Analyses of molecular mechanisms of gonadal sex differentiation, oocyte growth and maturation for the development of techniques on artificial control of reproduction in sturgeons

• Project/Area Number: 24248033
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: General fisheries
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: Adachi Shinji 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (40231930)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): ARAI Katsutoshi 北海道大学, 大学院水産科学研究院, 教授 (00137902) ; TAKAGI Yasuaki 北海道大学, 大学院水産科学研究院, 教授 (10212002) ; HIRAMATSU Naoshi 北海道大学, 大学院水産科学研究院, 准教授 (10443920) ; YAMAHA Etsuro 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (60191376) ; IJIRI Shigeho 北海道大学, 大学院水産科学研究院, 准教授 (90425421)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥41,210,000 (Direct Cost: ¥31,700,000、Indirect Cost: ¥9,510,000); Fiscal Year 2015: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2014: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000); Fiscal Year 2013: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2012: ¥21,320,000 (Direct Cost: ¥16,400,000、Indirect Cost: ¥4,920,000)
• Keywords: チョウザメ / 性分化 / 卵成長 / 卵成熟能 / 排卵能 / 生殖腺刺激ホルモン / 次世代シーケンサー / 性統御技術 / 生殖統御技術 / 性統御 / 生殖 / 遺伝育種 / 養殖

Outline of Final Research Achievements

Identification of genes that express by stage specific manner and quantification of their mRNA levels in gonads were conducted throughout the periods of molecular sex differentiation, morphological sex differentiation, oocyte growth and maturation in Russian and Amur sturgeons using a next-generation sequencer. The information obtained from this study was utilized in the application for the development of techniques on sexing in the early developmental stage, induction of sexual maturation in the earlier gonadal developmental stage, production of good quality eggs and production of all female population.

Research Products

• [Journal Article] アムールチョウザメAcipenser schrenckiiの多型ビテロジェニン遺伝子のcDNAクローニング (2016)
  • Author(s): 前林 衛、稲岡雄平、吉田達哉、萩原聖士、西宮 攻、莚平裕次、足立伸次、原彰彦、東藤孝、平松尚志
  • Journal Title: 水産増殖 Volume: 64 Pages: 63-76
  • NAID: 130005464546
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of genes involved in gonadal sex differentiation and the dimorphic expression pattern in undifferentiated gonads of Russian sturgeon Acipenser gueldenstaedtii (2014)
  • Author(s): Hagihara S., Yamashita R., Yamamoto S., Ishihara M., Abe T., Ijiri S., Adachi S.
  • Journal Title: Journal of Applied Ichthyology Volume: 30 Issue: 6 Pages: 1557-1564
  • DOI: 10.1111/jai.12588
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Seasonal changes in oocyte maturational competence, ovulatory competence and gonadotropin sensitivity of ovarian follicles in hybrid sturgeon, bester (Huso huso × Acipenser ruthenus) (2014)
  • Author(s): Manabu Ishihara, Bunpei Tokui, Tomoki Abe, Shigeho Ijiri and Shinji Adachi
  • Journal Title: Journal of Applied Ichthyology Volume: 30 Issue: 6 Pages: 1141-1148
  • DOI: 10.1111/jai.12579
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] The origin and migration of primordial germ cells in sturgeons (2014)
  • Author(s): Saito T., Psenicka M., Goto R., Adachi S., Inoue K., Arai K., Yamaha E.
  • Journal Title: PLoS ONE Volume: 9-2 Issue: 2 Pages: e86861-e86861
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0086861
  • NAID: 120005372288
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 北海道沿岸における2015年のチョウザメ科魚類の異常漁獲および生殖腺の特徴 (2016)
  • Author(s): 萩原聖士, 須山喜市, 東 典子, 堤尚信, 西尾朋高, 市村政樹, 三坂尚行, 鈴木渉太, 宮城大助, 古市明文, 市川 卓, 松原 創, 川崎琢真, 宗原弘幸, 高橋英祐, 山羽悦郎, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都、港区）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] 次世代シーケンサを用いたアムールチョウザメの未分化生殖腺における網羅的発現解析 (2016)
  • Author(s): 松原薫子, 石野魁盛, 萩原聖士, 後藤直英, 山本真也, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成28年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都、港区）
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] Molecular mechanisms underlying yolk formation in fish: how to make the tailor-made yolk? (2016)
  • Author(s): Hiramatsu N. & Todo T.
  • Organizer: 1st International conference on quaternary and future earth: harmonious coexistence of ocean and humans
  • Place of Presentation: Keelung, Taiwan
  • Year and Date: 2016-01-07
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 北海道産チョウザメ養殖産業化の現状と展望 (2015)
  • Author(s): 足立伸次
  • Organizer: 平成２７年度日本水産学会水産増殖懇話会第２回講演会
  • Place of Presentation: 東北大学川内キャンパス（宮城県、仙台市）
  • Year and Date: 2015-09-25
• [Presentation] チョウザメ雑種2倍体および3倍体の妊性推定 (2015)
  • Author(s): 高柳耀, 萩原聖士, 宮本真先, 藤本貴史, 井尻成保, 山羽悦郎, 足立伸次, 荒井克俊
  • Organizer: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都港区）
  • Year and Date: 2015-03-28
• [Presentation] アムールチョウザメ卵母細胞の第 2 次成長開始マーカー遺伝子の探索 (2014)
  • Author(s): 鈴木俊彦, 萩原聖士, 石原学, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会北海道支部大会
  • Place of Presentation: 函館市国際水産・海洋総合研究センター（北海道函館市）
  • Year and Date: 2014-12-19
• [Presentation] ロシアチョウザメの形態的未分化生殖腺におけるgsdfの発現 (2014)
  • Author(s): 後藤直英, 山下量平, 石野魁盛, 山本真也, 萩原聖士, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会北海道支部大会
  • Place of Presentation: 函館市国際水産・海洋総合研究センター（北海道函館市）
  • Year and Date: 2014-12-19
• [Presentation] 次世代シーケンサーによるチョウザメ類の生殖腺ESTデータベースの構築 (2014)
  • Author(s): 萩原聖士, 石原学, 山下量平, 鈴木俊彦, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会秋季大会
  • Place of Presentation: 九州大学箱崎キャンパス（福岡県福岡市）
  • Year and Date: 2014-09-20
• [Presentation] ロシアチョウザメの未分化生殖腺におけるhsd17b1の発現 (2014)
  • Author(s): 石野魁盛, 萩原聖士, 山下量平, 山本真也, 後藤直英, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 日本動物学会北海道支部 第59回大会
  • Place of Presentation: 函館市国際水産・海洋総合研究センター（北海道函館市）
  • Year and Date: 2014-08-23
• [Presentation] Hagihara S., Yamashita R., Yamamoto S., Goto N., Ijiri S., Adachi S. (2014)
  • Author(s): Expression analysis of sex differentiation-related genes in morphologically undifferentiated gonads of Russian sturgeon, and challenge to identify female-specific DNA marker
  • Organizer: Hokkaido-Singapore Symposium on Food Science and Biotechnology 2014
  • Place of Presentation: Hakodate Research Center for Fisheries and Oceans. Hakodate, Hokkaido, Japan
  • Year and Date: 2014-06-03
• [Presentation] Ishihara M., Tokui B., Abe T., Ijiri S., Adachi S. (2014)
  • Author(s): Indicators for artificial induction of ovulation in bester sturgeon (Huso huso x Acipenser ruthenus)
  • Organizer: Hokkaido-Singapore Symposium on Food Science and Biotechnology 2014
  • Place of Presentation: Hakodate Research Center for Fisheries and Oceans. Hakodate, Hokkaido, Japan
  • Year and Date: 2014-06-03
• [Presentation] Hiramastu N., Todo T., Sullivan C.V., Reading B.J., Matsubara T., Ryu Y.W., Mizuta H., Luo W., Nishimiya O., Wu M., Mushirobira Y., Hara, A. (2014)
  • Author(s): Ovarian yolk formation in fishes: molecular mechanisms underlying formation of lipid droplets and vitellogenin-derived yolk proteins
  • Organizer: 10th International Symposium on Reproductive Physiology of Fish
  • Place of Presentation: The University of Algarve, Olhao, Portugal
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-30
• [Presentation] Identification of genes involved in gonadal sex differentiation and the dimorphic expression pattern in undifferentiated gonads of Russian sturgeon Acipenser gueldenstaedtii
  • Author(s): Hagihara S., Yamashita R., Yamamoto S., Ijiri S., Adachi S.
  • Organizer: 7th International Symposium on Sturgeon
  • Place of Presentation: Vancouver Island Conference Centre（カナダ）
• [Presentation] Seasonal changes in oocyte maturational competence, ovulatory competence and gonadotropin sensitivity of ovarian follicles in hybrid sturgeon, bester (Huso huso x Acipenser ruthenus)
  • Author(s): Ishihara M., Tokui B., Abe T., Ijiri S., Adachi S.
  • Organizer: 7th International Symposium on Sturgeon
  • Place of Presentation: Vancouver Island Conference Centre（カナダ）
• [Presentation] Spontaneous elevation and decrease of ploidy status in artificially propagated progenies of conspecific and hybrid sturgeons
  • Author(s): Zhou H., Fujimoto T., Adachi S., Yamaha K., Arai K.
  • Organizer: 7th International Symposium on Sturgeon
  • Place of Presentation: Vancouver Island Conference Centre（カナダ）
• [Presentation] Possible fertility of a genetic triploid Acipenser transmontanus
  • Author(s): Zhou H., Gao J., Ishihara M., Adachi S., Arai K.
  • Organizer: 7th International Symposium on Sturgeon
  • Place of Presentation: Vancouver Island Conference Centre（カナダ）
• [Presentation] Biochemical characterization and assessment of fibril-forming ability of sturgeon collagens - potential new products for food, cosmetics and medical industries
  • Author(s): Zhang X., Ura K., Adachi S., Takagi Y.
  • Organizer: 7th International Symposium on Sturgeon
  • Place of Presentation: Vancouver Island Conference Centre（カナダ）
• [Presentation] Dimorphic expression pattern of sex differentiation-related genes in morphologically undifferentiated gonads of Amur sturgeon and Russian sturgeon
  • Author(s): Ijiri S., Hagihara S, Yamashita R., Suzuki H., Adachi S.
  • Organizer: Diversification in Inland Finfish Aquaculture II
  • Place of Presentation: University of South Bohemia（チェコ）
  • Invited
• [Presentation] Yolk formation in fish: Multiple vitellogenins and their receptors
  • Author(s): Hiramatsu N., Mizuta H., Luo W., Nishimiya O., Meiqin W., Mushirobira Y., Reading B.J., Sullivan C.V., Todo T., Hara A.
  • Organizer: Diversification in Inland Finfish Aquaculture II
  • Place of Presentation: University of South Bohemia（チェコ）
• [Presentation] ロシアチョウザメの未分化生殖腺における性分化関連遺伝子の発現
  • Author(s): 萩原聖士, 山下量平, 山本真也, 後藤直英, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: NGS現場の会第三回研究会
  • Place of Presentation: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市）
• [Presentation] 次世代シーケンサーを用いたロシアチョウザメの未分化生殖腺における性分化関連遺伝子の発現解析
  • Author(s): 萩原聖士, 山下量平, 山本真也, 後藤直英, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス（北海道函館市）
• [Presentation] Acipenser medirostrisとされている北日本に来遊するチョウザメ属魚類はA. mikadoiである
  • Author(s): 萩原聖士, 東典子, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス（北海道函館市）
• [Presentation] gsdf 抗体を用いたチョウザメ類の未分化生殖腺の免疫組織化学的観察
  • Author(s): 山本真也, 後藤直英, 萩原聖士, 井尻成保, 足立伸次
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス（北海道函館市）
• [Presentation] 魚類コラーゲンの線維化制御に関する研究-5 ゼブラフィッシュにおけるコンドロアドヘリンの発現解析
  • Author(s): 日下哲佑, 高輪めぐみ, 東典子, 浦和寛, 都木靖彰
  • Organizer: 平成26年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 北海道大学函館キャンパス（北海道函館市）
• [Presentation] チョウザメ卵成熟能および排卵能の経時的変化
  • Author(s): 石原学
  • Organizer: 第10回日韓・韓日水産増殖シンポジウム 日本水産増殖学会第11回大会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎市）
• [Presentation] ロシアチョウザメの分子的性分化期における卵巣関連遺伝子の発現
  • Author(s): 山下量平
  • Organizer: 第10回日韓・韓日水産増殖シンポジウム 日本水産増殖学会第11回大会
  • Place of Presentation: 長崎大学（長崎市）
• [Presentation] ベステルチョウザメの卵成熟能および排卵能の季節的変化
  • Author(s): 徳井文平
  • Organizer: 平成24年度日本水産学会北海道支部会
  • Place of Presentation: 網走・東京農業大学（北海道網走市）
• [Presentation] チョウザメの性決定遺伝子・ウナギの卵質を規定する母性RNAの探索 ―次世代シークエンサーを用いた挑戦への展望―
  • Author(s): 萩原聖士
  • Organizer: 第4回生命情報科学若手の会研究会
  • Place of Presentation: 岡崎・基礎生物学研究所（愛知県岡崎市）
• [Presentation] ロシアチョウザメの形態的未分化生殖腺における卵巣形成関連遺伝子の発現解析
  • Author(s): 後藤直英
  • Organizer: 平成25年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都港区）
• [Presentation] ベステルチョウザメ卵濾胞の排卵能獲得に及ぼす生殖腺刺激ホルモンの影響
  • Author(s): 石原学
  • Organizer: 平成25年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都港区）
• [Presentation] チョウザメ類のゲノムサイズとマイクロサテライトDNAマーカーから推定した倍数性
  • Author(s): 周賀
  • Organizer: 平成25年度日本水産学会春季大会
  • Place of Presentation: 東京海洋大学品川キャンパス（東京都港区）