水生昆虫調査に新技術―DNA断片から種を高精度判定：信州大学/筑波大学ほか
(2023年1月20日発表)
信州大学や筑波大学などの研究グループは1月20日、水に溶け込んだ生物のDNA断片に記録された遺伝暗号「塩基配列」から川や池にどんな昆虫が生息しているかを突き止める新技術を開発したと発表した。従来法に比べ3分の1以下という短い遺伝暗号を読み取るだけで、多様性の高い昆虫の種類が調べられる。地下水内など人間が踏み入れない場所でも昆虫相の把握が可能になるため、生物多様性研究の新たな手段になると期待している。
信州大、筑波大のほか、自然科学研究機構基礎生物学研究所、京都大学も加わった研究グループが用いたのは、細胞内のエネルギー工場ともいわれる小器官「ミトコンドリア」のDNA。スーパーマーケットの商品につけられたバーコードで商品の種類や価格を簡単に読み取るように、このDNAの遺伝暗号の一部を読み取ることで昆虫の種類を正確に識別する手法を検討した。
その結果、200塩基ほどの短い配列を含んだDNA断片があれば、昆虫の種が確定できるだけでなく、卵や幼虫、不完全な体の一部などからも、その昆虫の種類が調べられることを突き止めた。さらに昆虫がかじりかけた葉や昆虫の排泄物中などに残されたDNAから、その昆虫の種を高い精度で確定できることも分かった。
これまでも同様の技術はあったが、従来技術ではミトコンドリアDNAにある658塩基という長い配列を読み取る必要があった。そのため、DNAが分解し断片化が進みやすい環境中で採取する研究では、解析の精度などに限界があった。
今回の成果について、研究グループは「生物多様性を評価するための長期的なモニタリングや、広範囲における同質的な手法による調査の簡便化が可能になる」として、陸生昆虫類への応用も含む幅広い展開を期待している。
