外来種の侵入 環境DNAで暴く

2015年08月28日

神戸大学大学院人間発達環境学研究科の源利文特命助教、大阪大谷大学薬学部の内井喜美子助教、兵庫県立大学大学院シミュレーション学研究科の土居秀幸准教授の研究グループは、環境DNAを分析し、ひとつの塩基の違いによって日本在来系統コイとユーラシア大陸原産の外来系統コイを区別し、比率を明らかにする手法を開発しました。さまざまな種の外来遺伝子型の侵入を迅速かつ容易に検出する手法としての活用が期待されます。この研究成果は8月27日(日本時間)、「Molecular Ecology Resources」に掲載されました。

池を泳ぐコイ(Cyprinus carpio)。国内の多くの水域にユーラシア大陸からの外来系統が侵入しており、日本在来系統のコイはほとんど見られなくなっている。
写真提供:内井喜美子博士(大阪大谷大学薬学部)

環境DNA分析は、生物を捕獲しなくても水に含まれる環境DNAを抽出・解析することで容易に生物の分布を明らかにできる手法として近年急速に発達し、大きな注目を集めています。特に外見では在来種と区別がつきにくい外来種の侵入のモニタリングに有効です。

源特命助教らの研究グループは、水から環境DNAを抽出し、Cycleave PCR法によってDNAを増幅して分析、DNA配列中の1塩基のみの違いを見ることで在来系統か外来系統かを区別し、両者の存在比率を明らかにする手法を開発しました。 さらにこの手法をもとに、外来種の侵入により衰退が危惧される日本在来系統のコイと、数百万年前に分岐したユーラシア大陸からの外来系統のコイを用いて実証研究を実施。その結果、水槽に入れた在来系統コイと外来系統コイの比率と、開発した手法により分析したDNA比が密接な相関関係にあることを証明しました。また、西日本の河川や貯水池でこの手法を用いてコイの両系統の存在比率を調査したところ、外来系統コイの侵入が相当程度進行していることが明らかになりました。

同種内の外来集団と在来集団は外見が似ているためその侵入が認識されにくいうえ、資源をめぐる競争や交雑により在来集団に大きな悪影響が及んでいることが多く、生物多様性を脅かす深刻な問題となっています。今回の分析手法は、さまざまな種における外来生物の侵入を、迅速かつ容易に認識する手法として活用されることが期待されます。

掲載雑誌
Molecular Ecology Resources
掲載論文
A novel environmental DNA approach to quantify the cryptic invasion of non-native genotypes
Uchii K, Doi H, Minamoto T
関連リンク

(人間発達環境学研究科、広報課)