湖沼における有害微細藻類モニタリングへの遺伝子診断法の適用

Research Project

Project/Area Number	04J00376
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Research Field	General fisheries
Research Institution	Lake Biwa Environmental Research Institute
Research Fellow	石川可奈子滋賀県琵琶湖, 環境科学研究センター・琵琶湖研究部門, 研究員
Project Period (FY)	2004
Project Status	Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help	¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000) Fiscal Year 2004: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords	有害藻類 / 淡水赤潮 / アオコ / Real-time PCR / 琵琶湖
Research Abstract	湖沼の有毒・有害微細藻類種をターゲットとした遺伝子情報に基づく迅速かつ正確な分類ならびにモニタリング手法を開発するため、琵琶湖をケーススタディとして現在問題となっている有害微細藻類の遺伝子診断法を試みた。琵琶湖における主な有毒・有害微細藻類は、春期は淡水赤潮を形成する黄色鞭毛藻Uroglena americanaであり、夏期から秋期にかけては、アオコを形成する藍藻Microcystis aeruginosaである。そこで、これらの微細藻類の分子分類に有効なリボゾームRNA遺伝子の塩基配列を決定し、種特異的な塩基配列に結合する蛍光プローブ作成した。そしてさらに、その蛍光プローブの反応性の違いによってターゲットである有害微細藻類種を他の藻類と自動的に識別する方法を試みた。 Uroglena americanaと、形態的および分類学的に酷似種の18SrRNA遺伝子の塩基配列を決定した。そして、その塩基配列の違いから、Uroglena細胞に特異的に反応するように作成した蛍光プローブを用いて、Real-time PCR法を試みた。すると、培養および野外の湖水中において、作成した蛍光プローブがUroglena americanaのみに反応し、本種を特異的に検出することができた。さらに、細胞数とPCRのサイクル数との関係式を得ることにも成功した。また、藍藻類に特異的に反応する蛍光プローブと、藍藻類の生産する毒性物質(ミクロシスティン)の生成にかかわる遺伝子に特異的に反応する蛍光プローブを作成し、Real-time PCRを試みたところ、有毒株のみを検出することに成功した。