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甲殻類の繁殖行動を制御する分子基盤:フェロモンとその機能の多様性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K27002
補助金の研究課題番号 23H02309 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分40040:水圏生命科学関連
研究機関東京海洋大学

研究代表者

神尾 道也  東京海洋大学, 学術研究院, 教授 (30578852)

研究分担者 脇本 敏幸  北海道大学, 薬学研究院, 教授 (70363900)
和田 哲  北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40325402)
千葉 晋  東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (00385501)
山家 秀信  東京農業大学, 生物産業学部, 准教授 (40423743)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円)
2026年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2025年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2024年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード天然物化学 / 生物活性物質 / 化学感覚 / 水産動物 / ケミカルコミュニケーション / フェロモン / 甲殻類 / 化学生態学 / 海洋生物学 / ケミカルエコロジー / 生理活性物質 / コミュニケーション / 行動 / 化学
研究開始時の研究の概要

甲殻類が性フェロモンを用いて交信することは知られているが、一言で性フェロモンと言っても、その役割は様々であり、求愛と交尾の合図に加え、配偶者の質(卵の量等)を測る目安、他個体の性転換を抑えて社会構造を安定化させる抑制剤、などが考えられている。本課題はこれらの役割を検証し、フェロモンがどのような物質群なのか、そしてそれらが作られる過程も明らかにする。研究結果は選択的捕獲によるエビ・カニを含む水産資源資源管理や水産養殖の効率化への基礎的な知見を提供する。

研究実績の概要

2023年度は実験設備の整備を含んだ研究全体の準備を行った。クリガニに関しては5月に北海道大学臼尻実験所にて採集を行い、十分な数の脱皮前メスとそれをを抱いたオスの交尾前ガードペア、脱皮後交尾し交尾栓を持ちながら単独で歩行する交尾後メス、そして単独のオスを捕獲した。これらを実験所にて一時飼育しながら採尿を行い、オス尿約300ml、メス尿約1300mlを採取し、求愛フェロモン精製を開始するための十分な試料を得た。この試料を、脱塩装置で処理した。さらに、東京海洋大学品川キャンパスに冷却水槽を増設し、飼育可能数を拡充した。この飼育設備を用いて飼育したオスを用いて、抱卵メス尿の活性試験、NAGLの活性試験を行った。また、交尾済みのメスも品川にて飼育し、産卵、抱卵させ、抱卵メスの尿を採集した。東京農業大学オホーツクキャンパスにも冷却器を備えた飼育施設を設置しクリガニとトゲクリガニ間の種特異性を検証するための行動実験の準備を整えた。
タラバエビ類の研究においては、研究用水槽システムの構築とフェロモンに対する反応を観察するための行動実験の条件検討を行った。
ヤドカリ類においては、行動実験用設備の構築と、それを用いたフェロモン検出のための行動実験の条件検討、フェロモンを用いた個体間の相互作用の観察を行った。
フェロモンの生合成酵素を探索するための基盤として、クリガニの求愛フェロモン産生器官と考えられているメスの触覚腺の摘出法の検討を行った。また、交尾フェロモン放出期間と考えられている鰓周辺の解剖と、分別方法の検討を進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度は各研究テーマ実施のための基盤整備を目的とし、それを完了したため概ね順調に進展していると判断する。

今後の研究の推進方策

今後は各生物群においてフェロモン候補物質の活性を試験する。またクリガニにおいては尿試料からのフェロモンの精製を進め、また触覚腺のトランスクリプトームを作成してフェロモン候補物質の生合成遺伝子を探索する。さらにクリガニートゲクリガニ間での種特異性の検証を行う。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [学会発表] クリガニTelmessus cheiragonus抱卵メス尿のフェロモン活性2023

    • 著者名/発表者名
      神尾道也、七條琳太郎、家後勇樹、永井宏史、脇本敏幸、和田 哲、山家秀信
    • 学会等名
      第15回化学生態学研究会(函館市)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Sex pheromones in helmet crab Telmessus cheiragonus.2023

    • 著者名/発表者名
      Michiya Kamio(KEY NOTE SPEAKER)
    • 学会等名
      3rd International Conference on Agriculture, Animal Science and Food Technology、(インターネット開催)Trenggau、 Malaysia (ICAFT2023).
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Metabolic characterization and disease biomarkers in Caribbean spiny lobster, Panulirus argus.2023

    • 著者名/発表者名
      Qin Boyu, Michiya Kamio, Hiroshi Nagai, Erica Ross, Jan Tebben, Tilmann Harder, Charles Derby, Donald Behringer
    • 学会等名
      日本甲殻類学会第 61 回大会(東京)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] "求愛・交尾時期以外でもクリガニのメス尿中に性フェロモンが含まれる 可能性について"2023

    • 著者名/発表者名
      "神尾道也・七條琳太郎・家後勇樹・永井宏史(海洋大)・脇本敏幸・ 和田 哲・山家秀信."
    • 学会等名
      日本甲殻類学会第 61 回大会(東京)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Disease biomarkers and metabolic characterization in the urine and hemolymph of the Caribbean spiny lobster, Panulirus argus.2023

    • 著者名/発表者名
      Boyu Qin・神尾道也・永井宏史・三浦那々・Erica Ross・Jan Tebben・Tilmann Harder・Charles Derby・Donald Behringer.
    • 学会等名
      令和6年度日本水産学会大会春季大会(東京)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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