魚類の精子を用いた遺伝資源の保存と個体再生に関する研究

鱼类遗传资源保存及个体繁殖研究

• 批准号: 18780138
• 负责人: 藤本 貴史
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18780138/
• 关键词: 凍結保存; ドジョウ; バイオテクノロジー; 発生・分化; 顕微授精; 凍結保存; ドジョウ; バイオテクノロジー; 発生・分化; 顕微授精

本年度は、初年度に開発した技術の応用と個体の解析に主眼をおいて研究を行った。凍結保存精子からの個体再生実験では、ドジョウ凍結精子と通常卵との受精からは孵化仔魚を得ることができたが、凍結精子を用いた人為雄性発生では生存性の孵化仔魚を得ることができず、精子ゲノムのみでの個体再生には至らなかった。しかしながら、ドジョウ精子の凍結保存方法を他のドジョウ属魚類(カラドジョウ、フクドジョウ、エゾホトケドジョウ)へ応用したところ、本実験で用いたドジョウ属魚類の凍結精子は解凍後にも運動性を示したことから、本研究で開発した凍結保存方法が広範囲のドジョウ属魚類に応用可能であることが示された。二倍性精子に関しては、まず、初年度に作製した新四倍体系統が産する二倍性精子に由来する雄性発生個体の雄の妊性を確認した。これらの成熟した個体からは受精能を有する半数性精子が産出され、正常個体が生じたことから、新四倍体系統の産する二倍性精子は再生産可能な二倍体個体を作出できることが明らかとなった。次に、本年度ではポリエチレングリコール溶液(PEG)と高カルシウム溶液(高Ca)を用いた化学処理を施し、通常二倍体が産する半数性精子の接着・融合による倍加法を検討した。核とミトコンドリアを蛍光染色した精子の形態観察では、処理群においてのみ接着・融合している精子が観察された。また、各化学処理を比較したところ、PEG処理では僅かに接着・融合精子が見受けられるものの、PEG濃度の増加とともに精子の運動性が顕著に低下し、多数の精子凝集塊が生じた。一方、高Ca処理では、精子の運動性は濃度や処理時間によって大きな影響は受けず、PEG処理よりも多数の接着・融合精子が生じた。このことから、高Ca処理は精子の接着・融合に有効な処理方法であると考えられた。

今年，我们进行了研究，重点是应用第一年开发的技术并分析个人。在一个从冷冻保存精子中再生个体再生的实验中，可以通过使用冷冻的精子在人工发育中获得孵化的幼虫，但是在人工发育中无法获得生存的孵化幼虫，并且仅使用精子基因组就单独获得了个体再生。但是，当我们将Loach精子的冷冻保存方法应用于其他Loach鱼（大洛奇，冷冻狗和依ozophotaceae）时，该实验中使用的loach鱼的冷冻精子即使在融化后也表明，这项研究中开发的冷冻保存方法也可以应用于Loach Fish的广泛范围。关于二倍体精子，我们首先证实了源自第一年产生的新四倍体菌株产生的二倍体精子的男性生成个体的生育能力。这些成熟的个体产生了受精的单倍体精子，导致了正常的个体，并且发现新的四倍体系统产生的二倍体精子可以产生可以复制的二倍体个体。接下来，在今年，使用聚乙烯乙二醇溶液（PEG）和高钙溶液（高CA）进行化学处理，以通过单倍体精子的粘附和融合来研究加倍方法，这通常由二倍体产生。当对细胞核和线粒体的荧光染色的精子观察时，仅在治疗组中观察到精子粘附和融合。此外，在比较化学处理时，尽管PEG治疗过程中存在轻微的粘附和融合精子，但随着PEG浓度的增加，精子的运动能力显着降低，导致大量精子聚集。另一方面，通过高CA治疗，精子运动不受浓度或治疗时间的显着影响，并且产生的粘附和融合精子比在PEG治疗中产生了更多的粘附和融合精子。这表明高CA治疗是精子粘附和融合的有效治疗方法。