水温依存型環境DNAの分解とバクテリアの豊富さとの関連性

環境DNA（eDNA）は、土壌や水などの周囲の環境に生物が放出するDNAです。eDNAを種の検出のためのマーカーとして使用する新しい方法が急速に開発されています。ここでは、eDNAの分解速度が時間と水温に依存する基本的な知識と、eDNAの分解とバクテリアの豊富さの関係を探ります。このテーマは、eDNA分析の信頼性を向上させるために不可欠であるにもかかわらず、十分に明らかにされていません。eDNAの時間および水温依存型の分解を明らかにするために、川の水を採取し、アユ（Plecoglossus altivelis altivelis）およびコイ（Cyprinus carpio）のeDNA濃度を48時間の間に7つの時間点で、3つの異なる水温で測定しました。各種のeDNAの分解は、既存の指数関数的減衰モデルを用いて水温の影響を含めるように拡張したモデルで構築されました。アユの分解モデルはNt = 229,901.2 × exp - (0.01062 × k - 0.07081) × tとして、コイの分解モデルはNt = 2,558.0 × exp - (0.01075 × k - 0.07372) × tとして構築されました。Ntは時刻tにおけるDNA濃度（経過時間は時間単位）であり、kは水温（°C）です。また、対象種を含まない水槽水にスパイクしたコイの精製されたゲノムDNA由来のeDNAの濃度も測定し、12時間および24時間のインキュベーション後のサンプル水中のバクテリアの豊富さを測定しました。環境DNAの分解は高い水温で加速されており（一般化線形モデル、GLM; p < 0.001）、バクテリアの豊富さはeDNAの分解に有意な影響を及ぼしませんでした（GLM, p = 0.097）。これらの結果は、データ解釈と調整におけるこの温度効果の適切な扱いが、今後の研究におけるeDNA分析の信頼性を高めることを示唆しています。