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サケの興奮嗅細胞分析と網羅的河川水有機化合物分析による母川刷込ニオイ分子の探索

研究課題

研究課題/領域番号 17K07930
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 水圏生命科学
研究機関北海道大学

研究代表者

工藤 秀明  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40289575)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード母川回帰 / 嗅覚 / 有機化合物 / 神経 / 行動 / 刷込 / 最初期遺伝子 / サケ / 母川刷込 / 嗅細胞 / 生理 / ニオイ分子
研究成果の概要

サケ類の母川回帰には,幼稚魚期の降河時に母川のニオイを記憶する母川刷込が重要である。そのニオイには母川水中のアミノ酸組成が関わることが知られているが,他の有機化合物についての詳細は不明である。本研究では,北海道南部八雲町の遊楽部川水系とそこに回帰・産卵するサケを研究対象とし,水系内の近接する母川と非母川から河川水を採集し,その中に含まれる有機化合物を網羅的に分析・比較することで新規の母川刷込ニオイ候補分子を探索し,母川に対するサケ回帰親魚の行動解析とニオイ刺激で興奮する神経細胞の可視化の手法を確立し,サケ母川刷込におけるニオイの想起に関わる神経回路と新たな刷込ニオイ分子の一部を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

幼稚期に覚えた母川に産卵のために帰ってくるサケ類の母川回帰機構、その中の母川刷込は単に神秘的で未解明である生命現象であると同時に、サケは北日本における重要水産魚種の1つとして人工ふ化放流による増殖事業が行われていることから、その高度化のためには解明が不可欠である。特に、昨今の日本産サケの来遊数低迷は温暖化現象の影響のほかにもふ化放流体制の影響も懸念されており、既知のアミノ酸組成以外の母川水成分や興奮神経検出による刷込時期の特定は、より自然に近い母川刷込状況での放流種苗の育成技術などに応用できるものである。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Gene expression of neuronal soluble N‐ethylmaleimide‐sensitive factor attachment protein receptor complex components in the olfactory organ and brain during seaward and homeward migration by pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha)2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Abe, Yosuke Koshino, Tomoharu Watanabe, Yasuyuki Miyakoshi, Yuji Yoshida, and Hideaki Kudo
    • 雑誌名

      Journal of Fish Biology

      巻: 97 号: 6 ページ: 1794-1807

    • DOI

      10.1111/jfb.14543

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Consumption of juvenile chum salmon by a seabird species during early sea life2020

    • 著者名/発表者名
      Okado Jumpei、Koshino Yosuke、Kudo Hideaki、Watanuki Yutaka
    • 雑誌名

      Fisheries Research

      巻: 222 ページ: 105415-105415

    • DOI

      10.1016/j.fishres.2019.105415

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular characterization and gene expression of syntaxin-1 and VAMP2 in the olfactory organ and brain during both seaward and homeward migrations of chum salmon, Oncorhynchus keta.2019

    • 著者名/発表者名
      Abe T, Kudo H
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part A

      巻: 227 ページ: 39-50

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2018.09.008

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of 11-ketotestosterone in hooknose formation in male pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) jaws.2018

    • 著者名/発表者名
      Kudo H, Kimura T, Hasegawa Y, Abe T, Ichimura M, Ijiri S
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 260 ページ: 41-50

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2018.02.009

    • NAID

      120006626562

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection and localization of the thyroid hormone receptor beta mRNA in the immature olfactory receptor neurons of chum salmon.2018

    • 著者名/発表者名
      Kudo H, Eto A, Abe T, Mochida K
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 4 号: 8 ページ: e00744-e00744

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2018.e00744

    • NAID

      120006531133

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 嗅覚刷込を行うサケの嗅神経系とその関連分子2018

    • 著者名/発表者名
      工藤秀明
    • 雑誌名

      Aroma Research

      巻: 19 ページ: 3-8

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 北海道南西部の遊楽部川における産卵後斃死サケの耳石温度標識から推定した自然産卵サケの起源2018

    • 著者名/発表者名
      上田周典, 阿部嵩志, 越野陽介, 工藤秀明
    • 雑誌名

      日本水産学会誌

      巻: 84 号: 1 ページ: 133-135

    • DOI

      10.2331/suisan.17-00008

    • NAID

      130006315659

    • ISSN
      0021-5392, 1349-998X
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular characterization and gene expression of synaptosome-associated protein-25 (SNAP-25) in the brain during both seaward and homeward migrations of chum salmon Oncorhynchus keta2018

    • 著者名/発表者名
      Takashi Abe, Yui Minowa, Hideaki Kudo
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology: Part A

      巻: 217 ページ: 17-25

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2017.12.006

    • NAID

      120006577370

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative anatomy of the dorsal hump in mature Pacific salmon2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Susuki, Masatoshi Ban, Masaki Ichimura, and Hideaki Kudo
    • 雑誌名

      Journal of Morphology

      巻: 278 号: 7 ページ: 948-959

    • DOI

      10.1002/jmor.20687

    • NAID

      120006484237

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 産卵遡上サケ親魚における母川水反応性の行動学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      中野陽太・杉本優・若林佑樹・工藤秀明
    • 学会等名
      日本味と匂学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] サケ脳および嗅覚器官におけるUNC13, UNC18およびシナプトフィジンの遺伝子発現2020

    • 著者名/発表者名
      阿部嵩志・工藤秀明
    • 学会等名
      日本味と匂学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 降河中の放流サケ幼稚魚嗅神経系におけるシナプス開口放出関連分子の遺伝子発現2020

    • 著者名/発表者名
      阿部嵩志・工藤秀明
    • 学会等名
      令和2年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 北海道東部の非放流河川で採集されたサケ幼稚魚2020

    • 著者名/発表者名
      宮下倭麻・越野陽介・中村太朗・橋本龍治 ・實吉隼人・春日井 潔・藤原 真・工藤秀明
    • 学会等名
      令和2年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Molecular characterization and gene expression of pre-synaptic SNARE genes in the olfactory organ and brain of Pacific salmon during seaward and homeward migration2019

    • 著者名/発表者名
      Takashi ABE and Hideaki KUDO
    • 学会等名
      48th Naito Conference, Integrated Sensory Sciences―Pain, Itch, Smell and Taste
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カラフトマス母川刷込関連時期におけるシナプス開口放出関連分子の発現2019

    • 著者名/発表者名
      阿部嵩志・越野陽介・中村太朗・渡辺智治・宮腰靖之・ 吉田裕次・工藤秀明
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 2018年春季の網走沿岸におけるサケ幼稚魚の摂餌と成長2019

    • 著者名/発表者名
      越野陽介・春日井 潔・中村太朗・藤原真・宮腰靖之・隼野寛史・ 中村周・宮下倭麻・工藤秀明・清水宗
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] サクラマス春・秋スモルトの生理的プロファイルの相違2019

    • 著者名/発表者名
      棟方有宗・佐藤大介・高橋光太・横山綾香・ 鈴木章太郎・長谷川竜也・阿部嵩志・工藤秀明・廣井準也・ 野知里優希・梅野佑一郎・山本直之・村下幸司・ 竹井祥郎・Gaute W. Seljestad・Malthe Hvas・Lukas Lorentzen・Angela Etayo・ Ross Cairnduff・Endre Lygre・Ana S. Gomes・ Lars O. E. Ebbesson・Tom O. Nilsen・清水宗敬
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] サケ稚魚における不動化法の違いによる嗅房および脳での最初期遺伝子c-fos遺伝子発現の比較2018

    • 著者名/発表者名
      土森勇魚・阿部嵩志・工藤秀明
    • 学会等名
      第12回サケ学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サケ稚魚脳における海洋生物由来ω3脂肪酸強化餌料の短期給餌がシナプトソーム関連タンパク25遺伝子発現に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      漆山明日美・阿部嵩志・渡辺智治・虎尾充・宮腰靖之 ・上田宏・工藤秀明
    • 学会等名
      第12回サケ学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] サケ科魚類における腋突起の形態学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      宮下倭麻・若林佑樹・市村政樹 ・工藤 秀明
    • 学会等名
      第12回サケ学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 『サケ』の価値とは何か 大学の観点から ~北海道大学水産学部 海洋生物科学科を例に~2018

    • 著者名/発表者名
      工藤 秀明
    • 学会等名
      第12回サケ学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] サケ母川刷込関連時期におけるシナプス開口放出関連分子 シンタキシン(STX)-1,小胞関連膜タンパク(VAMP)2の発現2018

    • 著者名/発表者名
      阿部嵩志・工藤秀明
    • 学会等名
      平成29年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 水産科学海洋環境科学実習 第1章1.2 魚類(サケ・マス)ページ13-242019

    • 著者名/発表者名
      北海道大学水産学部練習船教科書編纂委員会編、著者:磯田 豊・今井一郎・今井圭理・今村 央・・上野洋路・大木淳之・大西広二・大和田真紀・小熊健治・河合俊郎・工藤 勲・工藤秀明・久万健志・小林直人・清水 晋・髙津哲也(他15名)
    • 総ページ数
      242
    • 出版者
      海文堂出版
    • ISBN
      9784303115005
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 海をまるごとサイエンス 第2章 叫びたくなるサケの凄技! 母川刷込の解明を目指す2018

    • 著者名/発表者名
      海に魅せられた北大の研究者たち編  第2章分担 工藤秀明
    • 総ページ数
      127
    • 出版者
      海文堂
    • ISBN
      9784303800017
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 「魚類学の百科事典」 母川刷込と母川回帰2018

    • 著者名/発表者名
      日本魚類学会編  「母川刷込と母川回帰」の章分担 工藤秀明
    • 総ページ数
      756
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621303177
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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