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

开发全球变暖/气候变化对鱼类繁殖影响的预警信息系统

基本信息

批准号：
19H01162
负责人：
Strussmann C.A.
金额：
$ 28.87万
依托单位：
Tokyo University of Marine Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

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。

为了建立水温异常对鱼类繁殖机制影响的评估体系，今年我们将（1）调查目标物种野生种群中变性个体的实际情况，（2）构建广泛的水温异常影响评估系统。利用遥感和地理信息系统开发区域水温监测系统，以及（3）开展遗传生物学研究：利用化学方法开发水温引起的生殖损害评估工具以及阐明环境传感。鱼类性别决定机制中的机制。首先，针对①，我们以国内指标种金沙丁鱼的野生种群为对象，调查了2014年至2021年各年组的性别变化、水温和光周期之间的因果关系。结果发现，低水温诱发雌性变性，高水温和短日照条件诱发雄性变性，这一结果在养殖实验中也得到了证实。关于②，我们利用气象卫星向日葵8号和陆地卫星获取的信息，专门针对国内调查地点霞浦湖和东京湾开发了水温监测系统。对于③，我们搜索并验证了异常水温下指示物种大脑中高表达的基因。繁殖试验的结果表明，在高水温条件下，去年分离出的多种促肾上腺皮质激素释放激素及其受体在应激激素分泌之前在大脑中升高，这被证实是有用的。作为一种工具。关于④，我们利用环境再现室内饲养系统，在室内再现了Pehelei野生种群栖息地实际观察到的水温和光环境，并增加了各环境下获得的受精卵的激素含量丰度变化，检查男女比例和性反转率。结果发现，产卵时的水温与卵中的雌激素和皮质醇含量分别呈负相关和正相关，而这些源自母体的各种激素作为母体因素，加剧了产卵的影响。证明了高水温的影响，导致下一代的性逆转率升高的可能性。研究还表明，该物种的雄性性别决定速度比雌性性别决定速度要快，而且性别变化过程需要更多时间。

项目成果

期刊论文数量（21）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Where the Ends Meet: An Overview of Sex Determination in Atheriniform Fishes

结局相遇：Atheriniform 鱼类性别决定概述

DOI：
10.1159/000515191
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
2.3
作者：
Str?ssmann Carlos A.;Yamamoto Yoji;Hattori Ricardo S.;Fern;ino Juan I.;Somoza Gustavo M.
通讯作者：
Somoza Gustavo M.

Analysis of the masculinizing strength of single and double copies of the testis-determining factor amhy in pejerrey Odontesthes bonariensis

波纳利齿牙猴睾丸决定因子amhy单拷贝和双拷贝雄性化强度分析