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アイテム
飼育したカレイ科魚類の変態期に発現する形態異常とその防除に関する研究
https://fra.repo.nii.ac.jp/records/2010917
https://fra.repo.nii.ac.jp/records/2010917c0addb48-ef64-4391-b547-36bf1d43c616
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
|---|---|---|
fra_k_37_147.pdf (19.1 MB)
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.png)
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| Item type | 紀要論文 / Departmental Bulletin Paper(1) | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 公開日 | 2024-10-02 | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | 飼育したカレイ科魚類の変態期に発現する形態異常とその防除に関する研究 | |||||
| 言語 | ja | |||||
| タイトル | ||||||
| タイトル | Studies on the morphological abnormality of Pleuronectidae: focusing on the metamorphosis-related malformation in hatchery reared fish and its prevention | |||||
| 言語 | en | |||||
| 言語 | ||||||
| 言語 | jpn | |||||
| キーワード | ||||||
| 言語 | ja | |||||
| 主題Scheme | Other | |||||
| 主題 | 飼育; カレイ科魚類; 変態; 形態異常; 発育・発達 | |||||
| 資源タイプ | ||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 | |||||
| 資源タイプ | departmental bulletin paper | |||||
| アクセス権 | ||||||
| アクセス権 | open access | |||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||
| 著者 |
有瀧, 真人
× 有瀧, 真人 |
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| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | In Japan, pleuronectid species are important resources for coastal fisheries, and 12 species have been assigned for stock enhancement. However, juvenile production program of all pleuronectid species has encountered with frequent occurrence of morphological abnormalities such as abnormal pigmentation (pseudoalbinism on the ocular side and ambicoloration on the blind side), abnormal eye migration (incompletion or absence of eye migration, or both-eye migration to the top of head), and deficit and repetition of some parts of cranial bones, in relation to metamorphosis. The causes and mechanisms of these morphological abnormalities are totally not clarified other than some aspects in the Japanese flounder Paralichthys olivaceus and restricted pleuronectid species. Thus, objectives of this study are to obtain fundamental information concerning the occurrence of morphological abnormalities in hatchery reared pleuronectid species. In addition, by clarifying the causes and mechanisms, one possible way to prevent the abnormality is suggested. In chapterⅠ, in order to find a general trend of the morphological abnormalities, various asymmetrical characteristics of the juvenile body was examined in detail using eight pleuronectid species obtained from hatchery rearing. In chapterⅡ, the influence of feeding periods of Brazilian Artemia salina nauplii (BA) on the occurrence of pseudoalbinism was clarified in two pleuronectid species. The critical period for morphological abnormalities, and therefore for normal asymmetrical development, was determined from the occurrence of the pseudoalbinism. In chapterⅢ, three pleuronectid species, having differential growth and developmental speed, were reared at various temperatures. As the result, I found a clear relationship between the occurrence of morphological abnormalities and speed of larval growth and/or development specific for each species. In chapterⅣ, two pleuronectid species were experimentally reared at various temperatures and the tissue concentrations of thyroxine (T4) and 3, 5, 3′-triiodothyronine (T3) during metamorphosis were investigated. The result of this chapter suggested the relationship between thyroid hormone levels of metamorphosing larvae and occurrence of morphological abnormalities. Following the above mentioned research, I have discussed the possible mechanism and prevention method of morphological abnormalities in Pleuronectidae, and also described the subject for further studies in chapterⅤ. Ⅰ. Morphological abnormality in hatchery-reared Pleuronectidae Morphological abnormalities are commonly observed in hatchery-reared juveniles of many pleuronectid species, at ratios much higher than those in wild fish. And therefore, the occurrence of abnormalities have become one of the most serious problems for juvenile production. In this chapter, the morphological abnormalities were examined on hatchery-reared juveniles of eight pleuronectid species (verfin flounder Verasper moseri, spotted halibut V. variegatus, slime flounder Microstomus achne, stone flounder Platichthys bicoloratus, starry flounder Pl. stellatus, brown sole Pseudopleuronectes herzensteini, cresthead flounder Ps. schrenki and marbled sole Ps. yokohamae), forcusing on asymmetrical characteristics (eye location, body color, upper jaw, pectoral fin, dentition, and scale) of each body side, comparing with the wild fish of each species. As the result, it was possible to classify all the juveniles into four morphological types (normal, two types of pseudoalbinism, and ambicoloration) in all 8 pleuronectid species examined. Normal fish had the same charactereristics as in wild fish for both body sides (left and right), after undergoing the asymmetrical metamorphosis. However, the morphological characteristics of both sides in pseudoalbino fish were similar to the blind side of the wild fish, and those in ambicolored fish was similar to the ocular side of the wild fish, suggesting the occurrence of symmetrical metamorphosis. Therefore morphological abnormalities of hatchery-reared juveniles in pleuronectid species were to be considered as “metamorphosisrelated malformation”. Ⅱ. Critical timing for the metamorphosis-related malformation in Pleuronectidae In order to prevent metamorphosis-related malformation of pleuronectid juveniles, it is important to determine the critical developmental stage and/or timing for the malformation. In the Japanese flounder, it is known that BA feeding at a specific timing induces pseudoalbinism in juveniles at a ratio of 100%, and a close relationship was indicated between pseudoalbinism occurrence and the larval stage. In this chapter, the influence of timing of BA feeding was examined on the occurrence of pseudoalbinism in two pleuronectid species (spotted halibut and brown sole). BA was offered at six different feeing periods from early larval stage (first available to take artemia as diet) to juvenile stage. As the result, occurrence of pseudoalbinism was about 90-100% in the two pleuronectid species, when BA was given before flexion stage (E stage)(spotted halibut; 10mm TL, brown sole; 8mm TL) suggesting that expression (or non-expression) of pseudoalbinism have been determined before postflexion stage (F stage). Therefore, for the prevention of pseudoalbinism, and possibly other metamorphosis-related malformation too, the stages before postflexion is critically important in pleuronectid species. Ⅲ. Relationship between the metamorphosis-related malformation and growth and/or development of pleuronectid larvae The Japanese flounder is a representative flatfish for juvenile production in Japan, and a body of information has been accumulated about the causes, mechanisms and prevention method of malformation. However, there is not enough information available for other flatfishes including pleuronectids. The objective of this chapter is to examine the rearing temperatures on early larval development and occurrence of metamorphosis-related malformation in spotted halibut, slime flounder and brown sole. Newly hatched larvae were reared beyond the completion of metamorphosis at various temperatures (6-24°C). All juveniles were classified into four morphological categories as normal, pseudoalbinism (two types, regarding to normal or abnormal eye location) and ambicoloration, based on the body color (pigmentation) and eye location. The growth and developmental speed of the three species were relatively greater in brown sole, middle in spotted halibut and less in slime flounder, and accelerated concomitant with higher temperatures in all three species. The relationship between rearing temperatures and occurrence of the four morphological categories showed species specific tendencies consistent among the repeated experiments. The settlement ages that results in the highest ratio of normal juvenile were relatively young in brown sole, middle in spotted halibut and old in slime flounder. It is noticeable that these settlement ages were similar to those of the wild fish of each species. Results of the present study strongly suggest the importance to rear pleuronectid larvae at a similar developmental speed as in the wild fish, in order to let the larvae undergo normal metamorphosis, and produce maximum number of normal fish. Ⅳ. Changes in tissue thyroid hormone levels in metamorphosing pleuronectid larvae reared at various temperatures In Japanese flounder and summer flounder Paralichthys dentatus, involvement of thyroid hormones in metamorphosis has been clarified. Because pseudoalbinism and ambicolorion of pleuronectid species were considered as “metamorphosis-related malformation” in chapterⅠ, it is speculated that thyroid hormones are also related to the occurrence of “metamorphosis-related malformation” in pleuronectid species. In this chapter, I investigated the relationship between changes in tissue thyroid hormone levels and occurrence of normal, pseudoalbinism and ambicolortion by rearing the larvae of spotted halibut and blown sole at 9, 12, 15, 18, and 21℃ . Tissue concentrations of T4 increased to maximum levels during metamorphic climax (stage G-H) at all the temperatures. No relationship was observed between tissue T3 levels and rearing temperatures. The peak T4 levels were significantly higher at lower temperatures, and appeared earlier when reared at higher temperatures. Since the occurrence of ambicolored fish and pseudoalbino fish was influenced by the rearing temperatures, it is possible that thyroid hormones are involved in the decision for normal formation or metamorphosis-related malformation of the juveniles in pleuronectid species, probably through the peak level or the timing of tissue T4 concentrations. Ⅴ. The possible mechanism and prevention of metamorphosis-related malformation in Pleuronectidae In this sturdy, I have clarified that the morphological abnormality of Pleuronectidae was metamorphosis-related malformation, and that occurrence of the malformation was strongly influenced by the rearing temperature with specific patterns in each pleuronectid species. Furthermore, I have described that the occurrence of metamorphosis-related malformation was increased when the pleuronectid larvae were let to grow and/or develop at different speeds from wild fish. In addition, the extent and the timing of peak T4 levels were varied among the fish reared at different temperatures. These results strongly suggested the involvement of thyroid hormones, which controls metamorphosis of flounders, in the occurrence of metamorphosis-related malformation. Recently, I have obtained preliminary results in two pleuronectid species (spotted halibut and starry flounder) suggesting that the occurrence of metamorphosis-related malformation is directly decided by the timing of T4 increase. Therefore, the occurrence of normal juvenile and juveniles with metamorphosis-related malformation is probably decided by the growth and/or developmental speed of the larvae through the timing of T4 surge in pleuronectid species. As mentioned above, in order to prevent the occurrence of metamorphosis-related malformation, it is important to investigate the early life history of the target species in the sea, and to let the larvae grow and develop at a species specific speed similar to the wild fish. It is necessary further to clarify the mechanism of metamorphosis-related malformation at a level of genetic embryology, in order to effectively develop the better method for reduced occurrence of the malformation. | |||||
| 言語 | en | |||||
| 抄録 | ||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||
| 内容記述 | 異体類の多くは，有用な水産資源として沿岸漁業や養殖漁業に深く関わっており，栽培漁業の対象種としても取りあげられてきた。代表的なヒラメやマコガレイをはじめ，わが国において種苗生産が試みられた異体類は12種にもおよぶ。しかし，どの種類においても白化や両面有色に代表される体色異常ならびに眼位や頭部骨格などに現れる形態異常が多発し問題となっているのに加え，その要因や発現機構については，ヒラメなどごく一部の種を除いて十分な検討がなされていない。本研究は，特に形態異常が多発するカレイ科魚類について基礎的な知見を収集し，それらをもとに形態異常の発現の機序や防除方法を明らかにすることを目的とした。第 1 章． 飼育したカレイ科魚類の変態に関わる形態異常 カレイ科魚類をふ化仔魚から人工環境下で飼育した場合，多くの種で変態期に形態異常魚が高い頻度で出現し，種苗生産の現場において大きな問題となっている。 本章では，マガレイやホシガレイを中心にカレイ科魚類 8 種について有眼側と無眼側の眼位，体色，上顎，胸鰭，両顎歯，鱗を測定・観察し , 天然魚と比較することにより，形態異常魚にどのような変化が生じているかを検討した。その結果，全ての魚種において変態後の形態は，正常魚，白化魚（ 2 タイプ），両面有色魚の 4 タイプに区分することが可能であった。また，それらの両体側形質の比較から，正常魚は天然魚と同様の変態を完了しているのに対し，白化魚は両側が無眼側の形態に，両面有色魚は両側が有眼側の形態に変態していることが明らかとなった。このことから，本研究で取り上げた仔魚期の形態異常は変態に関連した異常，すなわち“変態異常”であると結論づけた。第 2 章． 飼育したカレイ科魚類における変態異常発現の決定時期 変態異常を防除するには，その発現にどの発育期が最も深く関わっているかを解明することがきわめて重要である。異体類の中で，変態異常に関する試験・研究が先行して行われているヒラメでは，ブラジル産アルテミア（BA）を給餌することにより，ほぼ全ての個体が白化魚になることや，変態始動期の発育ステージにおいて最もその感受性の高いことが明らかにされている。 本章では，マガレイとホシガレイをモデル魚種として，BA の給餌開始時期を変えて飼育を行い，白化魚の出現状況からカレイ科魚類における変態異常発現の決定時期を検討した。その結果，上記両種は BA 給餌によって90 ～ 100％の個体が白化魚となった。また，BA を給餌した影響は，マガレイでは全長 8 mm，ホシガレイでは全長10mm までであり，影響を受ける発育期は両種ともステージ E（変態初期）までであると判断された。すなわち，両種ともにステージ F 以降の仔魚では変態異常の発現は決定しており，ステージ E 以前がカレイ科魚類の変態異常発現にとって重要であると考えられた。第 3 章． 飼育したカレイ科魚類の変態異常と仔魚の成長および発育 異体類種苗生産のモデル種であるヒラメでは，変態異常に関して様々な研究が行われ，その発現の機序についても部分的に解明が進められている。しかし，カレイ科魚類では体系的な研究はこれまで全く行われていない。 本章では，カレイ科魚類における変態異常の出現機序の一端を明らかにすることを目的に，ふ化から変態までの時間が大きく異なるマガレイ，ホシガレイ，ババガレイの仔魚をそれぞれ 6 ～24℃の水温下で飼育し，変態異常魚の出現状態と発育・成長の関係について検討した。上記 3 魚種ではともに，飼育水温の上昇に伴い発育・成長が促進された。その相対的な速度はマガレイ，ホシガレイ，ババガレイの順に早く，既存の知見に合致した。正常魚，白化魚，両面有色魚の出現率と飼育水温の関係は，種ごとに特有の傾向を有し，再現性もきわめて高かった。このうち正常魚の出現率が最も高くなる着底までの日数は，マガレイで最も早く，ホシガレイ，ババガレイの順に遅くなった。これら着底日は耳石微細輪紋より推定されている天然魚の値に近似した。このことから，変態異常の発現は，飼育環境では発育・成長過程が天然魚と大きくずれることに一因があると推察された。第 4 章． 水温を変えて飼育したカレイ科魚類の甲状腺ホルモンの動態 ヒラメや summer flounder では，甲状腺ホルモンが変態を制御していることが解明されている。異体類における白化や両面有色等の外部形態的異常が変態時の左右不相称化の異常と考えられることを先に述べたが，変態そのものが甲状腺ホルモンによって制御されている以上，これらの現象にも同ホルモンが関与していると予想される。 本章では，異なる水温で飼育したカレイ科魚類の変態期における甲状腺ホルモンの動態を詳細に観察する目的で，マガレイとホシガレイの 3 , 5 , 3 ́ －トリヨードチロニン（T3）およびチロキシン（T4）の体組織中濃度を測定した。その結果，各水温の T3の動態は 2 魚種とも全体に低いレベルで推移し，水温との関係が明瞭でなかったが，T4は両種とも高水温ほど最大値が低くなる傾向が認められた。また，組織中の T4濃度は仔魚の発育進行に伴って有意に変動し，すべての水温区において変態期間中にピークを示した。さらにそれらは高水温ほど早期に認められた。甲状腺ホルモンが，飼育魚の変態後の形態の決定に関与しているとすると，白化や両面有色の出現動態は，これら組織内の濃度もしくは，ピークの時期に大きく影響されている可能性が高い。第 5 章．カレイ科魚類の変態異常の防除と発現の機序 本研究において，変態期に発現するカレイ科魚類の形態異常は変態の異常であり，その出現状況は飼育水温よって種ごとに異なることを明らかにした。また上記変態異常は，飼育魚の発育・成長が天然魚とは異なるために発現すると結論づけた。ヒラメでは変態が甲状腺ホルモンによって制御されていることが確認されており，他の異体類においても甲状腺ホルモンが変態を制御する上で主要な役割を果たしていることはほぼ間違いないと考えられる。本研究でも異なった水温で飼育したマガレイとホシガレイでは，T4の分泌ピークや時期が発育に連動して異なることを明らかにし，その動態と変態異常出現の関連が強く示唆された。著者は，ホシガレイとヌマガレイを用いて仔魚の T4浸漬試験を行い，浸漬のタイミングによって変態異常の出現に一定の傾向が生ずることを明らかにしつつある。カレイ科魚類の変態後の形態は，おそらく種ごとに異なった発育速度と T4分泌のタイミングによって決定されており，そのずれが変態異常を発現させるのではないかと推定される。 したがって，カレイ科魚類の変態異常を防除するためには，対象種の初期生態を精査し，その種の発育・成長特性に従って飼育することがきわめて重要であると考えられる。また，変態異常の防除技術を一層進展させるためにも，遺伝子レベルでの変態機構の解明など，今後はその機序をさらに多面的に詳しく検討していくことが求められる。 | |||||
| 言語 | ja | |||||
| 書誌情報 |
ja : 水産総合研究センター研究報告 en : Bulletin of Fisheries Research Agency 巻 37, p. 147-197, ページ数 51, 発行日 2013-03 |
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| 出版者 | ||||||
| 出版者 | 水産総合研究センター | |||||
| 言語 | ja | |||||
| ISSN | ||||||
| 収録物識別子タイプ | PISSN | |||||
| 収録物識別子 | 1346-9894 | |||||
| 書誌レコードID | ||||||
| 収録物識別子タイプ | NCID | |||||
| 収録物識別子 | AA11589591 | |||||
| 情報源 | ||||||
| 識別子タイプ | Local | |||||
| 関連識別子 | fra_k_37_147 | |||||
| 関連サイト | ||||||
| 識別子タイプ | URI | |||||
| 関連識別子 | https://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2010853112 | |||||
| 関連名称 | 日本農学文献記事索引（AgriKnowledge） | |||||
| 著者版フラグ | ||||||
| 出版タイプ | VoR | |||||
| 出版タイプResource | http://purl.org/coar/version/c_970fb48d4fbd8a85 | |||||
