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2018 年度 実績報告書

脊椎動物の陸上進出を促した精子・生殖様式の多様化機構の解明:カジカ魚類の比較から

研究課題

研究課題/領域番号 16H04841
研究機関大阪市立大学

研究代表者

安房田 智司  大阪市立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (60569002)

研究分担者 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)
古屋 康則  岐阜大学, 教育学部, 教授 (30273113)
武島 弘彦  総合地球環境学研究所, 研究部, 外来研究員 (50573086)
柴 小菊  筑波大学, 生命環境系, 助教 (70533561)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード精子 / カジカ科魚類 / 交尾 / 精子競争 / 卵の保護 / 産卵管 / 種間比較 / 種内変異
研究実績の概要

最終年度である平成30年度は、海産カジカ科魚類における(1)分子系統樹の作成、(2)タイドプールに生息するカジカ科魚類の産卵場所調査、(3)系統種間比較解析を行った。
(1)分子系統樹の作成:当初はミトコンドリアゲノム配列(16kbp)を決定する予定であったが、核ゲノムも含めた解析がより有効だとの結論に至り、RNAseqを利用した系統解析を行った。その結果、ミトコンドリアゲノム配列16kbpでは正確な系統樹の構築に至らないが、核ゲノムも含めた100kbp以上の配列を使うと非常に正確な系統樹が得られることが分かった。
(2)タイドプールに生息するカジカ科魚類の産卵場所調査:茨城に生息するイダテンカジカやムツカジカについては、未だに産卵場所が不明であった。そこで、同じ場所で時期を変えて調査した。成熟した個体は多数見つかったが、人間が近づけないような波の荒い場所で産卵しているためか、産卵場所の特定には至らなかった。しかし、2種については精子のデータを十分揃えることができた。この他、佐渡島で希少なフタスジカジカの採集に成功し、繁殖様式と精子特性を明らかにすることができた。
(3)系統種間比較解析:正確な系統樹はまだ未完成ではあるが、ミトコンドリアと核の部分配列の分子系統樹を用いた系統種間比較解析により、大きく次のことが明らかとなった。1. 精子の鞭毛の長さや遊泳速度は交尾行動とは関係なく、精子競争がより長くて速い精子を進化させる。2. 交尾種の雄では外部交尾器を発達させること、精子の頭部が伸長すること、精子は海水での運動能力を失い、雌の体内の環境である等張液のみで遊泳すること、が分かった。3. ホヤやカイメンに産卵する卵寄託種は、利用する宿主種やサイズに応じて産卵管や産卵行動を進化させていた。本研究で得られた一連の成果は、国内外の学会で発表した。また、投稿論文としても発表を行った。

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

    (24件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (5件)

  • [国際共同研究] サンフランシスコ州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      サンフランシスコ州立大学
  • [雑誌論文] Host selection and ovipositor length in eight sympatric species of sculpins that deposit their eggs into tunicates or sponges2019

    • 著者名/発表者名
      Awata Satoshi, Sasaki Haruka, Goto Tomohito, Koya Yasunori, Takeshima Hirohiko, Yamazaki Aya, Munehara Hiroyuki
    • 雑誌名

      Marine Biology

      巻: 166 ページ: 59

    • DOI

      10.1007/s00227-019-3506-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal methods to fix fish sperm for optical microscopic observation: comparisons among different fixative solutions using sperms of copulatory and non-copulatory marine fishes2019

    • 著者名/発表者名
      Ito Takeshi, Awata Satoshi
    • 雑誌名

      Ichthyological Research

      巻: 66 ページ: 307-315

    • DOI

      10.1007/s10228-018-0672-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gene expression of antifreeze protein in relation to historical distributions of Myoxocephalus fish species2018

    • 著者名/発表者名
      Yamasaki A., Nishimiya Y., Tsuda S., Togashi K., Munehara H.
    • 雑誌名

      Marine Biology

      巻: 165 ページ: 181

    • DOI

      10.1007/s00227-018-3440-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Microscopic analysis of sperm movement: links to mechanisms and protein components2018

    • 著者名/発表者名
      Inaba Kazuo, Shiba Kogiku
    • 雑誌名

      Microscopy

      巻: 67 ページ: 144-155

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfy021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Release of Sticky Glycoproteins from Chlamydomonas Flagella During Microsphere Translocation on the Surface Membrane2018

    • 著者名/発表者名
      Kamiya Ritsu, Shiba Kogiku, Inaba Kazuo, Kato-Minoura Takako
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 35 ページ: 299-305

    • DOI

      10.2108/zs180025

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Unique Seminal Plasma Protein, Zona Pellucida 3-Like Protein, has Ca2+ -Dependent Sperm Agglutination Activity2018

    • 著者名/発表者名
      Ugwu Stanley Ifeanyi, Shiba Kogiku, Inaba Kazuo, Morita Masaya
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 35 ページ: 161-171

    • DOI

      10.2108/zs170150

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ca2+ efflux via plasma membrane Ca2+-ATPase mediates chemotaxis in ascidian sperm2018

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Kaoru, Shiba Kogiku, Nakamoto Ayako, Ikenaga Jumpei, Matsunaga Shigeru, Inaba Kazuo, Yoshida Manabu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 ページ: 16622

    • DOI

      10.1038/s41598-018-35013-2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 海産の卵寄託魚では宿主の種類やサイズの違いが産卵管形態の種内変異を生み出す2019

    • 著者名/発表者名
      安房田智司,五十嵐直,瓜生知史,古屋康則,宗原弘幸
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
  • [学会発表] 交尾に伴う精子の進化は海産魚類でどの程度共通しているか?近縁種同士の比較から2019

    • 著者名/発表者名
      伊藤岳,守田昌哉,稲葉一男,柴小菊,本間光雄,安房田智司
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
  • [学会発表] Adaptive introgression facilitates colonization of high-temperature environments in the Japanese fluvial sculpin Cottus2019

    • 著者名/発表者名
      Ito, R., Mishina, T., Takeshima, H., Tahara, D., Watanabe, K.
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
  • [学会発表] 魚類の多様な繁殖生態とその進化―アラスカの海からアフリカの湖まで―2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      NPO自然大学校・講座部マイスター
    • 招待講演
  • [学会発表] 魚類行動生態学,そのおもしろさと次世代研究2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 学会等名
      2018年度日本魚類学会年会設立50周年記念シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 体外受精から体内受精へ:バイカルカジカ類における精子の進化2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤岳,木下泉,東島昌太郎,田原大輔,後藤晃,Sideleva Valentina,安房田智司
    • 学会等名
      2018年度日本魚類学会年会
  • [学会発表] Host species utilization generates intraspecific variations in ovipositor morphology of marine fishes that oviposit into tunicates or sponges2018

    • 著者名/発表者名
      Awata Satoshi, Igarashi Nao, Uryu Tomonobu, Koya Yasunori, Munehara Hiroyuki
    • 学会等名
      ISBE 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Copulatory behavior and sperm competition drive the evolution of sperm characteristics in sculpins2018

    • 著者名/発表者名
      Ito Takeshi, Morita Masaya, Shiba Kogiku, Inaba Kazuo, Munehara Hiroyuki, Yamazaki Aya, Koya Yasuhori, Takeshima Hirohiko, Awata Satoshi
    • 学会等名
      ISBE 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] マイクロサテライト DNA 分析によるアユカケの遺伝的集団構造2018

    • 著者名/発表者名
      大橋慎治,武島弘彦,田原大輔
    • 学会等名
      2018年度日本魚類学会年会
  • [学会発表] cAMP modulates Ca2+-mediated regulation of sperm flagellar waveform2018

    • 著者名/発表者名
      Shiba Kogiku, Sakano Taichi, Furuta Toshiaki, Fujiwara Eiji, Baba A Shoji, Inaba Kazuo
    • 学会等名
      XIII International Symposium on Spermatology (ISS)
    • 国際学会
  • [図書] 魚類学の百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      安房田智司
    • 総ページ数
      756
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      978-4621303177
  • [備考] 大阪市立大学理学部生物学科HP

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/bio_list.html

  • [備考] 大阪市立大学動物機能生態学研究室HP

    • URL

      http://www.sci.osaka-cu.ac.jp/biol/asoci/

  • [備考] 大阪市立大学研究者総覧

    • URL

      https://research-soran17.osaka-cu.ac.jp/html/100000521_ja.html

  • [備考] 大阪市立大学プレスリリース

    • URL

      https://www.osaka-cu.ac.jp/ja/news/2019/190418

  • [備考] 新潟大学佐渡自然共生科学センター臨海実験所写真館

    • URL

      https://www.sc.niigata-u.ac.jp/sc/sadomarine/pictures.html

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公開日: 2019-12-27  

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