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2014 年度 実績報告書

環境DNA分析によるシクリッド魚類群集の多様性把握

研究課題

研究課題/領域番号 25840144
研究機関龍谷大学

研究代表者

丸山 敦  龍谷大学, 理工学部, 講師 (70368033)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード環境DNA / マラウイ湖 / シクリッド
研究実績の概要

シクリッド由来の環境DNAを増幅するプライマ設計には、マラウイ湖に生息する全魚種のDNA配列情報が欠かせない。本研究では、2013年前半に湖内で最も魚種数が多いTW島にて111種287個体の収集を行っていた。全魚体試料からDNAを抽出し、当局の許可を得て日本国内に持ち帰った。これらのDNA試料を用い、当初計画通り2013年度後半にミトコンドリアDNAのD-Loop領域の配列解読を終えたが、当該領域のDNA配列は予想以上に種間変異が乏しく、種や属に特異的な環境DNA用プライマを設計するのは困難であることが分かった。これは、網羅的に配列情報を得たからこそ新たに分かった(計画上残念な)知見である。
そこで、2つ対策を講じた。1つは、ティラピアを除く全シクリッドに共通する、かつ固有のD-loop領域内の配列に対しプライマを設計した。このプライマを用いた定量PCRでは、シクリッド群集の内訳を示すことは出来ないが、シクリッド由来の環境DNAが採集できたか否かを半定量的に示すことができる。これにより、昨年度難航した環境DNA回収方法の再検討を進めることができた(下記)。もう1つは、より種間変異がありそうな核DNAのITS領域の配列解読を上記DNA試料に対して行った。配列解読の前処理として行うDNA増幅が、先行研究で紹介されていたプライマでは綺麗に見られなかったために難航したが、研究協力者から新たなプライマの提供を受け、2014年度内に配列情報を得るところまで到達できた。
マラウイ湖水からの環境DNA採取法の再検討については、GFFで回収できない環境DNAが、膜フィルタでは十分量回収できることが分かった。同程度の目合いでも回収量が大きく違うことから、素材の違いが高pH条件下で影響していると考察された。潜水による群集組成調査と並行して膜フィルタを用いた採水を再計画し、2015年内に湖内7地点での採水と環境DNA抽出を完了した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件)

  • [雑誌論文] Techniques for the practical collection of environmental DNA: filter selection, preservation, and extraction2015

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Minamoto, Takafumi Naka, Kazuhiko Moji, Atsushi Maruyama
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microhabitat variations in diatom composition and stable isotope ratios of the epilithic algae in Lake Malawi2015

    • 著者名/発表者名
      Maruyama A, Shinohara K, Sakurai M, Ohtsuka T, Rusuwa B
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 748 ページ: 161-169

    • DOI

      10.1007/s10750-014-1977-3

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Studying the contribution of two types of landlocked Ayu fish in Lake Biwa to the next generation using nitrogen-stable isotope ratio analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Ito T, Matsumura K, Kozawa G, Ozawa M, Mitsuo Y, Maruyama A, Yuma M
    • 雑誌名

      Ichthyological Research

      巻: 62 ページ: 357-362

    • DOI

      10.1007/s10228-014-0439-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Release Rate of Environmental DNA from Juvenile and Adult Fish2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama A, Nakamura K, Yamanaka H, Kondoh M, Minamoto T
    • 雑誌名

      PloS ONE

      巻: 9 ページ: e114639

    • DOI

      10.1371/ journal.pone.0114639

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weight-length relationships for twelve cichlid species from Lake Malawi, Africa2014

    • 著者名/発表者名
      Maruyama A, Zatha R, Rusuwa B
    • 雑誌名

      International Journal of Fisheries and Aquatic Studies

      巻: 2 ページ: 124-127

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 環境DNAを用いた魚類群集の種多様性と現存量推定:適応放散の現場で2014

    • 著者名/発表者名
      丸山 敦,Rusuwa, B.,源利文,山中裕樹,近藤倫生
    • 雑誌名

      龍谷大学科技研ジャーナル

      巻: 21 ページ: 24-27

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公開日: 2016-06-01  

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