Understanding genetic diversity, population structure and natural distribution of a critically endangered salmonid species (Sakhalin taimen) using environmental DNA

利用环境 DNA 了解极度濒危鲑鱼物种（萨哈林哲罗鱼）的遗传多样性、种群结构和自然分布

基本信息

批准号：
17F17391
负责人：
荒木仁志
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-11-10 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17F17391/
关键词：
環境ＤＮＡ RAD-seq

项目摘要

本研究は日本最大の淡水魚で絶滅危惧種であるイトウの生態に関する新たな知見を得るため、昨今進展目覚ましい環境ＤＮＡを用いた手法を核ＤＮＡの種内多型に応用する技術開発を目標としている。現在環境ＤＮＡ技術は主に細胞内小器官の一つであるミトコンドリアのＤＮＡを基に解析されているが、ミトコンドリアＤＮＡは一般に種内多型に乏しく、同一種内でおこる変異の多くを反映していない。そこで、環境水中の核ＤＮＡ情報をより高密度で集積することにより、「一すくいの水から希少種・野外集団の遺伝的多様性評価」へとつなげるのが本研究プロジェクトの狙いである。この技術開発が実現すれば、イトウに限らず希少種を捕獲したり傷つけたりすることなく彼らの遺伝的多様性を評価できるばかりか、過去のボトルネック、集団間の遺伝的交流といった歴史についても推定が可能となることが期待される。これにはRAD-seqと呼ばれる手法を用い、本解析に適したゲノムスケールでの核DNAマーカー探索を行う必要があるため、H29年度はこの解析を実施するためのサンプル収集と予備的な解析を実施した。共同研究者であるマシュー・キャンベル（JSPS外国人特別研究員）の着任がH29年10月末であったことから、昨年度は5カ月間という限られた期間ではあったが、研究協力者らの協力の下、約30個体のイトウ組織サンプルからのDNA抽出が実現し、これらのサンプルを基にRAD-seq法による核DNAマーカー開発の準備が整いつつある。

为了获得有关日本淡水鱼和濒危物种的生态学的新知识，该研究旨在开发使用环境DNA的技术，近年来一直取得了显着进步，以在核DNA中采用种群内多态性。当前，环境DNA技术主要基于线粒体的DNA，这是细胞内细胞器之一，但是线粒体DNA通常是较差的种内多态性的多态性，并且并不反映同一物种中发生的许多突变。因此，该研究项目的目的是以较高的密度积累环境水域中的核DNA信息，从而导致“评估来自单勺水的稀有物种和田间种群的遗传多样性”。如果开发了这项技术，希望不仅可以评估不仅蛇的遗传多样性，而且还可以评估稀有物种而不会捕获或损害它们，而且还可以估算过去瓶颈和种群之间的遗传交流的历史。这需要使用一种称为Rad-Seq的技术在适合此分析的基因组量表上搜索核DNA标记，因此在2007年收集样品并进行了初步分析以进行此分析。当共同研究员马修·坎贝尔（Matthew Campbell）（JSPS特别研究人员）于2017年10月底到达，去年有限的期限为5个月，但是随着研究合作者的合作，已经实现了大约30个粪便组织样品的人的DNA提取，并根据这些样品制作了核DNA标记的核DNA标记的准备，并根据这些样品进行了核DNA标记。