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（国研）森林研究・整備機構森林総合研究所らの研究グループは、日本在来の木本植物（樹木やつる植物）のうち７０％以上（８００種以上）を網羅するＤＮＡ配列のデータベース「ＤＮＡバーコードライブラリー」を作成し、ＦｏｒｅｓｔＧＥＮで公開した。これは、国内の生物分類群のなかで最も包括的なＤＮＡバーコードライブラリーの一つである。
植物に関する包括的なＤＮＡ バーコードライブラリーへの要望
一般的に生物種の同定は、標本の形態学的特徴に基づいて、高度な専門知識を持つ分類学の専門家が行う。しかし、形態学的特徴による同定では、個体の一部や原形を失った組織からは同定できないという問題があった。そのため、近年ではＤＮＡの塩基配列をもとに、分子生物学的な手法による同定が行われるようになりつつある。
このなかで現在、「ＤＮＡバーコード計画」と呼ばれる、地球上に生息するあらゆる生物種の遺伝子のＤＮＡ塩基配列を解析し、データベース化しようという計画が、国際的コンソーシアムｉＢＯＬ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｂａｒｃｏｄｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ）を中心に世界規模で推し進められている。この計画では、各生物種よりＤＮＡを抽出し、ＤＮＡ中の特定の遺伝子領域の塩基配列（植物については葉緑体ＤＮＡ領域）を解読して、その塩基配列を４色のバーコードで表したもの（ＤＮＡバーコード）がデータベースに登録される。データベースであるＤＮＡバーコードライブラリーには、形態学的特徴をもとに同定された学名や対応する証拠標本の採集地などの情報があわせて登録される。
日本でも、すでに様々な分類群についてＤＮＡバーコードライブラリーが作成されているが、その多くが鳥類など動物を対象としたもので、植物についてはシダ植物以外ではまとまったＤＮＡバーコードライブラリーがなかった。しかし、日本列島は非常に多様な植物相を有し、世界の３５の植物多様性ホットスポットの１つでもあるため、日本固有の植物について包括的なＤＮＡバーコードライブラリーが待ち望まれていた。
日本産木本植物の包括的 かつ有効なデータベース
研究グループは今回、日本在来の木本植物を対象にＤＮＡバーコードライブラリーを作成した。
研究では、日本の主要な植生、すなわち亜熱帯、温帯、亜寒帯、高山帯から木本植物の標本の採集を実施。それらの標本を可能な限り低次の分類レベル（亜種または変種）まで形態学的特徴をもとに同定するとともに、ＤＮＡを抽出し、３つの葉緑体ＤＮＡ領域（ｒｂｃＬ ｍａｔＫ ｔｒｎＨ‐ｐｓｂＡ）の塩基配列を解読して、ＤＮＡバーコードライブラリーを構築した。標本数は日本列島全域の２２３地点から採集した合計６２１６個体（４３目９９科３０３属８３４種）で、日本産木本植物の７７．３％の属と７２．２％の種を網羅している。
このＤＮＡバーコードライブラリーの有効性を確かめるため、ＢＬＡＳＴ（塩基配列比較のため利用される計算方法）を用いて、３つの各バーコード領域による識別能力の試験が行われた。ｒｂｃＬ、ｍａｔＫ、ｔｒｎＨ‐ｐｓｂＡの種レベルの識別能力は、それぞれ５７．４％、６７．８％、７８．５％、属レベルの識別能力は、それぞれ９６．２％、９８．１％、９９．１％だった。種レベルの識別能力は、２つのバーコード領域を組み合わせると９０．６％～９５．８％に向上し、さらに３つの領域を組み合わせると９８．６％にまで上昇した。属レベルの識別能力は、２つの領域を組み合わせた場合には９９．７％～１００％、３つの領域を組み合わせた場合には１００％に達した。これらの結果から、このＤＮＡバーコードライブラリーは、日本産木本植物の包括的かつ有効なデータベースであるとし、森林総合研究所が運用するＦｏｒｅｓｔＧＥＮで検索システムを実装して公開し、その他Ｂａｒｃｏｄｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｄａｔａｂａｓｅ（ＢＯＬＤ）、Ｇｅｎｂａｎｋにも登録された。
データベースの充実に期待
ＤＮＡバーコーディングによって、分類学の専門家でなくても種の同定が可能になる。さらに、個体の一部や原形を失った組織からも同定が可能になる。これにより、例えば土壌堆積物からＤＮＡを採取して分析すれば、その生態系における植物種の多様性を評価したり、過去の環境変動により失われてしまった森林の構成を明らかにしたりすることができる。また、希少動物や有害動物の糞から餌としている植物種を特定できるため、生態系内の食物網をより詳しく理解することができ、生物多様性や森林植生の保全に役立つ情報を得ることができる。また、空気中の花粉を採取して種の同定を行うことで花粉症の原因となる植物種や寄与の程度を明らかにすることも可能となる。
このＤＮＡバーコードライブラリーが多くの人に利用され、多くの研究者が研究に用いた標本付きＤＮＡ配列を登録するようになることで、データベースとして今後さらに充実していくことが期待される。
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