2014 Fiscal Year Annual Research Report
ウナギ人工種苗の大量生産技術の完成を目指す実戦的研究
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26252030
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| Research Institution | Nihon University |
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Principal Investigator |
塚本 勝巳 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (10090474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
足立 伸次 北海道大学, 水産科学研究科(研究院), 教授 (40231930)
金子 豊二 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (70221190)
大竹 二雄 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (20160525)
坂本 崇 東京海洋大学, 海洋科学技術研究科, 准教授 (40313390)
朝比奈 潔 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (10147671)
杉田 治男 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (50139052)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ウナギ / 種苗生産 / 催熟 / レプトセファルス / 飼育技術 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１． 生殖形質の解析（北大）：雌性ホルモンを投与せずシラスウナギを雌に分化させる飼育条件を開発するため、自然環境下で飼育して生殖腺を観察したところ、単独飼育群5個体において全長41.0 cmの1個体が正常な卵巣をもち、他4個体は一部精巣卵のある精巣を有していた。ニホンウナギの成熟開始を正確に評価できる指標として、ステロイド11β-水酸基脱水素酵素（hsd11b2）が有力であることがわかった。
２． 味覚・嗅覚受容機構と浸透圧調節機能の解析（東大）：仔魚期の外部化学感覚受容機構を検討するため、関連遺伝子群を同定し発現解析した結果、摂餌開始までに発現が上昇し、その後の発現は給餌条件に影響されることが明らかになった。これは初期仔魚が外部化学感覚を摂餌に用い、その特性が後天的に変化しうることを示している。ウナギ仔魚の浸透圧調節機能を明らかにするため、異なる塩分環境における仔魚の生残率および塩類細胞の機能形態学的特性を明らかにした。
３． 微生物群集が仔魚の成長におよぼす影響の検討（日大）：仔魚の腸管部位の全DNAと産卵海域の海水から抽出した環境DNAの16S rRNA遺伝子をクローンライブラリー法で比較したところ、両試料ともVerrucomicrobiae綱に分類される細菌群の占める割合が高かった。これは当該細菌群が仔魚の摂餌と成長に何らかの影響を与える可能性を示している。
４． 高成長・早期変態関連の遺伝マーカーの探索（東京海洋大）：ニホンウナギの優良種苗を作出するために、仔魚からシラスウナギへの変態期に着目し、QTL解析用の家系を構築し、GBS（Genotyping by sequencing）解析を実施した結果、742010個のアリルを検出できた。これにより今後の変態に関するQTL解析の基盤データの整備ができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
１． 生殖形質の解析：わずか１個体ではあるが、自然環境下で飼育することで、雌性ホルモンを投与せずシラスウナギを雌に分化させることができた。今後水温や光など飼育条件をさらに検討することで、外因性のホルモンを使うことなく自然な性分化を起こさせる手法を開発できる可能性が示された。卵巣のステロイド11β-水酸基脱水素酵素がニホンウナギの成熟開始を正確に評価できる指標として有効であることが示され、今後親魚の成熟に関わるさまざまな実験に活用できるようになるものと期待される。
２． 味覚・嗅覚受容機構と浸透圧調節機能の解析：仔魚期の外部化学感覚の個体発生過程が明らかになり、今後仔魚の人工餌料と飼育システムの改良に役立つものと考えられる。また仔魚とシラスウナギの浸透圧調節機構の違いが明らかになり、変態に関する理解が進んだ。
３． 微生物群集が仔魚の成長におよぼす影響の検討：仔魚の腸管部位と環境の微生物群で優先する細菌が同一であることが明らかになったことで、初期餌料の開発と給餌システムの開発に有用な示唆が得られた。
４． 高成長・早期変態関連の遺伝マーカーの探索：QTL解析用家系のGBS解析の結果検出できた742010個のアリルは、今後の変態に関するQTL解析の基盤データとなり、ニホンウナギの優良種苗を作出するために役立つ。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、以下の項目について研究を実施する。
１．生殖形質の解析（北大）：初年度に引き続き、異なる家系より得た人工生産親魚から催熟開始前に採血し、血中ホルモン量を測定する。あわせて生殖腺の一部を摘出して組織学的解析を行う。また生殖関連遺伝子の発現量を指標として、卵形成と精子形成過程を調べる。 ２．味覚・嗅覚受容機構と変態機構の解析（東大）：仔魚の自発摂餌を誘発できないことがウナギの大量生産の実用化に向けて大きな障壁となっているので、本年度もひき続き、仔魚の味覚・嗅覚受容機構を裏打ちする分子機構と発達過程を分子生理学と機能形態学的手法により解明する。また機能形態学的手法により、変態に伴う視覚、聴覚、側線感覚、鰾、鰓、消化管の変化を知り、飼育実験を通じて変態の引金機構を解明する。 ３．微生物群集と仔魚のストレス応答の解析（日大）：仔魚の飼育システム中の微生物群集の動態を解析する。次年度の航海で得られた天然ニホンウナギの仔魚の腸管部位と環境水から16S rRNA遺伝子を得て、両者の微生物叢をさらに詳細に比較解析する（杉田・糸井）。また昨年にひき続き、ストレス耐性に関する生理学的研究の一環として、仔魚と変態終了後の稚魚について免疫組織化学的に間腎腺組織の検索を試みる。 ４．高成長・早期変態関連の遺伝マーカーの探索（東京海洋大）：早期変態する高成長家系作出のため、完全養殖人工親魚を雌雄１対１交配させ、仔魚の成長率と変態時期に関してRAD-Tag法によるQTL解析を実施する（坂本・須藤）。 ５．新規初期飼料と飼育システムの開発（日大）：仔魚の餌料嗜好性と自発摂餌行動に着目して新規飼料の開発にあたる。天然仔魚の餌料であるマリンスノーの解析結果を参考に、飼料の物性を検討する。現行の飼育システム・レプトタンクの大型化を図る。
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[Journal Article] The complete mitochondrial genome of the gnomefish Scombrops boops (Teleostei, Perciformes, Scombropidae) from the Pacific Ocean off the Japanese Islands2015
Author(s)
Tsunashima Tadasuke, Shiro Itoi, Koko Abe, Tomoyuki Takigawa, Satoshi Inoue, Takahiro Kozen, Naoto Ono, Shunsuke Noguchi, Shizuko Nakai, Noriyuki Takai, Ming-Chih Huang, Haruo Sugita
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Journal Title
Mitochondrial DNA
Volume: -
Pages: 印刷中
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Habitat use of the gnomefishes Scombrops boops and S. gilberti in the northwestern Pacific Ocean in relation to reproductive strategy2014
Author(s)
Takai Noriyuki, Yuko Kozuka, Taichi Tanabe, Yuki Sagara, Masayoshi Ichihashi, Shizuko Nakai, Miwa Suzuki, Nobuhiro Mano, Shiro Itoi, Kiyoshi Asahina, Takahito Kojima, Haruo Sugita
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Journal Title
Aquatic Biology
Volume: 21
Pages: 109-120
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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