トラフグ性決定遺伝子の遺伝学的同定とその応用

• 研究課題/領域番号: 24380102
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 水産学一般
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 菊池 潔 東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (20292790)
• 連携研究者: 田角 聡志 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 特任助教 (90359646) ; 末武 弘章 福井県立大学, 海洋生物資源学部, 准教授 (00334326)
• 研究協力者: 水野 直樹 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 技術専門職員 ; 城 夕香 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 技術専門職員 ; 藤田 真志 東京大学, 大学院農学生命科学研究科, 技術職員
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円); 2014年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2013年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 性決定 / 生殖 / 遺伝 / 遺伝的多様性

研究成果の概要

家畜などの経済動物の性統御には性決定遺伝子の情報が利用されている。水産分野においても性統御は重要なテーマであるが、性決定遺伝子が同定された例は研究開始時にはなかった。本研究では重要水産生物であるトラフグを材料として、性決定遺伝子の探索をおこなった。その結果、Amhr2遺伝子上にある一塩基多型がトラフグの性を決定していることを見出した。次に、この情報を利用して、迅速な性判別法を開発した。さらに、マーカーアシスト選抜により、トラフグの全雄作製に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Screening of candidate genes encoding proteins expressed in pectoral fins of fugu Takifugu rubripes, in relation to habitat site of parasitic copepod Caligus fugu, using suppression subtractive hybridization. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tasumi S, Norshida I, Boxshall GA, Kikuchi K, Suzuki Y, Ohtsuka S.
  • 雑誌名: Fish Shellfish Immunol. 巻: 44 ページ: 356-364
  • 査読あり
• [雑誌論文] A microsatellite-based genetic linkage map and putative sex-determining genomic regions in Lake Victoria cichlids. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kudo Y., Nikaido M., Kondo A., Suzuki H., Yoshida K., Kikuchi K., Okada N.
  • 雑誌名: Gene 巻: 560 号: 2 ページ: 156-164
  • DOI: 10.1016/j.gene.2015.01.057
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] トラフグ凍結精子の家庭用冷蔵庫での二次保存 (2015)
  • 著者名/発表者名: 細谷将・水野直樹・城夕香・藤田真志・鈴木譲・菊池潔
  • 雑誌名: 水産技術 巻: 7 ページ: 85-88
  • NAID: 40020458374
  • 査読あり
• [雑誌論文] An efficient molecular technique for sexing tiger pufferfish (fugu) and the occurrence of sex reversal in a hatchery population. (2014)
  • 著者名/発表者名: Matsunaga, T., Ieda, R., Hosoya, S., Kuroyanagi, M., Suzuki, S., Suetake, H., Tasumi, S., Suzuki, Y., Miyadai, T., Kikuchi, K.
  • 雑誌名: Fish. Sci. 巻: 80 号: 5 ページ: 933-942
  • DOI: 10.1007/s12562-014-0768-0
  • NAID: 130005091912
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Rearing Takifugu rubripes larvae in communal tanks: paternal genetic contribution to survivability. (2014)
  • 著者名/発表者名: Hosoya, S., Mizono, N. Kikuchi, K., Kurokura, H.
  • 雑誌名: Fish. Sci. 巻: 80 号: 5 ページ: 1037-1043
  • DOI: 10.1007/s12562-014-0795-x
  • NAID: 40020207484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a multiplex PCR assay for population genetic analysis of the tiger puffer Takifugu rubripes using 16 microsatellite DNA loci. (2014)
  • 著者名/発表者名: Katamachi D., Ikeda M., Sato T., Suzuki S., Kikuchi, K., Ojima D.
  • 雑誌名: Aquaculture Sci. 巻: 62 ページ: 55-63
  • NAID: 130005062545
  • 査読あり
• [雑誌論文] トラフグにおける1塩基の性決定-性決定遺伝子の誕生と死（特集 愛と性の科学） (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 雑誌名: 科学 巻: 84 ページ: 770-772
• [雑誌論文] 移り変わる性決定遺伝子―魚類の性決定遺伝子同定からみえてきた風景― (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 雑誌名: 生物科学 巻: 65 ページ: 136-145
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] ホルモンによる性転換と遺伝マーカーによる超オスの作出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔, 細谷将
  • 雑誌名: 養殖ビジネス 巻: 51 ページ: 36-39
• [雑誌論文] Development of a multiplex PCR assay for population genetic analysis of the tiger puffer Takifugu rubripes using 16 microsatellite DNA loci (2014)
  • 著者名/発表者名: Daisuke KATAMACHI, Minoru IKEDA, Takafumi SATO, Shigenori SUZUKI, Kiyoshi KIKUCHI and Daisuke OJIMA
  • 雑誌名: Aquaculture Science 巻: 62
  • NAID: 130005062545
  • 査読あり
• [雑誌論文] New approach for fish breeding by chemical mutagenesis: establishment of TILLING method in fugu (Takifugu rubripes) with ENU mutagenesis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kuroyanagi M, Katayama T, Imai T, Yamamoto Y, Chisada S, Yoshiura Y, Ushijima T, Matsushita T, Fujita M, Nozawa A, Suzuki Y, Kikuchi K, Okamoto H.
  • 雑誌名: BMC Genomics 巻: 14 号: 1 ページ: 786-786
  • DOI: 10.1186/1471-2164-14-786
  • 査読あり
• [雑誌論文] Genomic regions of pufferfishes responsible for host specificity of a monogenean parasite Heterobothrium okamotoi. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hosoya S, Kido S, Hirabayashi Y, Kai W, Kinami R, Yoshinaga T, Ogawa K, Suetake H, Kikuchi K, Suzuki Y.
  • 雑誌名: Int. J. Parasitol. 巻: 43 号: 11 ページ: 909-915
  • DOI: 10.1016/j.ijpara.2013.06.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel sex-determining genes in fish and sex chromosome evolution (2013)
  • 著者名/発表者名: Kikuchi K, Hamaguchi S.
  • 雑誌名: Developmental Dynamics 巻: 242 号: 4 ページ: 339-353
  • DOI: 10.1002/dvdy.23927
  • 査読あり
• [雑誌論文] 魚類の性統御 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔，細谷将，田角聡志
  • 雑誌名: アクアネット 巻: 16 ページ: 42-47
• [雑誌論文] 魚類の性決定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔，細谷将，田角聡志
  • 雑誌名: 動物遺伝育種研究 巻: 41 号: 1 ページ: 37-48
  • DOI: 10.5924/abgri.41.37
  • NAID: 10031190360
  • ISSN: 1345-9961, 1884-3883
  • 査読あり
• [雑誌論文] The genetic architecture of growth rate in juvenile Takifugu species (2013)
  • 著者名/発表者名: Hosoya, S., et al.
  • 雑誌名: Evolution 巻: 67 ページ: 590-598
  • 査読あり
• [雑誌論文] 魚類性決定遺伝子の多様性と進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔, 濱口哲
  • 雑誌名: 細胞工学 巻: 32 ページ: 164-169
• [雑誌論文] A Trans-species Missense SNP in Amhr2 is Associated with Sex Determination in the Tiger Pufferfish, Takifugu rubripes (fugu) (2012)
  • 著者名/発表者名: Kamiya, T., Kai, W., Tasumi, S., Oka, A., Matsunaga, T., Mizuno, N., Fujita, M., Suetake, H., Suzuki, S., Hosoya, S., Tohari, S., Brenner, S., Miyadai, T., Venkatesh, B., Suzuki, Y., and Kikuchi, K.
  • 雑誌名: PLoS Genet 巻: 8 号: 7 ページ: e1002798-e1002798
  • DOI: 10.1371/journal.pgen.1002798
  • 査読あり
• [雑誌論文] Early T-cell and thymus development in Japanese eel Anguilla japonica (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawabe, M., et al.
  • 雑誌名: Fisheries Science 巻: 78 ページ: 539-547
  • 査読あり
• [雑誌論文] フグのゲノム地図作製と性統御および育種への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔, 甲斐渉
  • 雑誌名: 日本水産学会誌 巻: 78 ページ: 269-269
  • NAID: 10030124122
• [雑誌論文] ゲノム育種によりトラフグの優良品種作出をめざす (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木譲, 菊池潔
  • 雑誌名: 日本水産学会誌 巻: 78 ページ: 88-88
  • NAID: 10030024794
• [学会発表] Amhr2Y型遺伝子はトラフグを雄化する－トランスジェニック海産魚による機能解析－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 家田梨櫻・神谷隆史・渥美九郁・藤田真志・細谷将・鈴木重則・鈴木譲・田角聡志・菊池潔
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] ブリ性決定遺伝子座の連鎖不平衡解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小山喬・吉田一範・尾崎照遵・青木純哉・荒木和男・細谷将・菊池潔・坂本 崇
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] ゲノム情報から推定する種分化と交雑の歴史-トラフグ近縁12魚類の全ゲノム比較- (2015)
  • 著者名/発表者名: 細谷将・田角聡志・小林久人・菊池潔
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] 集団ゲノミクスで探るゲノム上に残された家魚化の痕跡-宮城県産ギンザケ品種の解析- (2015)
  • 著者名/発表者名: 細谷将・菊池潔・永島宏・小野寺淳一・杉本晃一・佐藤 好・松崎圭佑・熊谷明・上田賢一・八杉公基・永野 惇・黒川忠英
  • 学会等名: 平成27年度日本水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-27 – 2015-03-31
• [学会発表] 有用遺伝子の探索・同定・選抜・編集 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 平成 27 年度日本水産学会水産増殖懇話会第 1 回講演会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-03-27
  • 招待講演
• [学会発表] 魚類の性決定遺伝子たちーフグ近縁種群を中心としてー (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 新学術領域研究「複合適応形質進化」公開シンポジウム
  • 発表場所: 千葉
  • 年月日: 2014-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] 魚類の多様な性決定遺伝子について (2014)
  • 著者名/発表者名: 家田梨櫻・青木勇磨・細谷将・田角聡志・菊池潔
  • 学会等名: 浜名湖をめぐる研究者の会
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2014-12-06
• [学会発表] 連鎖および連鎖不平衡マッピングによる表現型原因遺伝子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔・細谷将
  • 学会等名: 2014 年度日本魚類学会年会シンポジウム
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-11-17
  • 招待講演
• [学会発表] フグの性決定遺伝子 最近の研究報告 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 第9会Dmyの会
  • 発表場所: 栃木
  • 年月日: 2014-11-15 – 2014-11-16
• [学会発表] ゲノム情報の整備と活用による新しい性決定遺伝子の同定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 名古屋大学リーディングプログラム学生企画セミナー「バイオインフォマティクスへの招待」
  • 発表場所: 愛知
  • 年月日: 2014-10-31
  • 招待講演
• [学会発表] 海産魚のゲノム編集-不透明で油球をもつ粘着卵を産むトラフグの場合- (2014)
  • 著者名/発表者名: 家田梨櫻・藤田真志・松田勝・木南竜平・鈴木重則・末武弘章・細谷将・田角聡志・菊池潔
  • 学会等名: 平成26年度日本水産学会秋期大会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2014-09-20 – 2014-09-21
• [学会発表] 数百万年でゲノムはどれほど分化するのだろうか？ -近縁６魚種間の全ゲノム比較- (2014)
  • 著者名/発表者名: 細谷将，田角聡志，菊池潔
  • 学会等名: 2013年度水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] 性転換を利用したクサフグ性決定遺伝子座の解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 家田梨櫻，田島祥太，藤田真志，細谷将，田角聡志，菊池潔
  • 学会等名: 2013年度水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] 複数個体の全ゲノム解読による表現型原因遺伝子の同定の試み (2014)
  • 著者名/発表者名: 細谷将，八谷剛史，田島祥太，家田梨櫻，藤田真志，田角聡志，菊池潔
  • 学会等名: 2013年度水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] トラフグ凍結精子における家庭用冷蔵庫での二次保存 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水野直樹，細谷将，城夕香，藤田真志，菊池潔
  • 学会等名: 2013年度水産学会春季大会
  • 発表場所: 北海道
• [学会発表] 移り変わる性決定遺伝子ーフグ近縁種群を材料としてー (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 日本動物学中部支部会会公開シンポジウム
  • 発表場所: 愛知
  • 招待講演
• [学会発表] Evolution of : sex determining mechanisms in fugu fish (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Kikuch
  • 学会等名: International workshop: Sex determination in dragonas, frogs and fugu fish (invited)
  • 発表場所: 広島
  • 年月日: 2013-03-06
• [学会発表] フグ類の表現型多様化の遺伝基盤 : 遡河回遊性の獲得など (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 日本生態学会第60回全国大会自由集会
  • 発表場所: 静岡(招待)
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] フグ近縁種群における性決定遺伝子の移り変わり (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 第7回Dmyの会/第2回新潟大学系統生物研究センター研究集会
  • 発表場所: 栃木(招待)
  • 年月日: 2013-03-05
• [学会発表] 200万年でどれほどゲノムは分化するのだろうか？-近縁魚種間の全ゲノム比較- (2013)
  • 著者名/発表者名: 家田梨櫻，細谷将，田角聡志，菊池潔
  • 学会等名: 日本動物遺伝育種学会第15回大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] フグでやっていることとやりたいこと (2013)
  • 著者名/発表者名: 細谷将，家田梨櫻，甲斐渉，山野上祐介，菊池潔
  • 学会等名: 次世代シーケンサー現場の会2013
  • 発表場所: 兵庫
• [学会発表] 表現型多様化のゲノム基盤解明を目指した近縁複数種のゲノム比較：フグを材料として (2013)
  • 著者名/発表者名: 細谷将，山野上祐介，甲斐渉，菊池潔
  • 学会等名: 日本進化学会第15回東京大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 性決定遺伝子はなぜ移り変わるのか？-その遷移を促す遺伝基盤の探求- (2013)
  • 著者名/発表者名: 家田梨櫻，細谷将，田角聡志，菊池潔
  • 学会等名: 特定領域ゲノム支援拡大班会議2013
  • 発表場所: 兵庫
• [学会発表] Rapid turnover of sex chromosomes in fugu and related species (2013)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Kikuchi
  • 学会等名: International mini symposium: Mechanisms and functions of sex chromosome turnover.
  • 発表場所: 静岡
  • 招待講演
• [学会発表] トラフグの雄型性決定遺伝子はクサフグを雄化する (2013)
  • 著者名/発表者名: 家田梨櫻, ら
  • 学会等名: 2012年度水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] トラフグ属魚類における性決定遺伝子座の変遷 : 新しい性決定遺伝子たちの抬頭 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田島祥太, ら
  • 学会等名: 2012年度水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] ゲノム情報の水産育種への活用 : フグ性決定遺伝子の話を中心に (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 本動物遺伝育種学会第18回動物遺伝育種シンポジウム
  • 発表場所: 宮城(招待)
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] 性決定遺伝子が移りかわる現象の解明 : フグ近縁種群を用いて表現型多様化の遺伝的基盤を探る (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔, ら
  • 学会等名: 新学術領域研究「複合適応形質進化の遺伝子基盤解明」平成24年度公開シンポジウム
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] トラフグ稚魚の雌雄判別と雄の作出について (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 学会等名: 第9回アクアカルチャーネットワーク懇話会
  • 発表場所: 佐賀(招待)
  • 年月日: 2012-08-23
• [学会発表] 組み換え抑制がない性決定遺伝子座における選択の痕跡 : フグの場合 (2012)
  • 著者名/発表者名: 渥美九郁, ら
  • 学会等名: 日本進化学会第14回東京大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] 性決定遺伝子が移りかわる現象の理解に向けて : トラフグの性決定遺伝子の同定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔, ら
  • 学会等名: 日本進化学会第14回東京大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-08-21
• [学会発表] 超雄トラフグ(YY型魚)の作出とその生存率 (2012)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔, ら
  • 学会等名: 2012年度水産学会春季大会
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Fine mapping of the sex-determining locus in fugu (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Kikuchi, et al.
  • 学会等名: The International Symposium on Aquaculture Genetics XI
  • 発表場所: Auburn, USA
• [学会発表] THE SEX-DETERMINING LOCI IN FUGU AND ITS RELATED SPECIES (2012)
  • 著者名/発表者名: Kiyoshi Kikuchi, et al.
  • 学会等名: SIXTH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON VERTEBRATE SEX DETERMINATION
  • 発表場所: Kona, USA
• [図書] 魚類遺伝育種学（10章担当、水産育種におけるゲノム情報の利用） (2014)
  • 著者名/発表者名: 菊池潔
  • 出版者: 京都大学出版
• [図書] フグ研究とトラフグ生産技術の最前線(第6章の執筆) (2012)
  • 著者名/発表者名: 鈴木讓, 菊池潔
  • 総ページ数: 15
  • 出版者: 恒星社厚生閣
• [備考] 男と女はどれくらい違う？ たった１つのDNA塩基で性別が決まるトラフグの事例
  • URL: http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/editors-choice/fugu-sex-determined-by-single-nucleotide/
• [備考] 東京大学大学院農学生命科学研究科附属水産実験所
  • URL: http://www.se.a.u-tokyo.ac.jp/research.html
• [備考]
  • URL: http://www.se.a.u-tokyo.ac.jp/research.html