2017 Fiscal Year Annual Research Report
チョウザメの性分化および卵成熟/排卵の分子機構に関する研究
| Project/Area Number |
17H03866
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
足立 伸次 北海道大学, 水産科学研究院, 教授 (40231930)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井尻 成保 北海道大学, 水産科学研究院, 准教授 (90425421)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | チョウザメ / 性分化 / 卵成熟 / 排卵 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
１）性分化：チョウザメの形態的未分化生殖腺においてfoxl2、cyp19a1a、hsd17b1遺伝子の発現を指標に将来の卵巣と精巣を判別可能で、将来卵巣特異的あるいは優勢的に発現する遺伝子は多数得ているが、性特異的DNA配列の発見には至っていない。本年度は、雌優勢的に発現する18遺伝子の暫定配列を元にアムールチョウザメのゲノムPCRを行なった結果、約4分の1の雌個体を検出できるDNAマーカーを同定することができた。SNPマーカーによるゲノム連鎖解析および性分化関連遺伝子プロモーター領域の変異解析については、ゲノムが大きすぎるため本研究予算での実施は極めて困難との結論に至った。
２）卵成熟および排卵：飼育下のチョウザメは自発的に産卵しないため、摘出した卵巣片を培養し、卵成熟および排卵能を確認した後、ホルモン注射を行なうことで卵を得ている。しかし、これには数日の培養が必要で、より簡便な方法が求められる。これまでコチョウザメを対象に、排卵能獲得前後に発現消長する遺伝子を探索し、多数の遺伝子を選抜している。本年度は、アムールチョウザメの排卵能関連遺伝子の探索を予定していたが、適当なステージのサンプルが得られなかった。これまでに、培養実験からLHが排卵能を誘導すると示唆されたものの確定されていないため、本年度は、異種細胞系を利用したアムールチョウザメ組換えLHの作製を試み、組換えLH発現細胞の作製および組換えLHの精製に成功した。
３）全雌生産：チョウザメはZZ/ZW型性決定をすることが示唆されており、本研究では、数種のチョウザメで遺伝的雌（ZW）の雄化処理（偽雄つくり）はすでに行なっている。また、雌性発生のベステル雌親（WW超雌を含む可能性もある）も作出しており、性成熟開始年齢に達している。本年度は、これら偽雄および雌性発生魚を用いて授精を行なう計画であったが、良質卵が得られなかった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
１）性分化：本年度は、約4分の1の雌個体を検出できるDNAマーカーを同定することができたが、この同定は偶然の結果であり、今後どの遺伝子を詳細に解析するかについては、絞り込みが困難な状況にある。加えて、これら遺伝子には複数の変異を含む多数のタイプが存在するものも多くみられた。従って、これまで知られている性分化関連遺伝子について、性特異的な変異の有無を地道に調べる必要がある。さらに、将来卵巣だけではなく、将来精巣特異的あるいは優勢的に発現する遺伝子も探索する必要がある。
２）卵成熟および排卵：本年度は、アムールチョウザメの排卵能獲得前後および排卵前過熟に発現消長する遺伝子を探索することを予定していたが、適当なステージのサンプルが得られなかった。従って、我々が保有するアムールチョウザメだけではなく、全国で飼育されている個体からもサンプルを得る必要がある。また、本年度は、アムールチョウザメの組換えLH発現細胞の作製および組換えLHの精製に成功したが、さらに、組換えFSH発現細胞の作製および組換えFSHの精製をする必要がある。
３）全雌生産：本年度は、これら偽雄および雌性発生魚を用いて授精を行なう計画であったが、良質卵が得られなかったため、再度試みる必要がある。
|
| Strategy for Future Research Activity |
１）性分化：今後は、将来卵巣だけではなく、将来精巣特異的あるいは優勢的に発現する遺伝子も探索する。それら遺伝子の変異解析を行ない、性特異的DNA配列を探索する。また、本年度は雌個体の約4分の1を検出できるDNAマーカーの同定に成功したため、今後は同様の手法で、さらに高い確率で雌個体を識別可能なDNAマーカーを引き続き探索する。加えて、他魚種で性分化関連遺伝子として報告されている、dmrt、amh、amhr、gsdf、ステロイド合成酵素の雌雄生殖腺からの再クローニングを行ない、性特異的な変異の有無を探索し、それらの中から性判別DNAマーカーとして利用できるものがないか探索する。
２）卵成熟および排卵：本年度は、アムールチョウザメの排卵能獲得前後および排卵前過熟に発現消長する遺伝子を探索することを予定していたが、適当なステージのサンプルが得られなかったため、今後は引き続きin vivoのサンプル採取と探索を行なう。また、本年度は、異種細胞系を利用したアムールチョウザメ組換え黄体形成ホルモン（LH）発現細胞の作製および組換えLHの精製に成功した。今後はこれを利用して、in vitroでの卵成熟・排卵を誘導し、誘導前後で発現消長する遺伝子の探索を行なう。in vivoとin vitroの発現消長遺伝子のクロススクリーニングを行なうことで、排卵関連候補遺伝子を絞り込む。加えて、アムールチョウザメ組換え濾胞刺激ホルモン（FSH）発現細胞の作製および組換えFSHの精製も行なう。
３）全雌生産：本年度は、偽雄および雌性発生魚を用いて授精を行なう計画であったが、良質卵が得られなかったため、今後は再度、超雌偽雄候補の作出を試みる。
|
Research Products
(3 results)
