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不妊化雑種海産魚を用いた始原生殖細胞欠損機構の解明および代理親魚技術への利用

Research Project

Project/Area Number 15F15397
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Aquatic bioproduction science
Research InstitutionKagoshima University (2016-2017)
Tokyo University of Marine Science and Technology (2015)

Principal Investigator

竹内 裕  鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 助教 (70418680)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) XU DONGDONG  鹿児島大学, 水産学部, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2015-11-09 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2015: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Keywords種間交雑 / 不妊化 / 生殖細胞 / 魚類 / RNA-seq / パスウェイ解析 / 細胞周期 / 代理親魚技術 / 移植 / ニベ科 / 交雑 / 不妊 / RNA-seq解析 / 種間交雑魚 / ニベ科魚類 / 生殖細胞欠損 / 始原生殖細胞 / トランスクリプト―ム解析 / 精原細胞移植
Outline of Annual Research Achievements

ニベとシログチの交雑種は始原生殖細胞(PGCs)の細胞自律的な増殖不全に起因する生殖細胞欠損型の不稔性を示す。しかし、本雑種のPGCsで見られる増殖不全についての詳細な分子メカニズムは分かっていない。本研究では、RNA-Seqを用いた網羅的遺伝子発現解析により、PGCsの増殖不全に関与する遺伝子群の選定を目指した。
ニベ成熟卵巣・未熟生殖腺・生殖腺原基、シログチ成熟卵巣、不稔化雑種生殖腺・生殖腺原基からTotal RNAを精製し、Hiseq 2500を用いたRNA-seqおよびTrinity・RSEMを用いた発現変動解析により、雑種とニベの生殖腺原基間で発現量の異なる遺伝子を取得した。つぎに、細胞周期および細胞増殖に関連する遺伝子群についてKAASを用いたパスウェイ解析を実施した。全ての発現変動遺伝子から生殖細胞で発現している遺伝子を効率的に濃縮するため、ニジマス精原細胞発現遺伝子との照合を行った。得られた遺伝子の一部について、qPCRによる発現量解析およびin situ hybridization(ISH)による発現細胞の特定を行った。
雑種とニベの生殖腺原基間での発現変動遺伝子として、2195遺伝子を取得した。パスウェイ解析では、細胞周期系やシグナル伝達経路系の発現異常が確認され、PGCsの増殖不全との関連が示唆された。また、PGCsで発現している遺伝子の候補として95遺伝子を選抜した。このうち5遺伝子について、qPCRにより発現変動についての再現性を確認し、ISHによりニベPGCsでの発現を確認した。この結果から、ニジマス精原細胞発現遺伝子との照合により選抜した遺伝子群には、PGCsで発現し、かつ、雑種とニベ間で発現変動が生じている遺伝子が含まれていることが明らかとなった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Marine Fishery Institute of Zhejiang(China)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] Production of neo-males from gynogenetic yellow drum through 17α-methyltestosterone immersion and subsequent application for the establishment of all-female populations2018

    • Author(s)
      Dongdong Xu, FangYang, Ruiyi Chen, Bao Lou, Wei Zhan, Takao Hayashida, Yutaka Takeuchi
    • Journal Title

      Aquaculture

      Volume: 489 Pages: 154-161

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2018.02.015

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hybrid sterility in fish caused by mitotic arrest of primordial germ cells.2018

    • Author(s)
      Yoshikawa H, Xu D, Ino Y, Yoshino T, Hayashida T, Wang J, Yazawa R, Yoshizaki G, Takeuchi Y.
    • Journal Title

      Genetics

      Volume: 209 Issue: 2 Pages: 507-521

    • DOI

      10.1534/genetics.118.300777

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Induction of meiotic gynogenesis in yellow drum (Nibea albiflora, Sciaenidae) using heterologous sperm and evidence for female homogametic sex determination2017

    • Author(s)
      Ruiyi Chen, Bao Lou, Dongdong Xu, Wei Zhan, YutakaTakeuchi, FangYang, Feng Liu
    • Journal Title

      Aquaculture

      Volume: 479 Pages: 667-674

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2017.07.009

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Establishment of intraperitoneal germ cell transplantation for critically endangered Chinese sturgeon Acipenser sinensis2017

    • Author(s)
      H. Ye, C. Li, H. Yue, H. Du, X. Yang, T. Yoshino, T. Hayashida, Y. Takeuchi, Q. Wei
    • Journal Title

      Theriogenology

      Volume: 94 Pages: 37-47

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2017.02.009

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mitochondrial DNA variation and population genetic structure in the small yellow croaker at the coast of Yellow Sea and East China Sea2017

    • Author(s)
      Yurong Zhang, Fang Yang, Zhaolin Wang, Qiaochu You, Bao Lou, Dongdong Xu, Ruiyi Chen, Wei Zhan, Feng Liu
    • Journal Title

      Biochemical Systematics and Ecology

      Volume: 71 Pages: 236-243

    • DOI

      10.1016/j.bse.2017.03.003

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient production of donor-derived gametes from triploid recipients following intra-peritoneal germ cell transplantation into a marine teleost, Nibe croaker (Nibea mitsukurii)2016

    • Author(s)
      H. Yoshikawa, Y. Takeuchi, Y. Ino, J. Wang, G. Iwata, N. Kabeya, R. Yazawa, G. Yoshizaki
    • Journal Title

      Aquaculture

      Volume: - Pages: 35-47

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2016.05.011

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Production of functionally sterile triploid Nibe croaker Nibea mitsukurii induced by cold-shock treatment with special emphasis on triploid aptitude as surrogate broodstock2016

    • Author(s)
      Y. Takeuchi, T. Yatabe, H. Yoshikawa, Y. Ino, N. Kabeya, R. Yazawa, G. Yoshizaki
    • Journal Title

      Aquaculture

      Volume: - Pages: 0-0

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2016.05.030

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ニベ科不稔雑種生殖腺のトランスクリプトーム解析 による生殖細胞欠損機構の探索2018

    • Author(s)
      林田貴雄、川原玲香、松原創、林誠、矢澤良輔、Xu Dongdong、竹内裕
    • Organizer
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] ニベ科不妊雑種三倍体への生殖細胞移植によるドナー由来卵の生産2017

    • Author(s)
      吉野佑、井野靖子、吉川廣幸、竹内裕
    • Organizer
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都・港区)
    • Year and Date
      2017-03-30
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Hybrid croaker recipients showing a germ-cell less phenotype produced donor-derived mulloway Argyrosomes japonicus sperm following intra-peritoneal germ-cell transplantation2017

    • Author(s)
      Yutaka Takeuchi, Tasuku Yoshino, Dongdong Xu, Yasuko Ino and Hiroyuki Yoshikawa
    • Organizer
      International Symposium ”Fisheries Science for Future Generations"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sex control of yellow drum (Nibea albiflora) for its aquaculture2017

    • Author(s)
      Dongdong Xu, Ruiyi Chen, Bao Lou, Fang Yang, Yutaka Takeuchi
    • Organizer
      International Symposium ”Fisheries Science for Future Generations"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of immersing 17α-methyltestosterone on the sex reversal in yellow drum Nibea albiflora2017

    • Author(s)
      Fang Yang, Dongdong Xu, Ruiyi Chen, Takao Hayashida, Yutaka Takeuchi, Bao Lou
    • Organizer
      International Symposium ”Fisheries Science for Future Generations"
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 魚類の始原生殖細胞に増殖不全をもたらす遺伝子発現異常の解明~ニベ×シログチ種間交雑魚はなぜ不稔となったのか?~2016

    • Author(s)
      林田貴雄、Xu Dongdong、矢澤良輔、竹内裕
    • Organizer
      東京農業大学 生物資源ゲノム解析拠点シンポジウム・研究発表会「NGS情報をどう活かすか、基礎から応用まで」
    • Place of Presentation
      東京農業大学(東京都・世田谷区)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] ニベ科不稔雑種を宿主とした異種ドナー由来精子の生産2016

    • Author(s)
      吉野佑・井野靖子・吉川廣幸・林田貴雄・竹内裕
    • Organizer
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都港区)
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Genetic characterization of the multiple sex-chromosome system in rock bream Oplegnathus fasciatus2016

    • Author(s)
      Xu Dongdong・Lou Bao
    • Organizer
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京海洋大学(東京都港区)
    • Year and Date
      2016-03-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 鹿児島大学水産学部 水産資源科学分野(増養殖学コース)竹内裕研究室

    • URL

      https://www.facebook.com/Kagoshima.Univ.Takeuchi.Lab/

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 移植魚の作出方法、移植魚、ハイブリッド魚種の作出方法及びハイブリッド魚種2017

    • Inventor(s)
      吉崎悟朗、竹内裕、矢澤良輔、川村亘
    • Industrial Property Rights Holder
      吉崎悟朗、竹内裕、矢澤良輔、川村亘
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] サバ科魚類未分化生殖細胞結合抗体2016

    • Inventor(s)
      吉崎悟朗・竹内 裕・矢澤良輔・市田健介・林誠
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人 東京海洋大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2016-060908
    • Filing Date
      2016-03-24
    • Related Report
      2015 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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