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環境DNA分析の機能拡張を目指した核DNAマーカー開発と長鎖配列解析法確立

研究課題

研究課題/領域番号 23K21776
補助金の研究課題番号 21H03654 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分64040:自然共生システム関連
研究機関大阪大谷大学

研究代表者

内井 喜美子  大阪大谷大学, 薬学部, 准教授 (90469619)

研究分担者 見坂 武彦  摂南大学, 理工学部, 教授 (80397661)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2024年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード環境DNA / 核DNAマーカー / 長鎖配列解析 / 種内変異 / 長鎖塩基配列解析
研究開始時の研究の概要

本研究では、個体群遺伝構造・遺伝的多様性を評価する手法としての環境DNA分析の機能拡張を目的とし、核rRNAをマーカーとする個体群遺伝構造・遺伝的多様性解析法の確立を行う。同時に、ナノポアシーケンサーを用いた長鎖塩基配列解析法を環境DNA分析に適用し、従来の環境DNA分析では困難であった遺伝的多様性が低い集団の個体群遺伝構造・遺伝的多様性解析を実現することを目指す。

研究成果の概要

本研究は、環境DNA分析の高度化を目的とし、従来のミトコンドリアDNA (mtDNA) マーカーに代わり、核DNA上のrRNA遺伝子領域を標的とした新たなマーカーの有用性を検証すること、さらにナノポアシーケンサーを用いた長鎖配列解析法を確立することを目的とした。rRNA遺伝子ITS1領域に設計したマーカーを用いたコイ交雑個体群の遺伝構造解析からは、mtDNAマーカーとの組み合わせにより、より正確な遺伝構造の把握が可能となることが示された。長鎖配列解析においては、rRNA遺伝子の18Sから28Sにまたがる約1,500 bpの配列による魚類メタバーコーディングが有用なツールとなる可能性が示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で得られた成果は、従来のmtDNAの短い配列の解析に依存した環境DNA分析の限界を克服し、より高解像度な分類群推定と個体群遺伝解析を可能とする新たな手法の確立への土台となるものである。核DNAマーカーや長鎖配列解析の導入により、環境DNAによる生物多様性評価の精度と応用範囲が飛躍的に向上し、保全生態学や生物資源管理に貢献することが期待される。

報告書

(5件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2025 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] EnvironmentDNA haplotyping reveals dispersal patterns of invasive bluegill sunfish, Lepomis macrochirus, in Japan2025

    • 著者名/発表者名
      Wakimura Kei、Yonekura Ryuji、Yamanaka Hiroki、Uchii Kimiko
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 7 ページ: e70055

    • DOI

      10.1002/edn3.70055

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Establishment success of alien Daphnia in the ancient Lake Biwa: insights from sedimentary archives2024

    • 著者名/発表者名
      Tsugeki Narumi、Hashimoto Isana、Nakane Kai、Honjo Mie N.、Uchii Kimiko
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 851 ページ: 3591~3602

    • DOI

      10.1007/s10750-024-05519-0

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書 2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Colistin-resistant Escherichia coli harboring mcr-1 in slaty-backed gull breeding in Northern Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Kenzaka Takehiko、Tsuruta Yuto、Nakamura Yuuka、Ueda Shouta
    • 雑誌名

      Microbiology Spectrum

      巻: 12 ページ: e00703-24

    • DOI

      10.1128/spectrum.00703-24

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of genetic diversity in an endangered fish <i>Gnathopogon caerulescens</i> using environmental DNA and its potential use in fish conservation2023

    • 著者名/発表者名
      Wakimura Kei、Uchii Kimiko、Kikko Takeshi
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 5 ページ: 973~986

    • DOI

      10.1002/edn3.408

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evaluation of genetic diversity in an endangered fish Gnathopogon caerulescens using environmental DNA and its potential use in fish conservation2023

    • 著者名/発表者名
      Wakimura Kei、Uchii Kimiko、Kikko Takeshi
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 00 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1002/edn3.408

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Environmental DNA monitoring method of the commercially important and endangered fish Gnathopogon caerulescens2021

    • 著者名/発表者名
      Uchii Kimiko、Wakimura Kei、Kikko Takeshi、Yonekura Ryuji、Kawaguchi Riho、Komada Honoka、Yamanaka Hiroki、Kenzaka Takehiko、Tani Katsuji
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 23 ページ: 49~56

    • DOI

      10.1007/s10201-021-00665-z

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 外来種ミジンコの定着要因に関する研究:琵琶湖プリカリアミジンコを例として2024

    • 著者名/発表者名
      槻木玲美, 橋本鯨, 中根快, 本庄三恵, 内井喜美子
    • 学会等名
      第88回日本陸水学会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
  • [学会発表] ホンモロコ(Gnathopogon caerulescens)の産卵回帰性を利用した生息地の健全性評価2024

    • 著者名/発表者名
      内井喜美子
    • 学会等名
      第7回環境DNA学会
    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 核rDNA-ITS領域を対象とした環境DNA分析によるコイの交雑レベル推定2023

    • 著者名/発表者名
      岡田経太, 内井喜美子
    • 学会等名
      第70回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNAを用いた希少種個体群の健全性評価の可能性2022

    • 著者名/発表者名
      内井喜美子
    • 学会等名
      日本陸水学会第86回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 環境DNAによる種内変異解析と保全への展開2021

    • 著者名/発表者名
      内井喜美子
    • 学会等名
      環境DNA学会第四回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2026-01-16  

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