Tokyo University of Agriculture Repository / 東京農業大学リポジトリ

塩野, 弘二

3800

SHIONO, Koji

3801

デンプン粒膜および構成成分がデンプンの理化学特性に与える影響の解明

東京農業大学博士（食品栄養学

髙木, 智弘

3802

TAKAGI, Tomohiro

3803

氏 名 髙 木 智 弘
学位（専攻分野の名称） 博 士（食品栄養学）
学 位 記 番 号 甲 第 739 号
学 位 授 与 の 日 付 平成 29 年 3 月 20 日
学 位 論 文 題 目 Sulforaphaneの破骨細胞分化抑制機構解析
論 文 審 査 委 員 主査 教 授・農 学 博 士 上 原 万里子
教 授・農 学 博 士 大 石 祐 一
教 授・農 学 博 士 山 本 祐 司
准 教 授・博士（医学） 高 橋 信 之
博士（歯学） 石 見 佳 子＊
論文内容の要旨
我が国では超高齢社会を迎え，骨粗鬆症をはじめとす
る生活習慣病罹患率の増加が問題となっており，中でも
骨粗鬆症の患者数は 1,300万人と推測されている。骨粗
鬆症による骨折は最悪の場合寝たきりとなり，著しい
QOLの低下を招くことから，その予防が社会的にも重
要となっている。骨は破骨細胞が古い骨を溶解し（骨吸
収），骨芽細胞が新しい骨を形成すること（骨形成）に
より，常に骨吸収と骨形成を繰り返している。この過程
は骨リモデリングと呼ばれ，骨のホメオスタシスを正常
に保つ上で非常に重要であり，そのバランスが破綻する
ことで骨脆弱化が引き起こされる。骨粗鬆症の病型は原
発性と続発性があり，前者は閉経や加齢，後者は糖尿病
や慢性腎臓病等の慢性炎症が原因で発症することで知ら
れている。特に女性は，エストロゲン欠乏による閉経後
骨粗鬆症の罹患率が高く，その予防や改善は重要であ
る。閉経後骨粗鬆症の治療には，エストロゲン投与によ
るホルモン補充療法が知られているが，乳がんや子宮が
ん等のリスクが増大する可能性が指摘されている。ま
た，近年の研究により，慢性代謝障害である糖尿病によ
る持続的高血糖を介した糖化反応の亢進が骨コラーゲン
架橋の糖化を誘導し，骨脆弱化を招く続発性骨粗鬆症に
ついても問題視されている。日本人に多いⅡ型糖尿病か
らの続発性骨粗鬆症予防も原発性骨粗鬆症である閉経後
骨粗鬆症予防と同様に重要であることから，その作用機
構を明らかにし，予防措置を講じる必要がある。
これまでに骨粗鬆症の予防および改善を目的とした抗
酸化・抗炎症作用を示す様々な植物性化合物の有効性が
検討されている。骨粗鬆症の予防効果を有する植物性化
合物として，日常的に摂取することが可能な大豆イソフ
ラボンをはじめ，緑茶カテキンや柑橘系フラボノイドが
報告されている。そこで本研究では，特徴的な骨格構造
として N=C=S を有し，強い抗酸化・抗炎症作用を持
つイソチオシアネート（isothiocyanate ; ITC）類に着
目した。ITC 類は，アブラナ科野菜であるブロッコ
リーや大根等に含まれている含硫化合物であり，特にブ
ロッコリースプラウト中の ITC である Sulforaphane
（SFA）は強力な抗酸化・抗炎症作用を有することで，
多岐に渡る報告がなされている。SFAは，通常，植物
細胞内では前駆体である glucosinolateとして存在する
が，調理や咀嚼を受けることで同植物細胞内に含まれる
ミロシナーゼによる加水分解を受け活性体へと変化す
る。活性本体である SFAは，様々な組織において腫瘍
を退縮することが報告されているが，骨代謝制御に関す
る詳細な作用機構は明らかではなく，関連報告も少な
い。加えて，大豆イソフラボンなどのエストロゲン依存
的に骨代謝改善作用を示す植物性化合物とは異なり，
ITC類はエストロゲン非依存的な経路を介して骨代謝
を制御する可能性があり，この機構解明は重要である。
以上より，ITC類による骨代謝制御機構を明らかにす
ることは，慢性的な炎症が原因で発症する骨粗鬆症予
防・改善効果を有する新規の植物性化合物探索の一助と
なり得る。
そこで本研究では，ITC 類による骨代謝制御機構を
明らかにすることを目的とし，実験 1では，初代培養系
を用いて，ITCの一種である SFA，sulforaphene（SFE）
および erucin（ERN）が破骨細胞および骨芽細胞分化
に及ぼす影響を比較検討した。実験 2では，破骨細胞様
前駆細胞である RAW264.7細胞を用いて，SFAによる
破骨細胞分化抑制機構の検討を行った。実験 3では，経
口摂取可能な SFA配糖体である sulforaphane glucosi-
─ 36 ─
＊国立研究開発法人医薬基盤・健康・栄養研究所 国立健康・栄養研究所 食品保健機能研究部 部長
nolateを含むブロッコリースプラウトパウダーを用い，
原発性および続発性骨粗鬆症モデル動物の骨代謝変動に
対する影響について検討した。
実験 1 : 初代培養系を用いた骨芽および破骨細胞分化に
対する ITC類の影響解析
実験 1-1 : ITC類が破骨細胞分化に及ぼす影響
8週齢雄性 ddYマウス大腿骨と脛骨から採取した骨
髄細胞を用い，SFA，SFEおよび ERN（各 0.1-5mM）
を添加し，WST-8法による細胞生存率の測定を行った。
続いて，多核破骨細胞分化誘導剤として活性型ビタミン
D3（10
−8M）を用い，ITC類の破骨細胞に対する作用
を破骨細胞分化マーカーである酒石酸抵抗性酸性ホス
ファターゼ（tartrate-resistant acid phosphatase : TRAP）
染色法により評価した。また，破骨細胞分化に必要な分
子（c-Fos, NFATc1, TRAP, Ctsk）を real-time PCR法
にて解析した。その結果，ITC 処理により細胞生存率
は低濃度（∼1mM）では影響を示さず，高濃度で有意
に減少した。また TRAP染色の結果より，ITC類は濃
度依存的に破骨細胞分化を抑制し，c-Fosを除く主要な
破骨細胞分化関連分子である NFATc1, TRAP, Ctsk発
現も同様に抑制した。
実験 1-2 : ITC類が骨芽細胞分化に及ぼす影響
続いて，骨芽細胞への影響も検討するため，骨芽細胞
分化誘導剤として Osteoblast-Inducer Reagent（アス
コルビン酸，b-グリセロリン酸，ヒドロコルチゾン）を
用い，ITC 類の骨形成能に対する影響をアリザリン
レッド染色法および骨芽細胞分化に必須な分子
（Runx2, Osterix, ALP）について，real-time PCR法を
用いて解析した。その結果，骨形成能の評価法であるア
リザリンレッド染色は，無処理群に対して，ITC 類処
理群で影響はみられなかった。また，骨芽細胞分化関連
分子である Runx2, Osterix, ALPの発現に関しては，無
処理群に対して SFAおよび SFE処理において影響を
示さなかった。一方で，高濃度の ERN処理（1mM）で
は，骨芽細胞分化関連分子発現の抑制がみられたが，破
骨細胞分化を抑制した濃度では影響はみられなかった。
実験 1の結果から，ITC 類は，細胞毒性と骨芽細胞
分化に影響を示さない濃度で破骨細胞分化を抑制するこ
とが示された。
実験 2 : 破骨細胞分化に対する SFAの制御機構解析
更に，ITC 類の破骨細胞分化に対するより直接的な
影響を明らかにするため，破骨細胞様前駆細胞株の
RAW264.7細胞を用いて詳細な検討を行った。また，実
験 1の結果より ERNが骨芽細胞分化に抑制的な影響を
示すことに加え，破骨細胞分化に関しては，SFA・
SFE より抑制効果が低かったことから，先ず ERN を
外し，また，SFAと SFEについては，ほぼ同等の様相
を呈したが，動物試験に使用する試料が SFA配糖体で
あることから，今後の in vitro試験では，SFA を中心
に解析を行った。
実験 2-1 : 破骨細胞様前駆細胞株の RAW264.7細胞を用
いた破骨細胞分化に対する SFAの影響
まず，RAW264.7細胞に SFA（0.1-5mM）を添加し，
WST-8法による細胞生存率の測定を行った。次に，可
溶性 RANKL（sRANKL : 50ng/ml）による破骨細胞分
化誘導を行い，SFA の破骨細胞分化に対する影響を
TRAP 染色法にて評価した。また，主要な破骨細胞分
化関連分子群（c-Fos, NFATc1, TRAP, Ctsk）を real-
time PCR 法，破骨細胞分化刺激分子である JNK,
ERK1/2, p38MAPK のリン酸化活性を western blot 法
にて解析した。その結果，SFAは RAW264.7細胞を用
いた解析においても細胞毒性のない濃度で破骨細胞分化
および主要な分化関連遺伝子の発現を抑制した。一方
で，JNK, ERK1/2, p38MAPKのリン酸化活性には抑制
作用を示さなかったことから，RANKL-RANKシグナ
ルの発現制御を伴わない経路を介した機構の存在が示唆
された。
実験 2-2 : DNAマイクロアレイを用いた SFAによる新
規破骨細胞分化抑制シグナル伝達経路の探索
SFAによる破骨細胞分化抑制に関わる新規分子同定
するため，DNAマイクロアレイ法を用いて網羅的解析
を行った。その結果，無処理群に対し，sRANKL処理
で上昇した遺伝子数が 6,242個であった。これに対し，
SFA処理で発現が低下した遺伝子数は，fold change 1.2
倍で 1,920個を示した。その中でも，破骨細胞関連遺伝
子として RANKL受容体である RANKと，その共刺激
シグナル受容体である OSCARに加え，破骨細胞融合
分子である DC-STAMP,OC-STAMPが新規遺伝子候補
となった。そこで変動遺伝子について，real-time PCR
法を用いた解析を行った結果，sRANKL処理に対し，
SFAにより RANK, OSCAR, DC-STAMP, OC-STAMP
の遺伝子発現は有意に低下した。また，破骨細胞は多核
化（3核以上）することで骨吸収能を発揮することか
ら，細胞融合阻害作用を明らかにするため，核数別に破
骨細胞数を計測した。その結果，SFA処理により 10核
以上の破骨細胞は減少し，1-2核の破骨細胞は顕著に増
加した。加えて，DC-STAMP, OC-STAMPの発現を負
─ 37 ─
に制御し，OSCAR により調節されている STAT1
（Tyr701）のリン酸化活性を western blot法にて解析し
たところ，無処理に比し，SFA 処理は STAT1（Tyr
701）のリン酸化活性を顕著に上昇させた。
実験 2の結果より，SFA は初代培養系（実験 1-1）
と同様，細胞毒性のない濃度で破骨細胞分化を抑制する
ことが明らかとなった。その作用機構については，従来
の破骨細胞分化因子（NFATc1, TRAP, Ctsk）の抑制に
加え，破骨細胞融合分子（DC-STAMP, OC-STAMP）
の抑制を介し，破骨細胞分化を制御することが示され
た。また，SFAによる RANK-NFATc1シグナルに対す
る阻害効果は弱かったが，RANKと協調して破骨細胞
を分化させる OSCAR-DC-STAMP/OC-STAMP シグ
ナルを著しく抑制することで，破骨細胞分化能を抑制す
ることが示唆された。
実験 3 : 骨粗鬆症モデル動物に対する SFA配糖体投与
の影響
SFAの破骨細胞分化抑制作用を in vivo系で検討する
ために，原発性および続発性の骨粗鬆症モデル動物を用
い，SFA 配糖体である sulforaphane glucosinolate
（SGS : カゴメ（株）社製）を含むブロッコリースプラウ
トパウダーの作用を検討した。
実験 3-1 : 原発性骨粗鬆症モデル動物に対する SFA配
糖体投与の影響
被験動物として 8週齢雌性 ddYマウスに卵巣摘出術
（OVX）または偽手術（Sham）を施し，Sham群，OVX
群，0.25S群（OVX＋0.25% SGS），0.5S群（OVX＋0.5
% SGS）の 4群を設け，8週間の飼育観察を行った。飼
育終了後，QCT法により大腿骨全体，皮質骨・海綿骨
領域の骨密度（BMD）を測定した。その結果，大腿骨
全体，皮質骨・海綿骨領域 BMDは Sham群に比し OVX
群で低値を示したが，SGS投与による影響は認められ
なかった。
実験 3-2 : 続発性骨粗鬆症モデル動物に対する SFA配
糖体投与の影響
被験動物として 8週齢雄性 Wistar（CTL 群），続発
性骨粗鬆症モデル（II 型糖尿病）の Goto-Kakizaki
ラット（GK 群），GK 群に 0.5% SGS 投与（SGS 群）
の 3群を設け，8週間の飼育観察を行った。飼育終了
後，QCT法による大腿骨全体，皮質骨・海綿骨領域の
BMD，3点折り曲げ法による骨強度の測定を行った。
その結果，大腿骨・皮質骨の BMDおよび骨強度におい
ては，SGS投与の影響は認められなかった。一方で，
大腿骨・遠位部および海綿骨領域の BMDは，CTL群
に対し GK群で有意に減少したが，その減少は SGS投
与により有意に抑制された。
以上より，SFAは生体においてエストロゲン非依存
的経路を介して骨量減少抑制作用を発揮する可能性が示
唆された。
本研究において，N=C=S 構造を有する ITC 類は，
破骨細胞分化阻害効果を示すことを見出した。更に，
SFAによるエストロゲン非依存的経路を介した新規破
骨細胞分化抑制機構と続発性骨粗鬆症モデル動物での骨
量減少抑制作用の一端を明らかにした。原発性骨粗鬆症
と糖尿病性骨粗鬆症の発症機序は異なり，後者は慢性炎
症による破骨細胞活性化に伴う骨量減少により骨脆弱化
が亢進すると考えられることから，SFAによる骨量減
少抑制効果は抗炎症作用を介していることが示唆され
た。今後は動物およびヒトでの詳細な検討が必要である
が，本研究結果から，含硫化合物である SFAによる骨
代謝改善効果の可能性が示された。
審査報告概要
本研究では，N=C=S構造を有するイソチオシアネー
ト類である sulforaphane（SFA）の破骨細胞分化抑制
機構について，先ずは in vitro 試験において，同類の
sulforaphene（SFE）と erucin（ERN）との比較を行
い，特に SFAについて，その詳細な作用機構を検討し
たところ，従来の破骨細胞分化因子（NFATc1, TRAP,
Ctsk）の抑制に加え，破骨細胞融合分子（DC-STAMP,
OC-STAMP）の抑制を介し，破骨細胞分化を制御する
ことを明らかにした。さらに，この破骨細胞融合分子の
抑制は，SFA による OSCAR の発現抑制に関連した
STAT1のリン酸化に起因する可能性を示した。また，
in vivo系では，エストロゲン欠乏の原発性ではなく，
慢性炎症を伴う続発性骨粗鬆症モデルの骨密度減少を抑
制したことから，SFAはエストロゲン非依存的新規経
路を介して破骨細胞分化を制御し，骨量減少を抑制する
可能性が示唆された。よって審査員一同は，髙木智弘氏
に博士（食品栄養学）の学位を授与する価値があると判
断した。
─ 38 ─


Sulforaphaneの破骨細胞分化抑制機構解析

東京農業大学博士（国際農業開発学

Rezaei, Abdul Qayom

3810

3811

Studies on Nitrogen Utilization Efficiency and Involvement of Nitrogen-fixing Endophytic Bacteria in the Growth of lesser yam(Dioscorea esculenta L.)

竹内, 啓恵

3804

TAKEUCHI, Hiroe

3805

森林散策カウンセリングについての研究

寺田, 順紀

3806

TERADA, Naoki

3807

氏 名 寺 田 順 紀
学位（専攻分野の名称） 博 士（国際農業開発学）
学 位 記 番 号 甲 第 741 号
学 位 授 与 の 日 付 平成 29 年 3 月 20 日
学 位 論 文 題 目 青葉アルデヒド処理がトマトの高温ストレス耐性および果実
品質に及ぼす影響
論 文 審 査 委 員 主査 教 授・博士（農学） 小 塩 海 平
教 授・博士（農学） 弦 間 洋
教 授・博士（農学） 志和地 弘 信
教 授・博士（農学） 高 根 務
論文内容の要旨
青葉アルデヒド（trans-2-hexenal）は，下等植物か
ら高等植物に至るまで，すべての緑色植物が有する炭素
数 6の化合物であり，トマト果実においても主要な香気
成分であることが知られている。しかし，他の植物や昆
虫，病原菌，人間との関わりにおいて青葉アルデヒドが
果たしているアレロパシー効果，フェロモン効果，フィ
トンチッド効果，アロマセラピー効果などについては，
さまざまな研究の蓄積があるものの，青葉アルデヒドが
植物自身のストレス耐性や果実の成熟に及ぼす影響につ
いては報告が少ないのが実状である。
著者はこれまで，青葉アルデヒドを気化させてトマト
をはじめとする果菜類や果実類に処理することにより，
成熟や老化を促進する植物ホルモンであるエチレンの生
成が高まり，メタボロームに変化が生じることを明らか
にしてきた。今後，青葉アルデヒドが野菜や果実のメタ
ボロームに及ぼす影響について代謝制御機構が解明され
れば，さまざまな学術的，実用的成果に結びつくことが
期待される。
本研究では，とくに熱帯の途上国における施設栽培に
おける適用場面を想定し，青葉アルデヒド処理がトマト
の高温ストレス軽減に及ぼす影響に関して調査を行うと
ともに，収穫後の処理が果実のメタボロームに及ぼす影
響について検討を行った。
1． 青葉アルデヒド処理がトマトの高温ストレス軽減に
及ぼす影響
最近の研究では，リノレン酸のような不飽和脂肪酸の
過酸化によって生成するケトンやアルデヒドなどのカル
ボニル化合物が，植物の環境ストレス反応におけるシグ
ナル物質として重要な役割を担っていることが明らかに
されつつある。オキシリピン経路によってリノレン酸か
ら生成する青葉アルデヒドについても，環境ストレスの
軽減に利用できる可能性が示唆されており，本研究では
青葉アルデヒド処理がトマト苗（品種・マイクロトム）
の高温ストレスの軽減に及ぼす影響について調査した。
あらかじめトマト苗を 0.001ppm，0.01ppm，0.1ppm，
1ppm，および 10ppmの青葉アルデヒドに 1時間 25℃
で曝露処理を行い，無処理対照区とともに 48℃の高温
下に 2時間置き，高温ストレス耐性について評価した。
その結果 1ppmおよび 10ppmの比較的高濃度の曝露処
理では対照区と比較して高温ストレスによる萎凋が促進
されたが，0.001ppmおよび 0.01ppmの曝露処理では，
葉の萎凋症状は軽減され，葉切片からのイオン溶出率，
および細胞膜酸化の指標であるマロンジアルデヒド
（MDA）生成量が対照区と比較して低い値となり，高温
ストレスによる細胞損傷が軽減されることが明らかと
なった。トマト苗の高温耐性に及ぼす青葉アルデヒドの
影響は濃度依存的であり，熱帯途上国における施設栽培
など，短期間であっても極めて高温になりうる条件下に
おいて，低濃度の青葉アルデヒド（0.001∼0.01ppm）
処理が高温ストレス緩和に有効であることが示唆され
た。
2． 青葉アルデヒド処理がトマト果実の成分変化に与え
る影響
著者は修士論文においてトマト果実に青葉アルデヒド
を処理することでエチレン生成が増大することを明らか
にしたが，本研究ではメタボローム解析の手法を用いて
トマト果実の成分を GCMSにて網羅的に分析し，青葉
アルデヒド処理がトマト果実内における生合成・代謝
ネットワークにどのような影響を与えるかについて検討
を行った。その結果，トマト果実を 1ppm，10ppm，
─ 44 ─
100ppm，1000ppm の青葉アルデヒドに曝露処理を行
うと，クエン酸，グルコース，リンゴ酸，GABA（gア
ミノ酪酸）などの含量が，有意に増加することが明らか
となった。グルコース含量に関しては，いずれの濃度の
青葉アルデヒド処理によっても対照区に比べて増加した
が，とくに 1ppm処理で高い値が示された。クエン酸
やリンゴ酸などの有機酸については青葉アルデヒドの処
理濃度に関係なく増加したが，GABAについては青葉
アルデヒドの処理濃度が高くなるほど含有量が増加し
た。
以上の結果から青葉アルデヒド処理によってエチレン
生成が増加するとともにグルコース，GABA，クエン
酸，リンゴ酸などの含量が増加することが明らかとなっ
た。このことは青葉アルデヒドをトマトに処理すること
により，甘味や酸味，旨味が充実した，より高品質なト
マト果実を生産できる可能性を示唆している。
これまで青葉アルデヒドをはじめとする植物に含まれ
る香気成分は，品質の指標として論じられる場合が多
く，植物自身の代謝を制御する因子として農業に利用さ
れる例はほとんど報告されてこなかった。本研究では，
青葉アルデヒドを植物に処理することで，ストレス耐性
を付加できることや，果実成分を向上させる効果が見出
され，新たな農業技術として，高品質な農産物の安定的
な供給に寄与する可能性が示唆された。青葉アルデヒド
は比較的安価であり，高い安全性と抗菌性を兼ね備えた
植物由来の天然成分であるが，本研究で得られた新知見
は，先進国の大規模な農場から途上国の家庭菜園に至る
まで，様々な農業場面で利用可能であると期待される。
審査報告概要
寺田順紀君は，青葉アルデヒドが ACCと直接反応し
てエチレンを生成するメカニズムを研究し，ヒドロキシ
ルラジカルの生成によって ACCのシクロプロパン構造
が開裂してエチレンが生成することを示し，ヒドロペル
オキシドリアーゼをノックダウンしたトランスジェニッ
クトマトを作出して，傷害誘導エチレンの一部が，青葉
アルデヒドと ACCの反応に由来していることを指摘し
た。青葉アルデヒドは 0.001∼0.01ppmの低濃度でトマ
ト苗の高温ストレス耐性を向上させ，10ppm処理で果
実のエチレン生成を促進し，グルコースやクエン酸，リ
ンゴ酸含量を増加させることを報告した。これらの知見
と発見は学術的に価値の高いものと認め，審査員一同は
学位請求者に博士（国際農業開発学）の学位を授与する
価値があると判断した。
─ 45 ─


青葉アルデヒド処理がトマトの高温ストレス耐性および果実品質に及ぼす影響

千葉, 隆司

3834

CHIBA, Takashi

3835

食品の安全性確保のための迅速・精確な微生物検出法の構築に関する基礎的研究

東京農業大学博士（バイオサイエンス

明石, 基洋

3894

AKASHI, Motohiro

3895

DNA修復・組換え遺伝子recAの進化的起源に関する遺伝学的及び分子系統学的解析

松本, 雄宇

3836

MATSUMOTO, Yu

3837

脱脂大豆と大豆乳酸菌発酵物が生体の脂質代謝に及ぼす影響の解析

東京農業大学博士（生物産業学

羽根田, 貴行

3959

HANEDA, Takayuki

3960

- 1 - 
 
氏 名   羽 根 田  貴 行 
学位（専攻分野の名称）   博 士（生物産業学） 
学 位 記 番 号   甲 第 753 号 
学 位 授 与 の 日 付   平成 29 年 9 月 30 日 
学 位 論 文 題 目   北海道東部太平洋沿岸におけるゼニガタアザラシの行動生態学 
                       に関する研究 
論 文 審 査 委 員   主査 教 授・博士（獣医学） 小 林 万 里 
               教 授・水 産学博士 塩 本 明 弘 
               准 教 授・博士（地球環境科学） 白 木 彩 子 
                    博士（学術） 金 岩   稔＊ 
 
 
論 文 内 容 の 要 旨 
 
序 章 
 日本にはアザラシ科 5 種，ゼニガタアザラシ (Phoca vitulina stejnegeri)，ゴマフアザラシ 
(Phoca largha)，クラカケアザラシ (Phoca fasciata)，ワモンアザラシ(Pusa hispida)，アゴヒ
ゲアザラシ(Erignathus barbatus)，アシカ科 2 種，トド(Eumetopias jubatus)，キタオットセイ
(Callorhinus ursinus)の計 7 種類の鰭脚類が来遊・生息しており，北海道はこれら鰭脚類の分
布の南限にあたる。その中でも，周年日本に生息し，岩礁上で陸上繁殖をする harbor seal 
(Phoca vitulina) の太平洋西部産亜種であるゼニガタアザラシは，北海道太平洋沿岸でのみで
見られる。 
 北海道におけるゼニガタアザラシの個体数は，1940 年頃は 1,500 頭から 4,800 頭近くが生
息していたと推測されているが，商業的なアザラシ猟による乱獲や岩礁爆破などの影響で，
1970 年代には約 400 頭未満までに激減した。この状況を受け，ゼニガタアザラシは環境省
のレッドデータブックの絶滅危惧 IB 類(EN)に指定された。その後，1980 年代頃からアザラ
シの代用品の普及などで，人為的影響が減り，1990 年以降生息数は徐々に回復し，現在で
は北海道本土で約 900 頭以上の上陸個体が観察されている。これらの状況から 2012 年には
絶滅危惧 II 類(VU)に，さらに，2015 年には，準絶滅危惧(NT)にダウンリストされた。北海
道のゼニガタアザラシの上陸場は，えりも地域の襟裳岬と，そこから 150km 離れた厚岸以
東に 10 ヵ所が点在する。遺伝子解析の結果から，襟裳岬個体群と北海道東部 (以下，道東) 
個体群という 2 つの個体群に分かれることが示唆されている。 
 ゼニガタアザラシの道東個体群が生息する北海道東部太平洋沿岸は，世界の三大漁場であ
る北西太平洋水域に面しており，北海道内でも特に生産力が豊かな海域であり，日本で見ら
れる全ての種の鰭脚類の存在が確認されている。しかし，その分布域や個体数は長期の環境
変動や人為的な影響に伴って変遷してきた。近年，ゼニガタアザラシの個体数増加や多数の
＊三重大学 准教授 
- 2 - 
 
鰭脚類の来遊が目撃されており，北海道東部太平洋沿岸におけるサケ・マス定置網漁や小型
定置網・刺網などの沿岸漁業での食害や混獲などが深刻化しつつある。しかしながら，小魚
は被害物が残りにくいことや，網揚げの際に被害物が海中へ落脱することなどから，実際に
これら鰭脚類がどれくらいの漁獲物を捕食しているのか，それらの漁業への影響の程度は明
らかではない。 
 鰭脚類は海洋の食物連鎖における高次捕食者であり，そのバイオマスとエネルギー要求量
の大きさから，海洋生態系に与える影響は非常に大きい。近年，漁業被害が深刻化しつつあ
る北海道東部太平洋沿岸において，周年当海域に生息するゼニガタアザラシの成長段階や季
節的な上陸・潜水行動や食性を明らかにすることは，多くの高次捕食者が季節的に利用する
海域の海洋生態系保全を考える上でも，今後，個体数管理などの行政施策をする上でも重要
な知見となる。 
 そこで本研究では，北海道東部太平洋沿岸のゼニガタアザラシに着目し，(1)本海域で毎
年同じ場所，同じ時期に操業されている定置網における鰭脚類の混獲状況を把握し，(2)胃
内容物から季節や成長段階における食性の違いを明らかにすることによって，行動範囲や生
態の違いを推測し，さらに，(3)目視調査と衛星発信機から，道東個体群の中心・最大の上
陸場がある厚岸地域に位置する厚岸湾における春季の潜水行動や上陸行動を解明し，(4)道
東太平洋全域を長期間，広範囲，彼らの生活史と合わせて把握することにより，北海道東部
太平洋側沿岸に生息するゼニガタアザラシの成長段階や季節的な行動生態を解明すること
を目的とした。 
 
第一章 北海道東部太平洋沿岸の鰭脚類の混獲状況 
 北海道東部太平洋沿岸の定置網において，混獲個体の収集を行い，鰭脚類の混獲状況を明
らかにすることにより，ゼニガタアザラシの本地域の利用状況や，現在の生息状況を把握す
ることを目的とした。調査は，2012 年から 2014 年の 3 年間，北海道白糠郡白糠町から北海
道厚岸郡浜中町を対象とし，広域かつ特定の場所で長期間行われているサケ定置網に着目し
た。 
 その結果，本地域では 7 種全ての鰭脚類の混獲が見られ，主に混獲されていたのは，ゼニ
ガタアザラシ(n=98 : 36.6%)，ゴマフアザラシ(n=85 : 31.7%)，キタオットセイ(n=58 : 21.6%)
の 3 種であった。全ての鰭脚類の中で，特にゼニガタアザラシの混獲数は年変動が少なかっ
た。このことは，本種の定住性が高いという生態に起因しており，彼らの混獲数は個体数変
動のモニタリングになると考えられた。どの種の混獲も，ほとんどが当歳であり，当歳は経
験不足や慎重さに欠けるため網にかかりやすいと考えられた。また，ゼニガタアザラシの混
獲は，5－6 月と 9－10 月の 2 回にわたりピークが見られた。春季では昆布森での混獲が多
数であったが，7－8 月の換毛期に入ると，混獲数が減少し，秋季には浜中での混獲が増加
- 3 - 
 
した。この結果は，換毛のために上陸時間が増加し，定置網への接近が減少したことが要因
だと考えられた。また，換毛期前後で混獲の多発する地域が異なるため，本地域におけるゼ
ニガタアザラシは季節や生活史により利用海域を変化させている可能性が示唆された。 
 
第二章 北海道東部太平洋沿岸の定置網で混獲されたゼニガタアザラシの食性分析 
 北海道東部太平洋沿岸に生息するゼニガタアザラシの食性に関する研究は極めて少なく，
大黒島を中心とした道東太平洋に生息するゼニガタアザラシがどのような餌生物を捕食し
ているのかは定かではない。そこで本章では，北海道東部太平洋沿岸のサケ定置網に混獲さ
れたゼニガタアザラシの胃内容物から，本種の食性を明らかにし，定置網への依存度や季節
的および成長段階による食性の違いの有無を知ることを目的とした。 
 2012 年から 2014 年までの 3 年間で，北海道東部太平洋沿岸のサケ定置網に混獲されたゼ
ニガタアザラシ 98 個体を収集し，体長から年齢推定を行い，成長段階を区分した。収集し
た個体は解剖した後，食道および胃を摘出して，消化段階，胃内容物の重量を記録した後，
耳石およびビークから胃内容物の種同定を行った。その後，出現した餌生物を科ごとに分類
し，出現頻度(F%)，個体数割合(I％)，重要度順位(CRI)の 3 つの指標を用いて，ゼニガタア
ザラシにとってどの餌生物が重要かを調べた。 
 その結果，16 科 28 属 37 種という，多種の餌生物が出現した。重要度の高かった餌生物
は，タラ科 (Gadidae)，カレイ科 (Pleuronectidae)，メバル科 (Sebastidae)，カジカ科 (Cottidae)
などの沿岸に生息する底層性あるいは根付性の強い魚であった。これらの結果から，ゼニガ
タアザラシの生活行動圏は沖合ではなく，沿岸に近い浅海環境に大きく依存していることが
示唆された。 
 成長段階別に見ると，当歳では空胃率が高く，砂や母乳の出現も見られた。一方，亜成獣
では胃内容物の消化は進行していないものが多くみられた。さらに，亜成獣では当歳に比べ
て胃から出現する種類数も多かった。これらの結果から，北海道東部太平洋沿岸のゼニガタ
アザラシは成長段階で捕食している餌生物が異なり，成長につれて採餌場所を学習し，多様
な餌生物を効率よく捕食しているものと考えられた。 
 
第三章 春季に厚岸湾を利用するゼニガタアザラシの海域利用分析 
 厚岸大黒島に隣接する厚岸湾での小定置網漁や刺し網漁では，ゼニガタアザラシによる漁
業被害が多数報告されている。厚岸大黒島は北海道東部で最大の上陸場であり，厚岸は道東
個体群にとって中心的な場所である。そこで本研究では厚岸大黒島での目視調査による上陸
割合と，アザラシに装着した衛星発信機から，春季に，どのような個体が，どれくらいの頻
度で，どのように厚岸湾を利用しているか知ることを目的とした。 
 2010 年 3 月 25 日から 5 月 1 日に，厚岸湾内の箱罠で捕獲したゼニガタアザラシ 2 頭(成獣
- 4 - 
 
1 頭，亜成獣 1 頭)に衛星発信機を装着した。衛星発信機は MK10-AF (Wildlife Computers，
USA) を使用した。取得された位置情報をより多く分析に使用するため，速度と距離，角度
を考慮したフィルタリング (SDA-filter) を行った。また，2010 年 4 月 18 日から発信機の通
信が途絶えるまでの期間，大黒島で 5 時から 18 時までの 1 時間おきに毎日 14 回の目視観察
を行った。衛星発信機と目視調査の上陸情報から，大黒島における上陸面積を定義し，時間
ごとの上陸割合や潜水行動の解析を行った。 
 その結果，発信機を装着された 2 個体とも，4 月中旬まで厚岸湾内を頻繁に利用していた。
両個体の湾内での利用場所は重なっており，活発な潜水行動が頻繁に見られたため，厚岸湾
内は主に採餌のために利用している餌場であると考えられた。さらに，潜水深度から，小定
置網などの漁業に依存していた可能性が示唆された。 また，5 月初旬には両個体とも厚岸
湾内を利用しなくなり，他の場所へ移動するようになった。その移動時期は湾内の小定置網
漁が終わる時期と一致していたことから，湾内の餌となる魚の分布が変化したことが餌場の
移動のスイッチになっている可能性が考えられた。その後，成獣は夜間に大黒島の近海で深
く長く潜る行動が見られ，亜成獣は大黒島周辺と釧路の浅瀬を数日間おきに行き来しており，
成長段階により異なる行動が見られた。 
 以上の結果から，ゼニガタアザラシにとって厚岸湾内は，初春に，成獣個体だけでなく採
餌経験が未熟な未成熟個体などの，どのような個体にも上陸場から近く，水深が浅いため毎
日上陸しなくても長時間滞在できる餌場であると考えられた。  
 
第四章 北海道東部太平洋沿岸に生息するゼニガタアザラシの季節的な行動分析 
 ゼニガタアザラシは北海道太平洋沿岸に周年生息しているため，その生活史を全て同じ海
域で過ごす。しかしながら，海中での生活は直接観察が困難であるため，北海道東部のゼニ
ガタアザラシの成長段階および季節的な行動の変化については不明のままである。そこで，
本研究では，各海域の利用頻度や行動範囲，上陸場の利用頻度との関係を把握し，北海道東
部太平洋沿岸における広範囲での長期的な行動の変化を知ることを目的とした。 
 2010 年 3 月から 2016 年 7 月の間に，混獲および箱罠で捕獲したゼニガタアザラシ 9 頭(成
獣雌 2 頭，成獣雄 1 頭，亜成獣 3 頭，当歳 3 頭)に衛星発信機を装着した。衛星発信機は
MK10-AF (Wildlife Computers，USA) と SPOT-5 (Wildlife Computers，USA) を使用した。取
得された位置情報をより多く分析に使用するため，速度と距離，角度を考慮したフィルタリ
ング (SDA-filter) を行った。ゼニガタアザラシの生活史から 1 年を 4 つの季節 (繁殖期前：
4 月，繁殖期：5－6 月，換毛期：7－8 月，その他：9－3 月) に区分し，各成長段階および
季節ごとに上陸割合・遊泳行動範囲・潜水行動の相違の有無について調べた。 
 その結果，成長段階があがるほど上陸割合が増加し，行動範囲は狭まり，浅く短い潜水が
増加する傾向が見られた。また，成長段階があがるにつれて生活史によって行動の変化が顕
- 5 - 
 
著になった。繁殖期では，成獣雌および成獣雄は強く上陸場に依存し，深く短い潜水を上陸
場近くで行う行動が見られた。これらの結果は，成獣雌は出産・子育てに，成獣雄は繁殖の
ための雌の監視のため，採餌に費やす時間を短縮し，長時間上陸に費やすことが可能となる
ため，効率が良いと考えられた。亜成獣や当歳は，沿岸に東西に伸びる広い行動圏を示し，
深く長い潜水を行っていた。換毛期に入ると，亜成獣や当歳の上陸頻度は増加傾向が見られ，
行動圏も狭くなった。以上のことから，本地域のゼニガタアザラシは，成長段階・季節によ
って行動が大きく異なることが判明した。 
 
総合考察 
 本研究において，北海道東部太平洋沿岸のゼニガタアザラシの成長段階や季節による行動
範囲や潜水行動，採餌する餌生物の変化を，混獲状況，食性，発信機を装着した個体の行動
から総合的に明らかにすることが出来た。その結果，季節によって混獲が多発する地域が，
春は厚岸から西部，秋は厚岸から東部へ移動する傾向がみられた。さらに，成長が進むにつ
れて行動範囲は狭まり，上陸場への上陸割合が増加し，浅く短い潜水が増加する傾向が見ら
れた。また，成長段階が高い個体ほど多くの種類の餌生物を捕食しており，捕食物の体サイ
ズも成長に伴い大型化し，多様化することが示された。ゼニガタアザラシは，捕食しやすい
沿岸性底棲魚が豊富に生息している本地域の沿岸域に依存しており，年間を通して，それら
の餌生物を捕食している。これらのことから，ゼニガタアザラシは時期や成長段階で利用場
所を使い分けており、魚の多くが生息している場所や捕食の仕方，魚を簡単に捕食すること
ができる漁網の位置などを学習していることが示唆された。実際，厚岸湾の小定置網付近に
強く依存する個体も見られ，漁網に依存することで極めて効率的な採餌行動が得られるよう
になると考えられた。しかし，実際に漁網に混獲される個体は，親離れ直後の当歳が大半を
占めており，それらの個体の胃からはサケだけでなく，餌生物自体の出現がほとんどなかっ
た。しかし，実際に網内に食害は存在することから，混獲される個体と食害を引き起こして
いる個体は別である可能性が示唆された。さらに，アザラシの胃から出現した餌生物の多く
は，アザラシに丸ごと捕食されており，これらの魚種は漁獲対象種に指定されている種も多
いことから，目に見えていない漁業被害が存在することも示された。さらに大黒島から
130km 以上離れた北海道白糠郡白糠町付近での遊泳も確認された。北海道東部太平洋沿岸は，
えりも地域と異なり複数の上陸場が沿岸線にそって点在している。そのため，上陸場が襟裳
岬 1 箇所のみであるえりも地域と比べ，ゼニガタアザラシが上陸場つたいに行動範囲を広げ
ることが容易である。このことは，さらに北海道東部太平洋沿岸のゼニガタアザラシの個体
数の増加に伴い，上陸場近くの餌場の資源の競争が激しくなり，より豊富な餌場を求めてゼ
ニガタアザラシの行動範囲が拡大する可能性を秘めている。また，本海域にはゼニガタアザ
ラシのみではなく，複数の鰭脚類が冬季－春季にかけて来遊してくる。そのため，高次捕食
- 6 - 
 
者である鰭脚類が季節的に海域内で増加し，餌資源の競合が存在する可能性もあり，ゼニガ
タアザラシの保全管理を考える上で，他種との関係性を考慮する必要がある。このことから
も，本研究は海洋生態系保全を考える上でも，今後，個体数管理などの行政施策をする上で
も，有用な知見になり得る。 
 
 
審 査 報 告 概 要 
 
 ゼニガタアザラシの道東個体群が生息する北海道東部太平洋沿岸は，世界の三大漁場であ
る北西太平洋水域に面しており，北海道内でも特に生産力が高い海域であり，日本で見られ
る全ての種の鰭脚類の存在が確認されている。本論文は，その地域に周年生息するゼニガタ
アザラシに着目し，（１）他の鰭脚類を含む混獲状況，（２）他の鰭脚類や季節的な食性の違
い（３）成長段階や季節的な行動範囲を明らかにすることを目的として遂行された。本研究
の結果から，本海域にはゼニガタアザラシのみではなく，複数の鰭脚類が冬季－春季にかけ
て来遊してくる。そのため，高次捕食者である鰭脚類が季節的に海域内で増加し，餌資源の
競合が存在する可能性もあり，ゼニガタアザラシの保全管理を考える上で，他種との関係性
を考慮する必要がある。このことからも，本研究は海洋生態系保全を考える上でも，今後，
個体数管理などの行政施策をする上でも，有用な知見となる。よって，審査員一同は博士（生
物産業学）の学位を授与する価値があると判断した。 


北海道東部太平洋沿岸におけるゼニガタアザラシの行動生態学に関する研究

多田, 智記

3790

TADA, Tomoki

3791

氏 名 多 田 智 記
学位（専攻分野の名称） 博 士（生物産業学）
学 位 記 番 号 甲 第 733 号
学 位 授 与 の 日 付 平成 29 年 3 月 17 日
学 位 論 文 題 目 キタキツネ（Vulpes vulpes schrencki）における新規遺
伝マーカーの開発と，その分子生態学的研究への応用
論 文 審 査 委 員 主査 教 授・博士（生物産業学） 亀 山 祐 一
准 教 授・博士（生物産業学） 和 田 健 太
教 授・博士（獣医学） 平 山 博 樹
名誉教授・農 学 博 士 横 濵 道 成
論文内容の要旨
日本に生息するアカギツネ（Vulpes vulpes）は，本
州に生息するホンドギツネ（V. v. japonica）および北
海道に生息するキタキツネ（V. v. schrencki）の 2亜種
に分類されている。このうち北海道の固有亜種であるキ
タキツネは，豊かな自然環境を維持するための重要な構
成員として，重要な野生の動物資源であることと考えら
れる。その一方で，キタキツネは北海道の風土病として
知られるエキノコックス症を媒介する動物として，警戒
すべき側面も持つ。このようなキタキツネの重要性にも
かかわらず，その行動範囲や食性などの詳細を明らかに
した生態学的研究例は少ない。このことは，キタキツネ
が保全対象とされていないことに加えて，夜行性であり
高い警戒心を有すること，さらにキタキツネの生態が生
息環境によって多様であることにより，北海道全域にお
けるキタキツネの行動範囲や食性などの生態学的特性の
解明には，多大な労力と研究期間を要するためであると
推測される。
一方，分子生物学の飛躍的な発展に伴い，近年では，
野生動物の生態学においても DNAの塩基配列情報が応
用されるようになった。また，近年のヒト法医学的研究
は，希少種などの個体数が少ない動物種においても個体
を傷つけることなく痕跡物を用いた DNA解析を可能に
した。
本研究は，キタキツネ分子生態学的研究のためのスタ
ンダートな遺伝マーカーの開発を目的として，第 1部で
はキタキツネゲノムからの多型マイクロサテライトマー
カーの開発とそれらのキャラクタライゼーション，第 2
部では開発された新規マイクロサテライトマーカーにお
ける糞由来 DNAを用いた有用性の評価を実施した。第
3部では，被食動物特異的な遺伝マーカーの開発，なら
びにそれに基づく糞中被食者由来 DNAを用いた食性解
析法の確立について検討した。
第 1部 キタキツネ新規マイクロサテライトマーカーの
開発および評価
マイクロサテライト領域は，生物のゲノム上に散在す
る 2-5塩基の繰り返し配列であり，その反復数は高い多
型性を示す。このような特性は，個体識別，親子鑑定お
よび集団の遺伝的多様性の評価に有効である。
キタキツネゲノムからマイクロサテライト領域を単離
するために，肝臓由来 DNAを制限酵素により消化し，
磁気ビーズ法によるマイクロサテライトエンリッチゲノ
ム DNA ライブラリーを作製した。その結果，28種の
マイクロサテライト領域のクローニングによって，それ
らの塩基配列が決定された。これらの塩基配列は
BLAST プログラムによりイヌ（Canis lupus famili-
aris）相同配列とのアライメントを行い，イヌ-アカギ
ツネ間の比較染色体地図を用いて，アカギツネ染色体上
のマイクロサテライト領域の位置を推定した。その結
果，27種の塩基配列がアカギツネ常染色体および性染
色体上にマッピングできた。次に，キタキツネ 7個体の
臓器由来ゲノム DNAにおいて，これらマイクロサテラ
イトの多型性を評価した結果，28種のうち，17種の
マーカーにおいて明確な多型の存在を確認し，それらの
遺伝子型から 7個体のキタキツネにおける各マーカーの
平均アレル数は 4.41，平均ヘテロ接合率の期待値（HE）
および実測値（HO）は，それぞれ 0.73および 0.72とな
り，全てのマーカーにおいて Hardy-Weinberg equili-
brium（HWE）からの有意な逸脱は認められなかった。
次に，単離された 28種のマイクロサテライト領域につ
いて，キタキツネ，イヌ，ウサギ（Lepus timidus），
マウス（Mus musculus）およびラット（Rattus norve-
─ 13 ─
gicus）の被毛由来 DNAを用いた PCR増幅の種特異性
を検証した結果，28種のうち 6種においてキタキツネ
特異的な増幅が確認された。以上のことから，本研究の
第 1部では，キタキツネゲノム由来では初めてとなる
17種の多型マイクロサテライトマーカーの開発に成功
し，そのうち 6種にキタキツネ特異的な PCR増幅を確
認した。
第 2部 新規マイクロサテライトマーカーを用いた糞由
来 DNAへの応用
野生動物の分子生態学的研究では，個体を傷つけるこ
となく少量の試料を用いて簡便な手法により，対象種の
ゲノムを検出できる遺伝マーカーが必要とされる。その
非侵襲的サンプルの一つである糞由来 DNAは，自然環
境下において DNAの劣化，ならびに糞中の夾雑物によ
り PCR効率の著しい低下を示す。従って，開発された
マーカーの糞由来 DNAにおける有用性を検証する必要
がある。そこで第 2部では，第 1部において開発された
新規マイクロサテライトマーカーについて，糞由来
DNAを用いた個体識別について検討した。
糞便は，東京農業大学生物産業学部のファイントレー
ル周辺から 214個を採集した。キタキツネの糞便は，イ
ヌやネコなどの動物と類似しており，その由来は採集者
の主観によって判断されているため，まずアカギツネ，
イヌおよびネコの mtDNAにそれぞれ特異的な増幅を
示すプライマーセットを設計した。これらのマーカーを
用いて採集した 214個の糞由来 DNAの種判別を実施し
た結果，そのうち，192個（89.7%）においてキタキツ
ネ由来であることを示すバンドが検出され，大部分がキ
タキツネ由来であった一方で，採集者の主観に基づく判
断では，少数の誤ったサンプルを混入する可能性がある
ことも明らかとなった。次に，これらの糞便から抽出さ
れたゲノム DNAを用いて，フラグメント解析を実施し
た。その結果，22個の糞由来 DNAにおいて，6種のマ
イクロサテライトマーカーにおけるジェノタイピングに
成功した。22個の糞由来 DNAのうち，2サンプルにお
いては 6種のマーカーの遺伝子型が完全に一致した。こ
のことは，この 2サンプルの糞便が同一個体に由来する
ことを示しており，ファイントレール周辺には少なくと
も 21個体のキタキツネが生息することと示唆された。
また，糞由来 DNA を用いたマイクロサテライトマー
カーの特性評価では，それらの平均アレル数は 6.33，
HEおよび HOは，それぞれ 0.68および 0.48となった。
以上の結果から，予測通り糞由来 DNAを用いた解析の
成功率は低かったものの，本研究において開発された新
規マイクロサテライトマーカーのうち 6種は，糞由来
DNAを用いたジェノタイピングにも応用できる可能性
が示された。
第 3部 キタキツネ食性解析のための遺伝マーカーの開
発と応用
キタキツネの食性は，糞便に残存する未消化物の顕微
鏡観察によって同定する手法が一般的であるが，それ
は，種同定まで至らないもの，さらには研究者間によっ
て異なる結果が示される危険性を含んでいる。そこで，
被食者に特異的な PCR増幅を示すマーカーを開発する
ことによって，客観的な被食動物の同定が可能であると
考えた。ミトコンドリア DNA（mtDNA）はひとつの
細胞に多数のコピーが存在することから，核 DNAより
も効率的に解析できること，多数の動物種において
mtDNA配列の情報は整備されていることから，糞由来
DNAによる食性解析に有用であることと推測された。
そこで第 3部では，キタキツネによる捕食が予測される
一部の動物種に特異的増幅を示す mtDNAマーカーの
開発，ならびにそのキタキツネ糞由来 DNAを用いた食
性解析への応用を試みた。
まず，ファイントレールおよび知床地域で採集された
それぞれ 211および 29個の糞便からゲノム DNAを抽
出し，脊椎動物の Cytochrome b（Cytb）領域を増幅す
るユニバーサルプライマーセット（Kocher et al. 1989）
を用い PCRを実施した。これらの DNA断片の塩基配
列を決定した結果，BLASTプログラムによって 59サ
ンプル（30.7%）が被食者の塩基配列であると推測され
た。確認された DNA配列は，哺乳類，鳥類，魚類，昆
虫類および爬虫類を含み，その割合はそれぞれ 86.4%，
5.1%，3.4%，3.4% および 1.7% であった。また，哺乳
類のうち齧歯目は，全体の 62.7%を占めていた。この
結果から，食性解析を行なう被食者として，キタキツネ
の捕食が予測されるエゾヤチネズミ（Myodes rufoca-
nus bedfordiae），ヒメネズミ（Apodemus argenteus）
およびドブネズミ（Rattus norvegicus）を選定した。
さらに北海道内のキタキツネ由来糞便の分析を実施した
一部の研究によって，エゾユキウサギ（L. t. ainu）の
捕食が示されていることから，本種についても対象種と
して選定した。まず，これらの動物種について，種特異
的 mtDNA マーカーを開発した。これらの mtDNA
マーカーを，フラグメント解析により検出した結果，エ
ゾヤチネズミの検出頻度が平均 49.0%となり，網走市
八坂および斜里町ウトロの両調査地において最も高頻度
で検出された。また，ヒメネズミ，ドブネズミおよびエ
─ 14 ─
ゾユキウサギの検出頻度は，それぞれ 5.1%，9.0%およ
び 23.7% となった。これらの動物種は，近藤（2013）
による同一サンプルを用いた糞分析では検出されておら
ず，本研究において新たな餌資源として同定された。
従って，糞由来 DNAを用いた食性解析法は，顕微鏡を
用いた手法よりも高感度で被食者が同定できた。また，
エゾユキウサギの検出頻度は，八坂およびウトロにおい
て，それぞれ 37.4%および 10.3%となり，その捕食量
には調査地による食性の差異が認められた。
結 論
本研究ではキタキツネゲノムから初めてマイクロサテ
ライトマーカーを開発し，その有用性を明らかにした。
加えて，糞便の種同定およびキタキツネ被食者マーカー
を開発し，それらの糞由来 DNAを用いた分子生態学的
研究への有用性を示した。
審査報告概要
本研究は，キタキツネにおける分子生態学的な研究の
ための遺伝マーカー開発を目的として，同種ゲノムから
の多型マイクロサテライトマーカーの開発とそれらの
キャラクタライゼーション，開発された新規マイクロサ
テライトマーカーにおける糞由来 DNAを用いた有用性
の評価，被食動物特異的な遺伝マーカーの開発，ならび
にそれに基づく糞中被食者由来 DNAを用いた食性解析
法の確立を検討したものである。その結果，キタキツネ
のゲノムから初めてマイクロサテライトマーカーを開発
し，その有用性を明らかにしている。加えて，糞便の種
同定およびキタキツネ被食者マーカーも開発し，それら
の糞由来 DNAを用いた分子生態学的研究への有用性を
示している。これらの研究成果などを詳細に検討した結
果，審査員一同は博士（生物産業学）を授与する価値が
あると判断した。
─ 15 ─


キタキツネ(Vulpes vulpes schrencki)における新規遺伝マーカーの開発と、その分子生態学的研究への応用

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