Relationship between gametogenesis and hybridization in fish
| Project/Area Number |
23K14011
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 40030:Aquatic bioproduction science-related
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture |
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Principal Investigator |
黒田 真道 東京農業大学, 生物産業学部, 助教 (70880764)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 魚類 / 交雑 / 外来種 / ドジョウ / DNAマーカー / 減数分裂 / FISH / 特殊な配偶子形成 / 遺伝子汚染 / 雑種化 / ゲノムの異質性 |
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| Outline of Research at the Start |
外来生物は在来生物の餌や生息場所を奪うだけでなく，近縁の在来種と交雑して雑種を形成する。雑種個体は外来種の遺伝子も持つため，在来種と再び交雑すると徐々に在来種の遺伝的独自性が失われ，やがて絶滅してしまう可能性もある。本研究では外来ドジョウと雑種 (在来×外来) の生息状況と生殖能力を調査し，雑種と在来種の再交雑により子孫が誕生するのかを突き止める。また，魚類は雑種化すると「不妊精子」や「雌性発生する卵」など特殊な配偶子を作る場合があるが、形成機構には不明な点が多い。従って，ドジョウ雑種 (在来×外来) をモデルとして減数分裂時の染色体挙動解析を行い，特殊な配偶子形成が生じる仕組みを解明する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
外来B2ドジョウ識別DNAマーカー開発： 中国原産と考えられている外来のB2系統ドジョウのゲノムDNAから反復配列を単離した。単離した複数の反復配列の中から、在来ドジョウから単離された既報の反復配列と比較し、最も特異性の高い反復配列を決定した。反復配列領域を増幅するプライマーを設計しPCRを行った結果、B2系統ドジョウで明瞭なスメアー状のPCR増幅が確認された。一方で、在来ドジョウ（A系統、B1系統）や近縁種カラドジョウではPCR増幅は確認されなかった。これまでは複数の核DNAマーカーを併用してB2系統ドジョウの判定を行っていたが、本研究で開発したDNAマーカーを使用することで簡便かつ正確にB2系統ドジョウを検出できる可能性が強く示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
上述のように、本研究を遂行する上で非常に重要である外来B2系統ドジョウを識別する反復配列DNAマーカーの開発に成功した。さらに、本研究で開発したDNAマーカーと既存のDNAマーカーを併用して長野県産のドジョウ類の解析を行ったところ、一部の調査地点では在来ドジョウは確認されず、外来のB2系統とカラドジョウが同所的に生息していることを明らかにした。さらに、外来ドジョウ間雑種（B2系統ドジョウ×カラドジョウ）の存在も確認された。従って、一部の地域ではすでに外来ドジョウの分布範囲が広がっており、在来ドジョウの生息場所を奪っている可能性がある。
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| Strategy for Future Research Activity |
1. 外来ドジョウと雑種ドジョウの分布調査：今後は長野県の未調査地点において外来ドジョウおよび雑種の分布調査を実施する。さらに、外来ドジョウの侵入がすでに報告されている愛媛県においても解析を進める。
2. ドジョウ雑種の配偶子形成機構の解明、受精実験による雑種の妊性調査：現在、人工授精で作出したドジョウ雑種（在来×外来）を飼育中である。一部の個体から精巣または卵巣を摘出し、減数分裂中の染色体挙動を観察する。魚類の雑種では、二倍性配偶子形成など特殊な配偶子形成が生じることがあるため、ドジョウ雑種（在来×外来）においても特殊な配偶子形成の有無を検証する。また、雑種から採卵・採精を試み、A系統やB1系統など1n配偶子を形成する個体を用いて人工授精を行い、子孫の生存性の有無から雑種が形成する配偶子の受精能力（子孫を残す能力）を調査する。
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Report
(1 results)
Research Products
(2 results)
