淡水産腹足類(Lymnaea)のゲノムを利用した新生物資源作出法に関する研究

利用淡水腹足动物（Lymnaea）基因组进行生物资源创造新方法的研究

• 批准号: 13876042
• 负责人: 尾城 隆
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: 東京水産大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13876042/
• 关键词: Lymnaea stagnalis; 人為的ボディープラン変換; ワムシ型新生物餌料; アルブミン嚢; ガラクタン; ウミウシ型無殻アワビ; ムチン; 浸透圧刺激; 有肺類(pulmonate); ゲノム操作(genome manipulation); トロコフォア幼生; ヴェリジャー幼生; 高張ショック(hypertonic shock); Snail Saline; ゼリー物質(jelly substance)

本研究は極体放出阻止による倍数体育種法と同様,広義のゲノム操作法に属し,淡水産腹足類リムネアをモデル動物として,無脊椎動物の画期的育種法(養殖法)の開発を目的とした。特にその背景には,個体発生と系統発生の関係を考慮する進化発生学的な視点がある。すなわち,幼生が変態する分岐点に着目し,物理的,化学的,生物学的手法で分化の方向を変更する。さらに,ゲノムの修復能力(融通性,可塑性)を利用して,環境適応力のある異なる体制の有用生物体へと誘導するものである。本年度はまず,浸透圧処理で任意のサイズのトロコフォア幼生に維持する前年度の手法を改良した。次に,その特徴的な消化盲嚢(アルブミン嚢)に栄養物質を貯留させ,ワムシより栄養価の高い新生物餌科とし得るか否か検討した。ここでは,幼生が囲卵腔液内の多糖類ガラクタンを摂取し,消化盲嚢内で貯留・分解する過程を解析し,幼生の飼育水に高分子栄養源を添加した場合のケース・スタディとした。浮遊幼生は囲卵腔液を嚥下し,消化管を経て盲嚢内へ徐々に蓄積した。嚢内では特に多糖類やタンパク質などの濃縮が進んだ。囲卵腔液中には,主にD型ガラクトースから成る4%前後のガラクタン(分子量約149kD)が見出され,in vitroではβ-D-ガラクトシダーゼにより,D型ガラクトースまで完全に消化された。一方幼生体内では,D型ガラクトースに加え,種々の長さのオリゴ糖が連続的に検出された。また当該酵素の強い活性が,X-Galを基質とする酵素組織化学(whole mount in situ)法により,幼生の消化盲嚢内で確認された。以上,本種では消化盲嚢内でガラクタンをβ-ガラクトシダーゼにより分解するが,グリコーゲンや澱粉,一部のタンパク質には蓄積性が認められた。従って,稚魚用の餌料生物として栄養強化が可能と判断された。次に,ヴェリジャー期に浸透圧処理して貝殻を消失させ,さらにウミウシ型へと変態誘導し,新食材やペットとしての利用を図る方法について検討した。200mOsmの高張ショック後,25%本種用リンゲル液,同液+50%ゼリー・エキス液に順次移すことにより,外套膜は縮小・反転するが,外皮が肥厚して内臓部が保護された無殻稚貝(ウミウシ型,一部はタコ型)が高率で孵化した。これらの孵化稚貝には咀嚼能力があり,好適飼料の探索を含め,これらの大量培養法を現在検討中である。なおゼリー・エキス中には,卵膜を透過できる分子量6.5kD以下のGrowth factor様ペプチドが存在し,それが露出した皮膚の細胞増殖を促すことが示唆された。また通常でも孵化後,粘液腺を含む皮膚組織が発達するまで数日間,稚貝は卵紐ゼリー層内に留まることが判明した。輸卵管附属腺から分泌されるゼリー物質中には,分子量1,500KDのムチン様タンパク質が見出され,皮膚の粘液腺由来のムチンとの類似性は未検討であるが、稚貝の体表の円滑化と保護効果を有するものと推察された。

This study aims to develop a breeding method (culture method) for aquatic gastropods, which is similar to the ploidy breeding method for polar release inhibition. In particular, in the context of evolutionary biology, the relationship between individual development and system development is considered. The point of differentiation of the juvenile state, physical, chemical and biological methods, and the direction of differentiation are changed. In addition, it is necessary to utilize the repair ability (flexibility, plasticity) of the environment, and the induction of useful organisms. This year, the penetration pressure treatment of any of the above three types of products is maintained in the previous year's method to improve Second, the characteristics of the digestive tract (digestive tract), nutrient substances are stored, and the high level of new biological bait is not detected. The process of polysaccharide extraction, storage and decomposition in the egg cavity of the juvenile was analyzed, and the polymer nutrition source was added to the juvenile rearing water. The egg cavity fluid of the plankton is swallowed, and the digestive tract is slowly accumulated. In addition, there are special polysaccharides in the interior. In the egg cavity, the main D-type protein (molecular weight about 149kD) was found around 4% in the egg cavity, and in vitro it was completely digested by β-D-type protein. In one case, there was a D-type mutation in the juvenile, and the growth of the species was detected in the juvenile. When the enzyme activity is strong,X-Gal matrix and whole mount in situ enzyme histochemical method are used to confirm the activity in young digestive tract. In addition, the species has the ability to digest and digest starch, and a part of it has the ability to accumulate starch. In addition, the juvenile fish may be judged by the biological enhancement of food. The next step is to make sure that the shell disappears, and that the new food is selected and utilized. After 200mOsm of high tension, 25% of this species was used in the same solution, and the same solution +50% was used in the same solution. The mantle was reduced and reversed, and the outer skin was thickened and the inner part was protected. The hatchability of shell-less larvae (the first type and the second type) was high. The study on the chewing ability of hatchlings and suitable feeds and the mass culture method were carried out. The Growth factor below 6.5kD exists in the egg membrane, and the cell proliferation is promoted. After hatching, the mucus glands usually contain skin tissue, and several days later, the eggs of the young shellfish remain in the new layer. The molecular weight of 1,500KD was found in the secretory substances of oviduct accessory glands, and the similarity of the origin of skin mucus glands was not discussed. The protective effect of skin surface of juvenile shellfish was also investigated.

项目成果

T.Matsunaga, F.Ueki, K.Obata, H.Tajima, T.Tanaka, H.Takeyama, Y.Goda, S.Fujimoto: "Fully automated immunoassay system of endocrine disrupting chemicals using monoclonal antibodies chemically conjugated to bacterial magnetic particles"Anal. Chim. Acta. 475

T.Matsunaga、F.Ueki、K.Obata、H.Tajima、T.Tanaka、H.Takeyama、Y.Goda、S.Fujimoto：“内分泌干扰化学品的全自动免疫测定系统，使用与细菌磁性颗粒化学缀合的单克隆抗体

B.Yoza, A.Arakaki, K.Maruyama, H.Takeyama, T.Matsunaga: "Fully automated DNA extraction from blood using magnetic particles modified with hyperbranched polyamidoamine dendrimer"J. Biosci. Bioeng.. 95. 21-26 (2003)

B.Yoza、A.Arakaki、K.Maruyama、H.Takeyama、T.Matsunaga：“使用超支化聚酰胺树枝状聚合物修饰的磁性颗粒从血液中全自动提取 DNA”J。

T.Oshiro, M.Kurokawa, H.Takeyama, H.Abe: "Artificial transformation of body plan for aquaculture by hypertonic shock during embryogenesis in the freshwater snail Lymnaea stagnalis (Gastropod : Pulmonata)"Fisheries Science. (in press).

T.Oshiro、M.Kurokawa、H.Takeyama、H.Abe：“淡水蜗牛 Lymnaea stagnalis（腹足动物：Pulmonata）胚胎发生过程中通过高渗休克对水产养殖的身体计划进行人工改造”渔业科学。

T.Oshiro, S.Ishizaki, Y.Tashiro, H.Takeyama, H.Abe: "Artificial transformation of body plan for aquaculture by hypertonic shock and immersion in the jelly coat extracts-diluted saline mixture during embryonic development in the freshwater snail Lymnaea st

T.Oshiro、S.Ishizaki、Y.Tashiro、H.Takeyama、H.Abe：“在淡水蜗牛 Lymnaea 胚胎发育过程中，通过高渗休克和浸没在果冻层提取物-稀释盐水混合物中，对水产养殖的身体计划进行人工改造

尾城 隆, 石崎松一郎, 田代有里, 小川廣男, 黒川 信, 阿部宏喜: "腹足類リムネア浮遊幼生のアルブミン嚢内ガラクトシダーゼと囲卵腔液ガラクタンの消化過程について"東京水産大学研究報告. 90(印刷中). (2003)

Takashi Oshiro、Matsuichiro Ishizaki、Yuri Tashiro、Hiroo Okawa、Makoto Kurokawa、Hiroki Abe：“关于腹足动物 Limnaea 漂浮幼虫的卵周液中的白蛋白胶囊中的半乳糖苷酶和半乳聚糖的消化过程”东京水产大学研究报告。 90（印刷版）（2003）