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サンゴ礁は地球上で最も生物多様性豊かな場所の一つである。しかし地球規模の環境変動や地域レベルでの影響を受けて、サンゴ礁の状況は刻々と深刻化しており、そのきめ細かいモニタリングは重要である。そこで海水中に存在するサンゴと褐虫藻のDNA(環境DNA)に注目し、海水を汲むだけでサンゴの検出を可能にする、簡単かつ精細なサンゴ礁生態系の新たなモニタリング手法の開発を目指している。
海水中の環境DNAは近傍に存在しているサンゴを反映しているのか、水槽実験を行い検証した。太平洋・インド洋の代表的なサンゴであるミドリイシ属をオーバーフロー水槽で飼育し、飼育しているサンゴ由来の環境DNAが含まれていると考えられる出水口と、サンゴに触れる前の入水口から海水を濾過し、環境DNAを抽出した。環境DNAから、ミドリイシサンゴのミトコンドリア（調節領域）と褐虫藻のITS領域をPCRで増幅し、次世代シーケンサーによりDNA配列を解読した。その結果、実験に使用した全てのサンゴのDNA配列タイプを、出水口から検出することができた。サンゴ由来の環境DNAは、それぞれのサンゴの水中重量・種組成と相関していることも確認された。また褐虫藻については、実験に使用したサンゴに共生していた褐虫藻の全てのタイプを検出できた一方、サンゴからは検出されなかった、おそらく自由遊泳型の褐虫藻タイプも海水から検出された。
環境DNAからサンゴを特定する精度を向上させるため、新規のDNAマーカーの開発にも取り組んだ。次世代シーケンサーを用いて、サンゴのミトコンドリアゲノムの完全長を構築する解析パイプラインを完成させた。さらに、我々のグループで解読したミドリイシ属サンゴ複数種のゲノム情報を用いて、新規のミドリイシサンゴ種判別マーカーの開発を目指したが、同種内での個体間のDNAの変異が予想以上に大きく、現在までに完成には至っていない。
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