七尾湾におけるトラフグの嗅覚による産卵場の選択に関する研究

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K06224
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 上田 宏 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 連携研究員 (00160177)
• 研究分担者: 酒徳 昭宏 富山大学, 学術研究部理学系, 講師 (20713142) ; 糸井 史朗 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (30385992) ; 松原 創 金沢大学, 生命理工学系, 教授 (50459715) ; 安東 宏徳 新潟大学, 佐渡自然共生科学センター, 教授 (60221743) ; 鈴木 信雄 金沢大学, 環日本海域環境研究センター, 教授 (60242476) ; 山本 雄三 公益財団法人海洋生物環境研究所, 海生研実証試験場, 研究員 (60532405) ; 木下 滋晴 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40401179)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: トラフグ / 産卵場選択 / 微生物群集構造 / フグ毒（TTX） / ホルモン / 嗅覚応答 / 記銘因子 / ニオイ受容体

研究実績の概要

トラフグ稚魚はテトロドトキシン（TTX）に誘引されることが報告されており、トラフグ親魚がTTXに誘引されるかを解明するため、以下の解析を行った。①Y字水路におけるTTXに対する誘引行動の解析、②電気生理学的なTTXに対する嗅電図の解析、③脳内の記憶因子（NMDA受容体）と下垂体の生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(sGnRH)遺伝子の発現解析、④嗅上皮のニオイ受容体遺伝子の発現解析、⑤七尾湾のトラフグ産卵場におけるTTXの検出解析、⑥七尾湾のトラフグ産卵場におけるTTX産生細菌の検出解析。
2022年度の解析により、次のような結果を得た。①Y字水路においてTTX （500, 1000, 2000MU）に対して各成熟段階のトラフグ親魚は誘引行動を示さなかった。②1/3海水を用いてトラフグ親魚のTTX（500MU）に対する嗅電図の測定を行ったところ、非常に小さな応答しか得られなかった。③NMDA遺伝子発現量はTTX暴露群の雄で高い傾向がみられたが、sGnRH 遺伝子発現量はTTX暴露群で雌雄とも対照群と差がなかった。④ニオイ受容体遺伝子のマルチプレックスシーケンシングを行いTTX暴露群と対照群の発現量パターンおよび発現量には差は認められなかった。⑤トラフグ産卵場の底砂から公定法に準じて酢酸抽出後、活性炭カラムで濃縮・簡易精製後、LC-MS/MS分析を実施したが、TTXは検出されなかった。⑥次世代シークエンサーmiseq（イルミナ）を用いてトラフグ産卵場の海底堆積物と海水中の微生物群集構造を解析し、TTX産生細菌（Vibrio alginolyticus）の近縁種が検出されたが、TTXを産生しているかは不明であった。
以上の結果、トラフグ親魚は稚魚と異なりTTXに誘引されず、TTXが産卵場をする指標にはなっていないと結論づけられた。

研究成果

• [雑誌論文] Levels of Tetrodotoxins in Spawning Pufferfish, Takifugu alboplumbeus (2023)
  • 著者名/発表者名: Asano Masaki、Ishizaki Chihiro、Tomonou Taiga、Kihara Masato、Ito Masaaki、Yasukawa Shino、Shirai Kyoko、Oyama Hikaru、Izawa Shin、Kawamura Reona、Saito Kanae、Suo Rei、Nakahigashi Ryota、Adachi Masaatsu、Nishikawa Toshio、Sugita Haruo、Itoi Shiro
  • 雑誌名: Marine Drugs 巻: 21 ページ: 207～207
  • DOI: 10.3390/md21040207
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Anomalous Temperature Interdicts the Reproductive Activity in Fish: Neuroendocrine Mechanisms of Reproductive Function in Response to Water Temperature (2022)
  • 著者名/発表者名: Zahangir Md. Mahiuddin、Rahman Mohammad Lutfar、Ando Hironori
  • 雑誌名: Frontiers in Physiology 巻: 13 ページ: 902257～902257
  • DOI: 10.3389/fphys.2022.902257
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Kisspeptin Exhibits Stimulatory Effects on Expression of the Genes for Kisspeptin Receptor, GnRH1 and GTH Subunits in a Gonadal Stage-Dependent Manner in the Grass Puffer, a Semilunar-Synchronized Spawner (2022)
  • 著者名/発表者名: Zahangir Md. Mahiuddin、Shahjahan Md.、Ando Hironori
  • 雑誌名: Frontiers in Endocrinology 巻: 13 ページ: 917258～91725～
  • DOI: 10.3389/fendo.2022.917258
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Prostaglandin E2 synchronizes lunar-regulated beach spawning in grass puffers (2022)
  • 著者名/発表者名: Chen Junfeng、Katada Yuma、Okimura Kousuke、Yamaguchi Taiki、Guh Ying-Jey、Nakayama Tomoya、Maruyama Michiyo、Furukawa Yuko、Nakane Yusuke、Yamamoto Naoyuki、Sato Yoshikatsu、Ando Hironori、Sugimura Asako、Tabata Kazufumi、Sato Ayato、Yoshimura Takashi
  • 雑誌名: Current Biology 巻: 32 ページ: 4881～4889.e5
  • DOI: 10.1016/j.cub.2022.09.062
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 月周同調産卵魚クサフグにおける生殖神経内分泌系の周期的調節 (2022)
  • 著者名/発表者名: 安東宏徳
  • 学会等名: 第36回日本下垂体研究会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] Prostaglandin E2 synchronizes lunar-regulated beach-spawning in grass puffers. (2022)
  • 著者名/発表者名: Chen, J., Katada, Y., Okimura, K., Yamaguchi, T., Guh, Y-J., Nakayama, T., Maruyama, M., Furukawa, Y., Nakane, Y., Yamamoto, N., Sato, Y., Ando, H., Sugimura, A., Tabata, K., Sato, A., Yoshimura, T.
  • 学会等名: Sapporo Symposium on Biological Rhythm 2022
  • 国際学会
• [学会発表] クサフグ松果体における半日周発現遺伝子の探索 (2022)
  • 著者名/発表者名: Md. Mahiuddin Zahangir，大野佑紀，豊田賢治，安東宏徳.
  • 学会等名: 第46回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] クサフグの半月周リズムに関する研究. (2022)
  • 著者名/発表者名: 片田祐真，Chen Junfeng，沖村光祐，山口大輝，Guh Ying-Jey，中山友哉，丸山迪代，古川祐子，中根右介，山本直之，佐藤良勝，安東宏徳，杉村麻子，田畑和文，佐藤綾人，吉村崇.
  • 学会等名: 第46回日本比較内分泌学会大会
• [学会発表] Prostaglandin E2 synchronizes lunar-regulated beach-spawning in grass puffers. (2022)
  • 著者名/発表者名: 山口大輝，片田祐真，Chen Junfeng，沖村光祐，Guh Ying-Jey，中山友哉，丸山迪代，古川祐子，中根右介，山本直之，安東宏徳，杉村麻子，田畑和文，佐藤良勝，佐藤綾人，吉村崇
  • 学会等名: 第29回日本時間生物学会学術集会