Development of host strains for the production of gametes through germline chimera in marine fish

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H03873
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Aquatic life science
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Goto Rie (風藤理恵) 愛媛大学, 南予水産研究センター, 准教授 (70399997)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松原 孝博 愛媛大学, 南予水産研究センター, 教授 (60443389) ; 斎藤 大樹 愛媛大学, 南予水産研究センター, 准教授(特定教員) (90396309)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: スマ / ゲノム編集 / 次世代育種システム / 不妊化 / 借腹

Outline of Final Research Achievements

A new system for fish seedling production through germline chimera will be able to breed tuna species which is believed to be difficult to perform a conventional selective breeding. This system is based on fish surrogate propagation that produce donor-derived gametes through host fish by transplanting donor germ cells. In this study, we aimed to develop methods for inducing sterilized host in small tuna species, kawakawa, Euthynnus affinis. First, we confirmed that genome editing using TALEN and CRISPR/Cas9 was able to edit body color related genes in kawakawa. Then, we developed methods for inducing a complete or partial sterilization by blocking translation of dead end gene or induction of exogenous gene expression in PGC as a method without gene-modified.

Free Research Field

魚類生殖生理学、魚類発生工学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

水産庁が掲げる「みどりの食料システム戦略」では、2050年までに主要養殖魚の人工種苗比率１００％など環境負荷に配慮した養殖業への転換を目指している。これら目標を達成するには、育種完全養殖は不可欠である。借腹生産が可能になると、選抜育種の困難な魚種やあらゆる形質を考慮した育種が可能になる。このことから、海産魚配偶子生産システムの必要性は今後ますます高まると考えられる。借腹
魚での効率的な配偶子生産の鍵となる宿主不妊化技術を本研究で確立できたことは、マグロ類育種にとって大きな前進である。また、育種技術の一つとしてゲノム編集に向けた基盤情報がスマで整備されたことは学術的意義が高いといえる。