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2014 Fiscal Year Annual Research Report

トラフグ性決定遺伝子の遺伝学的同定とその応用

Research Project

Project/Area Number 24380102
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

菊池 潔  東京大学, 農学生命科学研究科, 准教授 (20292790)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords性決定 / 生殖 / 遺伝 / 遺伝的多様性
Outline of Annual Research Achievements

動物の性決定遺伝子は典型的な有用遺伝子であるが、水産分野では遺伝子本体の同定例がなかった。申請者はこれまでにトラフグの性決定遺伝子座を特定しているが、この座をさらに詳細に解析することより、水産魚類では初めてとなる性決定遺伝子本体の解明に迫ろうとしている。前年度までの研究により、驚いたことに、トラフグの性は抗ミュラー管ホルモンII型受容体遺伝子上の一塩基多型により決定されている可能性が非常に高いことが判明した。この発見を受けて、今年度は以下の計画を実施した。
性決定遺伝子の機能証明:抗ミュラー管ホルモンII型受容体遺伝子Y型のオス化機能を個体レベルで明らかにするため、抗ミュラー管ホルモンII型受容体遺伝子Y型を外来遺伝子として持つトランスジェニックトラフグを作出した。この外来遺伝子が伝達されたXX型個体の生殖腺を調べたところ、卵巣を持つはずの個体が精巣を持っていた。以上より、当該遺伝子が精巣運命決定に十分な機能を持つことが証明された。さらに、個体レベルでの機能欠失解析を行うための第一歩として、ゲノム編集法をトラフグへ適用することを試みた。その結果、高効率で目的遺伝子を破壊することに成功した。
全雄集団作出:マーカーアシスト選抜を用いて超オスを作出し、その子供の性を調べたところ、すべての個体が精巣を持っていた。以上より、全雄集団の作出に成功したと結論した。本研究は、水産育種の分野で有用遺伝子変異が遺伝子レベルで同定されて、かつ、その情報が産業に直接結びついたおそらく世界最初の例である。
性決定SNPの偏在性:一塩基多型による性決定機構は、これまで見つかっていなかっただけで決して特殊なメカニズムではないと予想した。トラフグの近縁種の性決定遺伝子を調べたところ、予想通り多くの種が同様の性決定機構を持つことが判明した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Screening of candidate genes encoding proteins expressed in pectoral fins of fugu Takifugu rubripes, in relation to habitat site of parasitic copepod Caligus fugu, using suppression subtractive hybridization.2015

    • Author(s)
      Tasumi S, Norshida I, Boxshall GA, Kikuchi K, Suzuki Y, Ohtsuka S.
    • Journal Title

      Fish Shellfish Immunol.

      Volume: 44 Pages: 356-364

    • DOI

      10.1016/j.fsi.2015.02.03

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A microsatellite-based genetic linkage map and putative sex-determining genomic regions in Lake Victoria cichlids.2015

    • Author(s)
      Kudo Y., Nikaido M., Kondo A., Suzuki H., Yoshida K., Kikuchi K., Okada N.
    • Journal Title

      Gene

      Volume: 560 Pages: 156-164

    • DOI

      10.1016/j.gene.2015.01.057

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] トラフグ凍結精子の家庭用冷蔵庫での二次保存2015

    • Author(s)
      細谷将・水野直樹・城夕香・藤田真志・鈴木譲・菊池潔
    • Journal Title

      水産技術

      Volume: 7 Pages: 85-88

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An efficient molecular technique for sexing tiger pufferfish (fugu) and the occurrence of sex reversal in a hatchery population.2014

    • Author(s)
      Matsunaga, T., Ieda, R., Hosoya, S., Kuroyanagi, M., Suzuki, S., Suetake, H., Tasumi, S., Suzuki, Y., Miyadai, T., Kikuchi, K.
    • Journal Title

      Fish. Sci.

      Volume: 80 Pages: 933-942

    • DOI

      10.1007/s12562-014-0768-0

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rearing Takifugu rubripes larvae in communal tanks: paternal genetic contribution to survivability.2014

    • Author(s)
      Hosoya, S., Mizono, N. Kikuchi, K., Kurokura, H.
    • Journal Title

      Fish. Sci.

      Volume: 80 Pages: 1037-1043

    • DOI

      10.1007/s12562-014-0795-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a multiplex PCR assay for population genetic analysis of the tiger puffer Takifugu rubripes using 16 microsatellite DNA loci.2014

    • Author(s)
      Katamachi D., Ikeda M., Sato T., Suzuki S., Kikuchi, K., Ojima D.
    • Journal Title

      Aquaculture Sci.

      Volume: 62 Pages: 55-63

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] トラフグにおける1塩基の性決定-性決定遺伝子の誕生と死(特集 愛と性の科学)2014

    • Author(s)
      菊池潔
    • Journal Title

      科学

      Volume: 84 Pages: 770-772

  • [Journal Article] 移り変わる性決定遺伝子―魚類の性決定遺伝子同定からみえてきた風景―2014

    • Author(s)
      菊池潔
    • Journal Title

      生物科学

      Volume: 65 Pages: 136-145

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] ホルモンによる性転換と遺伝マーカーによる超オスの作出2014

    • Author(s)
      菊池潔, 細谷将
    • Journal Title

      養殖ビジネス

      Volume: 51 Pages: 36-39

  • [Presentation] Amhr2Y型遺伝子はトラフグを雄化する-トランスジェニック海産魚による機能解析-2015

    • Author(s)
      家田梨櫻・神谷隆史・渥美九郁・藤田真志・細谷将・鈴木重則・鈴木譲・田角聡志・菊池潔
    • Organizer
      平成27年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-31
  • [Presentation] ブリ性決定遺伝子座の連鎖不平衡解析2015

    • Author(s)
      小山喬・吉田一範・尾崎照遵・青木純哉・荒木和男・細谷将・菊池潔・坂本 崇
    • Organizer
      平成27年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-31
  • [Presentation] ゲノム情報から推定する種分化と交雑の歴史-トラフグ近縁12魚類の全ゲノム比較-2015

    • Author(s)
      細谷将・田角聡志・小林久人・菊池潔
    • Organizer
      平成27年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-31
  • [Presentation] 集団ゲノミクスで探るゲノム上に残された家魚化の痕跡-宮城県産ギンザケ品種の解析-2015

    • Author(s)
      細谷将・菊池潔・永島宏・小野寺淳一・杉本晃一・佐藤 好・松崎圭佑・熊谷明・上田賢一・八杉公基・永野 惇・黒川忠英
    • Organizer
      平成27年度日本水産学会春季大会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-31
  • [Presentation] 有用遺伝子の探索・同定・選抜・編集2015

    • Author(s)
      菊池潔
    • Organizer
      平成 27 年度日本水産学会水産増殖懇話会第 1 回講演会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-27
    • Invited
  • [Presentation] 魚類の性決定遺伝子たちーフグ近縁種群を中心としてー2014

    • Author(s)
      菊池潔
    • Organizer
      新学術領域研究「複合適応形質進化」公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      千葉
    • Year and Date
      2014-12-12 – 2014-12-12
    • Invited
  • [Presentation] 魚類の多様な性決定遺伝子について2014

    • Author(s)
      家田梨櫻・青木勇磨・細谷将・田角聡志・菊池潔
    • Organizer
      浜名湖をめぐる研究者の会
    • Place of Presentation
      静岡
    • Year and Date
      2014-12-06 – 2014-12-06
  • [Presentation] 連鎖および連鎖不平衡マッピングによる表現型原因遺伝子の同定2014

    • Author(s)
      菊池潔・細谷将
    • Organizer
      2014 年度日本魚類学会年会シンポジウム
    • Place of Presentation
      神奈川
    • Year and Date
      2014-11-17 – 2014-11-17
    • Invited
  • [Presentation] フグの性決定遺伝子 最近の研究報告2014

    • Author(s)
      菊池潔
    • Organizer
      第9会Dmyの会
    • Place of Presentation
      栃木
    • Year and Date
      2014-11-15 – 2014-11-16
  • [Presentation] ゲノム情報の整備と活用による新しい性決定遺伝子の同定2014

    • Author(s)
      菊池潔
    • Organizer
      名古屋大学リーディングプログラム学生企画セミナー「バイオインフォマティクスへの招待」
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2014-10-31 – 2014-10-31
    • Invited
  • [Presentation] 海産魚のゲノム編集-不透明で油球をもつ粘着卵を産むトラフグの場合-2014

    • Author(s)
      家田梨櫻・藤田真志・松田勝・木南竜平・鈴木重則・末武弘章・細谷将・田角聡志・菊池潔
    • Organizer
      平成26年度日本水産学会秋期大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2014-09-20 – 2014-09-21
  • [Remarks] 男と女はどれくらい違う? たった1つのDNA塩基で性別が決まるトラフグの事例

    • URL

      http://www.u-tokyo.ac.jp/ja/utokyo-research/editors-choice/fugu-sex-determined-by-single-nucleotide/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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