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．

为了保护河流环境，正在全国范围内监测河流水域的水生昆虫，以进行河水和环境影响评估。在这项调查中，通过收集使用采样网等生存的底部动物来确定种子，并一一检查表格。但是，在这种方法中，诸如分析大量标本和成本的努力之类的问题（例如，每个调查点几十至数百个标本的标本数），以及难以识别标本的困难，例如年轻人和退化的个体很难收集大量数据并阐明准确的水生昆虫。为此，使用DNA是一种特异性方法的DNA条编码吸引了人们的注意。此方法是一种比较现有的DNA序列和未知生物衍生的DNA序列的方法，并确定物种的名称。但是，在日本的水生昆虫中，DNA库注册数据的DNA库数量很小，即使内部物种很大并且同一物种是相同的物种，该问题的匹配速率也可能较低。因此，在这项研究中，使用DNA分析将水生昆虫的DNA数据库扩展到水生昆虫密度调查，并开发了有效的DNA元法编码，并开发了一种全面的物种分析方法是为了阐明一种基于DNA分析的水生昆虫多样性来增强河流域中的水生昆虫多样性。到目前为止，使用DNA（NGS）的DNA测序仪（NGS）的水生昆虫盆地中的DNA数据库已在水生昆虫的盆地中开发。结果，与使用常规Sanger的方法相比，数据与NGS相比。另外，当使用此处获得的DNA数据库得出的各个派生的DNA的DNA棒编码会比使用现有国际DNA数据库的条形码更高。

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