客觀日本

金澤大學闡明雄性灰眼雪蟹在最終蛻皮後變得具有攻擊性的終極因數

2023年06月15日 生物醫藥

蝦、蟹等甲殼類動物在一生中會多次蛻皮,並伴隨體同質多相變體大和進行繁殖。灰眼雪蟹一生的蛻皮次數是固定的,雄性從幼蟹蛻皮10~12次,雌性蛻皮10次,成長爲能夠繁殖的個體。人們已知雄性在最終蛻皮後鉗腳會變大,行為上也變得具有攻擊性,還有很多未解之謎。

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圖1:最終蛻皮前後的雄性灰眼雪蟹。最終蛻皮後鉗腳高度(箭頭部分)會增大。(供圖:金澤大學)

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圖2:最終蛻皮前後雄性血液中法尼酸甲酯(MF)濃度的比較。最終蛻皮後(右)的MF濃度較最終脫皮前擧升。(供圖:金澤大學)

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圖3:眼柄和眼柄神經節。從腹側觀察的灰眼雪蟹的複眼(左)。摘除的複眼和眼柄的解剖圖(右)。黑色虛線爲眼柄神經節,紅色虛線爲竇腺。(供圖:金澤大學)

金澤大學環日本海域環境研究中心臨海實驗設施的豐田賢治特任助教、水產研究與教育機構的山本嶽男主任研究員和馬久地美雪主任研究員、基礎生物學研究所的森友子技術班長和重信秀治教授、東京理科大學的宮川信一副教授、高知大學的井原賢副教授、神奈川大學的大平剛教授等組成的共同研究團隊從生理學層面上闡明瞭雄性灰眼雪蟹最終蛻皮前後的變化。相關成果已刊登在《Scientific Reports》上。

研究團隊着眼於被稱爲法尼酸甲酯(MF)的激素分子,比較了最終蛻皮前後雄性灰眼雪蟹的血液中MF濃度,結果發現最終蛻皮後MF濃度增加。另外,對控制MF的生物合成和分泌的眼柄神經節的網羅性基因表現分析表明,最終蛻皮後的雄性的MF分解酶基因等的表達受到抑制,從而導致血液中MF濃度變高。

此外,在與甲殼類屬於近緣關係的昆蟲類中,被認爲促進行為模式變化的生物胺相關路徑在最終蛻皮後的雄性中被激活。從該結果可以推斷出,雄性在最終蛻皮後變得具有攻擊性的行為變化可能與生物胺有關。

這些發現表明,MF和生物胺可調節雄性灰眼雪蟹的繁殖行為。

灰眼雪蟹不僅是日本國内,也是世界上重要的水產資源,瞭解其繁殖生態不僅是推進資源管理需要的重要知識,而且有助於開發高效的增養殖技術。以本次研究的成果爲基礎,如果開發出能夠人爲控制最終脫皮的技術,將有助於確立具有高水產價值的最終脫皮後的雄性雪蟹的高效生產方法。

原文:《科學新聞》
翻譯:JST客觀日本編輯部

【論文資訊】
雜誌:Scientific Reports
論文:Eyestalk transcriptome and methyl farnesoate titers provide insight into the physiological changes in the male snow crab, Chionoecetes opilio, after its terminal molt
DOI:10.1038/s41598-023-34159-y
URL:nature.com/articles/s41598-023-34159-y