2021 Fiscal Year Research-status Report
Reconstruction of ancient ecosystems using sediment core environmental DNA
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21K19876
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| Research Institution | Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology |
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Principal Investigator |
星野 辰彦 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 超先鋭研究開発部門(高知コア研究所), 主任研究員 (30386619)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| Keywords | 環境DNA / 古代環境DNA / 堆積物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
R3年度は、高知県土佐市にある浦戸湾の海底から採取した堆積物からDNA抽出を実施し、真核生物をターゲットとしたPCR条件の最適化を行った。
海底堆積物は、高知県土佐市浦ノ内湾内の6サイトから採取した合計36サンプルを用いた。これらのサンプルは海底表層（海底下０m）から海底下4m付近にわたり採取され、微生物学分析用に-80℃において冷凍保存されているものである。これらの堆積物サンプル5gずつからDNeasy PowerLyzer PowerSoil Kitを使用してDNAを抽出したところ全てのサンプルから200-800 pg/μlの濃度のDNAが得られた。抽出したDNAをテンプレートとし18S rRNA遺伝子、COI遺伝子（シトクロームc オキシダーゼ・サブユニットI ）、魚類のミトコンドリアリボソーム（12S rRNA）遺伝子を標的としたPCRの条件検討を行った。このうち、魚類の12S rRNA遺伝子についてはPCR産物を得ることができなかったが、18S rRNA遺伝子、COI遺伝子について反応条件の最適化に成功し、PCR産物を得ることができた。堆積物中の魚類環境DNAについては、他の生物由来のDNAに対して相対的に非常に少ないことでうまく増幅が行えなかった可能性があり、磁気ビーズの使用などターゲット特異的なDNA濃縮について検討する必要があると思われた。得られたPCR産物についてはアガロースゲル電気泳動により目的のバンドを切り出し、精製を行った。精製したPCR産物に対しiTagシーケンスを行うためのindex PCRを行いシーケンスライブラリの作成を完了した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
魚類の12S rRNA遺伝子のPCR増幅は行うことができなかったが、当初の目的である堆積物DNA由来古環境DNAのPCR増幅条件を決定することができた。さらに、これらのPCR産物からのシーケンスライブラリの生成も完了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画は概ね順調に進展しているため、今後も当初の研究計画通りに研究を推進していく予定である。
ただしR3年度に実施できなかった調査に関しては、必要であればR4年度に実施する予定である。
具体的にはR3年度に最適化した実験条件をもとに、さらに多くの海底堆積物を対象とした古環境DNAからのPCRを行い、シーケンスを行うことで、古代の生物相の解析を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
堆積物の採取等に関わる物品費および抽出したDNAのシーケンスを行うための物品費として120万円を計上していたが、新型コロナウィルス感染症まん延の影響で調査を実施しなかった。また、シーケンスを行うための実験が想定よりも遅れたためR4年度にシーケンスがずれこむことになった。R4年度には、必要に応じてR3年度に行う予定だった調査を実施する予定である。ただし、以前に採取した堆積物を用いた条件検討が順調に進んだためDNA分析の結果によっては、調査を行う必要がないこともありうる。その際は、これらの費用を DNAの分析に使用することで研究をより進展させる予定である。
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Research Products
(1 results)
