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Establishment of a non-invasive diagnostic tool for fish diseases using environmental water

Research Project

Project/Area Number 21K14901
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

Takeuchi Hisato  愛媛大学, 南予水産研究センター, 助教 (80802157)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords魚病 / 養殖 / 環境DNA / 環境RNA / マダイ / エドワジエラ症 / 感染症対策 / マダイイリドウイルス症 / 非侵襲検査 / RNA
Outline of Research at the Start

本研究では,養殖場における環境水をサンプルとした,非侵襲的な魚病検査手法の確立を目指す。魚病細菌に感染させたマダイ飼育水中に放出されるマダイ由来の生体物質 (水中生体物質) の正体を,遺伝子およびタンパク質の網羅的解析により特定するとともに、特定された水中生体物質の免疫学的および分子生物学的手法による定量法を確立する。さらに,魚体の感染状態変化と水中生体物質動態の関係性,および確立された手法の魚病発生の予測性を検証することで,検査マーカーとしての水中生体物質の適用性を評価する。

Outline of Final Research Achievements

This study aimed to establish a non-invasive diagnostic tool for fish disease using environmental water. We successfully detected red sea bream-derived messenger RNA (mRNA) in the rearing water of red sea bream, and found that the expression levels of mRNAs related to immune and inflammatory responses increased in the rearing water of fish infected with fish pathogenic bacteria. Furthermore, the expression of these mRNAs in fish tissues showed a similar trend to that observed in the rearing water. From these findings, it was considered that environmental RNA in rearing water could be utilized for fish disease diagnostic.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

養殖場における魚病発生を早期に探知するためには、魚病検査を密に行うことが不可欠であるが、現行の検査方法は取り上げによる魚体へのダメージから養殖業者に敬遠されていた。本研究により、環境水中のRNAをマーカーとすることで、魚を取り上げることなく、非侵襲的に魚病検査を行える可能性が示された。このことは、水から魚体の病原体感染を知る手法の開発への一歩として、魚病検査や魚病学の発展に大きく貢献するものと期待される。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Environmental DNA-based quantification of Edwardsiella bacteria and fish-derived materials in rearing water of infected ayu Plecoglossus altivelis and red sea bream Pagrus major2023

    • Author(s)
      Takeuchi Hisato、Kawakami Hidemasa、Mano Nobuhiro、Yamanaka Hiroki、Shimizu Sonoko
    • Journal Title

      Fisheries Science

      Volume: 90 Issue: 1 Pages: 93-103

    • DOI

      10.1007/s12562-023-01724-3

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マダイエドワジエラ症原因菌の海水中動態に関する研究2024

    • Author(s)
      竹内久登・清水園子
    • Organizer
      令和6年度日本水産学会春季大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 感染死亡魚を介したマダイエドワジエラ症の蔓延に関する研究2023

    • Author(s)
      竹内久登・原川翔伍・ 清水園子・川上秀昌
    • Organizer
      令和5年度日本魚病学会春季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] エドワジエラ菌感染により発現変化するマダイ飼育水中環境RNAの探索2022

    • Author(s)
      竹内久登 ・山中裕樹・釣健司・ 原川翔伍・川上秀昌・清水園子
    • Organizer
      令和4年度日本魚病学会秋季大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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