研究課題
海洋生態系において重要な役割を果たす動物プランクトンの種を適切に評価するため、初年度は手法の検討を行った。従来法の問題点の一つは動物プランクトンで一般的に用いられる核DNAの遺伝子マーカーの進化速度が遅く、ミトコンドリアDNAで得られた遺伝子グループ間の生殖隔離を適切に評価することが困難なことである。そこで、情報量の多い次世代シーケンサーを用い、ゲノム上に多数存在する一塩基多型（SNP）の探索を試みた。解析対象は亜熱帯海域で大きな生物量を誇り、遺伝的多様性が高いカイアシ類Pleuromamma abdominalisとした。を黒潮域で試料採集を行い、ミトコンドリアDNAのCOI領域の解析を行ったところ、30個体から7つの遺伝子グループが得られた。さらに同一の個体を用いて次世代シーケンサーを用いたRDA-seqを行い、多くのSNPが検出された。このSNPの配列を元に系統解析を行ったところ、得られたグループはCOI領域の結果と一致し、各遺伝子グループ間で生殖隔離がないことが示された。そのため、動物プランクトンの種多様性は従来の想定よりも高いと考えられた。また、RAD-seqで得られた情報は、ミトコンドリアDNAのCOI領域から得られる結果よりも情報量が多く、分化の浅いグループや交雑についても評価が可能であると考えられた。これらの結果からゲノムワイドな手法でSNPを探索することは、種の境界が曖昧な動物プランクトンに非常に有用であることが示された。しかし今回使用したRAD-seqでは比較的高いDNA濃度や質を要求されるため、小型種も含めて適応可能であり、より簡便な手法を探索する必要がある。
2: おおむね順調に進展している
RAD-seqを実際に行い、ゲノム上のSNPを探索することが動物プランクトンの交雑や生殖隔離の解明に有用であることを調べることができた。また、動物プランクトン内に想定以上の高い種多様性が存在する可能性が示された。
SNPの探索を複数の重要な動物プランクトンで行い、分類体系の整理をする必要がある。また、小型種を含め、SNPの探索をより簡便に行える方法についても検討を行う。得られた真の種の生態学的な意義を明らかにするため、重要種については分布や生態についての調査を行う。
すべて 2018
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Plankton and Benthos Research
巻: 13 ページ: 75-82
https://doi.org/10.3800/pbr.13.75
