DNA情報に基づく水生昆虫の流域内多様性評価手法の構築と流域管理への応用

基于DNA信息的流域内水生昆虫多样性评价方法的构建及其在流域管理中的应用

• 批准号: 22K04374
• 负责人: 八重樫 咲子
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04374/
• 关键词: 底生動物; DNAバーコーディング; DNAメタバーコーディング; 水生昆虫; 環境DNA

河川環境の保全を目的として，河川水辺の国勢調査や環境影響評価などで河川流域の水生昆虫のモニタリング調査が全国で実施されている．この調査では，サンプリングネットなどを用いて生息する底生動物を採集し，その形態を1個体ずつ確認することで種の同定を行っている．しかしこの手法では大量の標本を分析する労力とその人件費（例：調査地点あたり数十から数百の標本数）などの問題点や，若齢個体や劣化個体など同定困難な標本の存在などから，大量のデータを収集することや正確な水生昆虫相の解明が難しい．これを受けて近年，DNAを利用した種同定手法であるDNAバーコーディングが注目されている．この手法は既存のDNA配列と得られた未知の生物由来のDNA配列を比較し，その一致状況から種名を判別する手法である．しかし，日本産水生昆虫ではDNAバンクへのDNA登録データ数が少ないこと，種内分化が大きく同種であっても登録配列とは低い一致率を見せる場合があることが問題となる．そこで本研究ではDNA分析を用いた水生昆虫多様性調査のため，水生昆虫のDNAデータベースを拡充し，効果的なDNAメタバーコーディングによる流水生水生昆虫の網羅的種多様性解析手法を整備し，DNA分析に基づく水生昆虫多様性データを利用して河川流域の水生昆虫多様性を高める流域管理方法を明らかにすることを目的としている．これまでに，次世代DNAシーケンサー（NGS）のDNA大量解読技術を利用した水生昆虫の流域内DNAデータベースの整備をおこなった．その結果，NGSからは従来のサンガー法を利用した方法と比べて遜色ないデータが得られた．また，ここで得られたDNAデータベースを利用してさまざまな個体由来の混合DNAのDNAバーコーディングを行ったところ，既存国際DNAデータベースを利用したバーコーディングを行うよりも，高い一致率を持つ配列が多く得られた．

The purpose of river environmental protection is to carry out the national situation survey of river water and environmental impact assessment, and the aquatic insect survey of river basin is to be carried out nationwide. The survey was conducted to determine the identity of species and species in the collection and identification of species. The method is to analyze a large number of species, and the cost of human resources (e.g., the number of species in the investigation site is tens or hundreds). The problem point is that if the species is degraded, it is difficult to identify the species, and the existence of a large number of species is difficult to solve the problem correctly. In recent years, DNA has been used in the same way. This technique compares the DNA alignment of existing DNA sequences with those of unknown biological origin, and identifies the identity of species. The number of DNA entries in aquatic insects produced in Japan is small, and intraspecific differentiation is large. This study aims to investigate the diversity of aquatic insects by DNA analysis and to develop methods for analyzing the diversity of aquatic insects in river basins. The next generation DNA sequencing (NGS) technology is used to prepare aquatic insects for DNA sequencing in watersheds. The results show that the NGS is better than the NGS. In this case, the DNA sequence was used to determine the DNA sequence of the individual. The DNA sequence was used to determine the DNA sequence of the individual. The DNA sequence was used to determine the DNA sequence of the existing international DNA sequence.

项目成果

釜無川および塩川流域の水生昆虫を対象とした環境DNA メタバーコーディング

Kamanashi River 和 Shio River 流域水生昆虫的环境 DNA 元条形码

• 发表时间: 2022
• 作者: Shohei Nunohiro;Takumi Asada;Shuichi Kameyama;Takumi Asada;八重樫咲子，佐々木勇人，野村虹之介，金子栄廣
• 通讯作者: 八重樫咲子，佐々木勇人，野村虹之介，金子栄廣

環境DNAメタバーコーディングに基づく富士川水系の水生昆虫多様性の評価

基于环境DNA宏条形码的富士河水系水生昆虫多样性评价

• 发表时间: 2022
• 作者: Shohei Nunohiro;Takumi Asada;Shuichi Kameyama;Takumi Asada;八重樫咲子，佐々木勇人，野村虹之介，金子栄廣;八重樫咲子，佐々木勇人，濱本碧海，金子栄廣
• 通讯作者: 八重樫咲子，佐々木勇人，濱本碧海，金子栄廣