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魚類における耐病性責任遺伝子の同定と新規疾病が野生集団に与える遺伝的影響の解析

研究課題

研究課題/領域番号 20H00431
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40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
研究機関東京海洋大学

研究代表者

坂本 崇  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (40313390)

研究分担者 加藤 豪司  東京海洋大学, 学術研究院, 准教授 (50624219)
中本 正俊  東京海洋大学, 学術研究院, 博士研究員 (80447721)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
44,850千円 (直接経費: 34,500千円、間接経費: 10,350千円)
2023年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2022年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2021年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2020年度: 11,700千円 (直接経費: 9,000千円、間接経費: 2,700千円)
キーワード耐病性 / 養殖 / 細菌性疾病 / 責任遺伝子 / ゲノム / 育種 / 自然選択 / 魚病 / 遺伝的影響 / 魚類 / アユ
研究開始時の研究の概要

魚類において、細菌性疾病の耐病性メカニズムは解明されていない。本研究では、これまでの申請者らの研究グループにより、単一遺伝子座で支配されていることが明らかになった細菌性疾病(アユ冷水病)耐病性形質の責任遺伝子候補について解析し、その責任遺伝子を同定し、その機能解析から耐病性メカニズムを明らかする。また、自然河川で毎年採集されてきた野生個体(同一河川の疾病初発生前後)を用いて、新規疾病被害による野生集団の遺伝的変異(自然選択の痕跡)を明らかにする。さらに、耐病性責任遺伝子のDNA配列情報を用いて野生個体から耐病性個体選抜を可能にする分子育種法を開発する。

研究成果の概要

本研究は、魚類における細菌性疾病に対する耐病性形質の責任遺伝子を同定し、耐病性メカニズムを明らかにすると共に、その責任遺伝子を用いて、自然河川で発生した新規疾病による野生集団への遺伝的影響を明らかにすることを目的とした。本研究成果として、耐病性形質との関連性が示唆されたSNPが存在する2つの責任遺伝子を明らかにした。また、責任遺伝子に存在するSNPが、疾病発生前と発生後では、野生集団において遺伝子型頻度が変化していることを捉えた。さらに、その責任遺伝子のSNPを利用した遺伝子選抜技術を開発すると共に、責任遺伝子が発現する血液細胞を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果として、耐病性形質との関連性が示唆されたSNPが存在する2つの責任遺伝子を明らかにした。また、責任遺伝子に存在するSNPが、疾病発生前と発生後では、野生集団において遺伝子型頻度が変化していることを捉えた。魚類における細菌性疾病に対する耐病性責任遺伝子の同定は世界初の成果であり、また、疾病発生後の野生集団において責任遺伝子において、耐病性関連SNPの遺伝子型頻度が大きく変化していることも世界初の成果であることから、学術的意義は大きい。さらに、その耐病性関連SNPを利用した遺伝子選抜技術は、養殖業のおける新たな育種技術であり、今後の実産業への応用が期待され、社会的意義がある。

報告書

(6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 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Improvement of the ayu (Plecoglossus altivelis) draft genome using Hi-C sequencing2023

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Nakamoto and Takashi Sakamoto
    • 雑誌名

      BMC Research Notes

      巻: 16 号: 1 ページ: 92-92

    • DOI

      10.1186/s13104-023-06362-7

    • 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
  • [雑誌論文] Y-specific amh allele, amhy, is the master sex-determining gene in Japanese flounder Paralichthys olivaceus2022

    • 著者名/発表者名
      Ricardo Shohei Hattori, Keiichiro Kumazawa, Masatoshi Nakamoto, Yuki Nakano, Toshiya Yamaguchi, Takeshi Kitano, Eiichi Yamamoto, Kanako Fuji, Takashi Sakamoto
    • 雑誌名

      Frontiers in Genetics

      巻: 13 ページ: 1007548-1007548

    • DOI

      10.3389/fgene.2022.1007548

    • 関連する報告書
      2022 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] A Y-linked anti-M?llerian hormone type-II receptor is the sex-determining gene in ayu, Plecoglossus altivelis2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto Masatoshi、Uchino Tsubasa、Koshimizu Eriko、Kuchiishi Yudai、Sekiguchi Ryota、Wang Liu、Sudo Ryusuke、Endo Masato、Guiguen Yann、Schartl Manfred、Postlethwait John H.、Sakamoto Takashi
    • 雑誌名

      PLOS Genetics

      巻: 17 号: 8 ページ: e1009705-e1009705

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1009705

    • 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] RADSex: A computational workflow to study sex determination using restriction site‐associated DNA sequencing data2021

    • 著者名/発表者名
      R. Feron, Q. Pan, M. Wen, B. Imarazene, E. Jouanno, J. Anderson, A. Herpin, L. Journot, H. Parrinello, C. Klopp, V. A. Kottler, A. S. Roco, K. Du, S. Kneitz, M. Adolfi, C. A. Wilson, B. McCluskey, A. Amores, T. Desvignes, F. W. Goetz, A. Takanashi, M. Kawaguchi 他計36名
    • 雑誌名

      Molecular Ecology Resources

      巻: - 号: 5 ページ: 1715-1731

    • DOI

      10.1111/1755-0998.13360

    • 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
  • [学会発表] 養殖魚における耐病性育種研究2024

    • 著者名/発表者名
      坂本 崇
    • 学会等名
      令和6年度日本水産学会春季大会 水産増殖懇話会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アユ細菌性冷水病に対する耐病性責任遺伝子の探索(1)2023

    • 著者名/発表者名
      口石雄大・近崎友亮・氏家 森・横山大河・市村琴恵・岡田 亮・中本正俊・坂本 崇
    • 学会等名
      令和5年度日本魚病学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アユ細菌性冷水病に対する耐病性責任遺伝子の探索(2)2023

    • 著者名/発表者名
      近崎友亮・口石雄大・岡田 亮・中本正俊・永井崇裕・大原健一・藤井亮吏・坂本 崇
    • 学会等名
      令和5年度日本魚病学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 細菌性冷水病耐性に関する責任遺伝子候補の発現細胞の同定2023

    • 著者名/発表者名
      二川尭允・真下勝多・國江翔太・Lau Lik-Ming・松本萌・中易千早・佐野元彦・坂本崇・加藤豪司
    • 学会等名
      令和5年度日本魚病学会春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] アユにおける性決定遺伝子候補の発現解析2021

    • 著者名/発表者名
      中本正俊・坂本 崇
    • 学会等名
      2021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
  • [図書] 養殖ビジネス増刊 (2024年3月号)- イチから学ぶ種苗生産と遺伝的改良2024

    • 著者名/発表者名
      坂本 崇(分担執筆)
    • 総ページ数
      168
    • 出版者
      緑書房
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 新版 魚病学概論2020

    • 著者名/発表者名
      小川和夫、飯田貴次 編 第2章 - 2. 耐病性育種(坂本崇)
    • 総ページ数
      204
    • 出版者
      恒星社厚生閣
    • ISBN
      9784769916543
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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