魚類の高密度飼育による成長阻害因子の同定および高密度耐性魚の作出

魚類を含む生物において、個体群の密度は成長や生存等に大きく影響する「密度効果」が知られており、高密度での飼育は成長を阻害する。養殖現場等での飼育密度の決定は、経験に依るところが大きく、適正な密度を決定するマーカーはないのが現状である。よって、限られたスペースの中で、効率的に増養殖を行う上で、飼育密度を評価できるマーカーの決定は喫緊の課題である。しかし、魚がどのように密度を認識し成長阻害が起こるのかは全く分かっていない。脳は、密度の認識および成長や成熟を促すホルモンカスケードの中枢である。そこで、本研究は、最も適したメダカをモデルとし、脳における個体群密度認識および成長・成熟の抑制因子群を網羅的に解析し、密度効果による中枢での成長および性成熟における抑制機構の分子レベルでの理解を目的とした。本年度の成果として、低密度群と高密度群のメダカ脳におけるトランスクリプトーム解析を行った。定量性が高いCAGE法による解析から、高密度で上昇した28遺伝子、低下した9遺伝子の37遺伝子まで絞った。これら遺伝子を対象に、成長阻害と関連するかを評価するため、6匹/2L、8匹/2L、12匹/2L、18匹/2Lおよび27匹/2Lで飼育した個体の脳における遺伝子発現を定量PCRにより比較した。体重と有意に相関を示した、高密度で上昇した17遺伝子、低下した2遺伝子まで、スクリーングを行った。これら遺伝子のアノテーションおよび、メダカの10器官における組織別発現解析を行った。これら一連の解析から、高密度による成長阻害に関与が期待できる遺伝子および飼育密度の評価に有用と期待できる遺伝子群が得られた。

魚類を含む生物において、個体群の密度は成長や生存等に大きく影響する「密度効果」が知られており、高密度での飼育は成長を阻害する。養殖現場等での飼育密度の決定は、経験に依るところが大きく、適正な密度を決定するマーカーはないのが現状である。よって、限られたスペースの中で、効率的に増養殖を行う上で、飼育密度を評価できるマーカーの決定は喫緊の課題である。しかし、魚がどのように密度を認識し成長阻害が起こるのかは全く分かっていない。脳は、密度の認識および成長や成熟を促すホルモンカスケードの中枢である。そこで、本研究は、最も適したメダカをモデルとし、脳における個体群密度認識および成長・成熟の抑制因子群を網羅的に解析し、密度効果による中枢での成長および性成熟における抑制機構の分子レベルでの理解を目的とした。本年度の成果として、低密度群と高密度群のメダカ脳におけるトランスクリプトーム解析を行った。定量性が高いCAGE法による解析から、高密度で上昇した28遺伝子、低下した9遺伝子の37遺伝子まで絞った。これら遺伝子を対象に、成長阻害と関連するかを評価するため、6匹/2L、8匹/2L、12匹/2L、18匹/2Lおよび27匹/2Lで飼育した個体の脳における遺伝子発現を定量PCRにより比較した。体重と有意に相関を示した、高密度で上昇した17遺伝子、低下した2遺伝子まで、スクリーングを行った。これら遺伝子のアノテーションおよび、メダカの10器官における組織別発現解析を行った。これら一連の解析から、高密度による成長阻害に関与が期待できる遺伝子および飼育密度の評価に有用と期待できる遺伝子群が得られた。