Development of an early warning information system for the effects of global warming/climate change on fish reproduction

开发全球变暖/气候变化对鱼类繁殖影响的预警信息系统

• 批准号: 19H01162
• 负责人: Strussmann C.A.
• 金额: $ 28.87万
• 依托单位: Tokyo University of Marine Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19H01162/
• 关键词: 生態系影響評価; 地球温暖化; 気候変動; 魚類繁殖機構; 指標種; 耳石; リモートセンシング; 性分化

異常水温が魚類生殖機構に与える影響評価系確立へ向け、本年度は①対象種野生集団における性転換個体の実態調査、②リモートセンシング・地理情報システムを用いた広範囲水温監視システムの構築、③遺伝生化学的手法を用いた水温起因性生殖障害アセスメントツールの開発、④魚類性決定機構における環境感受機構の解明、の4項目に取り組んだ。まず、①については、国内指標種であるギンイソイワシ野生集団を対象とし、2014-2021年の各年級群における性転換と水温および日長の因果関係を調査した。その結果、低水温は雌性転換を、高水温および短日条件は雄性転換を誘導することが明らかとなり、この結果は飼育試験においても確認された。②については、気象衛星のひまわり8号とLandsatから得られた情報を用い、国内調査地である霞ヶ浦および東京湾に特化した水温監視システムの開発に取り組んだ。③に関しては、異常水温下において指標種脳内で高発現する遺伝子を探索・検証した。飼育試験の結果、高水温条件下では昨年度単離された複数の副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモンおよびその受容体がストレスホルモン分泌に先駆けて脳内で上昇していることが明らかとなり、生殖障害の評価ツールとして有用であることが確認された。④に関しては、環境再現型室内飼育システムを用い、ぺへレイ野生集団の生息環境で実際に観測された水温・光環境を室内で再現し、それぞれの環境下で得られた受精卵のホルモン含有量の変化、雌雄比、および性転換率を検証した。その結果、産卵時の水温と卵内のエストロゲンおよびコルチゾール含有量とはそれぞれ負および正の相関が認められ、これら母親由来の各種ホルモンは母性因子として高水温の影響を助長し、次世代により高い雄への性転換率をもたらす可能性が示された。また、本種の雄性決定は雌性決定より速やかで、性転換過程はより時間を要することが明らかとなった。

This year, we will (1) conduct a survey on the behavior of individuals with sex change in wild populations of target species;(2) construct a water temperature monitoring system for the use of geographic information systems;(3) develop a water temperature-induced reproductive impairment system using genetic biochemical methods;(4) identify environmental sensing mechanisms for fish sex determination mechanisms; 4 items are selected from the group. The causal relationship between sex, water temperature and day length of each grade group from 2014 to 2021 was investigated. The results were confirmed by low water temperature, high water temperature and short day conditions. (2) The development of water temperature monitoring system in Japan and Tokyo Bay is organized according to the information obtained from Landsat 8 and Landsat 8.③ Relevant to this, we will explore and verify the high occurrence of genetic proteins in the indicator species at aggregated water temperatures. The results of breeding tests, high water temperature conditions, and the number of adrenal cortex stimulation, release, and secretion of the receptor, increase in the first place, and reproductive damage evaluation, are confirmed. (4) The variation of fertilized egg content, sex ratio, and sex change rate in indoor breeding environment was measured under indoor reproduction environment. The results show that the water temperature at the time of spawning and the sex change rate in the egg are negative and positive. The male of this species determines the female's speed, and the sex change process determines the time.

项目成果

Development of an early-warning species for the effects of climate change on fish reproduction

开发气候变化对鱼类繁殖影响的预警物种

• 发表时间: 2019
• 作者: K. Miyoshi;R.S. Hattori;C.A. Strussmann and Y. Yamamoto
• 通讯作者: C.A. Strussmann and Y. Yamamoto

A novel, efficient method for otolith specimen preparation using UV‐cured resins

使用紫外线固化树脂制备耳石标本的新颖、高效方法

• DOI: 10.1002/nafm.10484
• 发表时间: 2020
• 期刊: North American Journal of Fisheries Management
• 影响因子: 1.1
• 作者: Strussmann Carlos A.;Miyoshi Kaho;Mitsui Shota
• 通讯作者: Mitsui Shota

Analysis of the masculinizing strength of single and double copies of the testis-determining factor amhy in pejerrey Odontesthes bonariensis

波纳利齿牙猴睾丸决定因子amhy单拷贝和双拷贝雄性化强度分析

• 发表时间: 2019
• 作者: S. Hayakawa;Y. Yamamoto;R.S. Hattori and C.A. Strussmann
• 通讯作者: R.S. Hattori and C.A. Strussmann

Genotype-dependent activation of CRH-family genes during heat-induced masculinization in pejerrey Odontesthes bonariensis.

Pejerrey Odontesthes bonariensis 热诱导雄性化过程中 CRH 家族基因的基因型依赖性激活。

• 发表时间: 2022
• 作者: A. Torres-Martinez;D.H. Song;R.S. Hattori;G.M. Somoza;J.I. Fernandino;Y. Yamamoto;C.A. Strussmann
• 通讯作者: C.A. Strussmann

Crowding stress during the period of sex determination causes masculinization in pejerrey Odontesthes bonariensis, a fish with temperature-dependent sex determination

• DOI: 10.1016/j.cbpa.2020.110701
• 发表时间: 2020-07-01
• 期刊: COMPARATIVE BIOCHEMISTRY AND PHYSIOLOGY A-MOLECULAR & INTEGRATIVE PHYSIOLOGY
• 影响因子: 2.3
• 作者: Garcia-Cruz, Estefany L.;Yamamoto, Yoji;Strussmann, Carlos A.
• 通讯作者: Strussmann, Carlos A.