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保全のための遺伝マーカーの開発 

 遺伝的多様性を調べるためには遺伝マーカーとよばれる解析ツールが必要です。高感度マイクロサテライトDNAマーカーは,魚類の遺伝的多様性評価,遺伝的集団構造の解明,種同定,系統分類など,多目的に利用されています。

 私たちはゲノムライブラリーから効率よくマイクロサテライトDNA領域を単離し,これまで瀬戸内海の有用種であるクロダイ,シロメバル,キジハタ,マガキ,アユ,などで開発してきました。これらのマーカーはGeneBankに登録公開され,世界中の研究機関で利用されているのです。

 最近のトッピックスとして絶滅が危ぶまれているアオギスのマーカー開発に成功しました。かつてアオギスは東京湾、伊勢湾、吉野川河口の干潟に生息していて,干潟のシンボルでした。ところが,現在,比較的大きな集団が認められているのは瀬戸内海西部の豊前海周辺だけなのです。開発したアオギスの遺伝マーカーは遺伝的多様性や移植放流の可能性を明らかにする強力なツールになって,きっとアオギスの遺伝資源の保全に役立つでしょう。


放流魚をみわける技

 単に種苗を放流するだけでは放流の効果は望めません。例えば,放流した海域に十分な餌生物は存在するのか?放流の時期は適切なのか?他種との競合はないのか?外敵はどれくらい存在するのか?といった放流フィールドに密着した地道な研究が必要です。私たちは,そうした研究に加えて,特色ある研究を展開しています。例えば,放流魚が放流して何日くらいで自然に慣れ,天然餌料を食べるのか?という課題に対しては,エネルギー動員能,魚体成分分析,発現遺伝子解析,窒素炭素安定同位体分析などの生化学分析によって知見を集積しています。

 お金を費やした放流事業では「放流された魚が生き残り,資源として利用されているのか?」といった放流の効果が問題になります。そのため,放流種苗にはプラスチック製のタグを装着したり,鰭の一部を抜去することで標識を施します。ただし,これらの外部標識はコストがかかるので,数万〜数十万におよぶ放流種苗を標識することは不可能です。また,小さな種苗にはダメージが大きいので外部標識することはできません。

 私たちは耳石ストロンチウム分析を利用して,毎年,一億尾もの種苗が放流されているアユの由来を判別しています。耳石ストロンチウム分析は,海や川を往来する通し回遊魚の保全に役立ちます。河川横断建造物が通し回遊魚の遡河や降河に及ぼす影響や,魚道の評価などです。実績としては,個体数が激減している広島県太田川のサツキマス(降海型アマゴ),四国四万十川のアユカケ(カマキリ),遊泳力が弱いヨシノボリ類で分析を行い,保全へ向けた知見を集積しています。


責任ある放流に威力を発揮するDNAマーカー

 放流事業においてさらなるマイクロサテライトDNAマーカーの応用例を二つほど紹介しましょう。まず,親魚と放流魚の遺伝的多様性の話です。放流魚のもとになる受精卵は親魚水槽から採卵されたもので,放流魚の遺伝的多様性は交配に参加した親魚の数に依存します。例えば50尾の親魚のうち,すべてが交配に参加すれば遺伝的多様性は保たれますが,それが数尾となれば話は別です。そうした意味で,放流魚の生産に参加した親魚の数を把握することは遺伝資源の保全に大切な情報となるのです。マイクロサテライトDNAマーカーは共優性のマーカーで親から子へとメンデル遺伝します。そのため放流魚と親魚のアリル型を調べると,実際に交配に参加した親魚数が判明するのです。

 もう一つの応用例を紹介します。放流魚と交配に参加した親魚の間には必ず血縁関係が成立します。ですから親魚のアリル型をデータベース化しておけば,漁獲された魚が放流由来なのかが血縁関係を照合することで判定できるのです。すなわち,物理的な標識を行わなくてもマーカーによって放流魚の全標識が可能になるのです。私たちはこの親子鑑定の原理を用いて,クロダイ,メバル,スズキで放流魚の追跡調査を行いました。クロダイについては海産魚の最長記録となる放流4年後まで追跡し,漁獲物の約15%が放流由来であることが明らかになったのです。

 






中段:アニーリングコントロールプライマーとマイクロアレイによる発現遺伝子解析

下段:アユの耳石とストロンチウムの分布












 

研究テーマ

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