2015 Fiscal Year Annual Research Report
大規模DNA情報を活用した正確かつ迅速な種多様性評価技術の開発
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25289172
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
渡辺 幸三 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (80634435)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大村 達夫 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 教授 (30111248)
加藤 幹男 大阪府立大学, 高等教育推進機構, 教授 (30204499)
三宅 洋 愛媛大学, 理工学研究科, 准教授 (90345801)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | DNA種分類 / 次世代シークエンシング / 底生動物 / 河川 / 種多様性 / 系統発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
課題２「DNA型コピー数平準化法の開発」では，多くの一本鎖DNAが再会合し，わずかの一本鎖DNAが残存した状態がコピー数平準化に最適な会合条件と考え，最適な再会合の温度と時間の条件を実験的に検索した。その結果，70℃で１分間の再会合が最適条件として検索された。この条件の下，群集アンプリコンの熱変性-再会合処理を行い，処理を行わない系も比較対象として準備をした。そして，群集構造をDGGE法で比較した結果，全体として，各ハプロタイプの存在量の平準化効果を確認することはできなかった。この原因として，類似した配列同士が再会合反応時にヘテロ２重鎖を形成してしまったことが考えられた。
課題３「次世代シークエンスによる大規模DNAデータベースの構築」では，課題1で採取した群集サンプルを使って，重信川流域の種数を評価した。形態同定の結果，重信川流域では8,921個体から64分類群（1綱，4目，2科，4亜科，16属，37種）が発見された．個体数が最も多い分類群は3,144個体のユスリカ亜科だった．次世代シークエンシングによるミトコンドリアDNAのCOI領域（658塩基長）を対象としたアンプリコン解析で得られた165,508配列の内，DNAバーコーディングにより39,337配列から成る128種が同定された．各分類群における個体数とDNA配列数に正の相関が見られた。
課題４「進化モデル解析によるDNA種数の定量化」では，課題３で作成されたデータベースを進化モデルに基づくDNA種分類法に適用し，流域内の全DNA種数を定量化した。，単純な進化系統樹を使って種数を定量できるPTPモデルを使ってDNA種分類を行った。その結果，重信川流域に298種の存在が推定された．また，ニューラルネットワークの一種である自己組織化マップ（SOM）を用いたアプローチで，集団遺伝構造と共に，河川の水質・物理環境の影響を受けている遺伝子集団を解明することができた。
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| Research Progress Status |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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