人工繁殖を中心とした希少淡水魚類の生息域外保存に関する実験的研究
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(2) 近 年 ，我 が 国 に 生 息 す る 淡 水 魚 類 の 多 く が 絶 滅 の 危 機 に 瀕 し て お り ，環 境 省 版 レ ッ ド リ ス ト に お い て は ， 我 が 国 の 在 来 魚 類 の 約 半 数 と な る 148 種 ・ 亜 種 ま で が 絶 滅 危 惧 種 に 位 置 づ け ら れ て い る 。 生 物 を 保 護 （ Protection） す る 手 段 に は ， 保 護 対 象 生 物 が 生 息 す る 野 外 の 生 態 系 を そ の ま ま 保 つ 生 息 域 内 保 全 （ In situ Conservation） と ， 対 象 生 物 を 研 究 室 に 隔 離 し て 存 在 を 維 持 す る 生 息 域 外 保 存 （ Ex situ Preservation） の ２ つ が あ る 。 希 少 生 物 の 保 護 に お い て は ， 生 息 域 内 保 全 が 優 先 さ れ る べ き で あ る が ，生 態 系 は さ ま ざ ま な 要 素 が 複 雑 に 絡 み 合 い 限 定 要 因 の 特 定 が 困 難 で あ る た め ，効 果 的 な 保 護 の 実 現 に は 生 息 域 外 保 存 に よ る 系 統 の 維 持 が 不 可 欠 と い え る 。水 族 館 な ど で 実 施 さ れ る 現 行 の 希 少 淡 水 魚 類 の 生 息 域 外 保 存 は ，経 験 則 に 基 づ く 系 統 飼 育 が 主 流 で ，繁 殖 効 率 の 低 下 や 近 交 弱 勢 な ど 多 く の 問 題 点 を 抱 え て い る 。安 定 し た 生 物 保 護 の 達 成 に は ，科 学 的 根 拠 に 基 づ く 生 息 域 外 保 存 手 法 の 確 立 が 急 務 で ，と り わ け 実 効 性 の 高 い 定 式 化 し た 人 工 繁 殖 技 術 が 求 め ら れ る 。希 少 淡 水 魚 類 の 人 工 繁 殖 に お け る 技 術 開 発 に 向 け た 研 究 基 盤 と し て ，水 産 増 殖 学 分 野 に お い て は ，生 息 域 外 保 存 へ の 活 用 が 期 待 で き る 技 術 が 実 用 に 供 さ れ て い る 。し か し ，水 産 増 養 殖 技 術 を 希 少 淡 水 魚 の 人 工 繁 殖 に 転 用 し た 研 究 例 は 極 め て 少 な く ，技 術 開 発 な ら び に 手 法 の 体 系 化 は 進 め ら れ て い な い 。本 研 究 で は ，生 息 域 外 保 存 の 体 系 化 に 向 け ，室 内 に お け る 技 術 開 発 に 用 い る 実 験 動 物 と し て 優 れ た 条 件 を 備 え る 外 来 亜 種 タ イ リ ク バ ラ タ ナ ゴ Rhodeus ocellatus ocellatus を 材 料 と し て ， 希 少 淡 水 魚 類 の 人 工 繁 殖 に 関 す る 技 術 開 発 を 試 み た 。 さ ら に ，人 工 繁 殖 の 煩 雑 さ や 産 業 価 値 の 低 さ か ら 研 究 が 進 め ら れ て い な い ，あ る いは希少種保護の観点から今後実験動物としての価値が見込まれる複数種を対 象 と し て 繁 殖 特 性 調 査 を 実 施 し ，人 工 繁 殖 技 術 マ ニ ュ ア ル 構 築 に む け た 基 盤 を 築 いた。 人工繁殖技術の開発 好適採卵親魚の選抜 搾出法による人工繁殖に適した採卵親魚を選抜するた め ，指 標 と な り 得 る 部 位 を 検 証 し た 。検 証 に は 5 形 態・形 質（ 体 長 ，体 重 ，産 卵 管 長 ，臀 鰭 長 ，体 高 ）な ら び に 形 態 情 報 か ら 得 ら れ た 5 つ の 指 数 を 用 い た 。検 証 の 結 果 ， 産 卵 管 長 ， OI（ 体 長 / 産 卵 管 長 ）， FU（ 体 長 / 臀 鰭 長 ）， DU（ 体 高 / 臀 鰭 長 ） と 採 卵 数 と の 間 に 強 い 正 の 相 関 が 認 め ら れ た （ cor2 test， p <0.01）。 さ ら に ，採 卵 数 ，孵 化 数 ，採 卵 数 ，孵 化 数 と 孵 化 率 と の 間 に 強 い 正 の 相 関 が 示 さ れ た ほ か（ cor2 test，p < 0.01），体 高 に 関 す る 2 項 目（ 体 高 比：体 長 / 体 高 ，DU） と の 間 に 負 の 相 関 が 認 め ら れ た （ cor2 test， p <0.05）。 本 実 験 に よ り ， 産 卵 管 長 ならびに体高に着目することで搾出法に際する好適親魚が得られることが強く 示唆された。 ホルモン投与による催熟 完全な人為環境下におけるタイリクバラタナゴの 人 工 繁 殖 を 目 指 し ，ホ ル モ ン 剤 投 与 に よ る 人 工 催 熟 を 試 み た 。本 実 験 で は ，投 与 物 と し て 17α–hydroxyprogesterone（ 17α–OHP； 0.01 μ g / g BW） と サ ケ 脳 下.
(3) 垂 体 （ SPE； 200 μ g / g BW） を 用 い た 。 産 卵 管 の 伸 長 効 果 は 両 製 剤 に 認 め ら れ （ steel - dwass test， p <0.05），さ ら に GSI に も 増 加 傾 向 が 認 め ら れ た 。生 殖 腺 組 織 切 片 像 に は 卵 黄 胞 期 か ら 前 成 熟 期 に あ た る 卵 巣 卵 が 散 在 し ，一 部 に 退 行・吸 収 卵 も み ら れ た 。卵 は SPE 区 の み か ら 83 粒 が 搾 出 さ れ ，う ち 43 個 体 が 孵 化 し ， 17 個 体 が 浮 上 期 に 達 し た 。 以 上 に よ り ， タ イ リ ク バ ラ タ ナ ゴ に 対 す る ホ ル モ ン 剤の催熟効果が確認され，人工繁殖技術としての実用性が示された。 長 期 薬 浴 に よ る 卵 菌 の 抑 制 淡 水 魚 類 の 初 期 飼 育 時 に 頻 出 す る 卵 菌（ 水 カ ビ 病 ） を 抑 制 す る た め ，長 期 薬 浴 に よ る 生 残 率 の 向 上 を 試 み た 。本 実 験 で は ，曝 気 し た 水 道 水 （ 対 照 区 ）， 0.5 %食 塩 水 ， 0.1 %食 塩 水 ， 1 ppm メ チ レ ン ブ ル ー 水 溶 液 中 で ，そ れ ぞ れ 約 120 尾 の 孵 化 仔 魚 を 20 日 間 飼 育 し ，生 残 率 お よ び 卵 菌 の 出 現 様 式 を 検 証 し た 。飼 育 実 験 の 結 果 ，メ チ レ ン ブ ル ー 添 加 区 が 最 も 高 い 生 残 率 を 示 し ， 卵 菌 抑 制 に 有 効 で あ る こ と が 確 か め ら れ た （ log rank test， p <0.01）。 食 塩 を 添 加 し た 両 区 で は ，卵 菌 は 抑 制 さ れ た 一 方 で 生 残 率 が 改 善 せ ず ，本 実 験 の 濃 度 で は 卵菌の抑制効果以上に魚体への悪影響が大きいと判断された。 好適初期餌料系列の構築 人為環境下における好適な初期餌料系列の確立に 向 け ，環 境 要 因 に よ る 影 響 が 少 な い 生 理 的 機 能 に 着 目 し ，タ ン パ ク 質 分 解 酵 素 の ト リ プ シ ン と キ モ ト リ プ シ ン ，脂 質 分 解 酵 素 リ パ ー ゼ ，炭 水 化 物 分 解 酵 素 ア ミ ラ ー ゼ の 各 活 性 の 初 期 変 動 を 調 査 し た 。各 消 化 酵 素 の 活 性 は ，孵 化 後 5 日 目 に は 上 昇 を 開 始 し て い た 。さ ら に ，ア ミ ラ ー ゼ 活 性 値 の 上 昇 率 の 変 化 か ら ，炭 水 化 物 吸 収 能 力 は 孵 化 後 約 30 日 目 ま で に 急 速 に 向 上 す る こ と が 明 ら か と な っ た 。ア ミ ラ ーゼ活性値の上昇率が変化した時期は消化管内容物および消化管伸長の変曲期 と 同 期 し ，消 化 酵 素 分 析 を 用 い た 餌 料 転 換 期 推 定 の 有 効 性 が 示 さ れ た 。ま た ，本 研 究 で は 摂 餌 物 が 酵 素 活 性 に 与 え る 影 響 は 認 め ら れ ず ，飼 育 個 体 を 用 い た 好 適 餌 料の推定が可能であることが確かめられた。 繁殖特性調査 繁 殖 実 験 お よ び 飼 育 個 体 を 用 い た 発 育 段 階 区 分 を 実 施 し ， 6 科 ・ 亜 科 7 属 15 種・亜 種（ タ ナ ゴ 亜 科 6 種 ，ダ ニ オ 亜 科 1 種 ，ヒ ガ イ 亜 科 1 種 ，カ マ ツ カ 亜 科 2 種 ，フ ク ド ジ ョ ウ 亜 科 4 種 ，ゴ ク ラ ク ギ ョ 亜 科 1 種；3 未 記 載 種 を 含 む ）の 産 卵 行 動 な ら び に 初 期 成 長 に 関 す る 情 報 を 集 積 し た 。本 調 査 で は ，対 象 と し た 種 の 基 本 的 な 繁 殖 手 法 を 示 す と 同 時 に ， モ ツ ゴ 属 Pseudorasbora な ら び に ゼ ゼ ラ 属 Biwia の 近 縁 種 間 に お け る 繁 殖 基 質 の 嗜 好 や 繁 殖 行 動 の 違 い ，タ イ ワ ン キ ン ギ ョ Macropodus opercularis の 繁 殖 特 性 に お け る 地 域 差 ， ホ ト ケ ド ジ ョ ウ 属 の 近 縁 種 間 に 見 ら れ る 初 期 成 長 特 性 の 違 い を 明 ら か と し た 。今 回 得 ら れ た 成 果 は ，人 工 繁 殖 技 術 の 開 発 に 際 す る 基 盤 の み な ら ず ，他 分 野 に 対 す る 生 態 情 報 の 提 供 や 生 息 域内保全へのフィードバックに資すると期待できる。.
(4) 研 究 業 績 一 覧 表 博士学位論文 論. 文. 題. 目. 著. 者. 発表誌名 内容との対比. The current status of freshwater fishes in the Naka-ikemi. Kitagawa, T. , (ほ か. Biogeography, 16,. 6 名). 71–78.（ 2014）. 北川哲郎・小田優. 近畿大学農学部紀. 花・細谷和海. 要 ， 46， 31–36．. Ⅳ－ⅳ. Wetland, Fukui Prefecture, Japan 飼育下における沖縄産タイワ ンキンギョの繁殖特性. Ⅲ－ⅵ. （ 2013）. 福井県中池見湿地におけるホ トケドジョウの生息現況 バラタナゴのシャーレ式人工 繁殖法における水カビ病の. 北 川 哲 郎 ， (ほ か 4. 魚 類 学 雑 誌 ， 60，. 名). 27–33．（ 2013）. 北川哲郎・細谷和. 水 産 増 殖 ， 60，. 海. 139–141．（ 2012）. 北川哲郎・森下. 近畿大学農学部紀. 匠・根來. 要 ， 44， 55–61．. Ⅳ－ⅳ. Ⅱ－ⅲ. 抑制技術 飼育下におけるタイワンキン ギョの繁殖特性. 央・細. 谷和海. （ 2011）. K it ag aw a T. , (ほ. Aquaculture．（ 改. か 4 名). 訂中）. 小田優花・北川哲. 水 産 増 殖 ．（ 印 刷. 郎・細谷和海. 中）. 魚食性コイ科魚類ハスの初期. 畑田賢吾・北川哲. 近畿大学農学部紀. 発育特性. 郎・小田優花・細. 要 ， 48，（ 印 刷. 谷和海. 中）. Suitable early food for rosy bitterling, Rhodeus ocellatus,. Ⅲ－ⅵ. Ⅱ－ⅳ. estimated from digestive enzyme activities. ステロイドホルモンとサケ脳 下垂体を用いたタイリクバ. Ⅱ－ⅱ. ラタナゴの催熟. Ⅲ－ⅲ.
(5) 公 表 年 月 日. 出 版 物 の 種 類 及 び 名 称. 平 成 27 年 2 月 3 日. 博 士 学 位 論 文. 公. 表. 内. 容. 全. 文・要. 約. 人工繁殖を中心とした希少淡水魚類の 生息域外保存に関する実験的研究. 要. 約.
(6) SUMMARY. Experimental study about the artificial breeding technique on the Ex situ preservation for Japanese endangered freshwater fishes. Tetsuro Kitagawa.
(7) Japanese freshwater fishes are depleted under the influence of impediments such as feeding damage and genetic pollution from alien species, as well as farmland consolidation in paddy fields and urbanization. Therefore, 167 species and/or subspecies of fishes are categorized as endangered in the latest Red List, Japan. This results in an urgent need for protective measures. Protection of threatened species can be successfully accomplish ed by the simultaneous pursuit of “ In situ conservation” and “ Ex situ preservation”. In situ conservation literally should be given priority in the protection of threatened species; however, Ex situ preservation as a means to avoid extinction, becomes very important in case habitats of the target species are severely threatened. In this study, artificial breeding techniques of the endangered fishes are developed for the formulation of stock preservation method, with Chinese rosy bitterling Rhodeus ocellatus ocellatus as one of the experimental animals. Furthermore, these fishes can be easily collected for demonstration experiments because they are distributed all over the Japanese freshwaters, and cynically are regarded as suitable materials for the developm ent of artificial breeding techniques. In addition , reproductive characteristics and initial growth pattern of some species are investigated as bases for the development of artificial breeding methods. Technical development Selection of spawner in the schale’s method Suitable spawner conditions during artificial breeding by the schale’s method were investigated using the correlation coefficient among the number of eggs, hatching rate, five morphological characters and five indexes. Higher correlation coef ficients with the number of eggs were observed in characters; ovipositor length (OL), and three indexes; ovipositor index (OI: OL / standard length), fin unit (FU: OL / anal fin length) and depth unit (DU: OL / body depth). High correlation with the hatching rate was observed in three characters and one index: number of eggs, number of hatches, body depth to standard length, and DU. These results implied that ovipositor length and DU are the characters effect enough for the selection of spawner by the schale’s method. Artificial maturation of bitterlings by using sex hormone Bitterlings generally have unique reproductive behavior s in that they always need live freshwater mussels as a spawning bed. Artificial breeding of the endangered bitterlings without host mussels has not been successful by empirical methods. A technique of artificial maturation was assayed fo r endangered bitterlings with sex hormone, under completely artificial environment. Salmon pituitary extract or 17α–hydroxyprogesterone (17α–OHP) were.
(8) injected into the abdominal cavity of female fishes in laboratory. Females with an ovipositor prolonged by the hormone injection, were stripped of their eggs after 24 h. Salmon pituitary extract or 17α –OHP induced females to elongate the ovipositor and the gonad make (steel-dwass test, p <0.05). However, the ovipositor that was induced to elongate by 17α–OHP injection was regarded as an aberration. Incidentally eighty-three eggs were obtained from females into which Salmon pituitary extract had been injected; thereby, 17 larvae emerged. Oocytes in the pre-maturation stage and regressing eggs were observed in sections of the gonads. These results show that salmon pituitary extract is effective to induce ovulation. Long-term sterilization Antimicrobial activity against water mould during artificial breeding by the schale’s method was investigated using solutions: 0.1 % saline, 0.5% saline and 0.0001% methylene blue. Water mould proliferation was inhibited by all three solutions. The highest survival rat e was recorded in methylene blue solution. However, the saline solutions did not contribute to the improvement of the survival rate by themselves. These results clarified that the sterilization in methylene blue solut ion was effective to controll water mould. Suitable food estimated from the digestive enzyme activities The digestive enzyme activities were analyzed to obtain information about the artificial diet applicable for Japanese endangered bitterlings. Activities of trypsin, chymotrypsin, lipase, and amylase were detected at least five days after hatching. Feed-dependent changes were not observed in each enzyme activity. Amylase activity markedly increased at 10 –30 days after hatching, whereas activities of other enzymes increased with time. The peak of amylase activity per body weight coincided with the change of gastrointestinal contents. Suitable feed by using digestive enzyme activities could be regarded as an objective scale to specify the composition of early food. Reproductive characteristics and initial growth pattern In captive environment, 15 species (6 species of Acheilognathinae, 1 species of Danioninae, 1 species of Sarcocheilichthyinae, 2 species of Gobioninae, 4 species of Noemacheilinae, and 1 species of Belontiidae) have been investigated so far. Ecological information were provided by breeding experiments and identification of developmental stages. The achievements of this paragraph would be contributed to Ex situ preservation as well as In situ conservation and even taxonomical studies in terms of biodiversity..
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