雑種ゲノムの発生工学的解析による育種利用に関する研究

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24380099
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 山羽 悦郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (60191376)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荒井 克俊 北海道大学, 大学院・水産科学研究院, 教授 (00137902)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 種間雑種 / 染色体操作 / 水産育種 / 生殖系列キメラ / 細胞質因子 / 魚類 / 胚珠培養 / 核細胞質雑種

Research Abstract

種間のゲノムの相互作用を明らかにするため、新しい雑種を誘導するとともに、その生残性とゲノム構成を明らかにした。(1)ラスボラ亜科、あるいはラスボラ亜科とコイ亜科間の雑種の作製を行い、その発生について明らかにした。ゼブラフィッシュとパールダニオ間の同属内の正逆交雑の雑種は、既報に有るように生残性であった。一方、ラスボラ亜科の属間雑種、ゼブラフィッシュ♀×アカヒレ♂、ゼブラフィッシュ♀×ヒナモロコ♂、ゼブラフィッシュ♀×オイカワ♂、アカヒレ♀×ゼブラフィッシュ♂、アカヒレ♀×パールダニオ♂、パールダニオ♀×アカヒレ♂は致死性を示した。これらが雑種であることはFCMにより明らかにされた。一方、ラスボラ亜科の属間雑種パールダニオ♀×ヒナモロコ♂、アカヒレ♀×ヒナモロコ♂、ラスボラ亜科とコイ亜科の亜科間雑種キンギョ♀×ヒナモロコ♂では、正常と奇形の個体が得られた。奇形個体の多くは、両種間の雑種を示す相対的なDNAを示した。一方、パールダニオ♀×ヒナモロコ♂、キンギョ♀×ヒナモロコ♂の正常個体は母方と同等の相対的DNA量を示す個体であり、雌性発生を起こしたと考えられた。さらに、アカヒレ♀×ヒナモロコ♂の生残性個体は、両親種の二倍性の相対的DNA量の和に相当する「複二倍体」で有った。ゼブラフィッシュ♀Xアカヒレ♂、ゼブラフィッシュ♀×ヒナモロコ♂の雑種では奇形であるがPGCの分化は確認された。
(2)雑種の致死性へのゲノム量の関係を明らかにするために、ラスボラ亜科とコイ亜科の亜科間雑種であるゼブラフィッシュ♀×キンギョ♂で、雑種(haploid-haploid)、三倍体雑種(haploid-diploid)、複二倍体雑種
(diploid-diploid)を誘導した。その結果、全てが致死的であることが示された。
(3)生残性雑種で雄が不妊であることが知られているコイ♀×キンギョ♂で、雑種(haploid-haploid)、三倍体雑種(haploid-diploid)、複二倍体雑種(diploid-diploid)を誘導した。これらの雑種から生残性の個体が得られたものの、その妊性については明らかに出来なかった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

ゼブラフィッシュ親魚の数が足りず、短日になってから思うように採卵ができなかった。このため、他魚種からの採卵を行い、いくつかの特筆すべき結果が得られたが、目標とするゼブラフィッシュを雌親とする雑種および生殖系列キメラの作製ができなかった。

Strategy for Future Research Activity

様々な雑種のゲノム間、ゲノムと卵細胞質の相互作用を明らかにする方向性は変える必要は無い。しかしながら、アカヒレ♀とヒナモロコ♂雑種から交配により複二倍体が誘導されたことは、新品種の合成と言う点では一足飛びに目的が達成されたことになる。この雑種からの複二倍体形成の機構を明らかにすることで、さらなる発展が見込める。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

平成24年度では、生殖細胞質を顕在化させ分離・移植する研究を行う予定であった。この部分の経費が未使用となっている。平成25年度では、この部分の研究を進める上で未使用の経費を使う予定である。