Elucidation and application of the plant preference mechanism in herbivorous fish

草食性鱼类植物偏好机制的阐明及应用

基本信息

批准号：
18K14508
负责人：
石川雄樹
金额：
$ 2.66万
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 Early-Career Scientists
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，草食性魚類の植物選択的な食嗜好性の発現機構について明らかにすることを目的として研究を行った．前年度の検討において，ゼブラフィッシュの味覚受容体発現である組織であるmaxillary barbel(ひげ組織)を摘出し培養用ウェルプレート上に接着させることで味質応答機能を有したまま培養維持できることを明らかにした．今年度はまずこの方法がソウギョにおいても適用可能か検討した．麻酔下のソウギョから味蕾を含む組織である口唇の一部を切り出し，次亜塩素酸ナトリウム溶液中で減菌後ゼブラフィッシュと同様の方法で培養を試みたところ，培養2-3日目に組織片から培養プレート底面への細胞の進展・接着が認められ，定着した細胞に対しカルシウムイメージング法による呈味成分への応答性を評価したところ，一部のアミノ酸で応答挙動を示す細胞が認められた．また草食選択性機構への関与が考えられる分子を網羅的に明らかにすることを目的として，口唇上皮組織と，舌から咽頭部分の上皮組織をそれぞれ剥離し，RNA-Seq解析に供しデータを取得した．今年度の期間中には残念ながらソウギョの植物認識成分を特定することができなかったものの，本課題内で確立したソウギョへの近赤外イメージング法による摂食選択性評価法に加え，カルシウムイメージング法による末梢レベルでの細胞応答測定を組み合わせることで，草食性に関わる成分を絞りこみ特定してゆくために必要な基盤を整えることができた．得られた発現データについても両組織間の発現差異およびデータベース上に登録されているソウギョ別組織との発現差異を比較することで特異的発現を示す遺伝子群を明らかにしていくことが今後の課題である．

本研究的目的是阐明草食性鱼类表达植物选择性食物偏好的机制。在去年的研究中，我们发现，通过去除斑马鱼的上颌须组织（一种表达味觉受体的组织）并将其粘附到培养孔板上，可以在保留味觉反应功能I的同时维持培养。成功了。今年，我们首先研究了这种方法是否可以应用于草鱼。从麻醉的草鱼上切下含有味蕾的组织的唇部的一部分，在次氯酸钠溶液中灭菌后，以与斑马鱼相同的方式尝试培养细胞的生长和粘附。观察培养板底部的情况，并且当使用钙成像评估沉降的细胞对味觉成分的反应性时，观察到一些细胞表现出对某些氨基酸的反应行为。此外，为了全面阐明被认为参与草食动物选择性机制的分子，将唇上皮组织以及舌头和咽部的上皮组织剥离并进行RNA-Seq分析以获得数据。。不幸的是，我们在本财年无法识别草鱼的植物识别成分，但除了本项目中建立的使用近红外成像、钙成像的草鱼摄食选择性评估方法外，还通过结合细胞响应测量使用这种方法在外围水平上，我们能够建立必要的基础来缩小和识别与草食相关的成分。获得的表达数据的未来挑战是通过比较两种组织之间的表达差异和数据库中登记的草鱼组织之间的表达差异来澄清显示特定表达的基因组。