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2020 年度 実績報告書

環境DNAを用いた個体群遺伝構造解析と保全生態学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K11733
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, 助教 (90469619)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード環境DNA / 核DNAマーカー / 一塩基多型 / 交雑
研究実績の概要

本研究は、琵琶湖に生息する日本在来系統コイとユーラシア大陸産外来系統コイの交雑個体群をモデル生物とし、核DNAマーカーを用いた種内変異解析により、交雑個体群の遺伝的構造を評価する新奇手法を確立すること、さらに将来の保全生態学における応用展開を睨み、本手法の野外への適用により、遺伝子浸透を受けた野外交雑集団の遺伝構造評価を実践することを目的とした。まず、在来系統コイと外来系統コイを区別する核DNA上の一塩基多型(SNP)遺伝子座におけるアレル頻度を定量するリアルタイムPCR法を開発し、さらに超並列シーケンサ(HTS)を用いた種内変異解析法の開発を行った。開発したリアルタイムPCR法とHTS法の野外実践は、琵琶湖を中心とした水域生態系において行なった。野外で採取した環境DNA試料に開発したリアルタイムPCR法とHTS法を適用したところ、コイ繁殖期に採取した環境DNA試料において、核遺伝子座における在来/外来アレル頻度を定量することに成功した。また環境DNA分析結果の妥当性を検証するため、環境DNA試料と同時に採取した卵の個体毎分析により得られたアレル頻度との比較を行ったところ、両者はよく一致する結果となった。このように本研究では、環境DNA分析が、交雑個体群の遺伝的構造を評価する上で有用なツールとなることを実証することができた。近縁種や同種外来集団の侵入によって引き起こされる在来種との交雑や遺伝子浸透は生物多様性保全において大きな脅威となっているが、本研究で開発したような核DNAマーカーを用いた環境DNA分析による遺伝構造評価法が、その簡便性・迅速性を活かし、交雑・遺伝子浸透の現状把握やスクリーニングのために活用されることが期待される。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件)

  • [雑誌論文] An illustrated manual for environmental DNA research: Water sampling guidelines and experimental protocols2021

    • 著者名/発表者名
      Minamoto T, Miya M, Sado T, Seino S, Doi H, Kondoh M, Nakamura K, Takahara T, Yamamoto S, Yamanaka H, Araki H, Iwasaki W, Kasai A, Masuda R, Uchii K
    • 雑誌名

      Environmental DNA

      巻: 3 ページ: 8-13

    • DOI

      10.1002/edn3.121

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Compilation of real-time PCR conditions toward the standardization of eDNA methods2021

    • 著者名/発表者名
      Doi H, Minamoto T, Takahara T, Tsuji S, Uchii K, Yamamoto S, Katano I, Yamanaka H
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: online first ページ: 1-10

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12217

    • 査読あり

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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