沿岸性イカ類資源における繁殖形質多様性の進化・維持メカニズムの解明

• Project/Area Number: 10J07243
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: General fisheries
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高橋 容子 (岩田 容子 / 髙橋 容子) 東京大学, 大気海洋研究所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥3,700,000 (Direct Cost: ¥3,700,000); Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: 海洋生態学 / 繁殖生態 / 表現型多型 / イカ / 繁殖

Research Abstract

前年度までの研究により明らかとなった、ヤリイカ類における精子の形態・生理・行動にみられる様々な二型は、輸卵管内部、口部貯精嚢周辺という全く異なる環境に精子を受け渡す繁殖生態によって生じたと考えられる。輸卵管内部の精子は卵が輸卵管を通過して行く際に体内受精を、貯精嚢周辺の精子は産卵時に体外授精をしている可能性が高い。しかし、ヤリイカを含め、輸卵管から遠く離れた口部に貯精嚢を持つ頭足類において、実際に貯精嚢内部とその周辺にある精子がどのように授精に用いられるのか検証した例はこれまで無い。そこで小型で飼育実験が容易なヒメイカを用いて、貯精嚢精子の授精方法を検証した。ヒメイカはヤリイカのスニーカーと同様に、貯精嚢周辺に精子を受け渡す交接を行うが、輸卵管に精子を渡す交接行動は行わないので、貯精嚢精子の挙動を観察しやすい。飼育下で産卵行動を観察した結果、産卵の際、ゼリーにくるまれた卵を腕で基質に押し付ける行動が観察され、その際に腕の付け根にある貯精嚢の部分を押し付けていることが明らかになった。さらに産み出された卵とその周りのゼリー層を丸ごと核染色することにより、卵周辺の精子の分布を観察した。その結果、卵ゼリー層は玉葱のような層構造を持ち、玉葱の芽部位に位置する煙突状の入り口付近から中央部に多く精子が分布することが明らかになった。以上より、雌は産卵の際に、卵ゼリー層内に貯精嚢内の精子を能動的に注入し、卵を授精させていることが示唆された。
また、ヤリイカに見られる精子二型に関して、異なる専門分野の研究者と積極的に共同研究を行い、生理的な差異(運動性・寿命や代謝経路)の検証や、精巣の遺伝子発現と精子のタンパク質の比較解析など、多方面から二型分化の至近要因を探るアプローチを行った。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] Integrative omicts analysis reveals differentially distributed proteins in dimorphic euspermatozoa of the squid, Loligo bleekeri. (2014)
  • Author(s): Yoshida M, Yamada L, Ochi H, Iwata Y, Nakano MT, Sawada H, Sauer WHH, Ogura A, Hirohashi N
  • Journal Title: Biochemical and Biophysical Research Communications Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Sperm from sneaker male squids exhibit chemotactic swarming to CO_2 (2013)
  • Author(s): Hirohashi N, Alvarez L, Shiba K, Fujiwara E, Iwata Y, Mohri T, Inaba K, Chiba K, Ochi H, Supuran CT, Kotzur N, Kakiuchi Y, Kaupp UB, Baba SA
  • Journal Title: Current Biology Volume: 23 Issue: 9 Pages: 775-781
  • DOI: 10.1016/j.cub.2013.03.040
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two types of sperm morphology and behaviour within a single species - why do sperm of squid sneaker males form a cluster? (2013)
  • Author(s): Hirohashi N, Iwata Y
  • Journal Title: Communicative & Integrative Biology Volume: 6(6) Issue: 6 Pages: e26729-e26729
  • DOI: 10.4161/cib.26729
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Why small males have big sperm : dimorphic squid sperm linked to alternative mating behaviours (2011)
  • Author(s): Iwata Y, Shaw P, Fujiwara E, Shiba K, Kakiuchi Y, Hirohashi N
  • Journal Title: BMC Evolutionary Biology Volume: 11 Issue: 1 Pages: 236-236
  • DOI: 10.1186/1471-2148-11-236
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Isolation and characterization of 13 polymorphic microsatellites for the Hokkai Shrimp, Pandalus latirostris (2011)
  • Author(s): Azuma N, Seki Y, Kikkawa Y, Nakagawa T, Iwata Y, Sato T, Munehara H, Chiba S
  • Journal Title: Conservation Genetics Resources Volume: In press(掲載確定)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Is commercial harvesting of spawning aggregations sustainable? -The reproductive status of the squid Loligo bleekeri (2010)
  • Author(s): Iwata Y, Ito K, Sakurai Y
  • Journal Title: Fisheries Research Volume: 102 Pages: 286-290
  • Peer Reviewed
• [Presentation] イカにみられる代替繁殖戦術―交尾後性選択は配偶子まで変異を導く (2014)
  • Author(s): 岩田容子
  • Organizer: 第61回日本生態学会(広島大会)
  • Place of Presentation: 広島国際会議場、広島
  • Year and Date: 2014-03-16
• [Presentation] How alternative mating tactics affect sperm strategies? A comparison between two squid species (2010)
  • Author(s): Iwata Y, Sauer WHH, Shaw P, Sato N, Sakurai Y
  • Organizer: Satellite Symposium of IIS2010 Reproductive Biology of Aquatic Organisms
  • Place of Presentation: 沖縄海洋博公園
  • Year and Date: 2010-06-30
• [Presentation] Postcopulatory sexual selection drives intfa-specific spem dimorphism (2010)
  • Author(s): Iwata Y, Hirohashi N, Fujiwara E, Kakiuchi Y, Sakurai Y, Shaw P
  • Organizer: 11^<th> International Symposium on Spermatology
  • Place of Presentation: 沖縄コンベンションセンター
• [Presentation] ヤリイカ精子の受精戦略1 (2010)
  • Author(s): 岩田容子、藤原英史、垣内康孝、柴小菊、馬場昭次、Paul Shaw、広橋教貴
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Presentation] ヤリイカ精子の受精戦略2 (2010)
  • Author(s): 広橋教貴、藤原英史、垣内康孝、柴小菊、馬場昭次、岩田容子
  • Organizer: 日本動物学会第81回大会
  • Place of Presentation: 東京大学
• [Book] 「生物の受精 -単細胞生物から植物・動物まで」11章 軟体動物の受精 (2014)
  • Author(s): 出口竜作, 岩田容子, 広橋教貴
  • Publisher: 化学同人(印刷中)
• [Book] Respiratory CO_2 mediates sperm chemotaxis in squids. In "Sexual Reproduction in Animals and Plants (Eds, Sawada H, Inoue N, Iwano M)" (2014)
  • Author(s): Hirohashi N, Iwata Y, Sauer WHH, Kakiuchi Y.
  • Total Pages: 480
  • Publisher: Springer Japan
• [Remarks] 研究代表者のホームページ
  • URL: https://sites.goog1e.com/site/iwayou/home