| Project/Area Number |
23K23700
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| Project/Area Number (Other) |
22H02435 (2022-2023)
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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 (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40040:Aquatic life science-related
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| Research Institution | Nagasaki University |
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Principal Investigator |
村田 良介 長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 准教授 (40809159)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
莚平 裕次 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 助教 (20806971)
ニシハラ グレゴリーナオキ 長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 教授 (40508321)
征矢野 清 長崎大学, 海洋未来イノベーション機構, 教授 (80260735)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
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| Keywords | イカ / 性成熟 / ホルモン / 産卵環境 / 海洋環境変動 / アオリイカ / カミナリイカ / GnRH-like / テストステロン / 細胞増殖促進 / 成長促進 / 産卵基質 / アマモ / 性決定 |
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| Outline of Research at the Start |
イカ類は日本のみならず世界的にも有用な水産資源であるが、その漁獲量は急激に減少している。この一因として海洋環境の変化がイカ類の繁殖を阻害している可能性が考えられる。 これまでにイカ類の繁殖期など基本的な生活史が明らかになっている一方、実際に体内で繰り広げられる繁殖生理メカニズムと、詳細な産卵環境条件は不明である。そのため、なぜ海洋環境変動によりイカ類再生産が阻害されるのか?その仕組みが分からない状態にある。本研究では沿岸性イカ類の生殖メカニズムと繁殖への環境影響を明らかにすると共に、野外における産卵に必要な環境条件を調べることにより、海洋環境の変化がイカ類の繁殖に与える影響の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
（アオリイカの生殖腺発達メカニズム）アオリイカの未熟な精巣を用いて 17α- メチルテストステロン（MT）添加培養実験を行い、細胞増殖の有無を細胞増殖マーカーであるBrdUを用いて検証したところ、MT 添加により、濃度依存的かつ有意に増加し、細胞増殖が促進された。メスの脳で発現している遺伝子を網羅的に解析するため、濾胞細胞換入開始前と換入開始後の個体の脳から抽出した Total RNA を RNA-seq に供した。脳からは 1,816,192 遺伝子が検出された。DEG 遺伝子は 434 個認められ、アノテーションがついた 50 遺伝子の中で、発現が上昇した遺伝子は 36 個、減少した遺伝子は 14 個であった。その中で、頭足類または生殖機能に関連したタンパク質をコードする可能性がある遺伝子が 4 つ浮上し、そのうちbeta-msp が有力候補因子として選定された。
（野外におけるイカ類の産卵環境調査）長崎県南松浦郡新上五島町において、イカ類の繁殖期間中にシュノーケリング潜水による調査を行い、イカ類の卵を探索した。発見した卵の種類、その付近の底質、産卵基質、水深、水温、塩分と座標を記録し、各環境要因と卵の有無との関係性を調べた。
野外調査の結果、アオリイカとカミナリイカの卵が確認できた。カミナリイカは様々な基質に産卵する一方、アオリイカはアマモに産卵する傾向が強いことが分かった。また、産卵場所の選択には水温が有意に影響を与えており、特に水温 20℃ 付近を上回ると産卵が開始されていた。水温は種に関わらず沿岸性イカ類の産卵に影響を与え、産卵基質は種によって異なる嗜好性を持つことが示唆された。
（カミナリイカの成長に及ぼす光波長の影響）カミナリイカの若魚を、様々な光波長条件下にて飼育を行い、成長と餌料効率への影響を調べたところ、赤い波長で飼育すると餌料効率が高くなる傾向が見られた。
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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
アオリイカの精巣発達におけるGnRH-like及びテストステロンの関与と、その具体的な機能について明らかにすることができた。また、RNAseq解析の結果から、卵巣発達に関与している可能性のある因子が複数浮上し、そのうち他魚種の研究事例から有力な候補因子としてbeta-mspを特定することができた。継続した野外調査の結果から、アオリイカとカミナリイカの産卵基質および産卵環境の嗜好性に違いがあることが分かってきた。カミナリイカ若魚を用いた光波長試験から、イカ類の成長や餌料効率に光波長が影響を与え得る可能性が示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
（アオリイカ生殖腺発達メカニズム）卵巣発達候補因子として選定されたbeta-mspのクローニングを行い、発現部位、卵巣発達に伴う発現量変化を定量PCR及び免疫組織化学により調べる。また、卵黄前駆物質の合成器官を明らかにするため、アオリイカ、カミナリイカの卵黄前駆物質遺伝子のクローニングと発現局在変化を調べる。精巣発達メカニズムの詳細を明らかにするために、精巣発達に伴うGnRH-like受容体の発現変化を調べるとともに、性ステロイドホルモン合成関連因子の発現変化、発現局在を調べる。
（継続した野外調査と、種による産卵基質嗜好性）新上五島町周辺における野外調査を実施し、アマモへの産卵時期、人工産卵床への産卵時期の特定を行う。アオリイカとカミナリイカのアマモへの嗜好性の違いの原因として溶存酸素に着目し、両種の産卵環境における溶存酸素の違いを明らかにすると共に、飼育実験により両種の受精卵の胚発生に伴う酸素消費量の違いを調べる予定である。
（カミナリイカの胚発生における光波長の影響）カミナリイカの受精卵を様々な光波長下にて育成し、生残、成長、性分化に及ぼす影響を調べる。
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