順遺伝学的研究手法を用いた魚類の筋分化に関わる研究

• 研究課題/領域番号: 21K05777
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40040:水圏生命科学関連
• 研究機関: 国立研究開発法人水産研究・教育機構
• 研究代表者: 今村 伸太朗 国立研究開発法人水産研究・教育機構, 水産技術研究所(長崎), 主任研究員 (80510007)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: 筋分化 / 順遺伝学 / ゼブラフィッシュ / 順遺伝学的手法 / 血合筋

研究開始時の研究の概要

食品として利用しやすいよう筋分化を制御することは有用と考えられるが、その遺伝的メカニズムは十分に解明されていない。本研究は小型魚類を養殖魚のモデルとして用い、順遺伝学的手法を用いて筋肉の有用形質を持つ系統を作出する。得られた変異体の性状解析および原因遺伝子の同定を進めることにより、食品としての有用形質発現のメカニズム解明を目指す。

研究実績の概要

魚類筋肉における普通筋と血合筋の分化は遺伝的に制御されている。水産利用の観点からは筋肉に占める血合筋の割合が高く、酸化による褐変が進行することは負の要素であり、品質劣化による賞味期限の短縮を招く。食品として利用しやすいよう筋分化を制御することは有用と考えられるが、その遺伝的メカニズムは解明されていない。本研究では、ゼブラフィッシュを養殖魚のモデルとして用い、順遺伝学的手法を用いて血合筋のサイズが小さい系統を作出することを目的とした。これまでに常法に従い、F2世代の855系統を得、各系統に対して4ペアを交配し、F3世代を得た。それらを対象として凍結切片を作製し、ミトコンドリアおよび筋小胞体を特異的に染色するニトロブルーテトラゾリウム（NBT）染色に対する弱染色性の12系統（1.4%）を同定した。しかし、血合筋が小型化した系統が得られなかったことから、新たに273系統のF2世代を樹立し、戻し交配によってF3世代のスクリーニングを実施している。飼育中に死亡個体が発生しないよう流水で飼育できる環境を整えた。また、より短時間に多数の系統に対して血合筋サイズを判別できるよう簡略化された測定技術の開発を行った。得られた変異体に対して、筋分化のマーカー染色による性状解析、ミトコンドリア生成に関与する遺伝子発現解析を進める。最終的に、魚肉の食品としての有用形質を発現するメカニズムを解明することを目指す。

現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

血合筋が小型化した系統が得られなかったことから、新たに273系統を樹立し、スクリーニングを進めている。そのため、当初の予定より進行が遅れている。

今後の研究の推進方策

現在、新たなF3世代のスクリーニングを実施している。得られた変異体の性状解析を進める。