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魚類繁殖機構に及ぼす地球温暖化・気候変動影響の早期警戒指標の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H01162
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分64:環境保全対策およびその関連分野
研究機関東京海洋大学

研究代表者

Strussmann C.A.  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (10231052)

研究分担者 山本 洋嗣  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (10447592)
楊 偉  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 助教 (80725044)
近藤 昭彦  千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (30201495)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
45,110千円 (直接経費: 34,700千円、間接経費: 10,410千円)
2023年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2022年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2021年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2020年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
2019年度: 14,040千円 (直接経費: 10,800千円、間接経費: 3,240千円)
キーワード生態系影響評価 / 地球温暖化 / 気候変動 / 魚類繁殖 / 指標種 / 性決定機構 / 海洋生態 / 温度依存型性決定 / 魚類繁殖機構 / 耳石 / リモートセンシング / 性分化
研究開始時の研究の概要

魚類の性分化と生殖機能は水温などの外的環境要因の影響を受けやすい。例えば、適応範囲を超える高水温/低水温は性決定機構の撹乱(性転換や雌雄比の偏り)や生殖細胞の退行変性(生殖能力の低下)を引き起こすと言われている。地球温暖化と気候変動が問題視されている今、それら生殖障害による生物集団の絶滅、さらには周辺生態系の崩壊の可能性が危惧される。本研究では地球温暖化と気候変動が魚類資源とそれを取り巻く生態系に与える悪影響を正確に予測・評価するため、水温起因の生殖障害が生じやすい魚種に着目し、「魚類繁殖機構に及ぼす地球温暖化・気候変動影響の早期警戒指標」の構築を目指す。

研究成果の概要

本課題では高温起因生殖障害が生じやすいトウゴロウイワシ類を環境起因性繁殖異常の指標種として選定し野外・飼育調査を行なった。その結果、これら指標種では仔稚魚期に高水温・短日を経験すれば雄性転換が、低水温を経験すれば雌性転換が増加することが示された。また、生殖障害を早期検出するための遺伝子マーカーを複数単離した。さらに、衛星データに基づいた世界の湖沼輝度温度の可視化に成功し、表層水温の衛星モニタリングのため水温推定アルゴリズムを開発した。以上、トウゴロウイワシ目魚類の「魚類繁殖機構に及ぼす地球温暖化・気候変動影響」の早期警戒指標としての有用性を示し、影響評価の高精度化に寄与する要素技術を開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球温暖化と気候変動が問題視されている今、特に回遊性の乏しい内水面および沿岸性の魚類では、急激な水温変動に起因した生殖障害が生じやすく、その結果、極端な性比の偏りや繁殖力低下による当該集団の絶滅、周辺生態系の崩壊などが危惧されるが、水圏生態系における高次消費者を対象とした影響評価技術は未だ確立されていない。本課題が目指す高精度な「魚類繁殖機構に及ぼす地球温暖化・気候変動影響の早期警戒指標システム」が樹立できれば、将来的に危惧される地球温暖化・気候変動に伴う異常な環境変動が、内水面・沿岸域の生態系や重要魚類資源、生物多様性に与える悪影響を正確に監視・評価・予測できると期待される。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 10件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件、 招待講演 1件) 図書 (4件)

  • [国際共同研究] National University of San Martin/CONICET/National University of La Plata(アルゼンチン)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Northwest Fisheries Science Center NOAA(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] National University of San Martin/CONICET/National University of La Plata(アルゼンチン)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature- and genotype-dependent stress response and activation of the hypothalamus-pituitary-interrenal axis during temperature-induced sex reversal in pejerrey Odontesthes bonariensis, a species with genotypic and environmental sex determination2024

    • 著者名/発表者名
      Torres-Martinez Aaron、Hattori Ricardo Shohei、Fernandino Juan Ignacio、Somoza Gustavo Manuel、Hung Song Dong、Masuda Yuki、Yamamoto Yoji、Strussmann Carlos Augusto
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Endocrinology

      巻: 582 ページ: 112114-112114

    • DOI

      10.1016/j.mce.2023.112114

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Diversity and convergence of sex-determination mechanisms in teleost fish2024

    • 著者名/発表者名
      Kitano Jun、Ansai Satoshi、Takehana Yusuke、Yamamoto Yoji
    • 雑誌名

      Annual Review of Animal Biosciences

      巻: 12 号: 1 ページ: 233-259

    • DOI

      10.1146/annurev-animal-021122-113935

    • 関連する報告書
      2023 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] Fish reproduction in a warming world: vulnerable points in hormone regulation from sex determination to spawning2024

    • 著者名/発表者名
      Lema Sean C.、Luckenbach J. Adam、Yamamoto Yoji、Housh Madeline J.
    • 雑誌名

      Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences

      巻: 379 号: 1898 ページ: 20220516-20220516

    • DOI

      10.1098/rstb.2022.0516

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sex reversal of pejerrey (Odontesthes bonariensis), a species with temperature‐dependent sex determination, in a seminatural environment2022

    • 著者名/発表者名
      del Fresno Pamela S., Garcia de Souza Javier R., Colautti Dario C., Yamamoto Yoji, Yokota Masashi, Strussmann Carlos A., Miranda Leandro A.
    • 雑誌名

      Journal of Fish Biology

      巻: 102 号: 1 ページ: 75-82

    • DOI

      10.1111/jfb.15241

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Where the Ends Meet: An Overview of Sex Determination in Atheriniform Fishes2021

    • 著者名/発表者名
      Str?ssmann Carlos A.、Yamamoto Yoji、Hattori Ricardo S.、Fernandino Juan I.、Somoza Gustavo M.
    • 雑誌名

      Sexual Development

      巻: 15 号: 1-3 ページ: 80-92

    • DOI

      10.1159/000515191

    • 関連する報告書
      2021 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] Crowding stress during the period of sex determination causes masculinization in pejerrey Odontesthes bonariensis, a fish with temperature-dependent sex determination2020

    • 著者名/発表者名
      Garcia-Cruz Estefany L.、Yamamoto Yoji、Hattori Ricardo S.、de Vasconcelos Larissa Monteiro、Yokota Masashi、Strussmann Carlos A.
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology

      巻: 245 ページ: 110701-110701

    • DOI

      10.1016/j.cbpa.2020.110701

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Phenotypic/genotypic sex mismatches and temperature‐dependent sex determination in a wild population of an Old World atherinid, the cobaltcap silverside Hypoatherina tsurugae2020

    • 著者名/発表者名
      Miyoshi Kaho、Hattori Ricardo S.、Strussmann Carlos A.、Yokota Masashi、Yamamoto Yoji
    • 雑誌名

      Molecular Ecology

      巻: in press 号: 13 ページ: 2349-2358

    • DOI

      10.1111/mec.15490

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel, efficient method for otolith specimen preparation using UV‐cured resins2020

    • 著者名/発表者名
      Strussmann Carlos A., Miyoshi Kaho, Mitsui Shota
    • 雑誌名

      North American Journal of Fisheries Management

      巻: 40 号: 5 ページ: 1187-1194

    • DOI

      10.1002/nafm.10484

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence of a landlocked reproducing population of the marine pejerrey Odontesthes argentinensis (Actinopterygii; Atherinopsidae)2020

    • 著者名/発表者名
      D.C. Colautti, L. Miranda, M. Gonzalez-Castro, V. Villanova, C.A. Strussmann, M. Mancini, T. Maiztegui, G. Berasain, R. Hattori, F. Grosman, P. Sanzano, I. Lozano, S.L. Vegh, V. Salinas, O. Del Ponti, P. del Fresno, P. Minotti, Y. Yamamoto, and C.R.M. Baigun
    • 雑誌名

      Journal of Fish Biology

      巻: 96 号: 1 ページ: 202-216

    • DOI

      10.1111/jfb.14207

    • 関連する報告書
      2019 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] Spatiotemporal Correlations between amh and cyp19a1a Transcript Expression and Apoptosis during Gonadal Sex Differentiation of Pejerrey, Odontesthes bonariensis.2019

    • 著者名/発表者名
      Sarida M., Hattori RS., Zhang Y., Yamamoto Y., Strussmann CA
    • 雑誌名

      Sex. Dev.

      巻: in press 号: 2 ページ: 99-108

    • DOI

      10.1159/000498997

    • 関連する報告書
      2019 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] The duplicated Y-specific amhy gene is conserved and linked to maleness in silversides of the genus Odontesthes2019

    • 著者名/発表者名
      R.S. Hattori, G.M. Somoza, J.I. Fernandino, D.C. Colautti, K. Miyoshi, Z. Gong, Y. Yamamoto, and C.A. Strussmann
    • 雑誌名

      Genes

      巻: 10 号: 9 ページ: 679-679

    • DOI

      10.3390/genes10090679

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ペヘレイにおけるコルチゾールおよび11-KTの性分化関連遺伝子の発現制御2024

    • 著者名/発表者名
      塚田瑞己・山本洋嗣・Carlos Augusto Strussmann
    • 学会等名
      令和6年度日本水産学会春季大会 (東京、2024年3月)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 東京湾のギンイソイワシ野生集団における性決定機構の環境依存性と繁殖特性2024

    • 著者名/発表者名
      稲葉晃誠・佐々木丈彦・佐藤凌介・今井馨日・三好花歩・横田賢史・Carlos Augusto Strussmann・山本洋嗣
    • 学会等名
      令和6年度日本水産学会春季大会 (東京、2024年3月)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Multi-year field survey on the effects of environmental factors on the sex determination in the cobaltcap silverside Hypoatherina tsurugae2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, K. Inaba, T. Sasaki, A. Kobayashi, K. Miyoshi, M. Yokota, C.A. Strussmann
    • 学会等名
      12th International Symposium on Reproductive Physiology of Fish (Crete, Greece, May 15-19, 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a molecular method to identify YY supermales of cobaltcap silverside, a fish with both genetic- and temperature-dependent sex determination2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Kato, K. Inaba, T. Sasaki, A. Kobayashi, M. Yokota, C.A. Strussmann. Y. Yamamoto
    • 学会等名
      12th International Symposium on Reproductive Physiology of Fish (Crete, Greece, May 15-19, 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] amhy knockout induces ovarian development in XY gonads of pejerrey Odontesthes bonariensis2023

    • 著者名/発表者名
      L.M. de Vasconcelos, R.S. Hattori, J.I. Fernandino, Y. Yamamoto, C.A. Strussmann
    • 学会等名
      2023 KOFFST International Conference (Busan, Korea, November 2-3, 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-year survey of genotypic and phenotypic sex ratios and frequencies of genotype/phenotype mismatches in pejerrey Odontesthes bonariensis from Lake Chascomus2023

    • 著者名/発表者名
      J. Shiota, Y. Yamamoto, C.A. Strussmann, L.A. Miranda, D.C. Colautti, G.E. Berasain
    • 学会等名
      Annual Meeting of Bioscience Societies of Argentina (Mar del Plata, Argentina, November 15-17, 2023.)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inter-comparison of Himawari-8 and MODIS for measuring sea surface temperature (SST)2023

    • 著者名/発表者名
      Xiao Qi, Yang Wei
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2023 (千葉, 2023年5月)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Accurate detection of marine heatwaves with the sea surface temperature data from the Himawari-82023

    • 著者名/発表者名
      Xiao Qi, Yang Wei
    • 学会等名
      第7回 陸域フラックス合同研究会(信州大学、2023年10月)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ひまわり8号の海表面温度による海洋熱波の高精度検出肖2023

    • 著者名/発表者名
      肖琦, 楊偉
    • 学会等名
      第75回日本リモートセンシング学会(仙台, 2023年11月)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 光周期がギンイソイワシ性決定機構に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      稲葉晃誠・佐々木丈彦・小林葵・三好花歩・横田賢史・Carlos Augusto Strussmann・山本洋嗣
    • 学会等名
      令和5年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Genotype-dependent activation of CRH-family genes during heat-induced masculinization in pejerrey Odontesthes bonariensis.2022

    • 著者名/発表者名
      A. Torres-Martinez, D.H. Song, R.S. Hattori, G.M. Somoza, J.I. Fernandino, Y. Yamamoto, C.A. Strussmann
    • 学会等名
      9th International Symposium on Fish Endocrinology, Faro, Portugal
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 東京湾のギンイソイワシ野生集団における性決定機構の温度依存性2021

    • 著者名/発表者名
      佐々木丈彦、小林 葵、稲葉晃誠、松本浩杜、三好花歩、横田賢史、Carlos Augusto Strussmann、山本洋嗣
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 野生環境下におけるギンイソイワシ仔稚魚の成長と性分化2020

    • 著者名/発表者名
      松本浩杜, 三好花歩, 横田賢史, Carlos A. Strussmann, 山本洋嗣
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Development of an early-warning species for the effects of climate change on fish reproduction2019

    • 著者名/発表者名
      K. Miyoshi, R.S. Hattori, C.A. Strussmann and Y. Yamamoto
    • 学会等名
      Korean Federation of Fisheries Science and Technology Societies International Conference, Busan, Korea
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of the masculinizing strength of single and double copies of the testis-determining factor amhy in pejerrey Odontesthes bonariensis2019

    • 著者名/発表者名
      S. Hayakawa, Y. Yamamoto, R.S. Hattori and C.A. Strussmann
    • 学会等名
      VI Argentine Symposium of Ichthyology, Bariloche, Argentina
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Otolith-based approach to study the effects of water temperature on the sex determination of pejerrey Odontesthes bonariensis in Lake Chascomus2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yokochi, H. Okajima, N. Kakuta, Y. Yamamoto, C.A. Strussmann, L.A. Miranda, D.C. Colautti and G.E. Berasain
    • 学会等名
      VI Argentine Symposium of Ichthyology, Bariloche, Argentina
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Genotypic and temperature-dependent sex determination in pejerrey Odontesthes bonariensis2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, Y. Zhang, M. Sarida, R.S. Hattori and C.A. Strussmann
    • 学会等名
      VI Argentine Symposium of Ichthyology, Bariloche, Argentina
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [図書] Sex Determination and gonadal sex differentiation (pp 000-000, In: Encyclopedia of Fish Physiology, Second Edition, In press)2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, J.A. Luckenbach
    • 出版者
      Elsevier
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] Thermal variation of Lake Chascomus (pp 55-63, In: Lake Chascomus: scientific contributions to its better understanding; G.E. Berasain, L.A. Miranda, eds)2022

    • 著者名/発表者名
      L.A. Miranda, D.C. Colautti, G.E. Berasain, C.A. Strussmann
    • 総ページ数
      276
    • 出版者
      Ministerio de Desarrollo Agrario de la Provincia de Buenos Aires, Argentina
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 魚類の性決定・性分化・性転換 (菊池 潔、井尻成保、北野 健 編)第4章 トウゴロウイワシ目魚類の性決定機構2021

    • 著者名/発表者名
      山本洋嗣, 三好花歩, 服部ヒカルド修平, ストルスマン カルロス
    • 総ページ数
      258
    • 出版者
      恒星社厚生閣
    • ISBN
      9784769916635
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Environmental regulation of sex determination in fishes: insights from Atheriniformes. In B. Capel, ed. Current Topics in Developmental Biology, Sex Determination2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Yamamoto, R.S. Hattori, R. Patino and C.A. Strussmann
    • 出版者
      Elsevier
    • ISBN
      9780128115442
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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