ムラサキウニの放精・放卵と人工受精まで

 
執筆:鈴木雅大 作成日:2022年6月18日
 
ムラサキウニ(Heliocidaris crassispinaを放精,放卵させ,人工受精させるまでの手順を紹介します。
 
漁協から購入したムラサキウニ
漁協から購入したムラサキウニ
 
ムラサキウニは漁協から購入しました。
 
ムラサキウニの裏面と口(矢印)
ムラサキウニの裏面と口器(矢印)
 
ウニの棘を切る
ウニの棘を切る
 
ムラサキウニはバフンウニ(Hemicentrotus pulcherrimusと違い,棘が長くて扱いづらいので,最初に棘をハサミで切り落とします(注)。ムラサキウニの棘は硬いので,強く掴むと刺さることがあるため,軍手かグローブをはめます。また,切り落とした棘が飛び散ると,目に当たったり,破片で怪我をすることがあるので,著者は厚手のビニール袋の中で作業しています。保護メガネをしても構いませんが,ビニール袋の方が棘の破片などの処理が楽なのでビニール袋を使っています。

注.ウニを乗せる腰高シャーレなどの大きさ次第ですが,棘を切らずに実験を行うことも可能です。

 
棘を切ったムラサキウニ
棘を切ったムラサキウニ
 
水道水で軽く洗う
水道水で軽く洗う
 
ウニの体表に精子などが付着していることがあるので,水道水で軽く洗います。
 
口器にハサミを入れる
口器にハサミを入れる
 
ピンセットで口器を取り除く
ピンセットで口器を取り除く
 
ハサミとピンセットを使い,口器を取り除きます。
 
腰高シャーレに乗せる
腰高シャーレに乗せる
 
口器を取り除いた側を上向きにして,濾過海水で満たした腰高シャーレ又はビーカーの上に乗せます。
 
0.5M KClを数滴垂らす
0.5M KClを数滴垂らす
 
KCl(塩化カリウム)のカリウムイオンにより,放精または放卵が起こります。
 
放精
 
放精
 
精子は白い糸状の状態で放出されます。
 
放精が始まった個体をペトリ皿に移す
 
放精が確認された個体(雄)は,ペトリ皿に移します。ここでは腰高シャーレの蓋を用いています。
 
ペトリ皿に放精した精子
ペトリ皿に放精した精子
 
精子を50mlの濾過海水で薄める
精子を50mlの濾過海水で薄める
 
ペトリ皿に移した精子を50mlの濾過海水で薄めます。
 
 
 
放卵
 
卵はオレンジ色で,糸を引くように速く落ちます。
 
放出した卵の上澄みを捨てる
 
放出した卵の上澄みを捨て,濾過海水で洗った後,卵を大型の腰高シャーレなどに移します。
 
大型の腰高シャーレに移した卵
 
卵を移した腰高シャーレに濾過海水で薄めた精子を加え,人工受精を行います。
 
人工受精後
 
人工受精後は,エアレーションを行い,時間ごとに各ステージを顕微鏡で観察します。→ 「ムラサキウニの発生過程の観察(プルテウス幼生まで)」

*エアレーションを始めたら,水温及び室温が25℃前後になるようにエアコン等を調節した方が良いと思います。著者が担当した実習ではありませんが,7月末に実験を行った際,エアコンをつけ忘れ,翌日全滅していたということがありました。なお,一度水を替えればエアレーションは不要という意見もあり,実際に試してみたところ,エアコンで25℃に調節した部屋に置いておいた受精卵は,翌日プリズム幼生になって元気に泳いでいました。

 
ムラサキウニの発生過程に要する時間 *出典となる文献を探しています。
温度 2細胞 8細胞 桑実胚 胞胚 原腸胚 プリズム幼生 プルテウス幼生
25℃ 1時間 2時間 4時間 7時間 10-12時間 15時間 30時間
 
受精後,受精卵の発生が進んでいきます。発生過程に要する時間を参考に各ステージを観察します。プルテウス幼生まで観察するには2日かかりますが,実習時間等の兼ね合いから,前日夜にあらかじめ受精させておくなどして,1日あるいは半日の実習で全ステージを観察することもあります。
 
放精・放卵の失敗例
 
「ウニの実験はほとんど失敗がない」と言われてます。実際その通りで,著者は約20年間で数十回行っていますが,失敗例は2件のみで,いずれも人為的なミスによるものでした。1件目は上述したエアコンのつけ忘れで,夏場に水温が上がり過ぎて全滅しました。

2件目は,漁協から購入したウニの保管に失敗し,実験所に到着した時点でウニが全て死んでいたという事例です。高校から依頼された実習で,月曜に実験を予定していたので,金曜にウニを購入し,土日に高校の生物室の水槽に入れていたそうなのですが,到着した箱を開けると猛烈な腐敗臭がしていました。やるだけやってみたいとのことで,腐臭漂う実験室で放精・放卵を試みましたが,うまくいくはずもありませんでした。なお,その時のウニの購入費は生徒達に請求したそうですが,翌年からは実習費で購入することにしたそうです。実験当日にウニを調達するのが難しい場合は,冷蔵便で送ってもらうか,前日に購入したウニを海水で湿らせた新聞紙で包み,保冷剤を入れたクーラーボックスに入れておくと一晩位はもつと思います。

他,失敗ではないのですが,購入したウニの性比が偏っていて,数十個体中,オスが1個体しかいなかったということことがありました。たまたまなのか,季節などの要因かもしれないのですが,かなり焦ったことを覚えています。

 
 
「ムラサキウニの発生過程の観察(プルテウス幼生まで)」に進む
 
実験・観察の紹介ウニの人工受精と発生実験メモ
 
「生きもの好きの語る自然誌」のトップに戻る