Verifying the flush regime of environmental DNA and developing monitoring methods for aquatic and terrestrial biotas

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K22426
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 内田 典子 東北大学, 災害科学国際研究所, 助教 (50876464)
• Project Period (FY): 2020-09-11 – 2023-03-31
• Keywords: 環境DNA / 水生昆虫 / 降雨出水 / 河川環境 / 河畔域

Outline of Annual Research Achievements

本研究は，河川水に含まれる大型生物由来のDNA（環境DNA）を，降雨による出水時において経時的に採水し，水域・河畔域の無脊椎動物全般を対象として検出するものである．出水時における環境DNA動態を明らかにし，河川環境の無脊椎動物群集および多様性をモニタリングする方法を確立することを目的とする．2021年度は，2020年度に実施できなかった出水時期（6-10月頃）において，複数の出水イベントにおいて，降雨前・中・後の河川水サンプリングを行う予定であった．また，浮遊砂や汚濁を多く含む河川水からのＤＮＡ抽出効率測定のため，標準ＤＮＡとして人工塩基配列を含むプラスミドを準備し，クローニングにより増幅・保管した．上記条件の水サンプルの処理方法の予備検討として，河口域において採水を行い，複数のフィルターおよび濾過条件を検討した．降雨時の経時的調査は当該年度中に実施できなかったため，2018年に宮城県内の河川3地点にて，降雨開始時点・6時間後・12時間後に採水した冷凍サンプルを分子生物実験に供した．ミトコンドリアDNAのCOI領域および16SrRNAを解析対象としてメタバ―コーディング解析のためライブラリ調整を行った．

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

本研究でメタバ―コーディング分析に使用する分子生物実験試薬の入手の遅れにより実験計画が後ろ倒しとなり，分析結果を得るに至る過程まで到達することができなかった．

Strategy for Future Research Activity

入手が遅れた試薬が2022年5月頃に納品予定であることを受け，停止していた分子生物学実験を5月以降に再開する．6月・7月に調査期間を設け，その間に起こる降雨イベントの大小を問わず最低計3回のサンプリングを行う．また，得られたデータの解析および再解析を訪問予定であるスイス工科大学の研究者らと共に行い，論文化を行う．

Causes of Carryover

納品予定であった分子生物学実験用の一部試薬が，コロナウィルス分析に係り品薄状態であったため手配されず，購入が叶わなかった．2022年5月頃に試薬が到着することを受け，実験を再開し，年度前半に実験を完了する．年度後半は得られた成果について学会発表および論文投稿を行う．