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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Genetic diversity and population differentiation of wild and domesticated banana shrimp Fenneropenaeus merguiensis: Applications for development of its breeding program
Sirikan Prasertlux, Bavornlak Khamnamtong, Ekkarat Wisuntorn, Patcharee Soonsan, Sirithorn Janpoom, Sureerat Tang, Puttawan Rongmung, Onchuda Ratdee, Parichart Ninwichian, Takashi Sakamoto, Panya Sae-Lim, Sirawut Klinbunga , 2024年01月
Regional Studies in Marine Science , 69 , 103309 - 103309
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Genetic diversity, heritability, and estimated breeding values for growth of domesticated Asian seabass Lates calcarifer from Thailand
Sirikan Prasertlux, Atra Chaimongkol, Chaimongkol, Sirithorn Janpoom, Sureerat Tang, Puttawan Rongmung, Wanwipa Ittarat, Parichart Ninwichian, Putth Songsangjinda, Takashi Sakamoto, Bavornlak Khamnamtong, Panya Sae-Lim, Sirawut Klinbunga , 2024年
Aquaculture and Fisheries , in press
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Improvement of the ayu (Plecoglossus altivelis) draft genome using Hi-C sequencing
Masatoshi Nakamoto, Takashi Sakamoto , 2023年05月
BMC Research Notes , 16 (1)
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九州南岸と台湾東部におけるカンパチ<i>Seriola dumerili</i>成魚の遊泳行動の比較
刀祢 和樹, 都澤 拓, 工藤 謙輔, 佐々木 幾星, 中村 乙水, 米山 和良, 坂本 崇, 阪倉 良孝, 菊池 潔, 河邊 玲 , 2023年01月
日本水産学会誌 , 89 (1) , 22 - 33
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Two-way habitat use between reefs and open ocean in adult greater amberjack: evidence from biologging data
Kazuki Tone, Wei Chuan Chiang, Hsin Ming Yeh, Sheng Tai Hsiao, Chun Huei Li, Kazuyoshi Komeyama, Kensuke Kudo, Takamasa Hasegawa, Takashi Sakamoto, Itsumi Nakamura, Yoshitaka Sakakura, Ryo Kawabe , 2022年10月
Marine Ecology Progress Series , 699 , 135 - 151
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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新版 魚病学概論
坂本 崇 小川 和夫 編, 飯田 貴次編 , 2020年09月
恒星社厚生閣
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魚病学概論
小川, 和夫, 飯田, 貴次 , 2020年09月
恒星社厚生閣 , 第2章 魚類の生体防御と耐病性育種 2. 耐病性育種 , 0-0
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ブリの資源培養と養殖業の展望
松山 倫也, 檜山 義明, 虫明 敬一, 浜田 英嗣 , 2020年
恒星社厚生閣 , 0-0
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ウナギの科学
塚本, 勝巳 , 2019年06月
朝倉書店 , 第3章 3.14 ゲノム科学 , 0-0
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ウナギの科学
坂本 崇 , 2018年10月
朝倉書店 , 4. 生理学 4.14. ゲノム科学 , 0-0
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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魚類における耐病性責任遺伝子を用いた宿主と病原体の史的攻防メカニズムの解明
研究期間: 2024年04月 - 2028年03月 代表者: 坂本 崇
基盤研究(A) 研究代表者 24H00521
自然河川で過去に採集された野生個体と冷水病菌株を解析し、疾病流行菌株の変異（移り変わり）と野生集団の遺伝的変異（宿主耐病性遺伝子の集積）との関連性を明らかにする（分子生態学的研究）。さらに、2つの耐病性責任遺伝子の組み合わせから、耐病性形質に対応する菌株グループを明らかにし（細菌学的研究）、耐病性メカニズムの解明（免疫学的研究）により、野生個体から耐病性個体選抜を可能にする分子育種法を開発する（育種学的研究）。
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魚類における耐病性責任遺伝子の同定と新規疾病が野生集団に与える遺伝的影響の解析
研究期間: 2020年04月 - 2024年03月 代表者: 坂本 崇
基盤研究(A) 研究代表者 20H00431
魚類において、細菌性疾病の耐病性メカニズムは解明されていない。本研究では、これまでの申請者らの研究グループにより、単一遺伝子座で支配されていることが明らかになった細菌性疾病（アユ冷水病）耐病性形質の責任遺伝子候補について解析し、その責任遺伝子を同定し、その機能解析から耐病性メカニズムを明らかする。また、自然河川で毎年採集されてきた野生個体（同一河川の疾病初発生前後）を用いて、新規疾病被害による野生集団の遺伝的変異（自然選択の痕跡）を明らかにする。さらに、耐病性責任遺伝子のDNA配列情報を用いて野生個体から耐病性個体選抜を可能にする分子育種法を開発する。
1. 魚類における細菌性疾病に対する責任遺伝子の同定・・・責任遺伝子が存在すると考えられるゲノム領域の候補遺伝子において、耐病性形質と関連性が示唆されるSNPが明らかになった。そこでこのSNPについて、岐阜県・長良川天然個体を用いた耐病性形質との関連解析を実施した結果、耐病性形質との関連性が示唆された。
2. 魚類における細菌性疾病に対する耐病性メカニズムの解明・・・責任遺伝子が存在すると考えられるゲノム領域に存在する遺伝子Cおける発現解析の結果、耐病性形質に関与ことが示唆された。そこで遺伝子Cについて、哺乳類用発現ベクターに組み込み、BALB 3T3細胞に導入した。発現ベクターのMycエピトープタグを利用して、導入遺伝子の発現を確認し、当該遺伝子産物を細胞表面に発現する細胞株を樹立した。これをBALB/c系マウスに接種して免疫し、定法にてモノクローナル抗体を作製した。樹立細胞株を用いた一次スクリーニングを免疫染色法で実施し、35の陽性クローンを得た。アユの白血球を用いた二次スクリーニングを行い、少なくとも陰性クローンよりも高い蛍光強度を有する2クローンを得ることができた。
3. 自然河川で新規に発生した疾病が野生集団に及ぼす遺伝的な影響の解明・・・本研究では、富山県庄川で1992年から2000年まで採集された流下仔魚を解析する。庄川では、1996年頃には顕著な冷水病の発生が確認されており、冷水病発生前後の解析が可能である。本年度は、冷水病発生前サンプルについて、耐病性形質との関連性が示唆された候補遺伝子について解析を実施し、遺伝情報データを収集した。
4. 責任遺伝子を用いた野生個体から耐病性魚を遺伝子選抜する新規育種技術の開発・・・岐阜県・長良川天然個体にピットタグを装着し、責任遺伝子候補のDNA情報で親魚候補を選抜・交配し、次世代を作出・維持管理した。
本年度は4項目を実施計画とした。研究項目1. 魚類における細菌性疾病に対する責任遺伝子の同定では、責任遺伝子が存在すると考えられるゲノム領域の候補遺伝子において、昨年度に明らかになった耐病性形質と関連性が示唆されるSNPに関して、岐阜県・長良川天然個体を用いた耐病性形質との関連解析を実施した。その結果、岐阜県・長良川天然個体においても耐病性形質との関連性が示唆されたことから信頼性は高く、十分に目標を達成したと考えられた。また、研究項目2. 魚類における細菌性疾病に対する耐病性メカニズムの解明においても、昨年度に発現解析によって耐病性形質に関与することが示唆された遺伝子において、その遺伝子産物を細胞表面に発現する細胞株を樹立すると共にモノクローナル抗体を作製し、少なくとも陰性クローンよりも高い蛍光強度を有する2クローンを得ることができたことから、目標を達成したと考えられた。研究項目3. 自然河川で新規に発生した疾病が野生 集団に及ぼす遺伝的な影響の解明については、富山県庄川の冷水病発生前サンプルについて、耐病性形質との関連性が示唆された候補遺伝子について解析を実施し、遺伝情報データを収集したことから、目的を達成したと考えられた。研究項目4. 責任遺伝子を用いた野生個体から耐病性魚を遺伝子選抜する新規育種技術の開発においては、岐阜県・長良川天然個体にピットタグを装着し、責任遺伝子候補のDNA情報で親魚候補を選抜・交配し、次世代を作出・維持管理したことから、目標を達成したと考えられた。以上のことから、本研究課題の進捗状況については、「おおむね順調に進展している」とした。
研究項目1. 魚類における細菌性疾病に対する責任遺伝子の同定では、これまでの分子遺伝学的解析で絞り込まれた（耐病性形質と関連性が示唆された）SNPについて、これまでの解析とは異なる河川のサンプルを用いて解析する予定である。
研究項目2. 魚類における細菌性疾病に対する耐病性メカニズムの解明では、これまでの分子遺伝学的解析で耐病性形質との関連性が示唆されたSNPが存在する候補遺伝子において、抗体を作製した。そこで、この抗体の有効性を確認するとともに、目的とする抗原を有する血球をフローサイトメトリーにより分取し、血球の種類、抗体を保有する血球割合などを解析する予定である。
研究項目3. 自然河川で新規に発生した疾病が野生集団に及ぼす遺伝的な影響の解明では、これまでの分子遺伝学的解析で耐病性形質との関連性が示唆されたSNPが存在する候補遺伝子を中心に、冷水病発生後サンプルについて解析を実施する予定である。
研究項目4. 責任遺伝子を用いた野生個体から耐病性魚を遺伝子選抜する新規育種技術の開発については、耐病性責任遺伝子候補のDNA配列情報で選抜・生産された耐病性形質を保持する候補群（耐病性区）および耐病性形質を 保持しない候補群（感受性区）について、感染実験を実施する予定である。 -
研究期間: 2020年04月 - 2023年03月 代表者: 吉崎 悟朗
基盤研究(A) 研究分担者 20H00430
養殖魚では、その評価が侵襲的になされる形質に着目した育種はほとんど着手されていない。対象個体の評価に伴い、その個体を殺してしまう必要が生じる場合、その次世代を生産できないことがその大きな理由である。ゲノム情報を駆使して集団選抜を行うことも理論的には可能ではあるが、これには多大なスペースと労力、コストを必要とする。さらに、親世代の集団にエリート個体が含まれていなかった場合、その効果は限定的である。本申請では、可食部のサンプリングの際に未熟な生殖細胞を単離・凍結し、エリート個体を同定した後に、エリート個体の凍結生殖細胞を代理親魚へと移植することで、エリート個体に由来する卵、精子の生産を目指す。
海産魚のニベをモデルに用いて粗脂肪含量の高い個体の育種が可能であるかを検証した。まず天然個体の粗脂肪含量を分析すると同時に、これらの個体の生殖腺を液体窒素内で凍結保存した。分析の結果、粗脂肪含量が高い個体と低い個体を特定した後、これらの生殖幹細胞を不妊宿主に移植した。その後、これらの宿主を成熟させた後、交配実験に供した。その結果、粗脂肪含量が高い個体の生殖細胞を移植した雌雄に由来する次世代は、低い個体の生殖細胞に由来する次世代より有意に高い粗脂肪含量を示すことが明らかとなった。これらの結果から、従来餌の影響を大きく受けると考えられてきた魚の脂ののりは遺伝することが明らかとなった。
従来、魚の脂の乗りは餌に大きく依存すると考えられてきたが、今回の研究で遺伝の影響も大きいことが明らかとなった。このことは、脂ののった魚を育種で生産可能であることを意味している。また、今回の研究では侵襲的な解析を行わないと評価できない表現型の育種が可能であることを明瞭に示すことができた。これにより、将来的には従来は未検討であった様々な新たな表現型に関する育種が進行することが期待される。 -
クルマエビの初期発生段階・雌雄別発現解析による性決定機構の解明
研究期間: 2019年04月 - 2024年03月 代表者: 伏屋 玲子
基盤研究(C) 研究分担者 19K06243
クルマエビの性差（雌＞雄）に着目し，性統御・全雌生産の可能性を検討するために性決定機構および性分化機構について解析する．これまでに開発した性連鎖マーカーを利用し，初期発生段階を継時的にサンプリングし，性連鎖マーカーにより各個体の性別を判定する．性別判定をした雌雄個体のRNAをそれぞれまとめ，RNA-seq解析を実施し，ごく初期に遺伝子発現の雌雄差が現れる遺伝子を性決定候補遺伝子として単離する．これらの候補遺伝子について，解析済みの家系における性連鎖解析を行い，性決定遺伝子の探索を行う．また，この継時的なサンプルによるRNA-seq解析により性分化機構に関与する遺伝子群も明らかにする．
クルマエビの新規ロングリード・ゲノムデータが公開され，そのリファレンスデータを用いて１家系のGRAS-Di解析データだけでなく，複数家系について再解析を行った。それぞれにおいて異なる性連鎖SNPが得られため，これらのSNPマーカーについてプライマーを設計した。また，2021年に海外で性連鎖SNPマーカーが報告されたため，そのマーカーのプライマーも用いて，天然のクルマエビおよび本課題で作成したクルマエビ家系について，PCRおよび電気泳動を行い，シーケンスデータから多型を調べ，解析からこれからの性連鎖SNPマーカーの位置関係についても解析をしている。
コロナ禍で分担研究機関(東京海洋大学)で実験，解析が実施しにくい期間があり，またDNAで複数家系を使用した詳細な解析を行ったため，RNA-seq（外注）の実施ができなかった。
本課題で得られた性連鎖SNPマーカーを用いて，幼生のDNAによる雌雄判別を行い，RNA-seq解析を実施する。発生段階初期に雌雄差のある遺伝子をリストアップすることにより，性連鎖マーカーと連鎖する候補遺伝子の探索を行う。 -
持続可能な養殖業の為の無魚粉無魚油飼料開発に関する基礎的研究
研究期間: 2019年04月 - 2023年03月 代表者: 佐藤 秀一
基盤研究(B) 研究分担者 19H03047
世界の水産養殖生産量は年々増大し、特に飼料を給餌して行う給餌養殖の生産量は養殖生産量の中でも、著しく増大している。このような状況のなかで、その飼料の主な原料となる魚粉および魚油の生産量は、その原料魚の資源保護のために著しく減少傾向にある。また，魚油に含まれているエイコサペンタエン酸(EPA)およびドコサヘキサエン酸(DHA)は海水魚の必須脂肪酸であり、陸上の植物では生産できない脂肪酸である。そのため，魚油に依存する養殖用飼料を給餌し続けると，水生動物の減少や養殖生産量の増大も図れない。そこで，魚油に頼らない生産するための利用するための必要な基礎的知見の集積を行う。
持続可能な養魚飼料開発の為に、海水魚用無魚粉・無魚油飼料の開発のための基礎的研究を行った。海水魚は必須脂肪酸としてEPAやDHAを要求するが、そこでDHAを多量に産生する微細藻類の一種、シゾキトリウムを乾燥した粉末を用いて、無魚粉・無魚油飼料の開発を行った。先ず、マダイを用いて、要求量を満足するようにシゾキトリユウム粉末を配合し、給餌した結果、魚粉・魚油配合飼料と遜色の無い、飼育成績が得られた。同様に、ブリを用いて、実験を行ったが、摂餌が極端に悪く、ほとんど成長しなかった。そこで、摂餌誘因物質を添加することにより摂餌が改善され、魚油配合飼料と同様の成長が得られた。
世界的に水産養殖が発展し、飼料の重要性が増して来た。そこで、魚類栄養学の持つ意味も非常に重要になった。本研究成果は魚類の脂質要求に関する基礎的・応用的研究であり、海水魚の脂質代謝に関する遺伝子発現情報や微細藻類に含まれる脂質の魚類における利用性を明らかにすることができたのみにかかわらず、海水魚における無魚粉無魚油飼料の開発に成功し、持続可能な水産養殖業を行う為の基礎的知見が得られたものと思われる。
授業科目 【 表示 ／ 非表示 】
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担当授業（学部）
フレッシュマンセミナー
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水族遺伝育種学
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水族養殖・育種学実習Ⅱ
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水族養殖学
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担当授業（大学院）
水圏生物科学特別演習
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水圏生物科学特別研究
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水族分子遺伝学
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水族養殖学特論