JP2011045276A - Method for discriminating species of bigeye tuna of genus thunnus by pcr and intraspecific phylogeny - Google Patents

Method for discriminating species of bigeye tuna of genus thunnus by pcr and intraspecific phylogeny Download PDF

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健司 野原
Hiroaki Okamoto
浩明 岡本
Yasuko Senba
靖子 仙波
Narutoshi Cho
成年 張
Nobuaki Suzuki
伸明 鈴木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To develop a method for discriminating an intraspecific phylogeny, which simultaneously detects the presence or absence of an amplification band specific to bigeye tuna type β and the presence or absence of an amplification band specific to bigeye tuna type α and uses a multiplex PCR having higher accuracy. <P>SOLUTION: DNA sequences in many regions of mitochondria genomes of bigeye tuna are newly determined and a single base substitution that has a sufficiently high frequency of appearance in bigeye tuna type α group and a negligible low frequency of appearance in a bigeye tuna type β group is found in an ND1 region. Further a concrete set of primers using the single base substitution are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本件発明はマグロ属メバチの種及び種内2系統の判別法の分野に属する。また、本件発明は被検体のミトコンドリアDNA(mtDNA)の当該2系統における塩基配列差異に基づく当該種内2系統の判別法の分野に属する。更に、本件発明は複数の部位における塩基配列差異を利用したマルチプレックスPCRを行うことによる、迅速かつ精度の高い当該種内2系統の判別法の分野に属する。   The present invention belongs to the field of a method for discriminating tuna bigeye species and two species within the species. Further, the present invention belongs to the field of a method for discriminating two lines in the species based on the base sequence difference in the two lines of the mitochondrial DNA (mtDNA) of the subject. Furthermore, the present invention belongs to the field of a method for discriminating two systems in the species rapidly and with high accuracy by performing multiplex PCR using nucleotide sequence differences at a plurality of sites.

近年、世界的な人口増加や食料需要動向の変化などの様々な要因により、水産資源の乱獲が問題となっている。持続可能な水産資源の利用を実現するためには、乱獲を防止し、水産資源管理を有効に行う必要があるが、そのためには漁獲海域を正確に把握することが不可欠である。一方で、近年、食品の産地偽装が社会的問題になっているが、海上における漁獲物の積み替えや漁獲海域の虚偽報告が問題化しており、実際、大西洋で漁獲したメバチをインド洋産と偽って日本に水揚げされる例が報告されている。これは将来的にはメバチ水産資源の枯渇を招き、また、メバチ資源評価に悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、メバチ水揚げ産物について種及び漁獲海域を判別する必要性が認識されており、そのための簡便、迅速、かつ、正確な判別法の開発が待たれている。   In recent years, overfishing of fishery resources has become a problem due to various factors such as global population growth and changes in food demand trends. In order to achieve sustainable use of fishery resources, it is necessary to prevent overfishing and to manage fishery resources effectively. To that end, it is indispensable to accurately grasp fishing areas. On the other hand, in recent years, fraudulent production of food has become a social problem, but transshipment of fish at sea and false reporting of fishery areas have become a problem, and in fact, the bigeye caught in the Atlantic is fake as being from the Indian Ocean. An example of being landed in Japan has been reported. This will lead to the depletion of bigeye fishery resources in the future and may have a negative impact on the bigeye stock assessment. Therefore, the necessity of discriminating the species and the catching sea area of the bigeye fish landing product has been recognized, and the development of a simple, quick and accurate discrimination method for this purpose is awaited.

メバチ(英名:bigeye tuna, 学名:Thunnus obesus)は、世界の温帯から熱帯域の海洋に分布し、寿命は10〜15歳程度である。産卵は、周年・分離浮性卵であることを特徴とする。食用としての利用は、刺身・寿司ネタなどが一般的である。   The bigeye tuna (English name: bigeye tuna, scientific name: Thunnus obesus) is distributed in the temperate and tropical oceans of the world and has a life span of about 10-15 years. Egg laying is an anniversary / separating buoyant egg. For edible use, sashimi and sushi are generally used.

メバチには種内に遺伝的に大きく分化した2系統(α及びβ型)が存在し(非特許文献1参照)、それらはミトコンドリアDNA(mtDNA)のATPase6〜COIII遺伝子領域(ATCO領域)のPCR-RFLP分析により判別が可能である(非特許文献2、非特許文献3参照)。この2系統の出現頻度は海域間で明瞭に異なり(例えば、大西洋では集団の中に7割から8割程度の割合でα型が存在するのに対し、インド・太平洋ではほぼβ型でありα型は殆ど見られない。図1参照。)、この明瞭な遺伝子頻度差を利用して産地判別を行うことが可能である。即ち、検査対象のメバチ水揚げ産物から一定数の個体サンプルを抽出し、その遺伝子型の比率(α型:β型)を求めることにより産地を判別できる。   There are two strains of bigeye (α and β types) genetically differentiated within the species (see Non-patent Document 1), which are PCR of the ATPase6-COIII gene region (ATCO region) of mitochondrial DNA (mtDNA) -Discrimination is possible by RFLP analysis (see Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3). The frequency of appearance of these two lines is clearly different between sea areas (for example, in the Atlantic Ocean, α-type is present in a proportion of about 70 to 80% in the population, whereas in India and the Pacific, it is almost β-type and α The type is rarely seen (see Fig. 1), and it is possible to determine the origin using this distinct gene frequency difference. That is, the production area can be determined by extracting a certain number of individual samples from the bigeye fish landing product to be examined and determining the genotype ratio (α type: β type).

上述のように、従来、当該2系統の判別にはPCR-RFLP法が用いられてきたが、当該方法は作業が煩雑なため、結果を得るまでの時間、労力、コストの面で必ずしも満足の行くものではなかった。そこで本発明者らは、以前に、メバチ産地判別の簡便化及び迅速化を目標にマルチプレックスPCR(Multiplex PCR; MP-PCR)の応用可能性を検討した(非特許文献4)。しかし、この方法は2系統の内のβ型に特異的な増幅バンドの有無により判別を行っていたため、PCRプライマーを設定した部位に変異(β型集団内の遺伝的バリエーションによる一塩基置換)があると誤判定が生じることが明らかになった。   As described above, the PCR-RFLP method has been conventionally used for the discrimination between the two systems, but since the method is complicated, it is not always satisfactory in terms of time, labor, and cost until results are obtained. I didn't want to go. Therefore, the present inventors previously examined the applicability of multiplex PCR (Multiplex PCR; MP-PCR) for the purpose of simplifying and speeding up the determination of the location of the bigeye (Non-Patent Document 4). However, because this method discriminated based on the presence or absence of an amplification band specific for β-type in two strains, a mutation (single base substitution due to genetic variation within the β-type population) occurred at the site where the PCR primer was set. It became clear that there was a misjudgment.

Genetic divergence between Atlantic and Indo-Pacific stocks of bigeye tuna (Thunnus obesus) and admixture around South Africa. Chow S, Okamoto H, Miyabe N, Hiramatsu K, Barut N. Mol Ecol. 2000 Feb;9(2):221-7.Genetic divergence between Atlantic and Indo-Pacific stocks of bigeye tuna (Thunnus obesus) and admixture around South Africa.Chow S, Okamoto H, Miyabe N, Hiramatsu K, Barut N. Mol Ecol. 2000 Feb; 9 (2): 221- 7. Mitochondrial DNA sequence variation within and between tuna Thunnus species and its application to species identification. H. Takeyama, S. Chow, H. Tsuzuki, T. Matunaga, Journal of Fish Biology Volume 58 Issue 6, Pages 1646-1657 Published Online: 19 Apr 2005Mitochondrial DNA sequence variation within and between tuna Thunnus species and its application to species identification.H. Takeyama, S. Chow, H. Tsuzuki, T. Matunaga, Journal of Fish Biology Volume 58 Issue 6, Pages 1646-1657 Published Online: 19 Apr 2005 マグロ属魚類の魚種判別マニュアル 平成17年4月27日(平成18年12月14日一部修正) 独立行政法人農林水産消費技術センター 独立行政法人水産総合研究センターFish species identification manual for Tuna species April 27, 2005 (partially revised on December 14, 2006) National Agriculture, Forestry and Fisheries Consumption Technology Center National Fisheries Research Center マルチプレックスPCRを用いたメバチ産地判別迅速化の試み 野原健司 (水研セ 遠洋水研)、仙波靖子 (水研セ 遠洋水研)、鈴木伸明 (水研セ 西海区水研)、張成年 (水研セ 中央水研)、岡本浩明 (水研セ 遠洋水研) 日本水産学会大会講演要旨集 巻:2008 頁:244 特殊号:春季Attempts to speed up the identification of Japanese hornets using multiplex PCR Kenji Nohara (Mizukense Toyomizuken), Atsuko Senba (Mizukense Toyomizuken), Nobuaki Suzuki (Suizou Water Research Institute), Mizuken Se Central Water Research Institute), Okamoto Hiroaki (Mizuken Se Ensuisuiken) Abstracts of Annual Meeting of the Fisheries Science of Japan Volume: 2008 Page: 244 Special Issue: Spring

上記背景を鑑み、本研究者らは、メバチのβ型に特異的な増幅バンドの有無だけでなく、α型に特異的な増幅バンドの有無も同時に検出できる、より精度の高い判別法の開発を試みた。この目的を達成するためには、α型集団内での出現頻度が十分に高く(遺伝的バリエーションが極めて少なく)、かつ、β型集団内での出現頻度が無視できるほど低い一塩基置換をメバチのゲノム配列上に見出すことが必要である。   In view of the above background, the present researchers have developed a more accurate discrimination method that can simultaneously detect the presence or absence of an amplification band specific for α-type as well as the presence or absence of an amplification band specific for the β-type of bigeye Tried. In order to achieve this goal, a single base substitution with a sufficiently high frequency of occurrence in the α-type population (very few genetic variations) and a low enough occurrence frequency in the β-type population to be negligible Must be found on the genome sequence.

本発明者らは、メバチのミトコンドリア・ゲノム上の多数の領域についてDNA配列を新たに決定し、α型集団内での出現頻度が十分に高く、かつ、β型集団内での出現頻度が無視できるほど低い一塩基置換をND1領域に見出した。なお、クロマグロ(太平洋)(Thunnus orientalis)のミトコンドリアDNAは全ゲノム配列が決定されており(GenBank: AB185022.1)、今回新たに決定されたメバチα型のND1領域との同一性は約94%である。   The present inventors newly determined DNA sequences for a large number of regions on the mitochondrial genome of the bigeye, the frequency of occurrence within the α-type population is sufficiently high, and the frequency of occurrence within the β-type population is negligible The lowest possible single base substitution was found in the ND1 region. The entire mitochondrial DNA of bluefin tuna (Pacific) (Thunnus orientalis) has been determined (GenBank: AB185022.1), and the newly determined bigeye α-type ND1 region is about 94% identical. It is.

マグロ属のクロマグロ(太平洋)(PNBT)、タイセイヨウクロマグロ(ANBT)、ミナミマグロ(SBT)、メバチα型(BETa)、メバチβ型(BETb)、キハダ(YFT)、ビンナガ(ALB)、コシナガ(LTT)、のND1領域の配列をアライメント(align, alignment)した結果を図2に示す。当該図においては、PNBTの配列を基準として、塩基が同一の場合は「.」で、塩基が異なる場合はA、T、G、C、R (= A or G)、Y (= C or T)、K (=G or T)、で表した。右端の [ ] 内の数字は各配列における塩基の相対的な位置を表し、左側の ( ) 内の数字はアライメントに用いたそれぞれの種の配列の個数を表す。当該図から明らかなように、グレーの中空き四角形で囲んだ2箇所のC(シトシン)が、メバチのα型のみにおいてT(チミン)となっていた。   Bluefin Tuna (Pacific) (PNBT), Atlantic Bluefin Tuna (ANBT), Southern Bluefin Tuna (SBT), Bigeye α Type (BETa), Bigeye β Type (BETb), Yellowfin (YFT), Binaga (ALB), Cochinaga (LTT) ), The result of aligning the alignment of the ND1 region is shown in FIG. In the figure, based on the PNBT sequence, “.” Is used when the bases are the same, and A, T, G, C, R (= A or G), Y (= C or T when the bases are different. ), K (= G or T). The number in [] at the right end represents the relative position of the base in each sequence, and the number in () on the left side represents the number of sequences of each species used for alignment. As is clear from the figure, the two C (cytosine) surrounded by the gray empty square were T (thymine) in the α form of the bigeye.

従って、検体内ミトコンドリアDNAのND1領域に位置する当該2箇所の塩基配列の少なくとも何れか一方について調べ、それがT(チミン)である場合には当該検体がメバチα型由来のものであると判定することが出来る。また、検体がメバチ由来の検体であることが既に分かっている場合には、検体内ミトコンドリアDNAのND1領域に位置する当該2箇所の塩基配列の少なくとも何れか一方について調べ、それがT(チミン)である場合には当該検体がメバチα型由来のものであると判定し、それがC(シトシン)である場合には当該検体がメバチβ型由来のものであると判定することができる。   Therefore, at least one of the two base sequences located in the ND1 region of the mitochondrial DNA in the sample is examined, and if it is T (thymine), it is determined that the sample is derived from the bigeye α type I can do it. In addition, when it is already known that the specimen is a bigeye-derived specimen, at least one of the two base sequences located in the ND1 region of the mitochondrial DNA in the specimen is examined, and this is T (thymine) If it is, it can be determined that the sample is derived from the bigeye α type, and if it is C (cytosine), it can be determined that the sample is derived from the bigeye β type.

検体内ミトコンドリアDNAのND1領域に位置する当該2箇所の塩基配列の少なくとも何れか一方がT(チミン)であるか否かを調べるための方法としては、塩基配列決定法(sequencing)の他に、相補的配列を持つオリゴヌクレオチドが当該部位にアニールするか否か、あるいは、当該アニールしたオリゴヌクレオチド(プライマー)から伸長反応が進むか否かを判定する方法が便利である。当該方法としては、PCR法、5’ ヌクレアーゼ・アッセイ(5’ nuclease assay)、などが便利である。   As a method for examining whether or not at least one of the two base sequences located in the ND1 region of the mitochondrial DNA in the sample is T (thymine), in addition to the base sequencing method (sequencing), It is convenient to determine whether an oligonucleotide having a complementary sequence anneals to the site, or whether an extension reaction proceeds from the annealed oligonucleotide (primer). As the method, a PCR method, a 5 'nuclease assay, etc. are convenient.

本件発明の方法によってメバチα型か否かを判定するのと併せて、例えば、マグロ属であるか否かを判定する方法、メバチであるか否かを判定する方法、メバチβ型であるか否かを判定する方法などを組み合わせて使用することが出来る。これらの方法を組み合わせて使用する方法としては、迅速性、簡便性、正確性の点でマルチプレックスPCRやマルチプレックス5’ ヌクレアーゼ・アッセイなどが優れている。   In addition to determining whether it is a bigeye α type by the method of the present invention, for example, a method for judging whether it is a tuna genus, a method for judging whether it is a bigeye, whether it is a bigeye β type A method for determining whether or not can be used in combination. As a method of using these methods in combination, multiplex PCR, multiplex 5 'nuclease assay and the like are excellent in terms of rapidity, simplicity and accuracy.

メバチ2型遺伝子型(α型とβ型)の地理的分布を示す図である。It is a figure which shows the geographical distribution of a bigeye type 2 genotype (alpha type and beta type). マグロ属のクロマグロ(太平洋)(PNBT)、タイセイヨウクロマグロ(ANBT)、ミナミマグロ(SBT)、メバチα型(BETa)、メバチβ型(BETb)、キハダ(YFT)、ビンナガ(ALB)、コシナガ(LTT)、のND1領域の配列をアライメントした図である。Bluefin Tuna (Pacific) (PNBT), Atlantic Bluefin Tuna (ANBT), Southern Bluefin Tuna (SBT), Bigeye α Type (BETa), Bigeye β Type (BETb), Yellowfin (YFT), Binaga (ALB), Cochinaga (LTT) ), An alignment of the sequences of the ND1 region. メバチのα型及びβ型の検体を用いてマルチプレックスPCRを行った場合の増幅パターンを示す図である。It is a figure which shows the amplification pattern at the time of performing multiplex PCR using the α-type and β-type specimen of the bigeye.

[定義]
メバチ検体:本明細書で「メバチ検体」というときは、実際にメバチ由来の検体である場合だけでなく、メバチ由来の検体であると推定される場合及びメバチ由来の検体ではないと疑われる場合を含むものとする。ただし、メバチ検体が、信頼できる主体の管理下においてメバチ個体から採取された場合には、実際にメバチ由来の検体であるということに疑いを挟まないこととする。
[Definition]
Bigeye Specimen: In this specification, the term “beepy specimen” refers not only to a specimen from a bigeye, but also a case where it is presumed to be a specimen from a bigeye or a specimen that is not considered to be a bigeye Shall be included. However, if a bigeye specimen is collected from a bigeye individual under the control of a reliable subject, there is no doubt that it is actually a bigeye-derived specimen.

[実験材料及び方法]
<メバチ検体>
メバチ検体には、冷凍保存または70%エタノールで固定された筋肉片を用いた。
[Experimental materials and methods]
<Bigeye specimen>
For the bigeye specimen, a muscle piece fixed in frozen storage or 70% ethanol was used.

<プライマー設計>
プライマーは、オリゴヌクレオチド合成会社である(株)ベックスから購入し、脱塩処理したものを用いた。各プライマーのTm値はそれぞれ、L8562 (52.3℃)、H9432 (50.3℃)、L8772 (45.5℃)、L8859 (53.7℃)、ND1L (45.5℃)、ND1H (49.6℃)、である。
本件発明に使用したプライマーの配列を表1に示す。
<Primer design>
The primer was purchased from Bex Co., Ltd., an oligonucleotide synthesis company, and desalted. The Tm values of the primers are L8562 (52.3 ° C.), H9432 (50.3 ° C.), L8772 (45.5 ° C.), L8859 (53.7 ° C.), ND1L (45.5 ° C.), and ND1H (49.6 ° C.), respectively.
Table 1 shows the primer sequences used in the present invention.

プライマーセットI(L8562及びH9432)は、マグロ属(Thunnus属)であるか否かを判定するためのものである。プライマーセットII(L8772及びH9432)は、マグロ属メバチであるか否かを判定するためのものである。プライマーセットIII(L8859及びH9432)は、メバチのβ型であるか否かを判定するためのものである。プライマーセットIV(ND1L及びND1H)は、メバチのα型であるか否かを判定するためのものである。プライマーセットI、II、及びIIIはATCO領域の公知の配列に基づいて設計されたプライマーであり、それぞれ、915、706、及び615塩基対(bp)の断片(それぞれ、アンプリコンI、II、及びIIIと呼ぶことがある)を増幅する。プライマーセットIVは、新たに配列決定されたND1領域の配列に基づいて設計されたプライマーであり、330塩基対の断片(アンプリコンIVと呼ぶことがある)を増幅する。   The primer set I (L8562 and H9432) is for determining whether or not it is a genus Tuna (genus Thunnus). Primer set II (L8772 and H9432) is for judging whether it is a tuna hornet. Primer set III (L8859 and H9432) is for determining whether it is the β type of bigeye. Primer set IV (ND1L and ND1H) is for determining whether or not it is α type of bigeye. Primer sets I, II, and III are primers designed based on the known sequence of the ATCO region, and fragments of 915, 706, and 615 base pairs (bp), respectively (amplicons I, II, and (Sometimes called III). Primer set IV is a primer designed based on the newly sequenced ND1 region sequence and amplifies a 330 base pair fragment (sometimes referred to as amplicon IV).

<ミトコンドリアDNAの抽出>
エタノール固定標本および生鮮試料から少量の筋肉片を切り出し、市販のDNA抽出キットであるGentra Puregene Tissue Kit (QIAGEN社製 Cat.No.158667) を用いて、付属のマニュアルに従い粗全DNAを抽出した。回収したDNAは70%エタノールで洗浄した後、乾燥させTE緩衝液(10 mM Tris-HCl、1 mM EDTA、 pH 8.0)100μlで溶解した。溶解したDNAはPCR反応に供するまで冷蔵保存(4℃)した。
<Extraction of mitochondrial DNA>
A small amount of muscle fragment was cut out from the ethanol-fixed specimen and fresh sample, and crude total DNA was extracted using Gentra Puregene Tissue Kit (QIAGEN Cat. No. 158667), a commercially available DNA extraction kit, according to the attached manual. The recovered DNA was washed with 70% ethanol, dried, and dissolved in 100 μl of TE buffer (10 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA, pH 8.0). The dissolved DNA was stored refrigerated (4 ° C.) until it was subjected to PCR reaction.

<PCR反応及び泳動条件>
1)反応液組成
PCR反応はPCR Thermal Cycler Dice (TaKaRa社製)またはPCR Thermal Cycler SP (TaKaRa社製)を用いて行った。プライマーは、10 μMのストックプライマーをL8562 : L8772 : L8859 : H9432 : ND1L : ND1H = 15 : 5 : 1 : 21 : 2 : 2の比率で混合したミックスプライマーを用い、Taqには校正活性のないAmpliTaq DNA polymerase (ABI社製)またはTaKaRa Taq DNA polymerase (TaKaRa社製)を用いた。PCR反応液は全量10 μlとし、DW 4.95 μl、10×PCR buffer (contains 1.5 mM MgCl2) 1.0 μl、2.5 mM each dNTP 1.0 μl、ミックスプライマー2.0 μl、Taq DNA polymerase 0.25 U、DNA 1.0 μlの反応液組成で行った。
2)PCR反応サイクル
PCRサイクルは、94℃2分の熱変性後、94℃30秒の熱変性、52℃30秒のアニーリング、72℃1分の伸長反応を26回繰り返し、その後72℃を5分維持する工程により行った。
3)電気泳動条件
PCR産物は、2%アガロースゲル(GIBCO,BRL)を用いて、エチジウムブロマイドを含む0.5×TBE緩衝液中で100V定電圧、40分間泳動した。分子マーカーには100塩基対刻みの100 bp ラダーマーカー(ベックス社製)を用いた。
<PCR reaction and electrophoresis conditions>
1) Reaction liquid composition
PCR reaction was performed using PCR Thermal Cycler Dice (TaKaRa) or PCR Thermal Cycler SP (TaKaRa). The primer used was a mixed primer of L8562: L8772: L8859: H9432: ND1L: ND1H = 15: 5: 1: 21: 2: 2 and Taq has no calibration activity. DNA polymerase (ABI) or TaKaRa Taq DNA polymerase (TaKaRa) was used. The total volume of PCR reaction solution is 10 μl, DW 4.95 μl, 10 × PCR buffer (contains 1.5 mM MgCl2) 1.0 μl, 2.5 mM each dNTP 1.0 μl, mix primer 2.0 μl, Taq DNA polymerase 0.25 U, DNA 1.0 μl Performed with composition.
2) PCR reaction cycle
The PCR cycle consists of heat denaturation at 94 ° C for 2 minutes, heat denaturation at 94 ° C for 30 seconds, annealing at 52 ° C for 30 seconds, and extension at 72 ° C for 1 minute 26 times, and then maintaining 72 ° C for 5 minutes. went.
3) Electrophoretic conditions
PCR products were run for 40 minutes at 100 V constant voltage in 0.5 × TBE buffer containing ethidium bromide using 2% agarose gel (GIBCO, BRL). As a molecular marker, a 100 bp ladder marker (manufactured by Bex) with 100 base pairs was used.

[結果及び考察]
メバチのα型及びβ型の検体を用いてマルチプレックスPCRを行った場合の増幅パターンを図3に示す。図3のAで示された3レーンは、メバチα型の検体由来ミトコンドリアDNAを鋳型としてマルチプレックスPCRを行った場合の電気泳動結果である。期待通り、プライマーセットI、II、及びIVによる915、706、330塩基対のバンドが観察された。一方、Bで示された3レーンは、メバチβ型の場合の結果である。この場合も、期待通りプライマーセットI、II、及びIIIによる915、706、615塩基対の大きさのバンドが観察された。増幅断片の塩基配列分析を行った結果、確かに当該位置の増幅産物であることが確認された(データを示さず)。
[Results and discussion]
FIG. 3 shows the amplification pattern when multiplex PCR is performed using α-type and β-type specimens of the bigeye. The three lanes indicated by A in FIG. 3 are the results of electrophoresis when multiplex PCR was performed using mitochondrial DNA derived from a bigeye α-type specimen as a template. As expected, bands of 915, 706, and 330 base pairs with primer sets I, II, and IV were observed. On the other hand, the three lanes indicated by B are the results for the bigeye β type. Again, as expected, bands of size 915, 706, and 615 base pairs with primer sets I, II, and III were observed. As a result of base sequence analysis of the amplified fragment, it was confirmed that it was an amplification product at that position (data not shown).

マルチプレックスPCRによる標的バンドの増幅が再現性良く行われることは、図3からも明らかであるが、本発明者らは総数で千以上のメバチ検体についてマルチプレックスPCRを行って、当該方法による判別の精度を検証した。その結果を表2に示す。   Although it is clear from FIG. 3 that the amplification of the target band by multiplex PCR is performed with good reproducibility, the present inventors performed multiplex PCR on a total of more than 1,000 bigeye specimens, and discriminates by this method. The accuracy of was verified. The results are shown in Table 2.

総計1109のメバチ検体についてマルチプレックスPCRを行ったところ、427検体がAパターン(プライマーセットI、II、及びIVが増幅する)を示し、630検体がBパターン(プライマーセットI、II、及びIIIが増幅する)を示した。52検体についてはその他の増幅パターンを示し、判別が出来なかった。   When multiplex PCR was performed on a total of 1109 bigeye samples, 427 samples showed A pattern (primer sets I, II, and IV amplify), 630 samples showed B pattern (primer sets I, II, and III were Amplify). For 52 samples, other amplification patterns were shown and could not be distinguished.

Aパターンを示した427検体の全てについて従来法のPCR-RFLP法(非特許文献2、非特許文献3参照)を用いて検証したところ、427検体の全てが大西洋産メバチα型(AT_a type)であることが確認された。また、Bパターンを示した630検体の全てについてPCR-RFLP法を用いて検証したところ、148検体が大西洋産メバチβ型(AT_b type)であり、482検体がインド・太平洋産メバチβ型(Ind-Pac b type)であることが確認された。更に、その他の増幅パターンを示した52検体の全てについてND1領域の塩基配列を決定したところ、1検体が大西洋産メバチα型、11検体が大西洋産メバチβ型、40検体がインド・太平洋産メバチβ型であることが判明した。判別不能な増幅パターンを示した検体は、何れかのプライマーの結合部位において一塩基置換(集団内における遺伝的バリエーション)を有していた。即ち、Aパターン又はBパターンを示すメバチ検体を、それぞれ、α型又はβ型と判定した場合の誤判定率は共に0%であり、判別の漏れはα型については0.23%(=1/428)、β型については7.17%(=(11+40)/(159+522))であった。   All 427 specimens showing the A pattern were verified using the conventional PCR-RFLP method (see Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3), and all 427 specimens were found to be Atlantic Atlantic wasp type (AT_a type). It was confirmed that. In addition, all 630 specimens showing B pattern were verified using PCR-RFLP method. As a result, 148 specimens were Atlantic bee β-type (AT_b type) and 482 specimens were from Indian / Pacific bee beta-type (Ind -Pac b type). Furthermore, the nucleotide sequence of the ND1 region was determined for all 52 samples showing other amplification patterns. One sample was Atlantic wasp α-type, 11 samples were Atlantic bee β-type, and 40 samples were Indian / Pacific wasps. It was found to be β type. Samples that showed an indistinguishable amplification pattern had a single base substitution (genetic variation within the population) at any primer binding site. That is, when the bigeye specimen showing A pattern or B pattern is determined to be α-type or β-type, respectively, the misjudgment rate is 0%, and the omission of discrimination is 0.23% for α-type (= 1/428) The β type was 7.17% (= (11 + 40) / (159 + 522)).

同じ1109個のメバチ検体について、プライマーセットIVのバンドの有無のみで判定した場合は、α型又はβ型と判定される検体は、それぞれ、436検体又は673検体であった(その他のバンドパターンの内訳データを示さず)。誤判定率は、α型又はβ型それぞれ、2.06%又は0.15%であり、判別の漏れは、α型については0.23%、β型については1.32%であった。   When the same 1109 bigeye specimens were judged only by the presence or absence of the band of primer set IV, the specimens judged to be α-type or β-type were 436 specimens or 673 specimens, respectively (other band pattern (Breakdown data not shown). The misjudgment rate was 2.06% or 0.15% for α-type or β-type, respectively, and the omission of discrimination was 0.23% for α-type and 1.32% for β-type.

以上より、プライマーセットI、II、III、及びIVを用いたマルチプレックスPCR、並びに、プライマーセットIVのみを用いたPCRの何れの場合も、高い信頼性を持ってメバチのα型とβ型とを判別できることが明らかになった。   From the above, in both cases of multiplex PCR using primer sets I, II, III, and IV, and PCR using only primer set IV, the α and β forms of bees are highly reliable. It became clear that can be discriminated.

本件発明によれば、メバチのα型とβ型とを判別するための迅速、簡便、正確、かつ、安価な方法を提供することができ、当該方法を実施するために用いられるプライマー、プライマーセット、又は、キットを提供することができる。また、当該方法を実施して得られた結果から、メバチ検体集団におけるα型及びβ型の割合(遺伝子頻度)を計算することにより、当該メバチ検体集団の産地判別を行う方法を提供することができる。更に、当該産地判別方法を行うためのプライマー、プライマーセット、又は、キットを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a quick, simple, accurate, and inexpensive method for discriminating α-type and β-type of bigeye, and primers and primer sets used for carrying out the method Alternatively, a kit can be provided. Further, it is possible to provide a method for determining the production location of the bigeye sample population by calculating the ratio (gene frequency) of α type and β type in the bigeye sample population from the results obtained by implementing the method. it can. Furthermore, a primer, a primer set, or a kit for performing the production area discrimination method can be provided.

PNBT クロマグロ(太平洋) (Thunnus orientalis)
ANBT タイセイヨウクロマグロ(Thunnus thynnus)
SBT ミナミマグロ (Thunnus maccoyii)
BETa メバチα型 (Thunnus obesus)
BETb メバチβ型 (Thunnus obesus)
YFT キハダ (Thunnus albacares)
ALB ビンナガ (Thunnus alalunga)
LTT コシナガ (Thunnus tonggol)
ND1L ND1Lプライマー
ND1H ND1Hプライマー
L8562 L8562プライマー
L8772 L8772プライマー
L8859 L8859プライマー
H9432 H9432プライマー
PNBT Bluefin Tuna (Pacific) (Thunnus orientalis)
ANBT Atlantic bluefin tuna (Thunnus thynnus)
SBT southern bluefin tuna (Thunnus maccoyii)
BETa Bigeye α type (Thunnus obesus)
BETb Bigeye β type (Thunnus obesus)
YFT yellowfin (Thunnus albacares)
ALB albacore (Thunnus alalunga)
LTT Cochinaga (Thunnus tonggol)
ND1L ND1L primer
ND1H ND1H primer
L8562 L8562 Primer
L8772 L8772 primer
L8859 L8859 primer
H9432 H9432 Primer

Claims (7)

メバチ検体由来のミトコンドリアDNA、並びに、
配列番号9に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8562プライマー)、
配列番号10に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(H9432プライマー)、
配列番号11に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8772プライマー)、
配列番号12に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8859プライマー)、
配列番号13に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Lプライマー)、及び、
配列番号14に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Hプライマー)、
を共存させてPCRを行い、
L8562プライマー及びH9432プライマーによる増幅断片(アンプリコンI)、
L8772プライマー及びH9432プライマーによる増幅断片(アンプリコンII)、
L8859プライマー及びH9432プライマーによる増幅断片(アンプリコンIII)、及び、
ND1Lプライマー及びND1Hプライマーによる増幅断片(アンプリコンIV)、
の有無を調べることにより、
当該メバチ検体がα型もしくはβ型のいずれの個体由来の検体であるかを判別する方法。
Mitochondrial DNA from bigeye specimens, and
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 9 (L8562 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 10 (H9432 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 11 (L8772 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 12 (L8859 primer),
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 13 (ND1L primer), and
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14 (ND1H primer),
Co-exist to perform PCR,
Amplified fragment (amplicon I) with L8562 primer and H9432 primer,
Amplified fragment (amplicon II) with L8772 primer and H9432 primer,
Amplified fragment (amplicon III) with L8859 primer and H9432 primer, and
Amplified fragment (amplicon IV) with ND1L primer and ND1H primer,
By examining the presence or absence of
A method for discriminating whether the bigeye sample is derived from an α-type or β-type individual.
メバチの集団から複数のメバチ検体を採取し、
それぞれのメバチ検体由来のミトコンドリアDNA、並びに、
配列番号9に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8562プライマー)、
配列番号10に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(H9432プライマー)、
配列番号11に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8772プライマー)、
配列番号12に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8859プライマー)、
配列番号13に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Lプライマー)、及び、
配列番号14に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Hプライマー)、
を共存させてPCRを行い、
L8562プライマー及びH9432プライマーによる増幅断片(アンプリコンI)、
L8772プライマー及びH9432プライマーによる増幅断片(アンプリコンII)、
L8859プライマー及びH9432プライマーによる増幅断片(アンプリコンIII)、及び、
ND1Lプライマー及びND1Hプライマーによる増幅断片(アンプリコンIV)、
の有無を調べることにより、
それぞれのメバチ検体がα型もしくはβ型のいずれの個体由来の検体であるかを判別し、
当該メバチの集団におけるα型個体及びβ型個体の比率を求め、
産地ごとの既知の比率と比較することにより、
当該メバチの集団の産地を判別する方法。
Collect multiple bigeye specimens from a population of bigeye,
Mitochondrial DNA from each bigeye specimen, and
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 9 (L8562 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 10 (H9432 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 11 (L8772 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 12 (L8859 primer),
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 13 (ND1L primer), and
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14 (ND1H primer),
Co-exist to perform PCR,
Amplified fragment (amplicon I) with L8562 primer and H9432 primer,
Amplified fragment (amplicon II) with L8772 primer and H9432 primer,
Amplified fragment (amplicon III) with L8859 primer and H9432 primer, and
Amplified fragment (amplicon IV) with ND1L primer and ND1H primer,
By examining the presence or absence of
Determine whether each bigeye specimen is derived from α-type or β-type individual,
Find the ratio of α-type individuals and β-type individuals in the population of the bigeye,
By comparing with the known ratios by production area,
A method of determining the production area of the bigeye group.
配列番号9に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8562プライマー)、
配列番号10に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(H9432プライマー)、
配列番号11に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8772プライマー)、
配列番号12に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8859プライマー)、
配列番号13に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Lプライマー)、及び、
配列番号14に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Hプライマー)、
からなる、メバチ検体がα型もしくはβ型のいずれの個体由来の検体であるかを判別するためのプライマーのセット。
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 9 (L8562 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 10 (H9432 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 11 (L8772 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 12 (L8859 primer),
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 13 (ND1L primer), and
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14 (ND1H primer),
A set of primers for discriminating whether the bigeye specimen is derived from an individual of α type or β type.
配列番号9に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8562プライマー)、
配列番号10に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(H9432プライマー)、
配列番号11に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8772プライマー)、
配列番号12に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(L8859プライマー)、
配列番号13に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Lプライマー)、及び、
配列番号14に記載の塩基配列からなるオリゴヌクレオチド(ND1Hプライマー)、
を含む、メバチの集団の産地を判別するためのキット。
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 9 (L8562 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 10 (H9432 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 11 (L8772 primer),
An oligonucleotide having the base sequence set forth in SEQ ID NO: 12 (L8859 primer),
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 13 (ND1L primer), and
An oligonucleotide consisting of the base sequence set forth in SEQ ID NO: 14 (ND1H primer),
A kit for discriminating the origin of a group of bigeye bees.
メバチ検体由来のミトコンドリアDNAのND1領域について、配列番号3及び配列番号4の第441位に相当する塩基がT(チミン)である場合に、当該メバチ検体がα型の個体由来の検体であると判定する方法。   Regarding the ND1 region of mitochondrial DNA derived from a bigeye sample, when the base corresponding to position 441 in SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 is T (thymine), the bigeye sample is a sample derived from an α-type individual How to judge. メバチ検体由来のミトコンドリアDNAのND1領域について、配列番号3及び配列番号4の第436位に相当する塩基がT(チミン)である場合に、当該メバチ検体がα型の個体由来の検体であると判定する方法。   Regarding the ND1 region of mitochondrial DNA derived from a bigeye sample, when the base corresponding to position 436 of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 is T (thymine), the bigeye sample is a sample derived from an α-type individual How to judge. メバチの集団から複数のメバチ検体を採取し、
それぞれのメバチ検体由来のミトコンドリアDNAのND1領域について、配列番号3及び配列番号4の第436位又は第441位のいずれかに相当する塩基がT(チミン)であるかC(シトシン)であるかを調べることにより、
それぞれのメバチ検体がα型もしくはβ型のいずれの個体由来の検体であるかを判別し、
当該メバチの集団におけるα型個体及びβ型個体の比率を求め、
産地ごとの既知の比率と比較することにより、
当該メバチの集団の産地を判別する方法。
Collect multiple bigeye specimens from a population of bigeye,
Whether the base corresponding to either positions 436 or 441 of SEQ ID NO: 3 and SEQ ID NO: 4 is T (thymine) or C (cytosine) for the ND1 region of mitochondrial DNA derived from each bigeye specimen By examining
Determine whether each bigeye specimen is derived from α-type or β-type individual,
Find the ratio of α-type individuals and β-type individuals in the population of the bigeye,
By comparing with the known ratios by production area,
A method of determining the production area of the bigeye group.
JP2009195647A 2009-08-26 2009-08-26 Method for discriminating species of bigeye tuna of genus thunnus by pcr and intraspecific phylogeny Withdrawn JP2011045276A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013252145A (en) * 2013-08-12 2013-12-19 Nissin Foods Holdings Co Ltd Primer and detection method for specific animal
CN112592982A (en) * 2020-12-03 2021-04-02 中国水产科学研究院黄海水产研究所 Primer, method and kit for identifying tuna mausu based on SNP molecular marker

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