2023 Fiscal Year Research-status Report

環境DNAを用いた魚類多種同時遺伝的多型分析法の開発と淡水魚類メタ群集研究の実践

Research Project

Project/Area Number	21K12329
Research Institution	Otsuma Women's University
Principal Investigator	小関右介大妻女子大学, 家政学部, 准教授 (00513772)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	武島弘彦福井県立大学, 海洋生物資源学部, 客員研究員 (50573086) 山中裕樹龍谷大学, 先端理工学部, 准教授 (60455227)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords	遺伝的多様性 / 環境DNA / メタバーコーディング / メタ群集
Outline of Annual Research Achievements	本研究は、環境DNAメタバーコーディングデータから多種の遺伝的多型を同時に精度高く検出する多種同時遺伝的多型検出法を開発することを目的としている。昨年度までに、メタバーコーディング解析により得られるアンプリコン配列データに混入するエラー配列（偽ハプロタイプ）を効果的に取り除く新たな手法（gmmDenoise法）の開発、その公共データを用いた性能評価およびRプログラムへの実装がほぼ完了したことから、本年度は本手法を用いた淡水魚類群集構成種の環境DNAベース集団遺伝構造解析の実践に着手した。具体的には、佐渡島を流れる40以上の河川において採取した環境DNAサンプルについて、魚類ユニバーサルPCRプライマーセット（MiFish）を用いたメタバーコーディング解析（DNA抽出、PCR増幅、およびIllumina Miseqを用いたアンプリコンシーケンス解析）を実施した。また、得られたアンプリコン配列データの前処理（プライマー配列除去、フォワード配列とリバース配列の連結、低品質配列の除去、既存デノイズ法の適用、キメラ配列の除去など）から、分類学的名称の付与、およびgmmDenoise法によるエラー配列除去に至る一連の過程の解析パイプラインを構築した。この解析パイプラインを使用して、アユ、イワナ、カジカ、ドジョウなど10種以上の淡水魚について各サンプリング河川におけるアンプリコン配列変異（ASV: amplicon sequence variant）データを取得した。次年度はこの多地点ASVデータを用いて複数魚種の集団遺伝構造の解析を進める。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 補助事業期間の前半で手法開発を行い、後半で開発した手法を用いた研究の実践を行うという全体計画に沿ったスケジュールで進捗している。
Strategy for Future Research Activity	次年度も全体計画に沿ったかたちで研究を進める。
Causes of Carryover	次年度使用額が生じたおもな理由は、学会発表等の研究出張の日数および回数が当初見込みより減ったためである。次年度は当該研究の論文発表を予定しており、この英文校閲費および論文投稿料として使用する予定である。