2021 Fiscal Year Research-status Report

海産付着動物の着底場所選択性に関わる遺伝的基盤の解明

Research Project

Project/Area Number	20K15576
Research Institution	University of Hyogo
Principal Investigator	頼末武史兵庫県立大学, 自然・環境科学研究所, 准教授 (50766722)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2024-03-31
Keywords	着底 / 幼生 / 付着生物 / フェロモン / 蛍光タンパク質 / フジツボ / 飼育実験
Outline of Annual Research Achievements	海産無脊椎動物の幼生は着底時に同種個体に由来する化学因子や視覚情報などを利用して着底場所を選択している。着底場所の選択性は環境要因の変動や生理状態の変化に伴って変化することがえられるが、そのメカニズムは未解明である。本申請題では、室内での着底実験および野外での加入実験と遺伝子解析を実施し、着底場所選択性の変化に関する分子基盤を解明する。前年度作成したタテジマフジツボのタンパク質生着底誘起フェロモンの組換体タンパク質を用いて、幼生の着底試験を実施した。幼生1個体を４８ウェルプレートの各ウェルに入れ、フェロモンを添加した海水を加えてインキュベートしたところ、高濃度(100 nmol/l)のフェロモン添加では着生率が高くなる一方で、低濃度(1 nmol/l)のフェロモン添加で着生率がコントロールよりも下がる傾向があるということが明らかになった。これらの結果は日本生態学会で口頭発表しており、論文としてまとめている。さらに今後は、温度条件や海洋酸性化条件下などの環境条件や幼生の日齢を操作してフェロモンに対する幼生の応答を比較し、環境要因や幼生の整理状態によって着底場所の選択性が変化するのかを検証していく予定である。また前年度に引き続き、フジツボの幼生を誘引する可能性がある蛍光タンパク質の精製方法を検討した。その結果、ゲル濾過・イオン交換によるカラム精製を行うことで目的タンパク質をシングルバンドとして検出可能であることがほぼ確実となった。また、幼生が視覚的に成体個体が分泌する蛍光タンパク質を認識しているのかを検証するための飼育実験系を確立した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason フジツボの着底誘起フェロモンの着底誘起活性が濃度依存的であることを明らかにした。さらに日本生態学会での発表、投稿論文原稿の作成が概ね完了している。また、視覚的にフジツボの幼生を誘引すると考えられている蛍光タンパク質の精製方法を概ね確立できた。また、視覚因子の幼生着底誘起活性を検証するための室内実験系を確立した。
Strategy for Future Research Activity	これまでに明らかになった着底誘起フェロモンへの幼生の濃度依存的な応答が環境要因や幼生の生理状態によって変化するかどうかを室内実験で明らかにする。具体的には海洋酸性化条件や幼生の日齢を操作して実験を行う。さらに視覚刺激に対する幼生の応答も同様の操作実験で解明する。野外実験については昨年度に引き続き京都大学舞鶴水産実験所のフィールドで実施し、遺伝子解析に用いるサンプルを採集する。
Causes of Carryover	コロナウイルス感染拡大に伴い、年度内の出張が困難になり、次年度に出張を延期したため。