東邦大学、千葉大学、東洋食品研究所の研究グループは、外来性巻貝サキグロタマツメタ（図1）の環境DNA（sedimentary DNA、以下、sedDNA）（注1）を堆積物中から検出する方法を開発しました。

　サキグロタマツメタは中国や朝鮮半島の沿岸を原産とするタマガイ科の巻貝であり、輸入された外国産アサリと共に日本国内に侵入し、分布を広げています。また、本種は生きたアサリを好んで捕食することから、食害生物として広く認知されています。さらなる分布拡大や食害を抑えるためには効率的に駆除していく必要があります。しかし、本種は干潟の堆積物中に潜っていることが多く、目視で生貝を発見することは困難でした。つまり、私たちの“見えないところ”で食害が進行しているのです。

　そこで研究グループは、海洋堆積物中のsedDNAに着目しました。sedDNAは約1gの試料で分析が可能であり、特定の生物がその環境に生息するかどうかを推定することができます。本研究では、堆積物中からサキグロタマツメタのDNAのみを検出する種特異的分析法（注2）の開発を試みました。具体的には、サキグロタマツメタのDNAのみを検出できるプライマー・プローブ（注3）を設計した後、滅菌した珪砂を入れた水槽内でサキグロタマツメタを飼育し、珪砂中からsedDNAを検出できるかどうかを検証しました。
　その結果、10サンプルの珪砂うち9サンプルからサキグロタマツメタ由来のsedDNAを検出することに成功しました。また、sedDNAの濃度（単位はcopies/g sediment）測定をしたところ、濃度は10⁶～10⁸copies/g sedimentでした。先行研究の多くは魚類を対象としていますが、検出されたsedDNAの濃度は10²～10⁶copies/g sedimentの範囲に収まることが一般的です。つまり、サキグロタマツメタは非常に高い濃度のsedDNAを生成する可能性が高いといえます。今後はこの検出方法を野外試料に適用し、サキグロタマツメタの分布範囲をより正確に推定できる方法の開発を目指します。正確な分布範囲が推定できれば、これまで以上に効率的に駆除活動を行うことが可能になり、新たなアサリの食害防止策になることが期待されます。

　この研究成果は2025年7月18日に沿岸環境科学系の国際誌である「Estuarine, Coastal and Shelf Science」に受理され、7月19日にオンライン上で先行公開、10月15日に本公開されました。

北畠 京祐（東邦大学理学部東京湾生態系研究センター　訪問研究員、
　　　　　 公益財団法人東洋食品研究所　生物応用グループ研究員）
岩﨑 海　（株式会社マリン・ワーク・ジャパン、研究当時：東邦大学大学院理学研究科）
泉 賢太郎（千葉大学教育学部理科教育講座　准教授）
大越 健嗣（東邦大学理学部東京湾生態系研究センター　訪問教授、公益財団法人東洋食品研究所　研究主席）

• サキグロタマツメタに特異的なプライマー・プローブを設計しました。
• 堆積物中からサキグロタマツメタ由来のsedDNAを検出することに成功しました。
• 粘液や移動痕から高濃度のsedDNAが検出されやすいことが分かりました。

　サキグロタマツメタは、主に中国や朝鮮半島の沿岸に生息するタマガイ科の巻貝です。国内では三河湾以南に少数生息するのみで、関東以北には分布していませんでした。しかし、1980年代後半から本格化した中国や朝鮮半島産アサリの移植放流に伴い、外来のサキグロタマツメタが国内に侵入しました。その結果、現在では青森県から熊本県までの1府13県に分布が広がっています。また、サキグロタマツメタは生きたアサリを好んで捕食することが特徴です。特に東北地方では本種による食害が顕著であり、宮城県では過去に食害に伴う漁獲量の低下が報告されています。近年は全国的にアサリの漁獲量が大きく減少しており、ピークの1983年には約16万トンあった漁獲量が、2024年には約4,300トンまで激減しました。この主要因は明らかではありませんが、サキグロタマツメタによる食害も一因だと考えられます。これ以上の分布拡大や食害を抑えるためには、効率的な駆除が必要です。しかし、本種は堆積物中に潜ることが多く、目視での発見は容易ではありません。また、1つの卵塊から最大4,000個体ほどの稚貝が発生するため、想定よりも多くの生貝が生息している可能性が高いです。これまでは採集調査によって本種の分布範囲を推定してきましたが、従来法ではそれを過小評価していた可能性があります。また、駆除活動も海底面でみられた生貝や卵塊を採捕していたため、堆積物中に存在する個体は駆除できていませんでした。しかし近年は、sedDNAの分析技術が発達し、sedDNAの検出がその環境に生息する特定生物の存在の指標になることがわかってきました。

　そこで本研究では、サキグロタマツメタ由来のsedDNAの検出方法を開発することを目的として、次の3つを実施しました。

1. 日本および中国、韓国産のサキグロタマツメタの遺伝学的集団構造を把握すること
2. 全てのハプロタイプ（注4）に共通する塩基配列を特定し、それを基に種特異的プライマー・プローブを設計すること
3. ２.を用いて、サキグロタマツメタを飼育した水槽内の堆積物中からsedDNAが検出されるかどうかを検証すること

●　サキグロタマツメタの遺伝学的集団構造
　尾駮沼（青森県）、万石浦（宮城県）、松川浦（福島県）、葛西（東京都）、三番瀬、牛込、小櫃川、江川、富津（千葉県）、小長井（長崎県）および白鳥湖（中国）で採集した合計55個体のサンプルとGenBank（注5）からダウンロードした中国、韓国産の個体のDNAデータを用いて、ミトコンドリアDNAの部分配列（COI）を対象とした遺伝学的集団構造の解析を行いました。その結果、14個のハプロタイプが認められましたが、それぞれの遺伝的距離は小さく、ほとんどの日本産のサンプルが中国、韓国産のものとハプロタイプを共有していました（図2）。
　これまでの研究では、東日本に分布する個体群は遺伝的に中国や韓国などの大陸沿岸部に由来することが分かっていましたが、本研究によって、西日本の個体群（小長井）も大陸沿岸部由来であることが示唆されました。加えて、本研究の調査により、東京都内（葛西）で初めてサキグロタマツメタが採集されました。

●　種特異的プライマー・プローブの設計
　14個のハプロタイプすべてに共通する塩基配列を特定し、それをプライマー・プローブの候補配列としました。サキグロタマツメタとその近縁種で日本国内に分布しているタマガイ類、調査地の優占種であるアサリのDNAを対象として、設計したプライマー・プローブを用いて定量PCRを実施しました。その結果、サキグロタマツメタのDNAのみが検出されたことから（図3）、本研究で設計したプライマー・プローブの種特異性が証明されました。

●　サキグロタマツメタ由来のsedDNAの検出確認
　滅菌済みの珪砂と人工海水を投入した60 × 30 × 27.5 cmの水槽を用意しました。そこにサキグロタマツメタの生貝3個体とエサとしてアサリ6個体を導入し、10日間飼育しました（図4）。飼育期間中は1日2回、特定の時間に人工海水を全て抜き取り、干潮状態を再現しました。10日後に水槽内を観察すると、サキグロタマツメタ1個体が底質の表面を移動していました（図5）。また、粘液や移動痕が多く確認されたことに加え、アサリ1個体が捕食されていたことから、実験に用いた個体は非常に活発に活動していたことがわかりました。その後、水槽内からサキグロタマツメタを全て取り出し、粘液や移動痕がある場所と目立った痕跡がない場所でそれぞれ5か所から表層堆積物を採取しました。サンプル中からsedDNA全量を抽出し、設計したプライマー・プローブを用いて、定量PCRを実施しました。

　その結果、10サンプルのうち9サンプルからサキグロタマツメタ由来のsedDNAが検出され、その濃度は10⁶～10⁸copies/g sedimentでした（図5）。特に、粘液や移動痕がみられたサンプルの多くは濃度が10⁸copies/g sedimentであり、非常に高濃度でした。粘液は環境DNAのソースになることが分かっています。本種の場合、粘液は主に捕食や移動の際に足から分泌されます。水槽内でみられた粘液は、これらの行動中に放出された可能性が高く、移動痕にも多くの粘液が含まれていたことが想定されます。したがって、この「粘液」の存在が高濃度のsedDNAが検出された主要因であると考えられます。

　以上のことから、本研究で開発したsedDNA検出方法によって、「サキグロタマツメタのDNAを特異的に検出できること」、「サキグロタマツメタは高濃度のsedDNAを生成しやすい」ことが分かりました。本研究の成果は、sedDNA分析を用いた新たなアサリの食害防止策を構築するための重要な基盤になります。

雑誌名
「Estuarine, Coastal and Shelf Science」
（オンライン先行公開：2025年7月19日、本公開：2025年10月15日）

論文タイトル
Development of a sedimentary DNA detection assay for the invasive moon snail Laguncula pulchella preferentially preying on the Manila clam Ruditapes philippinarum

著者
Kyosuke Kitabatake, Kai Iwasaki, Kentaro Izumi, Kenji Okoshi

DOI番号
10.1016/j.ecss.2025.109443

論文URL
https://doi.org/10.1016/j.ecss.2025.109443

（注1）環境DNA （sedimentary DNA：sedDNA）
水や堆積物中などの環境中に含まれるDNAの総称。
生物の組織片や糞、粘液などが主なソース。堆積物中に含まれる環境DNAはsedimentary DNA（sedDNA）と表す。

（注2）種特異的分析
環境DNA分析には、特定の生物種のDNAのみを分析する「種特異的分析」と、サンプル中に含まれる様々な種のDNAを網羅的に分析する「網羅的分析」がある。

（注3）プライマー・プローブ
プライマー：DNAの特定の領域をPCR増幅させる際に使用する一本鎖のDNA断片。
プローブ：定量PCRにおいて使用される特定の塩基配列に結合するDNA断片。蛍光色素を含んでおり、PCR増幅時に蛍光を発することで、その強度から目的のDNAの濃度を測定できる。

（注4）ハプロタイプ
DNAの配列中にみられる特定の組み合わせを持った型（タイプ）のこと。
集団ごとに特徴的なハプロタイプが存在し、その集団の系統関係などを理解する際に用いられる。

（注5）GenBank
米国生物工学情報センターが提供している、塩基配列データを蓄積・提供している世界的な公共の塩基配列データベース。

図1．捕食するアサリ（右）を足で包んで移動するサキグロタマツメタ（左）。
アサリの殻にはサキグロタマツメタが途中まで穿孔した痕がみられる（矢印）。