2021 Fiscal Year Research-status Report
多座位遺伝子タイピングと表現型に基づくシロサケ種苗由来冷水病菌の多様性解析
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20K06212
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Research Institution | Kitasato University |
Principal Investigator |
笠井 宏朗 北里大学, 海洋生命科学部, 特任教授 (00221870)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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Keywords | 冷水病菌 / シロサケ稚魚 / MLST |
Outline of Annual Research Achievements |
昨年度までに岩手県内のサケマス孵化場のシロサケ(Oncorhynchus keta)の稚魚から分離培養した29株の冷水病菌(Flavobacterium psychrophilum)について、7つの遺伝子座位の塩基配列を決定し多様性を解析した。その結果、29株はグループ1から3の3つのグループに分けることができた。グループ1は、atpB 4型, dnaK 6型, fumC 5型, gyrB 7型, murG 6型, trpB 4型, tuf 8型;グループ2は、atpB 4型, dnaK 4型, fumC 2型, gyrB 37型, murG 25型, trpB 新型, tuf 18型;グループ3は、atpB 新型, dnaK 8型, fumC 7型, gyrB 19型, murG 25型, trpB 11型, tuf 9型の遺伝子型を示した。シロサケ稚魚から分離培養された冷水病菌の遺伝子型は、3グループとも、Flavobacterium psychrophilum typing databaseには登録のない遺伝子型であった。今後、これらの株についてゲノム解析を行い、ゲノムの比較を進めていく予定である。 昨年度開発したgyrB遺伝子を標的とする冷水病菌特異的検出プライマーを用いて、サケマス孵化場の稚魚飼育水槽の沈殿物中の冷水病菌の検出試験を実施した。サケマス孵化場では飼育環境の維持のために残餌や糞の掃除を毎日少なくとも二回行っているので、掃除前に水槽から採取した残餌や糞を含む沈殿物から調製した環境DNAを鋳型として、冷水病菌の特異的検出PCRを行ったところ、斃死個体が頻出した水槽由来の水槽内沈殿物DNAのみから冷水病菌が検出された。今後は冷水病菌の分離培養と環境DNAの解析の両面からシロサケ稚魚飼育環境における冷水病菌の生態についても解析する予定である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度までにシロサケ稚魚から分離培養された冷水病菌株のMLST解析は順調に進捗した。MLST解析の結果、シロサケ由来の冷水病菌の遺伝子型はデーターベースに公開されている冷水病菌株とは異なっていたことから、次年度以降にゲノムの比較解析などを進める対象株を特定することができた。しかし、発表を予定していた冷水病菌近縁株の新種記載論文については、他グループから先に発表されたため、計画通りに進めることはできなかった。 新たな冷水病菌の取得については遅れている。その理由は、フィールドにしているサケマス孵化場における冷水病の発生も例年ほど多くはなかったことによる。冷水病菌感染魚が少なかったのは、2021年度の親魚の来遊数の減少により、採卵に利用される河川捕獲尾数が前年比37.7%、海産親魚は前年比15.4%と不漁となったことによる。その結果、例年確保されていた卵の数を確保することが困難で稚魚の飼育密度を緩和したことが冷水病菌感染魚数が少なかったと考えている。大量斃死には至らない飼育環境中での中での冷水病菌の生態を明らかにするためには環境DNAの解析が効率的と考えられる。飼育水槽内沈殿物の環境DNAの解析から冷水病菌特異的検出に有効なプライマー配列の有効性を明らかにすることができたことから、次年度以降に環境DNAの分析からシロサケ稚魚飼育環境における冷水病菌の生態を分析することが可能になった。
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Strategy for Future Research Activity |
1.シロサケ稚魚から採取された冷水病菌のゲノム解析と既存株との比較:シロサケ由来の冷水病菌として全ゲノム解析を行い、既存の株のゲノムとの比較検討を行う。平行して、生育特性、滑走能、付着能、タンパク質分解能、溶血能等を試験し、表現型の特徴を明らかにする。これらの結果をまとめて論文発表する。 2.シロサケ稚魚飼育環境の環境DNAの解析:受精卵ふか槽、シロサケ稚魚飼育水槽内の沈殿物等から環境DNAを採取し、冷水病菌特異プライマーを用いた定性解析、定量解析を行い、シロサケ稚魚飼育環境における冷水病菌の生態を明らかにする。 3.シロサケ稚魚消化管のマイクロビオーム解析:シロサケ稚魚の消化管内の微生物相について、培養法、環境DNAの解析を行い飢餓耐性など変動する海洋環境においても生残可能な稚魚の現場での稚魚飼育に有効な情報発信につながる基礎情報を蓄積する。
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Causes of Carryover |
冷水病菌の分離培養が進まなかったため、冷水病菌株の分類同定に必要な費用が抑えられた。又、ゲノム解析を行う株の選定も遅れゲノム解析を次年度以降に延ばしたため、次年度使用額が生じた。新たな冷水病菌の分離培養が進まなかったのは、冷水病の発生による大量斃死が発生しなかったことによるが、その要因は、2021年度の岩手県の秋サケ漁獲尾数が低調に終わり、研究フィールドにしているサケマス孵化場での稚魚の飼育密度が低く抑えられたためと考えられている。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Marihabitans2021
Author(s)
Kasai H, Takahashi Y
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Journal Title
Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed