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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Establishment of tasty fish strain using surrogate broodstock

Research Project

Project/Area Number 20H00430
Research InstitutionTokyo University of Marine Science and Technology

Principal Investigator

吉崎 悟朗  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (70281003)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 坂本 崇  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (40313390)
矢澤 良輔  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (70625863)
壁谷 尚樹  東京海洋大学, 学術研究院, 助教 (90758731)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords生殖細胞 / ニベ / 粗脂肪含量 / 育種
Outline of Annual Research Achievements

海産魚の養殖の歴史は、他の農産物、畜産物生産の歴史と比べると極端に短いため、その育種は極めて限定的である。一方、近年の分子マーカーを用いた手法の導入により、水産分野においても高成長や耐病性といった形質に注目した育種はすでに着手されている。しかし、養殖魚の可食部の食味や化学成分といった、その評価が侵襲的になされる形質に着目した育種はほとんど着手されていない。いうまでもなく対象個体の評価に伴い、その個体を屠殺する必要が生じるため、これらの個体の次世代を生産できないことがその大きな理由である。ゲノム情報を駆使して集団選抜を行うことも理論的には可能ではあるが、これには多大なスペースと労力、コストを必要とする。さらに、親世代の集団にエリート個体が含まれていなかった場合、その効果は限定的である。本申請では、大量の親世代をまず食味試験や可食部の成分分析に供することにより、真のエリート個体を選抜することを目指している。具体的には可食部のサンプリングの際に未熟な生殖細 胞を単離・凍結することで、エリート個体を同定した後に、これらの凍結生殖細胞を代理親魚へと移植することで、エリート個体に由来する卵、精子を生産す る。したがって、これら配偶子の人工授精により、エリート個体=おいしい魚に由来する次世代を効率的に作出することが可能になる。現在までにニベの野生個体を材料に用い、2か月間一定条件で飼育を行った後に、総脂質含量が特に高い個体、特に低い個体を集団から選抜し、これらの個体の生殖細胞を不妊ニベ宿主に移植することが終了している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

野生のニベ個体を釣りによりサンプリングし、これらを2か月間、脂肪酸含量が海産魚用の配合飼料よりも低いマス用の配合飼料を飽食給餌することで飼育した。その後、これらの個体から極端に体サイズが異なる個体および成熟度が異なる個体を排除した後、体長18cm程度の約85匹の背部の筋肉中の粗脂質含量を定量した。なお、これらのサンプリングを行う際には全個体から生殖腺を単離し、初年度に構築したプロトコルに則り緩慢凍結を行った後、液体窒素中で保存した。筋肉中の粗脂肪含量解析の結果、含量が高かった上位4個体と低かった下位3個体由来の生殖細胞を解凍し、不妊処理を施したニベ宿主へと移植した。この際に宿主個体は生殖細胞のspecificationに必須の遺伝子であるdndをCRISPR/Cas9でゲノム編集を施した個体を交配し、ホモノックアウトとした個体を用いた。移植はそれぞれのドナー由来の精巣をタンパク質分解酵素でシングルセルにまで解離したものを1宿主あたり、20,000から30,000細胞ずつ移植した。これらの宿主を1ドナー当たり約150匹ずつ作成し、現在種苗生産中である。

Strategy for Future Research Activity

昨年度に生産した種苗を成熟させ、次世代を作出する。代表者の研究室ではニベは雌雄ともに4-5か月齢で成熟するため、22年度の夏ごろには次世代の作出が可能である。これらを種苗生産することで可食部の分析が可能なサイズまで飼育を継続する。充分な体サイズにまで育った段階でこれらの個体の粗脂肪含量を分析し、筋肉中の粗脂肪含量が育種可能なのかを検証する。

  • Research Products

    (24 results)

All 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Gametogenesis commencement in recipient gonads using germ cells retrieved from dead fish2022

    • Author(s)
      Fang Yang, Kensuke Ichida, Goro Yoshizaki
    • Journal Title

      Aquaculture

      Volume: 552 Pages: 737952(頁)

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2022.737952

  • [Journal Article] Production of Germ Cell-Less Rainbow Trout by dead end Gene Knockout and their Use as Recipients for Germ Cell Transplantation2022

    • Author(s)
      Ryo Fujihara, Naoto Katayama, Sakiko Sadaie, Misako Miwa, Gabriela Angelica Sanchez Matias, Kensuke Ichida, Wataru Fujii, Kunihiko Naito, Makoto Hayashi, Goro Yoshizaki
    • Journal Title

      Marine Biotechnology

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10126-022-10128-w

  • [Journal Article] Establishment of surrogate broodstock technology in Scombridae species by germ cell transplantation2022

    • Author(s)
      Reoto Tani,Ryosuke Yazawa,Shigeharu Kamio,Wataru Kawamura,Tetsuro Morita,Yutaka Takeuchi,Goro Yoshizaki
    • Journal Title

      Aquaculture Research

      Volume: 53 Pages: 2760-2771

    • DOI

      10.1111/are.15791

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a polymerase chain reaction (PCR) based genetic sex identification method in the chub mackerel Scomber japonicus and blue mackerel S. australasicus2021

    • Author(s)
      Reoto Tani, Wataru Kawamura, Tetsuro Morita, Christophe Klopp, Marine Milhes, Yann Guiguen, Goro Yoshizaki, Ryosuke Yazawa
    • Journal Title

      Fisheries Science

      Volume: 87 Pages: 785-793

    • DOI

      10.1007/s12562-021-01548-z

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Characterization of a vasa homolog in Mekong giant catfish (Pangasianodon gigas): Potential use as a germ cell marker2021

    • Author(s)
      Kensuke Ichida, Araya Jangprai, Pongsawan Khaosa-art, Goro Yoshizaki, Surintorn Boonanuntanasarn
    • Journal Title

      Animal Reproduction Science

      Volume: 234 Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.anireprosci.2021.106869

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dnd-knockout rainbow trout can produce Chinook salmon eggs and sperm within a short period of time.2022

    • Author(s)
      Goro Yoshizaki
    • Organizer
      2021 International Workshop: Perspective on Animal Science & International Exchange between SUT & SHINSHU
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] マサバにおけるゼロ歳魚成熟誘導法の開発 ~受精期の環境維持による早熟誘導~2022

    • Author(s)
      矢萩はな、川村亘、矢澤良輔、森田哲朗、吉崎悟朗
    • Organizer
      令和4年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] アンドロゲンの徐放的投与による ゼロ歳魚成熟マサバ精子生産の高効率化2022

    • Author(s)
      矢萩はな、川村亘、矢澤良輔、森田哲朗、吉崎悟朗
    • Organizer
      令和4年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] スマ雑種宿主が生産したドナー由来クロマグロ精子は 生殖幹細胞に由来するか?2022

    • Author(s)
      川村亘、天野雄一、矢澤良輔、森田哲朗、吉崎悟朗
    • Organizer
      令和4年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] 天然記念物ミヤコタナゴをタイリクバラタナゴに産ませる2022

    • Author(s)
      山川宏樹、Anna Octavera、吉崎悟朗
    • Organizer
      令和4年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] 黄体形成ホルモン遺伝子の未成魚における異所的過剰発現は 雄ニジマスを早熟化できるのか?2022

    • Author(s)
      守谷奈津子、三輪美砂子、吉崎悟朗
    • Organizer
      令和4年度日本水産学会春季大会
  • [Presentation] Successful transplantation of donor spermatogonia derived from Postmortem rainbow trout2021

    • Author(s)
      Yang Fang, Kensuke Ichida, Goro Yoshizaki
    • Organizer
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • [Presentation] 生殖細胞欠損不妊海産魚の作出方法の検討2021

    • Author(s)
      山内章弘、長谷川二己、川村亘、矢澤良輔、吉崎悟朗
    • Organizer
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • [Presentation] 生殖細胞移植を用いたメコンオオナマズの配偶子生産2021

    • Author(s)
      市田健介、Rungsun Duangkaew、 Surintorn Boonanuntanasarn、吉崎悟朗
    • Organizer
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • [Presentation] 小型代理親魚が生産したドナー由来クロマグロ精子の濃縮法2021

    • Author(s)
      川村亘、神尾茂治、市田健介、矢澤良輔、森田哲郎、吉崎悟朗
    • Organizer
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • [Presentation] アユの遺伝子資源保存に向けた生殖細胞凍結技術および移植技術の至適化2021

    • Author(s)
      天野雄一、鈴木弘貴、渡辺峻、阿久津崇、丸山瑠太、市田健介、 吉崎悟朗
    • Organizer
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
  • [Presentation] 生殖細胞操作を駆使した新たな育種法の開発2021

    • Author(s)
      吉崎悟朗
    • Organizer
      第21回マリンバイオテクノロジー学会大会
    • Invited
  • [Presentation] Production of functional eggs and sperm from in vitro-expanded type A spermatogonia in rainbow trout2021

    • Author(s)
      Goro Yoshizaki
    • Organizer
      Japan-Norway Symposium on Fish Endocrinology and Genomics symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Production of functional gametes derived from cryopreserved spermatogonia via transplantation into recipients: a case study with endangered bitterlings.2021

    • Author(s)
      Goro Yoshizaki
    • Organizer
      CRYO2021 Virtual Conference - the 58th Annual Meeting of the Society for Cryobiology
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 発生、繁殖制御技術を駆使した新たな育種法の開発2021

    • Author(s)
      吉崎 悟朗
    • Organizer
      シンポジウム「持続可能な次世代養殖システムの開発~サバを中心に~」
    • Invited
  • [Presentation] 培養生殖細胞からのニジマス個体の作出2021

    • Author(s)
      吉崎 悟朗
    • Organizer
      「認識と形成」研究会2021オンライン
    • Invited
  • [Presentation] 黄体形成ホルモン遺伝子の未成魚における過剰発現は雄ニジマスを早熟化するか?2021

    • Author(s)
      守谷奈津子、三輪美砂子、吉崎悟朗
    • Organizer
      第114回 日本繁殖生物学会大会
  • [Presentation] Germ-line Stem Cell Manipulation in Fish: Can Mackerel Produce Bluefin Tuna Gametes?2021

    • Author(s)
      Goro Yoshizaki
    • Organizer
      Woods Hole Marine Biological Laboratory
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 魚類の生殖工学:サバからマグロは産まれるか?2021

    • Author(s)
      吉崎 悟朗
    • Organizer
      千葉市科学館「大人が楽しむ科学教室」
    • Invited

URL: 

Published: 2022-12-28  

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