2003 Fiscal Year Annual Research Report

魚類の再生産機構に及ぼす地球温暖化の影響に関する生理・生態学的研究

Research Project

Project/Area Number	15201003
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Research Institution	東京水産大学
Principal Investigator	STRUSSMANN C.A. 東京海洋大学, 海洋科学部, 助教授 (10231052)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	大竹二雄三重大学, 生物資源学部, 教授 (20160525) 山下倫明水産総合研究センター, 中央水産研究所・加工流通部・加工技術研究室, 室長(研究職) 渡邊精一東京海洋大学, 海洋科学部, 教授 (40106753) 中村將琉球大学, 熱帯生物圏研究センター, 教授 (10101734) PARHAR I. S. 日本医科大学, 生理学第一講座, 講師 (10271339)
Keywords	地球温暖化 / アポトーシス / 性特異的マーカー / 再生産 / 魚類 / 生殖細胞 / 耳石 / 温度履歴
Research Abstract	本研究の目的は、地球温暖化がもたらす魚類の再生産機構への影響を解明し、また、その影響のモニタリング技術を開発することである。本年度では、まず、トウゴロウイワシ科魚類をモデルとして生殖細胞の退行変性ならびに性決定機構・生殖腺の発達に及ぼす高温の影響について精査したところ、高温(29℃および31℃)暴露した若年魚の雄の生殖腺において、比較的短時間(12〜36h)に細胞自滅死(アポトーシス)誘発酵素であるCaspase-3の濃度が上昇することが分かった。また、アポトーシスの検出に有効なアクリジンオレンジ(AO)蛍光染色を施した結果、陽性細胞数がCaspase-3の上昇から少し後れて増加した。なお、Caspase-3濃度とAO陽性細胞数が温度に比例して上昇した。また、精巣の組織学的な変化を調べたところ、29℃区において120日間曝露した個体では生殖細胞を持たない、いわゆる不妊個体が発見された。以上のことから、ヒートストレスによって雄の生殖腺細胞はアポトーシスを起こし、その結果、生殖細胞が退行変性する可能性が示唆された。さらに、同種の性分化機構における水温の影響を精査し、全雄が誘発される高温(29℃)区に限って生殖細胞の退行変性が確認された。しかし、同区においてこの変性は約半数の個体にしか見られなかったことから、遺伝的性との関連性が示唆された。一方、モニタリング技術開発の一環として、耳石に残る環境条件(温度)履歴を読み取り、個体レベルで仔稚魚期の体験水温を推定することによって雄と雌が生まれる時期と水温を推定し、水温条件が雌雄比に及ぼす影響のモニタリングを試みた。その結果、水温と耳石中のSr含有量が正の相関関係を示し、Sr含有量から体験した水温を推定する基準を定めた。さらに、遺伝子の連鎖解析および家系解析を行い、性特異的マーカーの開発および性決定遺伝子の特定を行なった。

Research Products
(6 results)

All Other

All Publications (6 results)

[Publications] C.A.Strussmann et al.: "Potential use of otolith microchemistry for field studies of temperature-dependent sex determination and gonadal degeneration in fish"Fish Physiol.Biochem.. (In press).
[Publications] L.S.Ito et al.: "Dynamics and histological characteristics of gonadal sex differentiation in pejerrey (Odontesthes_bonariensis) at feminizing and masculinizing temperatures"J.Exp.Zool.. (In press).
[Publications] L.S.Ito et al.: "Gonadal degeneration in sub-adult male pejerrey (Odontesthes bonariensis) during exposure to warm water"Fish Physiol.Biochem.. (In press).
[Publications] N.Minamitani, C.A.Strussmann: "Effect of temperature on the efficiency of feminization of medaka (Oryzias latipes) by hormonal (estradiol) manipulation"Fish Physiol.Biochem.. (In press).
[Publications] R.Kawana et al.: "Effect of p-nonylphenol on sperm motility in Japanese medaka (Oryzias latipes)"Fish Physiol.Biochem.. (In press).
[Publications] T.J.Pandian, C.A.Strussmann, M.P.Marian: "Fish Genetics and Aquaculture Biotechnology"Oxford & IBH Publishing (New Delhi, India) & Science Publishers (Enfield, New Hampshire, USA)(In press).

2003 Fiscal Year Annual Research Report

魚類の再生産機構に及ぼす地球温暖化の影響に関する生理・生態学的研究

Principal Investigator

STRUSSMANN C.A. 東京海洋大学, 海洋科学部, 助教授 (10231052)

Research Products

[Publications] C.A.Strussmann et al.: "Potential use of otolith microchemistry for field studies of temperature-dependent sex determination and gonadal degeneration in fish"Fish Physiol.Biochem.. (In press).

[Publications] L.S.Ito et al.: "Dynamics and histological characteristics of gonadal sex differentiation in pejerrey (Odontesthes_bonariensis) at feminizing and masculinizing temperatures"J.Exp.Zool.. (In press).

[Publications] L.S.Ito et al.: "Gonadal degeneration in sub-adult male pejerrey (Odontesthes bonariensis) during exposure to warm water"Fish Physiol.Biochem.. (In press).

[Publications] N.Minamitani, C.A.Strussmann: "Effect of temperature on the efficiency of feminization of medaka (Oryzias latipes) by hormonal (estradiol) manipulation"Fish Physiol.Biochem.. (In press).

[Publications] R.Kawana et al.: "Effect of p-nonylphenol on sperm motility in Japanese medaka (Oryzias latipes)"Fish Physiol.Biochem.. (In press).

[Publications] T.J.Pandian, C.A.Strussmann, M.P.Marian: "Fish Genetics and Aquaculture Biotechnology"Oxford & IBH Publishing (New Delhi, India) & Science Publishers (Enfield, New Hampshire, USA)(In press).