2017 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) |
朝比奈 潔 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (10147671)
足立 伸次 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40231930)
坂本 崇 東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (40313390)
杉田 治男 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (50139052)
金子 豊二 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70221190)
黒木 真理 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (00568800)
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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）：雄親魚を海水で低水温飼育した結果、性成熟開始を確認できた。また、人為催熟魚の卵質と母性mRNAの卵内量との関係を調べた結果、細胞骨格制御および形態形成に関わるいくつかのmRNA量の不足が卵質悪化の要因の一つであることが示唆された。
2．味覚・嗅覚機構と変態機構（東大）：極低照度条件下で仔魚はある一定照度を境に走光性の行動パターンを変化させた。その照度は仔魚が天然環境で生息する水深の照度と一致した。全長50mm以上の変態直前仔魚について変態と水温の関係を調べたところ、変態中の生残率と変態完了率は水温によって有意に異なることがわかった。
3．微生物環境と仔魚のストレス応答（日大）：産卵場の細菌叢を解明するため、塩分フロント南側の異なる深度で採水した海水から環境DNAを抽出し、16S rRNA遺伝子について次世代シーケンサ分析を行ったところ、OTU数の多い水深が100～150m層にある海域と、50 m層と400 m層にある海域が認められ、これらの海域では微生物群集の多様性に乱流発生が関与していることが示された。ステロイド代謝酵素に対する特異的抗体を用いて間腎腺を探索したところ、成魚とシラスでは頭腎の静脈壁外側と、腎臓と平行して走る後主静脈血管壁の内側に間腎腺と考えられる細胞組織を確認できたが、仔魚では当該部分に陽性反応の細胞群は観察できなかった。
4．高成長・早期変態の遺伝マーカー（東京海洋大）：マイクロサテライトマーカーを用いた親子鑑定法の高精度化のために、GMAToを用いてウナギゲノムデータから3～5塩基のマイクロサテライトを抽出後、Primer3を用いてPrimerを設計しmultiplex PCRシステムを開発した。雌5尾と雄15尾の親魚産卵集団から得た490尾の仔魚について再解析を行ったところ、親子鑑定率は98.7%から100%に改善された。
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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（北大）： 単独飼育で卵巣分化した個体が少なかったことから、分子的性分化の開始が予想以上に早いことが示唆され、飼育方法の確立にさらに近づいた。雌だけではなく雄親魚も海水、低水温飼育により性成熟開始が確認でき、親魚養成技術の改善に寄与した。また、人為催熟ニホンウナギの卵質悪化が特定の母性mRNA量により評価できることが示され、卵質悪化の分子機構解明に寄与した。
２．味覚・嗅覚機構と変態機構（東大）：極低照度に対する仔魚の応答が明らかとなり、行動解析を行う上で最適な条件が見出された。本条件は仔魚を飼育する上でも有用であることが考えられる。また嗅上皮細胞の反応検出系により仔魚の嗅覚系がどのような物質を受容するのか検討が可能になった。加えて、仔魚の味覚受容細胞の反応検出系についても有効と考えられる手法を現在検討している。変態誘起に最適な飼育環境条件を検討する飼育水槽システムや個体標識・観察手法の問題点を改良して再実験を行った。一方で、天然仔魚採集のための調査航海を実施したほか、孵化仔魚の初期生残・成長に関する実験を行い、最適飼育水温を検討した。
3．微生物環境と仔魚のストレス応答（日大）：産卵海域における微生物群集の構造がわかり、初期餌料の開発と飼育システムの開発において有用な示唆が得られた。産卵海域の微生物叢は複雑な構造をしている可能性が示された。成魚とシラスにおいてストレスに関与する間腎腺らしき細胞組織を確認できた。
4．高成長・早期変態の遺伝マーカー（東京海洋大）：家系組成分析の結果、成長ステージが進むにつれて特定の親の組み合わせの割合が増加している傾向がみられたことから、この親の組み合わせは他の親に比べて、高生残に関する遺伝的形質を有している可能性が示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
1．生殖形質の解析（北大）：引き続き、組織学的解析と生殖関連遺伝子の発現量を指標として、性分化および配偶子形成に及ぼす環境要因の影響を調べる。また、排卵および卵質悪化の分子機構を解析する。これらを総合して、生殖形質の識別技術の開発を行う。
2．味覚・嗅覚機構と変態機構（東大）：昨年度までに確立した各種手法・条件を用いて、ニホンウナギ仔魚期における外部化学感覚受容と摂餌の関連性について詳細に解析し、飼育環境下での摂餌誘発手法について仔魚の発達段階による変化も含めて検討する。これまでに採集された天然仔魚の発育段階と環境データを比較検討し、変態誘起機構を推定する。これに基づき変態を斉一的に誘起する技術開発のヒントを得る。
3．微生物環境と仔魚のストレス応答（日大）：これまでに集積してきた天然海域・飼育環境下の細菌叢、仔魚の腸内細菌叢、産卵海域の細菌叢などのデータを比較し、ウナギの仔魚の生育に必要な海域の細菌叢を明らかにする。前年度の研究では、免疫組織化学的手法によりレプトセファルス幼生の間腎腺が検出できなかったため、本年度はレプトセファルス幼生をいくつかの部位に分け、コルチゾル産生に必須の酵素活性の分布を比較し、レプトセファルスにおけるコルチコイド産生部位を絞り込みたい。
4．高成長・早期変態の遺伝マーカー（東京海洋大）：飼育初期段階で高成長を示す家系を作出するため、完全養殖人工親魚を雌雄１対１交配させ、仔魚の成長率等に関してGBS法によるQTL解析を実施する。また、家系ベースの育種を実践するために、育種基礎集団において仔魚の成長に関する遺伝性を解析する。
5．新規初期飼料と飼育システムの開発（研究統括）：天然のマリンスノーの化学組成分析結果をもとに仔魚の新規飼料を開発する。同時に現行の飼育システムの大型化を進める。
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[Presentation] Distribution and early life history of anguillid eel leptocephali in the tropical western Pacific and South Pacific Ocean.2017
Author(s)
Kuroki M. , M. J. Miller, E. Feunteun, P. Sasal, T. Pickering, Y.-S. Han, N Mochioka, E. Faliex, A. Acou, A. Dessier, R. Schabetsberger, T. Kawakami, H. Onda, C. A. Hewavitarane, S. Watanabe, S., T. Higuchi, A. Takeuchi, M. Shimizu, T. Taka, T. Yamakawa, S. Kimura, K. Tsukamoto and T. Otake
Organizer
10th Indo-Pacific Fish Conference
Int'l Joint Research
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