メタバーコーディングに基づくイノシシの食性解析： 植物性食物の推定における再現性と動物性食物の推定における効果的な 解析対象種DNA の抑制方法の検討

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タイトル別名
  • The use of DNA metabarcoding to analyse wild boar diets: Reproducibility of plant diet analyses and effective blocking of boar DNA amplification when evaluating animal dietary components
  • メタバーコーディング ニ モトズク イノシシ ノ ショクセイ カイセキ : ショクブツセイ ショクモツ ノ スイテイ ニ オケル サイゲンセイ ト ドウブツセイ ショクモツ ノ スイテイ ニ オケル コウカテキ ナ カイセキ タイショウシュ DNA ノ ヨクセイ ホウホウ ノ ケントウ

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抄録

近年、次世代シークエンサーを用いたハイスループットシークエンシング（HTS）によるメタバーコーディング法に基づく革新的な食性解析手法の進展により、大量のDNA情報を用いた種同定による野生動物の詳細な食性が明らかになっている。本研究では、雑食性のイノシシを対象とし、イノシシの胃内容物からDNA抽出を行い、メタバーコーディング法による植物性及び動物性食物の推定法について検討した。 　植物性食物の推定に当たり、遺伝子マーカーによる結果のばらつきを評価するため、3つの遺伝子領域（核DNA ITS-2領域、葉緑体DNA rbcL領域及びP6 loop領域）を解析し、比較した。その結果、遺伝子領域により検出される植物種の属構成が異なることが明らかとなった。この要因として、レファレンスとして使用しているDNAの登録配列の登録種や産地などの情報量が、遺伝子領域により異なることが考えられた。 　次に、HTS解析による食性解析におけるサンプル間のばらつきを評価するため、同一個体から3回、独立にDNAを抽出し、反復解析を行い、そのデータの類似性を比較することで、実験の再現性を評価した。その結果、独立したDNAサンプル間で属構成に有意な差は認められず、本研究で用いた胃内容物のサンプルは十分に攪拌されており、再現性のある実験結果が得られたと考えられた。 　動物性食物の推定には、解析対象種（ホスト種）のDNA増幅を効果的に抑制し、食物として利用している他の動物種のDNAを効果的に増幅する必要がある。本研究では、DNA増幅の過程でホスト種などの特定のDNA増幅を抑制する方法として利用されているDual Priming Oligonucleotide法（DPO法）またはPeptide Nucleic Acid法（PNA法）を用い、これらの抑制効果について検証した。ミトコンドリアDNAのCOI領域を対象とし、イノシシのDNAの増幅抑制効果を検証した結果、DPO法及びPNA法共に、ホスト種であるイノシシの配列の増幅を有意に抑制することが明らかになった。一方で、PNA法はDPO法に比べ、食物としている他の動物性食物のDNA増幅が阻害されにくい傾向にあった。従って、動物性食物の推定には、PNA法がより有効な手法であると考えられた。

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