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不妊化雑種海産魚を用いた始原生殖細胞欠損機構の解明および代理親魚技術への利用

研究課題

研究課題/領域番号 15F15397
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 水圏生産科学
研究機関鹿児島大学 (2016-2017)
東京海洋大学 (2015)

研究代表者

竹内 裕  鹿児島大学, 農水産獣医学域水産学系, 助教 (70418680)

研究分担者 XU DONGDONG  鹿児島大学, 水産学部, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2017年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
キーワード種間交雑 / 不妊化 / 生殖細胞 / 魚類 / RNA-seq / パスウェイ解析 / 細胞周期 / 代理親魚技術 / 移植 / ニベ科 / 交雑 / 不妊 / RNA-seq解析 / 種間交雑魚 / ニベ科魚類 / 生殖細胞欠損 / 始原生殖細胞 / トランスクリプト―ム解析 / 精原細胞移植
研究実績の概要

ニベとシログチの交雑種は始原生殖細胞(PGCs)の細胞自律的な増殖不全に起因する生殖細胞欠損型の不稔性を示す。しかし、本雑種のPGCsで見られる増殖不全についての詳細な分子メカニズムは分かっていない。本研究では、RNA-Seqを用いた網羅的遺伝子発現解析により、PGCsの増殖不全に関与する遺伝子群の選定を目指した。
ニベ成熟卵巣・未熟生殖腺・生殖腺原基、シログチ成熟卵巣、不稔化雑種生殖腺・生殖腺原基からTotal RNAを精製し、Hiseq 2500を用いたRNA-seqおよびTrinity・RSEMを用いた発現変動解析により、雑種とニベの生殖腺原基間で発現量の異なる遺伝子を取得した。つぎに、細胞周期および細胞増殖に関連する遺伝子群についてKAASを用いたパスウェイ解析を実施した。全ての発現変動遺伝子から生殖細胞で発現している遺伝子を効率的に濃縮するため、ニジマス精原細胞発現遺伝子との照合を行った。得られた遺伝子の一部について、qPCRによる発現量解析およびin situ hybridization(ISH)による発現細胞の特定を行った。
雑種とニベの生殖腺原基間での発現変動遺伝子として、2195遺伝子を取得した。パスウェイ解析では、細胞周期系やシグナル伝達経路系の発現異常が確認され、PGCsの増殖不全との関連が示唆された。また、PGCsで発現している遺伝子の候補として95遺伝子を選抜した。このうち5遺伝子について、qPCRにより発現変動についての再現性を確認し、ISHによりニベPGCsでの発現を確認した。この結果から、ニジマス精原細胞発現遺伝子との照合により選抜した遺伝子群には、PGCsで発現し、かつ、雑種とニベ間で発現変動が生じている遺伝子が含まれていることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 5件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件) (うち外国 1件)

  • [国際共同研究] Marine Fishery Institute of Zhejiang(China)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of neo-males from gynogenetic yellow drum through 17α-methyltestosterone immersion and subsequent application for the establishment of all-female populations2018

    • 著者名/発表者名
      Dongdong Xu, FangYang, Ruiyi Chen, Bao Lou, Wei Zhan, Takao Hayashida, Yutaka Takeuchi
    • 雑誌名

      Aquaculture

      巻: 489 ページ: 154-161

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2018.02.015

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hybrid sterility in fish caused by mitotic arrest of primordial germ cells.2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshikawa H, Xu D, Ino Y, Yoshino T, Hayashida T, Wang J, Yazawa R, Yoshizaki G, Takeuchi Y.
    • 雑誌名

      Genetics

      巻: 209 号: 2 ページ: 507-521

    • DOI

      10.1534/genetics.118.300777

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Induction of meiotic gynogenesis in yellow drum (Nibea albiflora, Sciaenidae) using heterologous sperm and evidence for female homogametic sex determination2017

    • 著者名/発表者名
      Ruiyi Chen, Bao Lou, Dongdong Xu, Wei Zhan, YutakaTakeuchi, FangYang, Feng Liu
    • 雑誌名

      Aquaculture

      巻: 479 ページ: 667-674

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2017.07.009

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Establishment of intraperitoneal germ cell transplantation for critically endangered Chinese sturgeon Acipenser sinensis2017

    • 著者名/発表者名
      H. Ye, C. Li, H. Yue, H. Du, X. Yang, T. Yoshino, T. Hayashida, Y. Takeuchi, Q. Wei
    • 雑誌名

      Theriogenology

      巻: 94 ページ: 37-47

    • DOI

      10.1016/j.theriogenology.2017.02.009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA variation and population genetic structure in the small yellow croaker at the coast of Yellow Sea and East China Sea2017

    • 著者名/発表者名
      Yurong Zhang, Fang Yang, Zhaolin Wang, Qiaochu You, Bao Lou, Dongdong Xu, Ruiyi Chen, Wei Zhan, Feng Liu
    • 雑誌名

      Biochemical Systematics and Ecology

      巻: 71 ページ: 236-243

    • DOI

      10.1016/j.bse.2017.03.003

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient production of donor-derived gametes from triploid recipients following intra-peritoneal germ cell transplantation into a marine teleost, Nibe croaker (Nibea mitsukurii)2016

    • 著者名/発表者名
      H. Yoshikawa, Y. Takeuchi, Y. Ino, J. Wang, G. Iwata, N. Kabeya, R. Yazawa, G. Yoshizaki
    • 雑誌名

      Aquaculture

      巻: - ページ: 35-47

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2016.05.011

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Production of functionally sterile triploid Nibe croaker Nibea mitsukurii induced by cold-shock treatment with special emphasis on triploid aptitude as surrogate broodstock2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Takeuchi, T. Yatabe, H. Yoshikawa, Y. Ino, N. Kabeya, R. Yazawa, G. Yoshizaki
    • 雑誌名

      Aquaculture

      巻: - ページ: 0-0

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2016.05.030

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ニベ科不稔雑種生殖腺のトランスクリプトーム解析 による生殖細胞欠損機構の探索2018

    • 著者名/発表者名
      林田貴雄、川原玲香、松原創、林誠、矢澤良輔、Xu Dongdong、竹内裕
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ニベ科不妊雑種三倍体への生殖細胞移植によるドナー由来卵の生産2017

    • 著者名/発表者名
      吉野佑、井野靖子、吉川廣幸、竹内裕
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都・港区)
    • 年月日
      2017-03-30
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Hybrid croaker recipients showing a germ-cell less phenotype produced donor-derived mulloway Argyrosomes japonicus sperm following intra-peritoneal germ-cell transplantation2017

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Takeuchi, Tasuku Yoshino, Dongdong Xu, Yasuko Ino and Hiroyuki Yoshikawa
    • 学会等名
      International Symposium ”Fisheries Science for Future Generations"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sex control of yellow drum (Nibea albiflora) for its aquaculture2017

    • 著者名/発表者名
      Dongdong Xu, Ruiyi Chen, Bao Lou, Fang Yang, Yutaka Takeuchi
    • 学会等名
      International Symposium ”Fisheries Science for Future Generations"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of immersing 17α-methyltestosterone on the sex reversal in yellow drum Nibea albiflora2017

    • 著者名/発表者名
      Fang Yang, Dongdong Xu, Ruiyi Chen, Takao Hayashida, Yutaka Takeuchi, Bao Lou
    • 学会等名
      International Symposium ”Fisheries Science for Future Generations"
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 魚類の始原生殖細胞に増殖不全をもたらす遺伝子発現異常の解明~ニベ×シログチ種間交雑魚はなぜ不稔となったのか?~2016

    • 著者名/発表者名
      林田貴雄、Xu Dongdong、矢澤良輔、竹内裕
    • 学会等名
      東京農業大学 生物資源ゲノム解析拠点シンポジウム・研究発表会「NGS情報をどう活かすか、基礎から応用まで」
    • 発表場所
      東京農業大学(東京都・世田谷区)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ニベ科不稔雑種を宿主とした異種ドナー由来精子の生産2016

    • 著者名/発表者名
      吉野佑・井野靖子・吉川廣幸・林田貴雄・竹内裕
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Genetic characterization of the multiple sex-chromosome system in rock bream Oplegnathus fasciatus2016

    • 著者名/発表者名
      Xu Dongdong・Lou Bao
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 鹿児島大学水産学部 水産資源科学分野(増養殖学コース)竹内裕研究室

    • URL

      https://www.facebook.com/Kagoshima.Univ.Takeuchi.Lab/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 移植魚の作出方法、移植魚、ハイブリッド魚種の作出方法及びハイブリッド魚種2017

    • 発明者名
      吉崎悟朗、竹内裕、矢澤良輔、川村亘
    • 権利者名
      吉崎悟朗、竹内裕、矢澤良輔、川村亘
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] サバ科魚類未分化生殖細胞結合抗体2016

    • 発明者名
      吉崎悟朗・竹内 裕・矢澤良輔・市田健介・林誠
    • 権利者名
      国立大学法人 東京海洋大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-060908
    • 出願年月日
      2016-03-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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