クロマグロの初回成熟過程における卵巣の分子ダイナミクス

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25450294
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Fisheries Research Agency
• Principal Investigator: 玄 浩一郎 独立行政法人水産総合研究センター, 西海区水産研究所, 主任研究員 (80372051)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 風藤 行紀 独立行政法人水産総合研究センター, 増養殖研究所, 主任研究員 (60399996) ; 馬久地 みゆき 独立行政法人水産総合研究センター, 中央水産研究所, 研究員 (40594007)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 繁殖生理 / クロマグロ / 初回成熟 / 成熟誘導遺伝子 / 卵巣 / 水産増養殖

Research Abstract

本研究は、クロマグロの初回成熟魚における成熟特性を明らかにするために、（１）クロマグロ卵巣における成熟誘導遺伝子群の体系的な収集ならびに、（２）初回成熟魚ならびに成魚における成熟誘導遺伝子等の発現と上位ホルモンに対する応答性の解明、に焦点を当てて実施した。平成２５年度の研究成果は以下の通りである。
（１）既知の遺伝子情報を利用することで、クロマグロ卵巣から成熟誘導因子をコードする計２３種類の遺伝子(ステロイド合成酵素、濾胞刺激ホルモン受容体ならびに黄体形成ホルモン受容体等)を単離・同定した。また、クロマグロの全ゲノム情報を利用することで、魚類ではこれまで不明な部分が多かった成熟誘導遺伝子(FMR1等)の単離に初めて成功した。さらに、単離した遺伝子の一部については、得られた塩基配列情報をもとにリアルタイムPCR等による遺伝子の定量系を開発することで、次年度以降に用いる解析ツールを作成した。（２）奄美大島で養殖されたクロマグロ雌３歳魚の卵巣を用いて、成熟誘導遺伝子の卵形成過程における発現動態を解析した。その結果、ステロイド合成酵素や卵巣の発達に関わる因子群の遺伝子発現が成熟期に増加することが明らかとなった。また、血中ステロイドホルモン量（エストラジオール-17β等）の測定から、その血中動態が成熟誘導遺伝子の発現と関連していることがわかった。別途、次年度以降、上位ホルモンに対する当該遺伝子の応答性の明らかにする手始めとして、卵巣の初代培養系を条件検討を行うことで好適条件を見出した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

既知の遺伝子情報並びにクロマグロの全ゲノム情報を用いることで、クロマグロの卵巣から成熟誘導因子をコードする遺伝子の単離・同定を行った。また、単離した遺伝子の一部については得られた塩基配列情報をもとに遺伝子の定量系を開発することで、成熟期におけるその発現動態を明らかにした。このように、当該年度においては当初の計画通り研究は順調に進捗した。

Strategy for Future Research Activity

前年度に引き続き、卵形成に関与する成熟誘導遺伝子の体系的収集を行う。さらに養殖クロマグロの初回成熟魚並びに成魚の卵巣を用いて、これらの卵形成におけるこれら遺伝子群の発現をリアルタイムPCR等により定量的に調べる。併せて、ELISAによる血中性ステロイド量の測定や卵巣の組織学的観察を行い、両者における成熟誘導遺伝子の発現との関連性を明らかにする。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

当初は、既知の遺伝子情報を用いた成熟誘導遺伝子の単離・同定に関わる解析に費用がかさむことを想定していた。しかしながら、クロマグロの全ゲノム情報を用いることで効率的に遺伝子を単離することが可能となり、結果的に解析コストの削減に繋がった。このため、本年度においては次年度使用額が生じることとなった。
次年度は、得られた塩基配列情報をもとにクロマグロの成熟誘導遺伝子の定量系の開発を引き続き行うため、リアルタイムPCR等に用いるプライマーや試薬に使用する予定である。

Research Products

• [Presentation] Evaluation of seasonal variation in reproduction-related gene expression in the pacific bluefin tuna Thunnus orientalis using nest-generation sequencing
  • Author(s): Mekuchi, M., Yasuike, M., Ojima, N., Gen, K., Sugaya, T., Nikaido, H., Shimizu, S.
  • Organizer: International Plant and Animal Genomics
  • Place of Presentation: San Diego, CA, USA
• [Book] マグロの資源と生物学 (2014)
  • Author(s): 松原孝博、玄浩一郎、澤口小有美、持田和彦、二階堂英城
  • Total Pages: 13
  • Publisher: 成山堂