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2018 年度 実績報告書

魚類の交雑に起因する特異な発生・生殖の分子機構解明と育種応用

研究課題

研究課題/領域番号 15H02457
研究機関北海道大学

研究代表者

荒井 克俊  北海道大学, 高等教育推進機構, 特任教授 (00137902)

研究分担者 藤本 貴史  北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (10400003)
山羽 悦郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (60191376)
宗原 弘幸  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (80212249)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード水産学 / 農林水産物 / 発生・分化 / 遺伝学 / バイオテクノロジー / 雑種 / クローン / 倍数体
研究実績の概要

1.異種間受精と初期発生:ゼブラフィッシュ雌×スポッテッドダニオ雄雑種雄は異数体精子を形成し、その戻し交配子孫はほぼ致死性であった。キンギョ雌×カワバタモロコ雄二倍体雑種は致死であったが、雑種細胞をキンギョ胞胚に移植した場合、正常仔魚が生じた。この組合わせの三倍体雑種は生存性で、その始原生殖細胞をキンギョに移植した時、増殖が見られた。キンギョ雌×ヒナモロコ雄の二倍体雑種は致死的であったが、三倍体雑種において生存性が回復した。三倍体化したシロザケ雌×アメマスあるいはオショロコマ雄雑種は不妊であったが、カワマスを雄とした場合、生殖腺の発達が見られた。アメマス雌×サクラマス雄二倍体雑種では多く間性生殖腺が見られたが、一部個体は生殖能力を持つ可能性を示した。
2.非還元配偶子形成機構:ドジョウB系統染色体に特異的な反復配列ManDra-BをプローブとしたFISH解析に成功し、雑種起源が示された。rDNAプローブと併せて2-color-FISHを行ったところ、減数分裂において倍加した姉妹染色体の間で対合が生じることが判明した。従って、異系統に由来し、対合できない染色体が各々倍加し、遺伝的に同一の姉妹染色体間で対合し、疑似的減数分裂を起こすことによりクローン配偶子が生じることが証明された。さらに、A系統の一部染色体に特異的なManDra-Aプローブおよび5S-rDNA領域に特異的なプローブの開発に成功し、より精密な分子細胞遺伝学的解析が可能となった。
3.半クローン生殖:半クローンに特異的な複数の大型中部着糸型を含む染色体構成をマーカーとして、この様な特異的染色体構成が同種交配の繰り返しで遺伝するか否かを調べた結果、2代目で染色体構成が通常の構成に変わったことから、特異的な染色体構成は、母系種との戻し交配第一代目を検出するマーカーになることが示され、集団構造解明が可能になった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件)

  • [国際共同研究] ポーランド科学アカデミー動物生殖食品科学研究所(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      ポーランド科学アカデミー動物生殖食品科学研究所
  • [雑誌論文] Improved procedure for induction of the androgenetic doubled haploids in zebrafish2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Endoh, Takafumi Fujimoto, Etsuro Yamaha, Katsutoshi Arai
    • 雑誌名

      Zebrafish

      巻: 15 ページ: 33-44

    • DOI

      10.1089/zeb.2017.1482

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 魚介類における雑種、倍数体とクローンの研究 40年をふりかえって2018

    • 著者名/発表者名
      荒井克俊
    • 雑誌名

      水産育種

      巻: 48 ページ: 1-50

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Clonal reproduction assured by sister chromosome pairing in dojo loach, a teleost fish2018

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Kuroda, Takafumi Fujimoto, Masaru Murakami, Etsuro Yamaha, Katsutoshi Arai
    • 雑誌名

      Chromosome Research

      巻: 26 ページ: 243-253

    • DOI

      10.1007/s10577-018-9581-4

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] クジメ系半クローン雑種由来の野外組み換え雑種の出現2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木将太・宗原弘幸
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] ゼブラフィッシュ雌×スポッテッドダニオ雄雑種の作出と雑種由来精子を用いた戻し交配2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤充・島文華・浅沼黎・Milos Havelka・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] カラフトマスとサクラマス雑種の生存性と遺伝的性の偏り2019

    • 著者名/発表者名
      島文華・浅沼黎・兼安敬久・市村政樹・高橋英佑・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] サクラマス雌×マスノスケ雄の交雑に由来する二倍体雑種と三倍体雑種の生存と成長2019

    • 著者名/発表者名
      藤本貴史・柴田季子・小亀友也・高橋英佑・山羽悦郎・荒井克俊・足立伸次
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] 系統識別プローブを用いたFluorescence in situ Hybridization(FISH)によるクローンドジョウの交雑起源2019

    • 著者名/発表者名
      黒田真道・柴田季子・村上賢・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] Sperm-Fluorescence in situ Hybridization (Sperm-FISH)を用いた精子のゲノム構成と倍数性判別法2019

    • 著者名/発表者名
      黒田真道・柴田季子・村上賢・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] ドジョウ染色体における5SrDNA領域のFluorescence in situ Hybridization (FISH)2019

    • 著者名/発表者名
      柴田季子・黒田真道・山羽悦郎・藤本貴史・荒井克俊
    • 学会等名
      平成31年度日本水産学会春季大会

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公開日: 2019-12-27  

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