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2021 年度 実績報告書

国産ゲノム編集技術による海産魚の新品種作出

研究課題

研究課題/領域番号 19H00951
研究機関九州大学

研究代表者

松山 倫也  九州大学, 農学研究院, 特任教授 (00183955)

研究分担者 太田 耕平  九州大学, 農学研究院, 教授 (10585764)
長野 直樹  宮崎大学, 農学部, 教授 (50437943)
大賀 浩史  九州大学, 農学研究院, 学術研究員 (60792299)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード国産ゲノム編集技術 / Plutinum TALEN / マサバ / 共喰い / 新品種
研究実績の概要

Plutinum TALENを用いてアルギニン・バソトシン受容体(AVTR-V1a2)遺伝子をノックアウト(KO)したマサバのF3世代およびF4世代を用いて、他個体への攻撃行動と成長に関する形質を評価した。
稚魚の攻撃行動は、以下の方法で評価した。①5Lの小型水槽に収容した稚魚15尾の遊泳行動をビデオ撮影した。②撮影開始30分以降の動画データに含まれる共喰いを含む攻撃行動を、独自に開発した行動解析ソフトで定量化した。③撮影開始前と終了時の水槽内の溶存酸素量(DO)を測定した。一方、F4世代のKO群と野生型(WT)群の受精卵(約7000個)を200L水槽に収容し、同一条件で飼育した孵化後30日までの生残率と10日ごとの体長・体重を測定した。また、両群から孵化後10、20、30、45、60日の稚魚を採集し、avtr v1a2の発現量をqPCRで解析した。さらに、KO群(F4世代)とWT群の未成魚(体長約17cm)を1t水槽において同一給餌条件で飼育し、翌日の排泄物重量と飼育開始5週間後の体長・体重を測定した。
KO群の攻撃行動の回数はWT群のそれと比べて、F3世代で46%(p<0.05)、F4世代では28%低下(p>0.05)した。また、KO群はWT群と比較して低いDO減少率を示した(p<0.001)。一方、孵化後30日までの体長・体重および生残率は両群で差が認められなかった。avtr v1a2発現量は、孵化後45、60日のKO群でWT群と比較して低かった(p<0.05)。さらに、未成魚の飼育試験では、KO群の排泄物重量がWT群に比べて26%低下した(p>0.05)。一方で、体重は11%増加(p<0.05)していた。以上の結果より、AVTR-V1a2遺伝子KOマサバの稚魚では、他個体への攻撃行動および酸素消費量の低下が認められ、未成魚期では優れた成長を示すことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

備考

九州大学農学研究院に、2020年に設置された研究センターで、5つの研究ユニットから構成されている。基礎研究・技術開発から社会実装・流通までを包括した、新しい魚類養殖産業を創出し、地域および我が国の養殖産業の振興ならびにタンパク質供給の安全保障に貢献することを目的としている。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Development of a chub mackerel with less aggressive fry stage by genome editing of arginine vasotocin receptor V1a22023

    • 著者名/発表者名
      Ohga H, Shibata K, Sakanoue R, Ogawa T, Kitano H, Kai S, Ohta K, Nagano N, Nagasako T, Uchida S, Sakuma T, Yamamoto T, Kim S, Tashiro K, Kuhara S, Fujiwara A, Kazeto Y, Kobayashi T, Matsuyama M
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: No. 3190

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30259-x

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ゲノム編集により作出された“おとなしいマサバ”の形質評価2022

    • 著者名/発表者名
      小川拓摩,大賀浩史,Mohapatra Sipra,Chakraborty Tapas,太田耕平,長野直樹,長迫智也,内田誠一,藤原篤志,佐久間哲史,山本卓,松山倫也
    • 学会等名
      令和4年度日本水産増殖学会
  • [学会発表] Genome-edited “modest mackerel” for aquaculture2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Ogawa, Hirofumi Ohga, Sipra Mohapatra, Tapas Chakraborty,Kohei Ohta, Naoki Nagano,Tomoya Nagasako, Seiichi Uchida, Atsushi Fujiwara, Tetsushi Sakuma, Takashi Yamamoto, Michiya Matsuyama
    • 学会等名
      RASHI 2022 (Responsible Aquaculture & Sustainable Fisheries Interact), India
    • 国際学会
  • [学会発表] 九州大学における養殖研究とアウトリーチ2022

    • 著者名/発表者名
      松山倫也
    • 学会等名
      令和4年度第2回水産増殖懇話会講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] SDF-1/CXCR4シグナル阻害によるカタクチイワシの不妊化手法の開発2022

    • 著者名/発表者名
      八尋逸清,Tapas Chakraborty,太田浩平,松山倫也
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] DNA methylation patterning at regulatory regions of two gonadotropin genes in the marine cultured fish, chub mackerel (Scomber japonicus)2022

    • 著者名/発表者名
      Galotta M, Chakraborty T, Nagano N, Itoh T, Matsuyama M, Ohta K.
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会春季大会
  • [学会発表] Optimizing a cost-effective target bisulfite sequencing method to study DNA methylation patterns in fish model Scomber japonicus2022

    • 著者名/発表者名
      Galotta M, Mohapatra S, Tapas C, Nagano N, Itoh T, Matsuyama M, Ohta K
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会秋季大会
  • [学会発表] 海産魚における生殖幹細胞の長期培養法2022

    • 著者名/発表者名
      水村航大,Chakraborty Tapas,八尋逸清,太田耕平,長濱嘉孝,松山倫也
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会秋季大会
  • [学会発表] マサバ生殖腺組織の筋内移植による配偶子形成2022

    • 著者名/発表者名
      八尋逸清,Chakraborty Tapas,河崎敏広,酒井則良,太田耕平,松山倫也
    • 学会等名
      令和4年度日本水産学会秋季大会
  • [図書] これからの水産物の供給における養殖業の役割と課題2022

    • 著者名/発表者名
      松山倫也
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      食品分析開発センターSUNATECメールマガジン
  • [備考] 九州大学大学院農学研究院附属アクアバイオリソース創出センター

    • URL

      https://www.agr.kyushu-u.ac.jp/abric/

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公開日: 2023-12-25  

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