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2013 年度 実績報告書

サケの母川水ニオイに対する嗅覚記憶脳内分子に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23380106
研究機関北海道大学

研究代表者

上田 宏  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (00160177)

研究分担者 飯郷 雅之  宇都宮大学, 農学部, 教授 (10232109)
天野 勝文  北里大学, 水産学部, 教授 (10296428)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2016-03-31
キーワードサケ / 母川水ニオイ / 嗅覚記憶 / NMDA受容体 / TRH / GnRH
研究概要

サケは、稚魚が生まれた川(母川)のニオイを降河時に記憶(記銘)し、親魚がそのニオイを遡河時に想起して母川回帰する。サケの母川水ニオイに対する嗅覚記憶機構を解明するため、嗅覚記憶に関連する脳内分子を解析する研究を行い、下記のような成果を得た。①サケ脳のNMDA受容体遺伝子の発現量と発現部位解析:シロザケのNMDA受容体遺伝子必須サブユニットNR1の発現量をリアルタイムPCR法、発現部位をin situハイブリダイゼーション法により解析した。シロザケ稚魚の降河回遊に伴い、NR1の発現量はふ化場から放流された後に増加し始め、河口付近で最大となった。発現部位は、嗅球からの嗅覚情報が投射される終脳の腹側部においてふ化場から放流された後にNR1発現神経細胞が増加した。②稚魚の母川記銘時のTRHとNMDAの役割:上記の降河回遊に伴い、TRHa・b遺伝子の発現量はふ化場から放流された直後に急上昇し、TRHa・bの活性化がNR1に作用している可能性が示唆された。平成26年度は、TRH・T4を投与してNR1遺伝子がどのように変化するかを解析する。③親魚の母川遡上時のGnRHとNMDAの役割:ベーリング海から母川に回帰するシロザケ親魚のNR1遺伝子発現量は、遡河回遊に伴い上昇した。平成26年度は、sGnRH遺伝子がどのように変化するかを解析する。④NMDA受容体阻害剤が嗅覚記憶に及ぼす影響:NMDA開口チャネル阻害剤MK-801の投与によりサクラマス・ベニザケスモルトのNR1遺伝子の発現量および嗅覚応答がどのように変化するかを実験する予定である。⑤他河川に迷入するサケの嗅覚記憶:千歳川に回帰するシロザケ親魚を用いて、Pitタグシステムを導入したY字水路において、千歳川・石狩川・豊平川の河川水の選択行動を解析しており、耳石温度標識された千歳川起源のシロザケの迷入率を解析する予定である。

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

平成25年度に行う予定であった5つの研究項目に関する実験は、おおむね順調に進展しており、平成26年度の実験の準備を進めている。

今後の研究の推進方策

平成25年度に得た実験結果を検証するとともに、平成26年度の実験をより確実に実行する。シロザケ稚魚および親魚の電気生理学的な嗅覚応答測定も行う予定である。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件) (うち招待講演 4件) 図書 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cloning and characterization on the N-methyl-D-aspartate receptor subunit NR1 gene from chum salmon, Oncorhynchus keta (Walbaum, 1792)2014

    • 著者名/発表者名
      Yu JN, Ham SH, Lee SL, Jin HJ, Ueda H and Jin DH
    • 雑誌名

      Springer Plus

      巻: 3 ページ: 9

    • DOI

      10.1186/2193-1801-3-9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of exogenous cortisol and seawater adaptation on thyroid hormone receptors in the smolt stage of the sockeye salmon, Oncorhynchus nerka2014

    • 著者名/発表者名
      Shin HS, Choi YJ, Kim NN, Lee J, Ueda H and Choi CY
    • 雑誌名

      Ichthyological Research

      巻: 61 ページ: 9-16

    • DOI

      10.1007/s10228-013-0365-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homing ability and migration success in Pacific salmon: mechanistic insights from biotelemetry, endocrinology, and neurophysiology2014

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 496 ページ: 219-232

    • DOI

      10.3354/meps10636

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Olfactory homing of chum salmon to stable compositions of amino acids in natal stream water2013

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Y, Shibata H and Ueda H
    • 雑誌名

      Zoological Science

      巻: 30 ページ: 607-612

    • DOI

      10.2108/zsj.30.607

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diurnal changes in salmon GnRH secretion in the brain of masu salmon (Oncorhynchus masou)2013

    • 著者名/発表者名
      Fukaya K, Amano M and Ueda H
    • 雑誌名

      General and Comparative Endocrinology

      巻: 192 ページ: 77-80

    • DOI

      10.1016/j.ygcen.2013.02.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular evolution of kiss2 genes and peptides in vertebrates2013

    • 著者名/発表者名
      Osugi T, Ohtaki N, Sunakawa Y, Son YL, Ohkubo M, Iigo M, Amano M, Tsutsui K
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 154 ページ: 4270-4280

    • DOI

      10.1210/en.2012-2267

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The saccus vasculosus of fish is a sensor of seasonal changes in day length2013

    • 著者名/発表者名
      Nakane Y, Ikegami K, Iigo M, Ono H, Takeda K, Takahashi D, Uesaka M, Kimijima M, Hashimoto R, Arai N, Suga T, Kosuge K, Abe T, Maeda R, Senga T, Amiya N, Azuma T, Amano M, Abe H, Yamamoto N, Yoshimura T
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 4 ページ: 2108

    • DOI

      10.1038/ncomms3108

    • 査読あり
  • [学会発表] Physiological researches on imprinting and homing migration in Pacific salmon

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 学会等名
      2nd International Conference on Fish Telemetry
    • 発表場所
      Rhodes University (South Africa)
  • [学会発表] 石狩川とサケ:河川改修とサケの遡河行動

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 学会等名
      第7回石狩川フォーラム
    • 発表場所
      紀伊國屋書店札幌本店(札幌)
    • 招待講演
  • [学会発表] サケの母川回帰の不思議

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 学会等名
      平成25年度北海道大学水産学部公開講座
    • 発表場所
      北海道大学水産学部(函館)
    • 招待講演
  • [学会発表] Olfactory imprinting during smoltification in Pacific salmon

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 学会等名
      9th International Workshop on Salmonid Smoltification
    • 発表場所
      Holar University College (Iceland)
    • 招待講演
  • [学会発表] サケの嗅覚による母川記銘・回帰行動

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 学会等名
      日本学術会議公開シンポジウム「ここまで分かった水生動物行動の謎」
    • 発表場所
      日本学術会議(東京)
    • 招待講演
  • [学会発表] Current status and future prospects of Pacific salmon propagation systems in Japan

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 学会等名
      Aquaculture 2013
    • 発表場所
      Canarias Convention Centre (Gran Canaria)
  • [図書] サケ学大全2013

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      北海道大学出版会
  • [図書] Physiology and Ecology of Fish Migration2013

    • 著者名/発表者名
      Ueda H
    • 総ページ数
      188
    • 出版者
      CRC Press
  • [図書] 行動生物学辞典2013

    • 著者名/発表者名
      上田 宏
    • 総ページ数
      637
    • 出版者
      東京化学同人
  • [図書] Sexual plasticity and gametogenesis in fishes2013

    • 著者名/発表者名
      Amano M
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      Nova Science Publishers
  • [備考] 上田研究室

    • URL

      http://www.hucc.hokudai.ac.jp/~k15499/Ueda%20Laboratory%202013.html

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公開日: 2015-05-28  

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