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岡山大学は、2022年12月21日、種の保存法で国内希少野生動植物種に指定されているスイゲンゼニタナゴの環境DNA検出法の開発に成功したと発表した(プレスリリース：https://www.okayama-u.ac.jp/tp/release/release_id1032.html)。開発したのは、岡山大学大学院環境生命科学研究科博士前期課程大学院生(当時)の大槻華乃子さん(応用生態工学、現・株式会社カイハツ)、同学術研究院環境生命科学学域(工)の中田和義教授(保全生態学)、同学術研究院自然科学学域(牛窓臨海実験所)の濱田麻友子准教授(進化・ゲノム生物学)と坂本竜哉教授(総合水圏生物学)、国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構本部の小出水規行セグメントIV理事室長(農村生態工学)の共同研究グループ。

§論文掲載誌

• Landscape and Ecological Engineering 23 November 2022
• 「Quantitative PCR method to detect an extremely endangered bitterling fish (Rhodeus atremius suigensis) using environmental DNA」
• Kanoko Otsuki, Mayuko Hamada, Noriyuki Koizumi, Tatsuya Sakamoto & Kazuyoshi Nakata

スイゲンゼニタナゴは、岡山県南部と広島県芦田川水系(福山市)の河川や水路で見られる淡水魚で、絶滅リスクの高い淡水魚。

同研究ではまず、スイゲンゼニタナゴのDNAのみを種特異的に増幅させることが可能なプライマーとプローブを作製。このプライマー・プローブを用いたリアルタイムPCR法で、スイゲンゼニタナゴのDNAは増幅される一方、近縁なタナゴ類のDNAは増幅されないことを確認した。

次に、スイゲンゼニタナゴ1個体または5個体を、3、30、60分間水槽で遊泳させる室内実験を実施。遊泳時間終了後に各水槽で採水し、その後にリアルタイムPCR法を用いて環境DNAを定量した。1個体、5個体を用いた実験ともにスイゲンゼニタナゴのDNAが検出され、5個体を遊泳させた水槽から検出されたDNAはより多かった。また、5個体を用いた実験では、遊泳時間3分に比べ30分では約5倍のDNA量が検出され、この手法の定量性が示された。

さらに、フィールド調査における環境DNA分析の有用性を検証。スイゲンゼニタナゴが実際に生息している水路に48か所の調査地点を設け、環境DNA分析のための採水後に、各調査地点に魚類を採捕するための漁具を仕掛けた。そして、スイゲンゼニタナゴの捕獲地点から下流方向への距離と環境DNA濃度の関係について解析。

計21個体のスイゲンゼニタナゴを捕獲(ライン2右岸で20個体、ライン2中央で1個体)。捕獲地点から数百メートル下流まで環境DNAが検出でき、下流に行くほどその濃度は有意に減少する傾向が認められた。したがって、このスイゲンゼニタナゴの環境DNA検出法は、野外での本種の分布推定に有効と示された。

この手法を用いれば、従来の魚類調査に比べコスト・労力・調査時間ともに大幅に低減させることが可能なうえ、本種の魚体に傷付けることもなくなる。これまで知られていなかった新生息地の発見を可能にすることも期待される。