魚類の性決定機構における環境的制御に関する研究

本研究では温度依存型性決定機構(Temperature-Dependent Sex Determination, TSD)の実験対象としていた3種類のうち、ペヘレイを中心に研究を進めた。ペヘレイOdontesthes bonariensisは魚類でTSDの影響が最も高い種類として報告されており、稚魚が性決定時期に高水温を経験した場合は雄に、低水温には雌に偏ることが知られている。本種の性分化メカニズムをより詳細に調べるため、まず①近縁種O. hatcheriで発見された雄性決定遺伝子amhyの存在と遺伝型性決定機構への関与に着目した。その結果、雌雄が混在する25℃ではamhy遺伝子を保持するものは全てamhyとamhaを発現させ雄へ分化することが明らかとなり、雄性決定機構に重要な役割を果たすことが示唆された。そのため、TSDしか持たないと考えられてきたペヘレイでも性決定遺伝子amhyによるGSDが存在することが示唆された。次に②ペヘレイの性分化時期における生殖腺内amh遺伝子の発現勾配に注目した。本種の生殖腺分化は左側の頭部から開始されることが報告されているが、amh遺伝子の免疫組織学的解析を行った結果、ペヘレイの精巣分化は頭部から後部、左から右への分化勾配と一致していることが示唆された。精巣の分化勾配と右側最頭部に見られるアポトーシスが本種のTSDと深く関わっていることが考えられた。最後に③超オス(YY)個体の作出に関わる研究を行った。XY個体同士を交配させ、ゲノムDNAを用いたPCR法およびリアルタイムPCR法によりスクリーニングを行った結果約、25%のYY個体が得られ、ペヘレイにおいても超雄が生存可能であることが明かにされた。以上の結果はペヘレイに関わらず魚類のTSDとGSDメカニズムの生理学的、進化的、および生態的な意義への解明に大きく貢献できると期待される。

本研究では温度依存型性決定機構(Temperature-Dependent Sex Determination, TSD)の実験対象としていた3種類のうち、ペヘレイを中心に研究を進めた。ペヘレイOdontesthes bonariensisは魚類でTSDの影響が最も高い種類として報告されており、稚魚が性決定時期に高水温を経験した場合は雄に、低水温には雌に偏ることが知られている。本種の性分化メカニズムをより詳細に調べるため、まず①近縁種O. hatcheriで発見された雄性決定遺伝子amhyの存在と遺伝型性決定機構への関与に着目した。その結果、雌雄が混在する25℃ではamhy遺伝子を保持するものは全てamhyとamhaを発現させ雄へ分化することが明らかとなり、雄性決定機構に重要な役割を果たすことが示唆された。そのため、TSDしか持たないと考えられてきたペヘレイでも性決定遺伝子amhyによるGSDが存在することが示唆された。次に②ペヘレイの性分化時期における生殖腺内amh遺伝子の発現勾配に注目した。本種の生殖腺分化は左側の頭部から開始されることが報告されているが、amh遺伝子の免疫組織学的解析を行った結果、ペヘレイの精巣分化は頭部から後部、左から右への分化勾配と一致していることが示唆された。精巣の分化勾配と右側最頭部に見られるアポトーシスが本種のTSDと深く関わっていることが考えられた。最後に③超オス(YY)個体の作出に関わる研究を行った。XY個体同士を交配させ、ゲノムDNAを用いたPCR法およびリアルタイムPCR法によりスクリーニングを行った結果約、25%のYY個体が得られ、ペヘレイにおいても超雄が生存可能であることが明かにされた。以上の結果はペヘレイに関わらず魚類のTSDとGSDメカニズムの生理学的、進化的、および生態的な意義への解明に大きく貢献できると期待される。