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魚類の交雑に起因する特異な発生・生殖の分子機構解明と育種応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H02457
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 水圏生産科学
研究機関北海道大学

研究代表者

荒井 克俊  北海道大学, 高等教育推進機構, 特任教授 (00137902)

研究分担者 藤本 貴史  北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (10400003)
山羽 悦郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (60191376)
宗原 弘幸  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (80212249)
研究協力者 傳法 隆  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教
高橋 英佑  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 技術職員
遠藤 充  北海道大学, 大学院水産科学院
黒田 真道  北海道大学, 大学院水産科学院
島 文華  北海道大学, 大学院水産科学院
柴田 季子  北海道大学, 大学院水産科学院
鈴木 将太  北海道大学, 大学院環境科学院
シェルシュコ アンジェイ  ポーランド科学アカデミー, 動物生殖食品科学研究所, 教授
デートリッヒ マリオラ  ポーランド科学アカデミー, 動物生殖食品科学研究所, 助教
ニンツァ ヨアンナ  ポーランド科学アカデミー, 動物生殖食品科学研究所, 助教
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
34,710千円 (直接経費: 26,700千円、間接経費: 8,010千円)
2018年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2017年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2016年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2015年度: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
キーワード水産学 / 農林水産物 / 発生・分化 / 遺伝学 / バイオテクノロジー / 雑種 / クローン / 倍数体
研究成果の概要

異魚種間の雑種胚は生存性あるいは致死性となったが、後者の場合、異質三倍体化により生存能力が回復した。雑種では生殖細胞の分化不全と両性生殖腺がしばしば見られた。天然でクローン生殖を行うドジョウは異系統の交雑に起源し、ペアを作ることができない染色体が倍加して、相同染色体のように行動し、遺伝的に同一の配偶子形成をすることを明らかにした。アイナメ属野外雑種は半クローン生殖のマーカーとなる特異な染色体をもつことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

雑種に関する知見を蓄積することで、優良形質を示す雑種を養殖に実装できる。交雑に起因する発生と生殖に起こる異常の原因を解明することで、ゲノム編集魚等の生物学的封じ込め技術や発生工学技術が開発できる。天然のクローンおよび半クローン生殖の起源と機構を解明することで、その原理を応用した効率的な育種(品種改良)技術が実現する。さらに、自然界におけるクローン、半クローン生殖等の進化生態学的意義への理解が進む。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 3件)

  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー動物生殖食品科学研究所(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー動物生殖食品科学研究所(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー動物生殖食品科学研究所(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー動物生殖食品科学研究所(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Improved Procedure for Induction of the Androgenetic Doubled Haploids in Zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Endoh、Takafumi Fujimoto、Etsuro Yamaha、Katsutoshi Arai
    • 雑誌名

      Zebrafish

      巻: 15 号: 1 ページ: 33-44

    • DOI

      10.1089/zeb.2017.1482

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 魚介類における雑種、倍数体とクローンの研究 40年をふりかえって2018

    • 著者名/発表者名
      荒井克俊
    • 雑誌名

      水産育種

      巻: 48 ページ: 1-50

    • NAID

      40021730932

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clonal reproduction assured by sister chromosome pairing in dojo loach, a teleost fish2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Kuroda, Takafumi Fujimoto, Masaru Murakami, Etsuro Yamaha, Katsutoshi Arai
    • 雑誌名

      Chromosome Research

      巻: 26 号: 4 ページ: 243-253

    • DOI

      10.1007/s10577-018-9581-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Karyological evidence of hybridogenesis in Greenlings (Teleostei: Hexagrammidae)2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Suzuki, Katsutoshi Arai, Hiroyuki Munehara
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 12 号: 7 ページ: e0180626-e0180626

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0180626

    • NAID

      120006335572

    • 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
  • [雑誌論文] Development of nuclear DNA markers to characterize genertically diverse groups of Misgurnus anguillicaudatus and its closely related species2017

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Fujimoto, Aya Yamada, Yukihiro Kodo, Kohei Nakaya, Michiko Okubo-Murata, Taiju Saito, Kazuo Ninomiya, Michiko Inaba, Masamichi KUroda, Katsutoshi Arai, Masaru Murakami
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 83 号: 5 ページ: 743-756

    • DOI

      10.1007/s12562-017-1108-y

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Origins of two hemiclonal hybrids among three Hexagrammos species (Teleostei: Hexagrammidae): genetic diversification through host switching2016

    • 著者名/発表者名
      Munehara、H., M. Horita, M. R. Kimura-Kawaguchi and A. Yamazaki
    • 雑誌名

      Ecology & Evolution

      巻: 6 号: 19 ページ: 7126-7140

    • DOI

      10.1002/ece3.2446

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] クジメ系半クローン雑種由来の野外組み換え雑種の出現2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木将太・宗原弘幸
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ雌×スポッテッドダニオ雄雑種の作出と雑種由来精子を用いた戻し交配2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤充・島文華・浅沼黎・Milos Havelka・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] カラフトマスとサクラマス雑種の生存性と遺伝的性の偏り2019

    • 著者名/発表者名
      島文華・浅沼黎・兼安敬久・市村政樹・高橋英佑・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] サクラマス雌×マスノスケ雄の交雑に由来する二倍体雑種と三倍体雑種の生存と成長2019

    • 著者名/発表者名
      藤本貴史・柴田季子・小亀友也・高橋英佑・山羽悦郎・荒井克俊・足立伸次
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 系統識別プローブを用いたFluorescence in situ Hybridization(FISH)によるクローンドジョウの交雑起源2019

    • 著者名/発表者名
      黒田真道・柴田季子・村上賢・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sperm-Fluorescence in situ Hybridization (Sperm-FISH)を用いた精子のゲノム構成と倍数性判別法2019

    • 著者名/発表者名
      黒田真道・柴田季子・村上賢・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ドジョウ染色体における5SrDNA領域のFluorescence in situ Hybridization (FISH)2019

    • 著者名/発表者名
      柴田季子・黒田真道・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 新規プローブを用いたFluorescence in situ hybridization (FISH)による系統間ドジョウの染色体識別法の検証2018

    • 著者名/発表者名
      黒田真道・藤本貴史・村上賢・荒井克俊
    • 学会等名
      平成30年度日本水産学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 水産におけるハイブリッドとクローン~40年間をふりかえって~2018

    • 著者名/発表者名
      荒井克俊
    • 学会等名
      平成30年度水産育種研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アイナメ属における半クローンの再生2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木将太・宗原弘幸
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学品川キャンパス、東京都港区、日本
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] サクラマスの精液性状と凍結保存精子の運動性との関係2017

    • 著者名/発表者名
      藤本貴史・兼安敬久・遠藤充・高橋英佑・山羽悦郎・Joanna Nynca・Mariola Dietrich・Andrzej Ciereszko・荒井克俊
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学品川キャンパス、東京都港区、日本
    • 年月日
      2017-03-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Embryonic development of nucleo-cytoplasmic hybrids induced by interspecific androgenesis among species in cypriniformes2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Endoh, Takafumi Fujimoto, Etsuro Yamaha, Katsutoshi Arai
    • 学会等名
      6th International Workshop on the Biology of Fish Gametes
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Induced polyspemy in pond loach , Misgurnus anguillicaudatus: cytological behabior of sperm nuclei intruded into dechorionaged eggs2017

    • 著者名/発表者名
      Kota Yokoyama, Takafumi Fujimoto, Katsutoshi Arai
    • 学会等名
      6th International Workshop on the Biology of Fish Gametes
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 半クローンの細胞遺伝学2017

    • 著者名/発表者名
      鈴木将太・三宅翔太・荒井克俊・藤本貴史・宗原弘幸
    • 学会等名
      2017年度日本魚類学会年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ドジョウクローンの生殖機構と交雑起源2017

    • 著者名/発表者名
      荒井克俊
    • 学会等名
      2017年度日本魚類学会年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 実験動物としてのドジョウ2017

    • 著者名/発表者名
      藤本貴史
    • 学会等名
      2017年度日本魚類学会年会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] サケ科魚類における凍結保存精子の運動性と精液性状2017

    • 著者名/発表者名
      藤本貴史・遠藤充・兼安敬久・高橋英佑・山羽悦郎・Joanna Nynca・Andrzej Cierszko・市村政樹・荒井克俊
    • 学会等名
      Cryopreservation Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] クローンドジョウの雑種起源と非還元配偶子形成メカニズムの検証2017

    • 著者名/発表者名
      黒田真道・藤本貴史・村上賢・荒井克俊
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会北海道支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 精子凍結保存におけるサクラマスとシロザケの違い2017

    • 著者名/発表者名
      藤本貴史・遠藤充・兼安敬久・高橋英佑・傳法隆・阿達大輔・山羽悦郎・Joanna Nynca・Andrzej Cierszko・市村政樹・荒井克俊
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会北海道支部大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] サケ科魚類精子凍結保存法に向けたGM法の検討2016

    • 著者名/発表者名
      藤本貴史・兼安敬久・浅沼黎・島文華・高橋英佑・山羽悦郎・Joanna Nynca・Andrzej Ciereszko・荒井克俊
    • 学会等名
      Cryopreservation Conference 2016
    • 発表場所
      岡崎コンフェレンスセンター、岡崎市、愛知県、日本
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] コイ目魚類での異種間雄性発生による核-細胞質雑種の誘起とその胚発生能力2016

    • 著者名/発表者名
      遠藤充・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      日本動物遺伝育種学会第17回大会
    • 発表場所
      名古屋大学大学院工学研究科ES総合館、名古屋市、愛知県、日本
    • 年月日
      2016-11-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロザケを母系種とした二倍体雑種と三倍体雑種の生存能力2016

    • 著者名/発表者名
      兼安敬久・浅沼黎・島文華・高橋英佑・山羽悦郎・市村政樹・藤本貴史・荒井克俊・Nynca J・Dietrich M・Ciereszko A
    • 学会等名
      2016年度日本水産増殖学会第15回大会
    • 発表場所
      三重大学、津市、、三重県、日本
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロザケ×アメマス異質三倍体の生存性回復と淡水での飼育特性2016

    • 著者名/発表者名
      兼安敬久・浅沼黎・島文華・高橋英佑・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会北海道-東北合同支部大会
    • 発表場所
      北海道大学大学院水産科学研究院、函館市、北海道、日本
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 北海道網走地方及び石川県能登島地方におけるクローンドジョウの出現とその野生集団との遺伝的関係2016

    • 著者名/発表者名
      稲葉倫子・石山尚樹・松原創・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会北海道-東北合同支部大会
    • 発表場所
      北海道大学大学院水産科学研究院、函館市、北海道、日本
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アイナメ属雑種、半クローン雑種2系統と母種の集団構造解明、これまでの成果と課題.2016

    • 著者名/発表者名
      宗原弘幸・鈴木将太・三宅翔太・堀田海帆・川口幹子
    • 学会等名
      日本魚類学会年会
    • 発表場所
      岐阜大学、岐阜市、岐阜県、日本
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 半クローン発生するクジメ系雑種のホストの識別2016

    • 著者名/発表者名
      三宅翔太・鈴木将大・荒井克俊・宗原弘幸
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学品川キャンパス、東京都港区
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ヒメマスOncorhynchus nerkaを用いた雑種二倍体および三倍体の生存能力2016

    • 著者名/発表者名
      兼安敬久・浅沼黎・太田稔章・傳法隆・高橋英佑・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊・Nynca J・Dietrich M・Ciereszko A
    • 学会等名
      平成28年度日本水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学品川キャンパス、東京都港区
    • 年月日
      2016-03-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 半クローン発生するクジメ系雑種の起源と維持2015

    • 著者名/発表者名
      宗原弘幸・堀田海帆・三宅翔太・鈴木将大
    • 学会等名
      平成27年度日本水産学会北海道支部大会
    • 発表場所
      東京農業大学生物産業学部、北海道、網走市
    • 年月日
      2015-12-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Improved fertilization rate by temporary preservation in zebrafish2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Endoh, Takafumi Fujimoto, Katsutoshi Arai
    • 学会等名
      5th International Workshop on the Biology of Fish Gametes
    • 発表場所
      Universite Politecnica delle Marche, アンコーナ市、イタリア
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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