群集操作実験は無事に終了することができ、その後の研究も練り直した計画にそって進められているため、進捗状況は「おおむね順調に進展している」と判断できる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2022年度の計画終了時点で、2022年度に京都大学の実験圃場の人工水田で行った野外操作実験で取得したサンプルからのDNA抽出が全て終了した。予備的に定量的な環境DNAメタバーコーディングを行ったが、定量のための検量線がうまく引けないという予備的な解析結果が得られた。そのため、2023年度に実験試薬の再調整やプロトコルの見直しを行い、再度定量的な環境DNAメタバーコーディングを行う。これにより、ツボカビ接種が野外生物群集に起こす変化を確認する。
定量的な環境DNAメタバーコーディングは１０月のまでの間に行い、シーケンスデータを得る。その後１１－１２月に配列データの解析・時系列データ解析を行う。１－３月に、必要であればデータの再解析を進めつつ、論文執筆を進める予定である。
|
