魚類の小型・早期成熟化技術の創出－海産魚の発生工学と育種の時短に向けて－

创造鱼类小型化及早熟技术 - 致力于海水鱼类的发育工程和缩短繁殖时间 -

基本信息

批准号：
19K22323
负责人：
鈴木徹
金额：
$ 4.16万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-06-28 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K22323/
关键词：
水産増養殖ゲノム編集遺伝子導入

项目摘要

私達は、ヒラメ・カレイ類の一種であるササウシノシタが海産魚の中では小型の部類であり、かつ産卵期間が長いことに着目し、海産魚のモデル生物として利用するための研究を進めている．これまでに周年産卵システムや研究用小型飼育システムを立ち上げるなど準備し、現在、養殖魚の種苗生産で問題となっている体色や骨格の形態異常の発生機序について研究を行っている。より分子レベルで踏み込んだ研究に着手するために、発生工学や遺伝学の技術を使いたいと望んでいるが、受精から産卵まで1年と世代サイクルが長いことが障壁となっている。似たように大型の養殖対象魚種はいずれも産卵までの期間が3年と長く、育種が難しいという問題がある。私達は、上記の研究と並行して、ゼブラフィッシュを使って、成熟雌への腹腔内注射によるゲノム編集技術の開発を行っており、実用化に近づいている。このような背景から、「開発中のゲノム編集技術を使って、ササウシノシタを小型・早期成熟化し」、ゼブラフィッシュ並に便利なモデル生物に改変することを着想し、そのための計画を立案した。本研究は、養殖対象魚の育種を省スペース・時短化するための試験研究としての意義も大きい．本年度は、3つの課題を検討した。ゲノム編集を進めるためには、ゲノムDNAとcDNAの塩基配列情報の整備が必須であるので、第一の課題では、次世代シーケンサーを使って、ササウシノシタのゲノムDNAと全遺伝子のcDNAの塩基配列の解読を試みた。2番目に、ササウシノシタの雌親魚の腹腔に注射して、プラスミドを卵母細胞に導入できるか検討した。3番目に、ササウシノシタの成長ホルモン遺伝子(GH)を標的としたCRISPR/Cas9プラスミドを作成して、雌親魚の腹腔に注射し、GH遺伝子のノックアウトを試みた。

我们着眼于比目鱼的一种，是海洋鱼类中的小类、产卵期长的事实，正在将其作为海洋鱼类的模式生物进行研究。目前，他们已经做好了启动全年产卵系统和小规模饲养系统等准备工作，目前正在针对生产中存在的体色和骨骼形态异常的机制进行研究。鱼种子。他们希望利用发育工程和遗传学技术在分子水平上进行更深入的研究，但从受精到产卵长达一年的漫长世代周期是一个障碍。同样，所有大型水产养殖鱼类的产卵期都长达三年，养殖难度较大。与上述研究并行，我们正在开发一种利用斑马鱼腹腔注射成年雌性的基因组编辑技术，并且正在接近实际应用。在这样的背景下，他提出了“利用目前正在开发的基因组编辑技术，让红竹变得更小、更早成熟”的想法，并将其改造为与斑马鱼一样有用的模式生物，并设计了一种计划这样做。本研究作为水产养殖鱼类养殖节省空间和时间的试验研究具有重要意义。今年，我们考虑了三个问题。为了推进基因组编辑，必须准备基因组DNA和cDNA的碱基序列信息，因此首要任务是使用下一代测序仪确定Sasaushinoshita所有基因的基因组DNA和cDNA的碱基序列我试图破译它。其次，我们研究了是否可以通过将质粒腹腔注射到 Sasaushinoshita 雌性亲鱼中来将其引入卵母细胞。第三，他们创建了一种针对 Sasaushinoshita 生长激素基因（GH）的 CRISPR/Cas9 质粒，并将其注射到雌性亲鱼的腹腔中，试图敲除 GH 基因。