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ペプチド核酸と次世代シーケンサーを利用した海産生物の初期生活史個体の食性解析法の高度化(平成 28年度)
An advancement of method for identifying prey organisms of marine benthic organisms during early life stages using peptide nucleic acid and next generation sequencing

予算区分
AN 所内公募B
研究課題コード
1616AN001
開始/終了年度
2016~2016年
キーワード(日本語)
食性解析,ペプチド核酸,次世代シーケンス,底棲魚介類,初期生活史
キーワード(英語)
dietary analysis, peptide nucleic acid, next generation sequencing, megabenthos, early life history

研究概要

海産生物の幼若個体の餌生物の高精度・効率的な推定手法を開発する。捕食者の体組織を含む消化管内容物からDNAを抽出し、ペプチド核酸(PNA)を用いたPCRを行い、捕食者DNAの増幅を阻害して餌生物DNAのみ増幅する。増幅産物を次世代シーケンス(NGS)解析し、消化管内容物の構成種を網羅的に調べ、食性を明らかにする。

研究の性格

  • 主たるもの:技術開発・評価
  • 従たるもの:基礎科学研究

全体計画

幼若個体の消化管内容物は微量かつ咀嚼・消化により形態を留めない場合が多く、顕微鏡観察による餌生物種同定は難しい。申請者はPNAを用いたPCRで捕食者DNA増幅を阻害し、餌生物DNAの検出を試みてきたが、従来のクローニング解析は膨大なコストと時間を要し、検体数が制限され、餌生物種構成を高精度で推定できない。本研究では、PNAを用いた捕食者DNAの増幅阻害により、餌生物遺伝子の増幅効率を高めたNGS解析により、簡便かつ高精度の食性解析法を開発する。

今年度の研究概要

東京湾産シャコを研究対象種とする。初期生活史個体(幼生・稚シャコ)を採集し、消化管内容物を摘出する。捕食者(シャコ)の消化管組織を含む消化管内容物から抽出したDNAを鋳型として、ペプチド核酸(PNA)を用いたPCRを行い、捕食者のDNA増幅を阻害し、餌生物由来のDNAのみ増幅する。PNAの有無による餌生物DNAの増幅効率を検証するため、PNAを用いないPCRも行う。PCRの増幅産物について次世代シーケンス(NGS)解析を行う。GenBank等のデータベースを参照し、得られた塩基配列について個別に種まで同定し、種まで同定できない分類群については可能な限り下位の分類階級(属、科、目レベル)での同定を行う。個体別に増幅産物の構成種比率を調べ、捕食者の食性推定を行う。PNAの有無による捕食者DNAの混在比率を調べ、PNAによる捕食者DNAの増幅阻害効果を検証する。

外部との連携

中央水産研究所と連携して実施

課題代表者

児玉 圭太

  • 環境リスク・健康研究センター
    生態系影響評価研究室
  • 主任研究員
  • 博士(農学)
  • 水産学,生物学
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