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2020 年度 実績報告書

海産ワムシ類の遊泳行動制御と仔魚用餌料としての性能評価

研究課題

研究課題/領域番号 20H03063
研究機関長崎大学

研究代表者

萩原 篤志  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 教授 (50208419)

研究分担者 金 禧珍  長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (10823437)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード海産ワムシ類 / 遊泳行動 / 行動制御 / 遺伝子発現解析 / カイアシ類 / ミジンコ類
研究実績の概要

カイアシ類やミジンコ類に匹敵するような活発な遊泳行動をワムシでも発現させ、仔魚用餌料としての価値を向上させることが本研究の目的である。そのためには、1)ワムシの遊泳機能を向上させる因子を求めると共に、2)実際の遊泳行動を活性化する環境要因を求めることが必要であるが、今年度は特に1)に重点をおいた研究を行った。
ワムシの被甲や咀嚼器の組織を強化することが知られている鉄(FeSO4)の添加実験を温帯性と熱帯性の2種のワムシを材料として実施した。鉄に対する耐性の閾値は両者で大きく異なり、温帯ワムシの両性生殖を抑制した鉄の濃度(12-24 ug/mL)でも、熱帯ワムシに対しては単性生殖と両性生殖ともに促進的に働くことがわかった。この違いは、生殖器に蓄積された中性脂肪の量や、発生した活性酸素を除去するCuZnSOD活性と密接に関連していることがわかった。このとき、両種共に鉄濃度の上昇(0-60 ug/mL)にともなって、雌ワムシの遊泳速度が増大し、遊泳速度の最大値は、温帯ワムシでは0.9 mm/秒、熱帯ワムシでは0.8 mm/秒であった。このとき二価鉄の濃度を24 ug/mLとなるよう培養液に添加すれば、ワムシの遊泳機能と生理機能を良好な状態に調節できることが分かった。
次に、エネルギー供与体として原生動物の繊毛運動を活性化することが知られているアルギニンリン酸のワムシ培養への添加効果について検討した。その結果、0.5 mM以上の添加で遊泳速度が低下したことと、遊泳個体の割合が高くなったことから、0.1 mMに設定することによってワムシの遊泳機能を最適化できると判断された。

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

新型コロナ禍による研究室への入室制限期間が4月から約2ヵ月あったが、ワムシの遊泳機能を向上させる因子として鉄とアルギニンリン酸の影響を求めることができた。特に鉄については、温帯性と熱帯性のワムシを比較した知見を得ている。さらに、2022年度から実施予定だった遺伝子発現を開始し、鉄添加の影響を解析した論文が、3月に国際学術誌のChemosphere (IF=5.778)に掲載された。雄ワムシの遊泳速度についても結果が得られていることから、概ね順調に進展していると判断した。

今後の研究の推進方策

ワムシの遊泳機能と生理状態を最適化させた上で、ワムシの逃避行動を誘導させるような悪環境下で培養を行い、ワムシの遊泳速度の変化を解析する予定である。遊泳機能の最適化のための実験を継続し、繊毛運動の活性化に寄与することが予想されるダイニンや、眼点の機能強化効果が期待されるアスタキサンチンの添加効果を検討する。次にワムシの逃避行動を誘導することが予想される因子として水中の遊離アンモニア濃度に着目し、その濃度変化が遊泳行動にどのような影響を与えるか検討を行う。このとき、酸化ストレスや薬物代謝に関わるCYPやGST等の遺伝子発現にワムシの行動との関連がないか検討する方針である。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 19件、 査読あり 19件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Sungkyunkwan University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Sungkyunkwan University
  • [雑誌論文] Species-specific effects of iron on temperate and tropical marine rotifers in reproduction, lipid and ROS metabolisms2021

    • 著者名/発表者名
      Han Chengyan、Kim Hee-Jin、Lee Jae-Seong、Sakakura Yoshitaka、Hagiwara Atsushi
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 277 ページ: 130317~130317

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2021.130317

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genome-wide identification and transcriptional modulation of histone variants and modification related genes in the low pH-exposed marine rotifer Brachionus koreanus2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Young Hwan、Kim Min-Sub、Jeong Haksoo、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics

      巻: 36 ページ: 100748~100748

    • DOI

      10.1016/j.cbd.2020.100748

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The genome of the marine monogonont rotifer Brachionus rotundiformis and insight into species-specific detoxification components in Brachionus spp.2020

    • 著者名/発表者名
      Kang Hye-Min、Kim Min-Sub、Choi Beom-Soon、Kim Duck-Hyun、Kim Hee-Jin、Hwang Un-Ki、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics

      巻: 36 ページ: 100714~100714

    • DOI

      10.1016/j.cbd.2020.100714

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genome of the freshwater monogonont rotifer Brachionus angularis (Rotifera, Brachionidae)2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Min-Sub、Choi Beom-Soon、Ogello Erick Ochieng、Kim Hee-Jin、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 5 ページ: 3736~3737

    • DOI

      10.1080/23802359.2020.1835578

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Genome-wide identification of DNA double-strand break repair genes and transcriptional modulation in response to benzo[α]pyrene in the monogonont rotifer Brachionus spp.2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Young Hwan、Kim Min-Sub、Kim Duck-Hyun、Kim Il-Chan、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Aquatic Toxicology

      巻: 227 ページ: 105614~105614

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2020.105614

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] External factors that regulate movement in the marine rotifer Brachionus plicatilis2020

    • 著者名/発表者名
      Kim Hee-Jin、Ohtani Masataka、Kakumu Akira、Sakakura Yoshitaka、Hagiwara Atsushi
    • 雑誌名

      Fisheries Science

      巻: 86 ページ: 655~663

    • DOI

      10.1007/s12562-020-01438-w

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Multigenerational Mitigating Effects of Ocean Acidification onIn VivoEndpoints, Antioxidant Defense, DNA Damage Response, and Epigenetic Modification in an Asexual Monogonont Rotifer2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Young Hwan、Kang Hye-Min、Kim Min-Sub、Lee Jin-Sol、Wang Minghua、Hagiwara Atsushi、Jeong Chang-Bum、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Environmental Science & Technology

      巻: 54 ページ: 7858~7869

    • DOI

      10.1021/acs.est.0c01438

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The reference genome of the selfing fish Kryptolebias hermaphroditus: Identification of phases I and II detoxification genes2020

    • 著者名/発表者名
      Choi Beom-Soon、Park Jun Chul、Kim Min-Sub、Han Jeonghoon、Kim Duck-Hyun、Hagiwara Atsushi、Sakakura Yoshitaka、Hwang Un-Ki、Lee Bo-Young、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics

      巻: 35 ページ: 100684~100684

    • DOI

      10.1016/j.cbd.2020.100684

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dietary Value of Waste-Fed RotiferBrachionus rotundiformison the Larval Rearing of Japanese WhitingSillago japonica2020

    • 著者名/発表者名
      Ogello Erick Ochieng、Wullur Stenly、Sakakura Yoshitaka、Hagiwara Atsushi
    • 雑誌名

      E3S Web of Conferences

      巻: 147 ページ: 01005~01005

    • DOI

      10.1051/e3sconf/202014701005

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A comparative study of food selectivity of the benthic copepod Tigriopus japonicus and the pelagic copepod Paracyclopina nana: A genome-wide identification of fatty acid conversion genes and nitrogen isotope investigation2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Min-Chul、Choi Hyuntae、Park Jun Chul、Yoon Deok-Seo、Lee Yoseop、Hagiwara Atsushi、Park Heum Gi、Shin Kyung-Hoon、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Aquaculture

      巻: 521 ページ: 734930~734930

    • DOI

      10.1016/j.aquaculture.2020.734930

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A review on the improvement of cladocera (Moina) nutrition as live food for aquaculture: using valuable plankton fisheries resources2020

    • 著者名/発表者名
      NW Rasdi, A Arshad, Mhd Ikhwanuddin, A Hagiwara, F Md Yusoff, N Azani
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Biology

      巻: 41 ページ: 1239~1248

    • DOI

      10.22438/jeb/41/5(SI)/MS_16

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial DNA of the marine water flea Diaphanosoma celebensis (Cladocera, Sididae)2020

    • 著者名/発表者名
      Choi Beom-Soon、Lee Young Hwan、Kim Hee-Jin、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 5 ページ: 2254~2255

    • DOI

      10.1080/23802359.2020.1772138

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The glutathione S-transferase genes in marine rotifers and copepods: Identification of GSTs and applications for ecotoxicological studies2020

    • 著者名/発表者名
      Park Jun Chul、Hagiwara Atsushi、Park Heum Gi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin

      巻: 156 ページ: 111080~111080

    • DOI

      10.1016/j.marpolbul.2020.111080

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of temperature changes on life parameters, oxidative stress, and antioxidant defense system in the monogonont marine rotifer Brachionus plicatilis2020

    • 著者名/発表者名
      Han Jeonghoon、Lee Jin-Sol、Park Jun Chul、Hagiwara Atsushi、Lee Kyun-Woo、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin

      巻: 155 ページ: 111062~111062

    • DOI

      10.1016/j.marpolbul.2020.111062

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Transgenerational acclimation to changes in ocean acidification in marine invertebrates2020

    • 著者名/発表者名
      Lee Young Hwan、Jeong Chang-Bum、Wang Minghua、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Marine Pollution Bulletin

      巻: 153 ページ: 111006~111006

    • DOI

      10.1016/j.marpolbul.2020.111006

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Two antidepressants fluoxetine and sertraline cause growth retardation and oxidative stress in the marine rotifer Brachionus koreanus2020

    • 著者名/発表者名
      Byeon Eunjin、Park Jun Chul、Hagiwara Atsushi、Han Jeonghoon、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Aquatic Toxicology

      巻: 218 ページ: 105337~105337

    • DOI

      10.1016/j.aquatox.2019.105337

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genome of the marine monogonont rotifer Proales similis (Rotifera, Proalidae)2020

    • 著者名/発表者名
      Choi Beom-Soon、Lee Young Hwan、Lee Jin-Sol、Yamade Takahiro、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 5 ページ: 1151~1152

    • DOI

      10.1080/23802359.2020.1730265

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genome of the euryhaline monogonont rotifer Brachionus paranguensis (Rotifera, Brachionidae)2020

    • 著者名/発表者名
      Choi Beom-Soon、Kim Duck-Hyun、Lee Jin-Sol、Kim Hee-Jin、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 5 ページ: 502~503

    • DOI

      10.1080/23802359.2019.1704655

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Complete mitochondrial genome of the freshwater monogonont rotifer Brachionus rubens (Rotifera, Brachionidae)2020

    • 著者名/発表者名
      Choi Beom-Soon、Lee Young Hwan、Lee Jin-Sol、Ogello Erick O.、Kim Hee-Jin、Hagiwara Atsushi、Lee Jae-Seong
    • 雑誌名

      Mitochondrial DNA Part B

      巻: 5 ページ: 5~6

    • DOI

      10.1080/23802359.2019.1694853

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Effects of iron compounds on sexual and asexual reproduction in the marine rotifer Brachionus plicatilis2021

    • 著者名/発表者名
      Han Chengyan, Kim Hee-Jin, Hagiwara Atsushi
    • 学会等名
      令和3年度日本水産学会春季大会 2021年3月27日
    • 国際学会
  • [備考] 水産増殖学研究室 萩原篤志

    • URL

      http://www2.fish.nagasaki-u.ac.jp/FISH/KYOUKAN/hagiwara/index.htm

  • [備考] Laboratory of Aquaculture Biology

    • URL

      http://www2.fish.nagasaki-u.ac.jp/FISH/KYOUKAN/hagiwara/index-e.html

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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