精漿はより良い稚魚の誕生に影響するのか？サクラマスの受精メカニズムを用いた研究
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21K05752
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
牧口 祐也 日本大学, 生物資源科学部, 准教授 (00584153)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | サクラマス / 代替繁殖戦略 / 精子運動 / 体腔液 / 回避行動 / 精子競争 / サケ科魚類 / 人工孵化 |
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| Outline of Research at the Start |
サクラマスの雄は河川から海へ降る降海型と、一生を河川で生息する残留型の2つのタイプが存在する。人工孵化では降海型の精子のみを使うのに対して、自然産卵では降海型および残留型の雄が雌の放卵と同時に放精を行うことがある。これまでに人工受精実験を行い、降海型の精子を使った場合より2つのタイプの精子を混ぜた場合で受精を行った方が、稚魚の肥満度が高くなった。この結果から「雌がタイプの異なる複数雄と産卵することで質の高い精子を選抜し、稚魚の性質が変化する」という仮説を立てた。
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| Outline of Annual Research Achievements |
北海道に生息するサクラマスでは、雌および河川生活期に上位の地位を確立できなかった雄が海へ降り繁殖期に遡上する。一方、河川生活期に上位の地位を確立できた雄は定住型（ヤマメ）となり河川に残留する。ヤマメは豊富な餌資源を持つ縄張りを確保できるため、優秀であるとされている。本研究では、サクラマスの雌が放卵後に体腔液によって精子を選択する「隠れた雌選択」を行っている可能性があるという仮説を立てた。そこで、人工受精環境を用いて、サクラマスの雌が体腔液によって遺伝的に優れたヤマメに受精を偏らせるかどうかを調べた。降海型雄、残留型雄および雌をそれぞれ10尾実験に用いた。3種類の体腔液濃度で人工授精を行った。父性判定のため親魚の脂鰭を採取し、合計600個の受精卵を父性解析に供した。ヤマメの精子によって受精した卵の割合は、体腔液濃度10％で有意に高かった（p<0.05）。ヤマメは50％を超える受精率を示し、降海型の雄よりも有意に高かった（p<0.05）。この結果から、サクラマスの雌は放卵後に体腔液を利用して優れたヤマメからの精子を選択し、放卵・放精後に選択を行っていることが示された。以上のことから、体格差、精子量、タイミングのハンディキャップがあっても、ヤマメのスニーキングは高品質な精子により降海型の雄よりも有利に受精率を維持できる可能性がある。また、スニーキングと体腔液の効果により、雌は遺伝的に優れたヤマメに受精を偏らせることが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では当初雄の精漿に着目し、受精成功に関する研究を行っていたが、雌の体腔液が関与しているのではないかという仮説を立て実験を行った。その結果、体腔液が雌の選択に関与していることが明らかとなり、新たな発見があった。そのような理由から、おおむね順調に進展しているとした。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の目的である精子運動に関する解析がまだ完了していない。その理由として、精子運動の計測は人によって測定値に個体差がでることがあり、それを克服する必要がある。
そのため、精子運動の計測を完全に自動化し、人による個体差がでないようなシステムを構築することを検討している。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
