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海洋環境への適応と生物時計の多様性:潮汐時計による生殖リズム発現の分子機構

研究課題

研究課題/領域番号 13839011
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生物多様性・分類
研究機関岡山大学

研究代表者

三枝 誠行  岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (80135962)

研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワードアカテガニ / ゾエア幼生の孵化 / 孵化過程 / 孵化過程誘導物質 / アセトン(有機溶剤) / 後鰓室 / OHSS / 胚の循環水 / 概潮汐時計 / 単離と化学構造 / 孵化機構 / 潮汐リズム / アセトン / プロテアーゼ / 同調 / ゾエア幼生 / 胚脱落誘発物質(OHSS) / 分泌組織 / 潮汐時計
研究概要

河口域にすむアカテガニの雌は,生殖時期(6-9月)になると抱卵し,約1ヶ月後に川岸や海岸に現れてゾエア幼生を放出する。今までの研究で,孵化を環境サイクルに同調させるために,「孵化過程」、と呼ぶ孵化を誘導する発生プログラムがあることが示唆された。野外では2晩前の満潮時刻に雌親から「孵化過程誘導物質」が分泌され,胚に伝わり,「孵化過程」が始まると考えられる。孵化過程誘導物質はアカテガニの潮汐リズム発現の鍵物質である。
アカテガニの「孵化水」(ゾエア幼生が孵化した後,ゾエアを取り除いた水)には何種類かの活性物質が含まれる。そのうちの一つがOHSS(ovigerous-hair stripping substance)と名づけられた活性タンパクで,孵化後雌親の担卵毛の上に残る壊れた卵殻や柄、コートを脱落させる機能を持つ。しかし,OHSSは孵化機構にも直接的な働きをしていることが考えられた。OHSSは精製され、分子量は25KDaで、遺伝子のクローニングによりOHSS遺伝子は全長1759bであることが示された。
当初OHSSの前駆体が,孵化過程誘導物質ではないかと考えられた。しかしその後研究を進めてゆくうち,孵化過程誘導物質は別に存在するという可能性が強くなった。孵化が近づいた胚の一部を親から切り離し,アセトンやアセトニトリルに短時間(10分ほど)つけると,50-55時間後に80%以上の胚が孵化することが見出された。孵化したゾエア幼生は正常のものと全く同じように泳ぐことができるので,これらの有機溶剤は異常な孵化を引き起こしたわけではない。
しかし、抱卵雌の体内からアセトンのような強い化学物質が放出されている可能性は低い。本研究によって、孵化過程誘導物質(HPIS)は、胚の循環水に含まれていることがわかった。現在の段階では、後鰓室の中の皮膚の襞で作られ、後鰓室への放出が潮汐時計によってコントロールされていると考えれば、今までの多くの謎が解けるところまでわかってきた。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] Saigusa, M., T.Okochi, S.Ikei: "The tidal rhythm of invertebrate assemblage in the subtropical estuary : nocturnal occurrence, and variety of synchrony with tidal and lunar cycles."Acta Oecologia. 24. 193-206 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, H., Y.Hirano, M.Saigusa: "A pair of rosette glands in the embryo and zoea larva of an estuarine crab Sesarma haematocheir, and classification of the tegumental glands in the embryos of other crabs."Journal of Morphology. 259. 55-68 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gusev.O.et al.: "Purification and cDNA cloning of the ovigerous-hair stripping substance (OHSS) contained in the hatchi water of an estuarine crab Sesarma haematocheir."Journal of Experimental Biology. 207. 621-632 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 東裕行, 三枝誠行, 福田宏: "西表島船浦湾におけるマングローブ干潟の堆積環境-堆積物と生物遺骸の保存状況について"岡山大学地球科学雑誌. 9. 9-18 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saigusa, M, T.Fujita: "The circatidal rhythm of a subtidal cumacean, Dimorphostylis asiatica (Crustacea)"Proceedings II of the International Conference of "Geometrization of Physics V. 305-317 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 平野優理子ら: "カニはどのようにして進化したか?"ウミウシ通信. 41. 10-12 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 三枝誠行: "生態学辞典(分担)"共立出版. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saigusa, M.*: "Daily rhythms of emergence of small invertebrates inhabiting shallow subtidal zones : a comparative investigation at four locations in Japan."Ecological Research. 16. 1-28 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saigusa, M.*: "Hatching controlled by the circatidal clock, and the role of the medulla terminalis in the optic peduncle of the eyestalk, in an estuarine crab Sesarma haematocheir."Journal of Experimental Biology. 205. 3457-3504 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saigusa, M.*, Terajima, M., M.Yamamoto: "Structure, formation, mechanical properties, and disposal of the embryo attachment system of an estuarine crab, Sesarma haematocheir."The Biological Bulletin. 203. 289-306 (2002)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saigusea, M.*, T.Okochi, S.Ikei: "The tidal rhythm of invertebrate assemblage in the subtropical estuary : nocturnal emergence, and variety of synchrony with tidal and lunar cycles."Acta Oecologica. 24. 193-206 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saiguse M.*, T.Fujita: "The circatidal rhythm of a subtidal cumacean, Dimorphostylis asiatica (Crustacea)."Proceedings II of the International Conference of "Geometrization of Physics V" (Ed, by A. Gusev. Kazan State) (University Press, Kazan, Russia). 305-317 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikeda, H., Y.Hirano, M.Saigusa: "A pair of rosette glands in the embryo and zoea larva of an estuarinecrab Sesarma haematocheir, and classification of the tegumental glands in the embryos of other crabs."Journal of Morphology. 259. 55-68 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Gusev.O, H.Ikeda, T.Okouchi, J.Lee, M.Hatakeyama, C.Kobayashi, K.Agata, H.Yamada, M.Saigusa: "Purification and cDNA cloning of the ovigerous-hair stripping substance (OHSS) contained in the hatch water of an estuarine crab Sesarma haematocheir."Journal of Experimental Biology. 207. 621-632 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Azuma, H., M.Saigusa, H.Fukuda: "Sediment structures in the tidal flat of the mangrove, and remnants of organisms in the subtropical sea. (In Japanese)"Geological Journal of Okayama University (In Japanese). 9. 9-18 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Saigusa, M., T.Okochi, S.Ikei: "The tidal rhythm of invertebrate assemblage in the subtropical estuary・・・・."Acta Oecologia. 24. 193-206 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ikeda, H., Y.Hirano, M.Saigusa: "A pair of rosette glands in the embryo and zoea larva of an estuarine crab・・・・."Journal of Morphology. 259. 55-68 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Gusev.O.et al.: "Purification and cDNA cloning of the ovigerous-hair stripping substance・・・・."Journal of Experimental Biology. 207. 621-632 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 東裕行, 三枝誠行, 福田宏: "西表島船浦湾におけるマングローブ干潟の堆積環境-堆積物と生物遺骸の保存状況について"岡山大学地球科学雑誌. 9. 9-18 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Saigusa, M., T.Fujita: "The circatidal rhythm of a subtidal cumacean,・・・・."Proceedings II of the International Conference of "Geometrization of Physics V. 305-317 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 平野優理子: "カニはどのようにして進化したか?"ウミウシ通信. 41. 10-12 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝誠行: "生態学辞典(分担)"共立出版. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Saigusa, T.Okochi, S.Ikei: "The tidal rhythm of invertebrate assemblage in the subtropical estuary : nocturnal emergence, and variety of synchrony with tidal and lunar cycles"Acta Oecologica. (In press). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Saigusa: "Hatching controlled by the circatidal clock, and the role of the medulla terminalis in the optic peduncle of the eyestalk, in an estuarine crab"Journal of Experimental Biology. 205. 3487-3504 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Saigusa, M.Terajima, M.Yamamoto: "Structure, formation, mechanical properties, and disposal of the embryo attachment system of an estuarine crab, Sesarma haematocheir"Biological Bulletin. 203. 289-306 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Saigusa: "Daily rhythms of emergence of small invertebrates inhabiting shallow subtidal zones : a comparative investigation at four locations in Japan"Ecological Research. 16. 1-28 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝誠行: "特集「海産動物の行動と周期性」(巻頭言)および潮汐リズムにおけるパターン発現の多様性と潮汐リズムの同調機構"海洋と生物. 24. 473-474,475-483 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝誠行(分担執筆): "生態学辞典(「潮汐周期」の項目)"共立出版(不明). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝誠行(分担執筆): "生物学データ大辞典(「潮汐リズム」の項目)"朝倉書店(不明). (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Saigusa, M.: "Daily rhythms of emergence of small invertebrates inhabiting shallow subtidal zones : a comparative investigation at four locations in Japan"Ecological Research. 16. 1-28 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Saigusa, M., M.Terajima, M.Yamamoto: "Formation of the embryo attachment system and its slipping out of the ovigerous hairs in an estuarine crab"Biological Bulletin. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Saigusa, M., T.Okochi, S.Ikei: "The tidal rhythm of the invertebrate assemblage in the subtropical estuary : nocturnal emergence, and variety of synchrony with tidal and lunar cycles"Acta Oecologia. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Saigusa, M., H.Ikeda: "Localization of the circatidal pacemaker controlling hatching in an estuarine terrestrial crab"Journal of Experimental Biology. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝誠行: "潮汐リズム研究の問題点(1)"海洋と生物. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝誠行: "潮汐リズム研究の問題点(2)"海洋と生物. (印刷中). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 三枝誠行(分担執筆): "生物学データブック「潮汐リズム」の部分"朝倉書店. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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