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

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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。