| Project/Area Number |
23K21229
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| Project/Area Number (Other) |
21H02267 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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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 | Ehime University |
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Principal Investigator |
斎藤 大樹 愛媛大学, 南予水産研究センター, 准教授 (90396309)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三井 一鬼 岡山理科大学, 獣医学部, 助教 (20844773)
後藤 理恵 愛媛大学, 南予水産研究センター, 教授 (70399997)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
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| Keywords | 不妊化 / 生殖細胞 / 海産魚 / 始原生殖細胞 / スマ / 生殖細胞質 / ゼブラフィッシュ / マダイ / 紫外線照射 / 胚発生 / 分離浮性卵 |
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| Outline of Research at the Start |
これまでに作出した不妊化候補魚を用い、各種分析を実施することで、不妊化魚の生物学的特性、とくに養殖における優位性を検証する。具体的には、不妊化の程度を明らかにする数値化する。成長に関しては、幾何学的形態計測法を用いて魚の形態を解析するとともに、体重、尾叉長、体高、内蔵重量、フィレ重量などを調べる。その他、呈味を数値化し、筋肉中の遊離アミノ酸分析、粗脂肪含量分析、必要に応じてメタボローム解析やプロテオミクス解析を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで、サバ科マグロ属のスマおよびコイ科ダニオ属のゼブラフィッシュを、それぞれ海産魚および淡水魚のモデルとして用い、受精卵に紫外放射を照射して生殖細胞質を破壊することにより、不妊化・低妊化の誘導技術を検討した。UV-CおよびUV-Aからなる異なる３つの波長の紫外線放射を受精卵に照射し、始原生殖細胞（PGCs）の減少率を調べることで生殖細胞除去率を算出した。スマにおいては、GFP-nons3 3'UTR mRNA顕微注入により可視化した始原生殖細胞（PGCs）の数を計数し、ゼブラフィッシュにおいてはvasa::GFP遺伝子組換え系統で可視化されたPGCsを計数した。どちらの魚種においても、受精直後の胚に２５４nmの紫外放射を照射することにより、最も効率よく生殖細胞を除去することが可能であった。生殖細胞除去率はおよそ５０％程度であった。大部分の胚は部分的な生殖細胞除去にとどまったものの、完全不妊化されたと考えられる個体も見出された。
不妊化魚の生物学的特性を明らかにするために、実際の海面生け簀での不妊化魚の飼育を行った。スマは飼育が困難であり、ゼブラフィッシュは小型魚のため成分分析サンプルの調整が困難であることから、この実験では、養殖に直結する魚種であるタイ科マダイ属マダイを用い、dead end遺伝子に対するモルフォリノオリゴヌクレオチドを受精卵に顕微注入することによって作出した不妊化魚を解析に用いた。飼育試験の結果、不妊化群は対照群と比較し２０％程度大型化することが明らかとなった。また、体重に対する可食部重量比も大きかった。これらの結果から、不妊化魚を用いることで養殖が効率化することが示唆された。今後は、不妊化魚の生理的変化をより詳細に調べることを目的として、不妊化魚の大量作出と、より詳細な筋肉の成分分析を予定している。
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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、紫外放射の照射による不妊化・低妊化技術の開発と、実際に作出された不妊化・低妊化魚の生物学的特性を明らかにすることを目的に実験を進めている。不妊化・低妊化技術の開発に関しては、これまで報告されたことのない海産魚においても紫外放射により低妊化・不妊化が誘導されることを明らかにした。また、不妊化魚を用いて実際の海面生け簀で養殖魚の飼育実験をおこなうことで、不妊化魚の成長特性を明らかにした。このように、概ね計画どおりの実験を実施し期待される成果が得られていることから、「概ね順調に進展している」とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度までの飼育実験に用いた魚に加え、同一親魚から得られた受精卵を用いて作出した不妊化魚と対照魚を数十個体ずつ飼育管理している。これらの魚にはPITタグによる個体識別を行っており、同一の飼育条件（同一生け簀）で管理されている。本年度は、不妊化群と対照群の成長特性、官能評価による呈味特性、筋肉成分の違いに焦点を当てた分析により、不妊化魚の生物学的特性、特に養殖における優位性をより詳しく調べる。
まず、すべての魚について不妊化の程度を明らかにする。不妊化処理を施した魚のうち、生殖細胞を完全に欠損した個体、一部生殖細胞を保持している個体、完全な生殖細胞を有する個体、に分類し、生殖腺の発達程度を数値化する。成長に関しては、幾何学的形態計測法を用いてデジタル化した魚体の形態を詳細に解析し、体重、尾叉長、体高、内蔵重量、フィレ重量などのデータを収集する。呈味特性に関しては、7名のパネルによる8項目の官能評価を行い、各個体の呈味スコアを数値化する。必要に応じ、味認識装置による分析も実施する。筋肉中の化学成分については、遊離アミノ酸分析、粗脂肪含量分析を実施し、さらにメタボローム解析やプロテオミクス解析も行う。得られたデータはすべて個体に紐づけ、R言語を用いた統計解析を行う。
同時に、不妊化・低妊化誘導のための紫外腺照射法においてもさらなる検討を行い、実用化を目指す。
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