2021 Fiscal Year Research-status Report
次世代DNAバーコーディングによる近縁生物混合試料の構成解析
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21K19103
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
陶山 佳久 東北大学, 農学研究科, 教授 (60282315)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 次世代DNAシーケンシング / MIG-seq法 / DNA品種識別 / 古代DNA |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、本研究代表者らが開発した次世代シーケンシング技術であるMultiplexed ISSR Genotyping by sequencing（MIG-seq）法（Suyama & Matsuki, 2015）を用い、種内レベルの近縁な生物組織の混合試料の構成を明らかにする技術開発を実施している。その第一歩として、2021年度には１）加工食品における混入品種の識別技術開発と、２）古代遺跡の堆積土壌を対象とした古代植生解析のため試料採取を実施した。
加工食品における混入品種の識別に関しては、食用マメの2品種を粉砕して混合し、混合試料を構成する2品種を特定する技術開発を進めた。その前段階として、20品種以上の食用マメから抽出したDNAを用いてMIG-seq法によってDNA品種識別するためのデータを取得した。その結果、ある品種とその突然変異品種と考えられている品種間以外では明瞭に品種識別が可能であることがわかった。そこで、それらの品種の中から2品種を選び、合計4つの組み合わせで2品種のマメを粉砕して混合した模擬混合試料を作成した。この模擬試料を対象としてMIG-seq法による構成品種の特定を試みたところ、それら4つの組み合わせ試料すべてにおいて、混合した2品種を正確に特定することができた。さらに、試験的に市販の加工食品における品種の特定を試みたところ、１つの製品については2品種の構成によって99％以上の配列が説明できることがわかり、少なくとも主要構成品種の特定はほぼ可能であることがわかった。
古代遺跡の堆積土壌を対象とした古代植生解析については、奄美諸島の徳之島に所在する縄文時代からの遺跡発掘に参加し、その堆積土壌から古代DNA分析用の試料を採取した。この分析については極めて困難が予想されるため、今後技術開発を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
年度途中からの研究開始であったため、実質的な研究期間がごく限られたが、計画していた研究内容の第一段階（加工食品における混入品種の識別）については概ね計画通り進捗した。一方、応用技術開発として計画していた「作物等種苗生産時の純度検査」については、新型コロナウイルス感染症の影響により、協力承諾済みであった種苗生産会社との協働を進めることができなかった。また、挑戦的技術開発として計画していた「圃場菌叢における病原性系統の検出」についても同様に進めることができなかった。そのかわり、具体的には計画していなかった古代DNA試料の分析について、その試料採取を進めることができ、全体としてはほぼ予定通りの進捗である。
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| Strategy for Future Research Activity |
大まかに計画していた４項目の研究のうち、「加工食品における混入品種の識別」についてはこのまま進める予定である。一方で、応用技術開発として計画していた「作物等種苗生産時の純度検査」と、挑戦的技術開発として計画していた「圃場菌叢における病原性系統の検出」については、外部協力者との調整が進まず、新型コロナウイルス感染症による状況変化の影響が大きいため、本年度の計画には盛り込まないこととした。一方でより挑戦的な課題としての「古代DNA試料」の分析については、極めて挑戦的な技術開発が必要ではあるものの、積極的に取り組む予定である。
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