2017 Fiscal Year Research-status Report
サクラマスの産卵微細環境で起こる精子競争とその適応意義の解明
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15K07229
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
牧口 祐也 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (00584153)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | サクラマス / 精子運動 / 代替繁殖戦略 / 体腔液 / 受精 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
北海道に生息するサクラマスは生まれた河川から海に降り成熟する降海型と生まれた河川に滞在し成熟する残留型に分かれる（代替繁殖）。体サイズの大きく優位な降海型は雌とペアを組み産卵するのに対して、小型で劣位な残留型は他のペアの産卵の瞬間に飛び込んで放精する(スニーキング行動)。精子競争理論では代替繁殖戦略において劣位の雄はより繁殖(精巣)にエネルギーを費やし、産卵において不利な劣位な雄は優位な雄よりも遊泳速度の速い精子を生産すると考えられている。なぜなら体外受精を行うサケ科魚類にとって精子速度は受精成功を決定付ける重要な要素である。さらに、受精の瞬間に精子の遊泳環境には河川水だけではなく卵とともに放出される体腔液が存在する。本研究では、サクラマスの降海型と残留型の精子運動能を比較するとともに、体腔液が二つのタイプの雄の精子運動に与える影響を明らかにする目的で実験を行った。
北海道標津町標津川で捕獲されたサクラマスの雄(降海型および残留型)から精子を、雌から体腔液を採取し、精子を活性させる溶媒として、河川水もしくは体腔液を河川水で薄めて10%にしたものを用意した。倒立顕微鏡上で精子を活性化させ、その運動を動画で撮影し、動画解析ソフト(MoveTr2D,ライブラリー社)を使い、精子速度、精子運動率、精子寿命をそれぞれ算出した。
降海型に比べて残留型の精子速度は河川水中で速かった。体腔液中では残留型の精子速度は変化せず、降海型では上昇した。精子運動率も同様の結果となった。精子寿命は２タイプともに体腔液中で河川水に比べて上昇した。本結果より、残留型は降海型に比べて遊泳速度の速い精子を持っており産卵における繁殖成功の不利益を精子速度によってカバーしていることが明らかとなった。これは精子速度によって残留型雄が淘汰を受けていることを示しており、体腔液によって２タイプの精子が異なる影響を受けていた。
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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
当初の計画であった、サクラマス雄の精子が雌の体腔液から受ける影響について学術論文をだすことができた（Makiguchi et al., 2016 Theriogenology 2189-2193)。また、現在、ライバル雄の精漿が精子運動に与える影響について実験を実施し、内容について解析中である。今後、この内容についても学術論文にまとめ投稿を予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究代表者は、閉鎖水域における繁殖実験を実施してそこから生まれた稚魚をすでに採取している。最終年度である2018年度は、遺伝子実験に比重を置いてマイクロサテライト手法により生まれた稚魚の親を特定することでどのような形質を持った親が繁殖に成功するのか、また降海型と残留型の雄の繁殖成功の比率はどのようなものなのかを明らかにする実験を計画している。これらの内容についても、まとまり次第学術論文としてまとめ投稿を予定している。また、国内学会でも発表を計画している。
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| Causes of Carryover |
予定していた倒立顕微鏡が予定よりも安価で購入することができた。さらに、精子運動計測のための実験消耗品についても節約して使用するなどしたため、予算よりも使用額が下回ったため次年度使用額が生じた。
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