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化場 頁 4 ︱ ふ叩 寸第 道報さ告 海空 北研 サケ・アス魚類の 卵 および精子の 保存に関する 研究― 2 サケ 広 井 ((Oncorhynchus 十峯ア Studies On ん 安 川 eta)精子の保存にっいて 雅対末 武 敏夫** the Retention of Gametes in Salmonid Fishes-2. 0n the Storage of Chum Osamu HIROI* Masao Salmon (Oncorhynchus keta) Sperm YASUKAWA* and TOshio SUETAKE* Chum salmon (Oncorhynchus keta) sperm was obtained from 23 male fish run up the Chitose of NOvember, 1972 and stored in the dark ro0m showing the temperatures of 15.0 t;, 8.0'G, [email protected] and [email protected]'G. Milt of one-cc was taken in 12-cc open glass vials. preserved was examined in the Ringer's solution &t every day under a MOrtility of the spermatozoa light microscope. MOreover, a lot of milt stored @n each condition for 4 or ? days, to assess fertility, was employed to inseminate the eggs preserved for 1 or 4 days in the Ringer's solution Of 8. 0t. The results obtained were &s follows: 1. Spermatozoa stored &t the temperature of 15. (TC, 8. 0t and [email protected]! maintained the active mortility for 2, 6 and II days, respectively. N0 mortility, however, was shown by the milt stored at [email protected]'C even one day after preservation. 2. Microbes of rod-, globe- or long spindle-shape were observed the milt preserved at 3. 5 @ 1.5'C, 8. 0f and 15.01;. They became visible in earlier time and increased more rapidly as the milt was exposured at higher temperature. 3. The lot of milt stored for 4 days at 8.0'C could fertilize 89.3% of the eggs which were preserved for 1 day &t 8.0'C in the Ringer's solution. When the eggs storaged for 1 or 4 days in the Ringer's solution of 8.0'C was inseminated with the sperm kept for 4 or ? days at [email protected] f, fertilization rates of 96.9% and 53.8%, respectively, were obtained. on 24th ・ River, ま え が き さけ・ますの 人エふ化事業において , 悪環境条件での採卵に起因する不受精卵の 発生および過密度 菩技による 親魚の衰弱・乾死は近年・持に回帰親魚が 増加するにつれて・ 頻繁にみられる 様になり,これらの 防止対策が強 北海道さけ・ますふ 化 均研究業 筋 第 234 号 ,北海道さけ・ますふ 化均千 黄支均(Chitose Br吋 arLnfhOf HOkkkai七 Sal@on Hatchery,Chitose,Japan) 39 北海道さけ・ますふ 化場 : 研究報告 第 27 号 多くは精子および 卵を正常な受精方を 維持したまま長期間保存する 方法が確 く要望されている。 これらの問題の 立できるならば 解?肖 するであろう。 サケ・マス魚類の 精液の保存に関する研究はこれまで ,サケ, Oncor ん叩 。 Lus Aef0 195L 岡田・伊藤・ (山本, 1949 , 1955; 岡田外・ 1956; 寺尾,1960) ,べ二マス・ O 偲r血 (FOerSter 1965;WiMer ・ ・ BarreLt, &Humph- reys.1967),サクラマ 矢 , O mmn,sfo"( 中野・野沢, 1925) .マスノスケ, O tschawytscha ,スチール・へ・ y ド, SMmo g0 汁』 n 打ぉ Rぬ rdnerii (Smi 十 5 QuiStorff, 1943) ,ニジマス. S g0 汁伽erfi irideuS (橋本・ 1961) および大西洋サケ・ S . $0Mr (TruSCott et al。 1967;HOyle も Idler , 1968) を用いて行なわれている。 そして ・ ・ ・ これらの実験から ,いくつかの 有効な保存方法が 示されたけれども ,実用に供する 為には尚 検討の必要がある。 著者らはサケ (O , eM) の精液を容易に 準備できる条件で 保存実験を行なったのでその 結果を次に報告する。 止 稿を進めるに 先だち,木研究について 懇篤なる御指導と御助言を 賜わった北海道大学水産学部.山本喜―郎教 授に厚く御礼申しあ げます。また,木研究に 用いたサケ卵および精子の 採取に多大の便宜を賜わった北海道きけ ます増殖事業協会・ 三原健夫会長,同西 越捕獲場,布施 智 常民および同捕獲場の 皆様に深甚の謝意を表します。 材料および方法 木研究に用いた サケ (Oncorhynchus ke@a) の精液は1972 年HH24 日に石@f 川水系千歳川の 北海道さけ・ます 搾出 増殖事業協会 西越捕獲場で得られた3 年 魚21 尾および4 年魚 2 尾から 搾出した。尿又は血液等の混入精液は 時に注意深く 観察しながら 取除き・可能な 限り純粋な精液のみを 採取した。搾出時の室温はI0.Fiでであった。搾 出した精液は 車で約20 分を要する北海道きけ・ますふ 化場千歳支場ふ化窒まで 水冷運搬した。運搬後すぐに,精 液は洗椴滅菌した広口ガラス 瓶 u2cc) 130 本に駒込ピぺ,トで各々 Icc 毎に小分けした。 精液を入れた瓶は水 . ゴム栓を通気を 妨げない程度に 軽く置いて. すぐに実験条件下に 静置した。この 分,ゴミ等の 混入を防ぐ為に 間のふ化室の 室温は6. oでであった。 精子は次の4 つの実験E に分けて保存した。 実験―1 : 暗室 (消灯) 内にヒーターを 用いて水温を15 0@C に調 ・ 卸した止水槽を 置き,その中に 精液を入れた瓶を浅漬した。 実験―2 : 暗室 (消灯) 内で8 での流水 (湧水) に 精液を入れた 瓶を浸潰した。実験―3 :冷蔵庫 (日立) の冷蔵室 (室温3 . 5 土 1.5q3) に精液を入れた 瓶を静置し た。 実験―4 : 冷蔵庫 (日立) の冷凍室 (室温―9 .0 土 9.0て@) に精液を人れた 瓶を静置した。 , 各実験区とも毎日精子の 活方を調べた。 精子の活カは各実験区毎に 小瓶から精液をスライド・グラスにとり それにサケ用生理食塩水 (山本, 1948) を加えて精子の 運動能ヵ を光字顕微鏡下で観察する 方法で判定した。 さらに・保存4 日問およびI 週間の精子は 夫々 . I 日および4 日間8 でで生理食塩水に 保存した同腹 来受精卵 を用いて,受精率を 調べた。同腹来受精卵は1972 年11M27 加.体重4 , 800g) 日 同 捕獲場で得た3 年魚 (フ オーク・レングス. 74 2 ・ から採取した。 来受精卵の保存方法は 前報 (高野外. 1973) 結 と同様である。 果 採取当日の精子は 生理食塩水で 稀釈することにより 活発な運動を 示した。精子は生理食塩水滴 下後25 秒間は活 発に運動するが・その 後運動は急速に 減衰 し , 3m秒以降では僅かに動くのみであ った。この精液で採 卵後2 時間 97 . 0% 生理食塩水に 保存した来受精卵を 媒精 したところ 実技― @ (来受精卵の66@ 粒@中の6.T粒が受精) の受精率を得た。 暗室内でl5 での温度の下で 保存した楕液 実験期間を通じて・ 保存瓶を浸潰した止水槽の 水温および室温は 夫々 ・ 15.0 士 0.5 でおよび7 .0 士 3.0 での日間 変化を示した。 精子は保存 後 2 日間は採 精当日と変わりなく 生理食塩水で 稀釈することにより 活発な運動を 示した。ところが 保存3 日目では―部の 精子が極めて弱い運動を示すのみであ り ・ しかも精液中には 桿形・球形および 長紡錘形の 細菌が観察された。 4 日目になると , これらの細菌はさらに 増え・精子は 殆んど運動しなかった。 この精液で I 日間生理食塩水に 保存した未受精卵を媒精したところ,受精卵は 得られなかった(表― 1U 保存後 5 日目には精 液は採取時の 乳白色から黄白色に変わり ,透明な液状部分が 分離してみられた。 精液は大部分細菌で 占められ ・ 40 サケ・マス魚類の 卵および精子の 保存に関する 研究―2 Table. 1. MOrtility and fertility 0f the preserved sperms in various conditions The mark, ++, + and -, represents the grade of sperm mortility; ++, most of spermatozoa actively, +, a part oF spermatozoa show activity and -, none 0t spermatozoa show activity in the Ringer's solution. Fertility o[ spermatozoa was determined by the test which inseminated the eggs preserved in the Ringer's solution. move 表― @ 保存桔子の活ヵと受精ヵ ++; 全ての 楕 子が駒方を 侍っ + ; ―部分の格子が 辺劫ヵ を持っ - ; 箱 子は 闘力を示さない 完全な形の精子は 殆んどみられず, 僅かに変形した 球形小型の精子の 頭部がみられるのみであ った。 実技―2 暗室内で8 での温度の下に 保存した箱液 る。 保存瓶を浸潰した流水水温は 実験期間を通して8 . on であった。室温は実験―1 の場合と同様であ 精子は保存後 6 日間まで活発な 運動方を示した。 精液は保存期間が 長くなるにつれて 粘性が高くなった。 4 日 間保存の精液を 用いて8L の生理食塩水にI 日間保存した 未受精卵を媒精したところ, 89 3% の受精率を得た(表 ・ 精子は生理食塩水を 滴下しても同ら反応を示さず ,精液中には 細菌が繁殖していた。 ― 10 しかし 7 日間保存した この精液で 4 日間保存した 未受精卵を媒精した結果,受精卵は 得られなかった(表― 1U 保存8 日以降の精液は 黄自色に変わり・ 完全な形の精子は 認められなかった。 実験―3 冷蔵庫で3. 5土 l.5f の下に保存した 精液 冷蔵庫の冷蔵室の室温ば実験期間を 通して,3 . 5 士 1.5 でを示していた。 精子は保存後1l 日間活発な運動を 示したが・精液は 保存期間が長くなるにつれて 粘性を増した。4 日間および 7 日間保存した 精液で8@C の生理食塩水に 大々 1 日および4 日間保存した 未受精卵を媒精したところ. 夫々9f 9 ・ % および53.8% の受精率を得た(表 ― 1)n この受精華は 同様に保存した 来受精卵を新鮮な 精液で媒精した場合と あ まり変わりない 成績であった (1 日間保存, 97.2%0; 4 日間保存. 47.8%: 高野外,19730 ―方.保存後12 日 から 18 日になると―部の 精子のみが生理食塩水に 対し反応を示す 様になり.さらに保存日数が 増すに従い .運動 する精子の数は減少した。さらにこの期間に 精液中に細菌の 繁殖がみられ.保存期間が 長くなるにつれて 増加し ・ た。 保存後19 日以降では精子の 活動は認められなくなり.それに 代って細菌は 急速に増加した。 保存??日目以降 では精液の 殆んどが 湘@菌で占められ ,正常な形の 精子がみられなくなると 同時に精子は 乳白色から黄白色に変わ だ 実験―4 冷蔵庫で― 9 士 9 でに凍結保存した 精液 冷蔵庫の冷凍室の 室温は実験期間を 通して ― 9 .0土 9.0@C であった。 ・ 精子は18 日間保存したが ,いずれの日にも 活動カ がみられなかった。 もちろん4 日および7 日の受精の際も 受 室温で溶解させた後では 精液は凝縮した 精子の部分と液状の剖 精卵は得られなかった(表 ― 1o 凍結した精液を 分に分離した。 精液中には細菌の 発現はなかった。 41 北海道さけ・ますふ 化 場 : 研究報告 第 77 号 察 考 岡田・伊藤u955) カ は サケ (Oncorhynchus ke@a) 精液をいくつかの 温度条件で保存し ,淡水中の精子の 運動 と新鮮な 来受精卵に媒精した場合の受精 カ (受精率) を上 ヒ 較した。その結果・ or, 55でおよびnr で保存し た精液は活カ 喪失の殆んど直前まで 受精方を保有することを 確めた。この事実がそのまま 我々の実験にあてはめ 得るならば・ 6 日間・ 生理食塩水賦活により ,精子の殆んどが活発に 運動した期間, 即わち・ 15 . 0@C で2 日間. 8 . of で 3 . 5士 1.5 でで11 日間精子は受精方を 保有したと考えられる。 我々の結果は低温 程精子の受精カ が長期間 保持されることを 示している。 同様の事実は 比較的短期間の 試験ではあるが,同じくサケで 山本 け 949) ¥@ よっ て述べられている。 山本 u949) は 3-6@C に保存した精液中の 精子は8 時間まで活動カ も受精カも搾出直後と 殆んど変わらず , 16 時間後でも大部分のものが 活発に運動するが・ 13-16 での温度では3 時間後で既¥- 不 活性な 精子が認められ , 5 時間後ではすべての 精子が活動ヵ を示さなくなると 報告している。 保存温度と精子の 活ヵ保 有期間に関連して ,岡田・伊藤u955) は 5 でから3syc までの8 段階の温度でサケ 精液を保存した 結果から,保 活ヵ保有期間 (y ) の問にx 存温度 (x ) と精子の の 場合の保存温度は 岡田・伊藤u955) Barrett (1951) は 2 . 5-5 (y +1.1) -45 の曲線的相関があ ることをみっけた。 我々 のそれと異なるが ,得られた結果は 彼等の相関式を 支持した。 . 8@C の 温度でサケ精液を 保存した場合,受精 カ (90% 以上の受精率) は 36時間後ま でしか保持きれないと 報告している。 我々の結果では類似の 温度 (3.5+1 . 5@C) で保存し24 日後でも96.9%0の受 精率を得ており , Barrett の結果よりはるかに 良い成績を得た。 この相違は保存容器の 通気効果の差によって 生 じたものと推定される。 べ二マス (0.nerka) ― 9 でではU 時間 (Withler & に 2 . 士 C入れて密栓して. 8-9 がみられている(WiWer HumphreyS でで保存したカラフトマス (O . goHu5cA も HumphreyS するとスチール・ へッド (SMmo の精子は5 て@で密栓して保存すると 26 時間 (FOerster,1965) め 精子では33時間後で受精率の降下 . 1967) 。 同様に保存容器―杯に 精液を入れて密栓 し , 6H-7 goirdne , H goi , d庇 . 0でで保存 H りでは2 . 5時間後で,マスノ スケ (O . L 。 hWyt5cA は 5 時間後で受精カ が減衰する(Smith R QuLto CC の容器に入れて 密閉し.6 . 0-13.0@C で保存すると4 いる , 8 , 1967) 以降で顕著な 受精カの減衰がみられている。 精液を25cC の瓶 日 。) で 佃 s0 めの 精・液を 70 (97 時間) 後でも受精カ (受精率95.2%) を保持して 。 rf, 1943L ところが湖水産サクラマス (0 . (中野・野沢. 1925)o この場合では 保存容器の容積が 大きい鳥,精子は 長時間空気の 供給を得たものと 推察 される。 Truscott et al u967) ・ は大西洋サケ(S .,alar) の精液を 20cc の瓶にIcc 入れ・通気して2 . O@C で保 存すると5 日間新鮮な精子と 殆んど変わらない 受精率を示すが ,同じ条件で 密栓して保存すると I 日後で既に受 精率は60% 以下に降下すると 報告している。 彼等は密封した場合は 精子の代謝によって 生じる二酸化炭素ガスの 毒性,ガスによる 精液のpH の降下,又 は酸素不足によって 精子が害されると 考えている。この様な空気の 遮断 の 影半は通気して保存したサケ 精液の場合でも 精液の空気と 接触しない内層 部に認められ・ 内層部の精子の活カ 19550 同じく, 保有期間は空気に 接している表層部に 比して著しく 差があることが知られている(岡田・伊藤, 岡田・伊藤u955) はサケ精液をicc アンプルに ―杯に詰めて密封し・ 空気を遮断して 保存したところ・ 精子は 0@C では約3 時間,n でおよび20f では約I 時間で活方を喪失するが,その 後空気に接触させておくと ,次第に 活方を回復し . しかも低温 程より短時間で 活方を取戻すことを 観察した。この結果について・ 彼等は空気遮断に よって炭酸ガスの 蓄積が高まり 精子を麻樺させていたものが ,通気によって 炭酸ガスの拡散と 酸素の供給がなさ 麻 庫状態から解放されることを 意味すると述べている。 又,酸素消費量で 観察した精子の 基礎代謝 れて.精子は は温度が高い 程大きくなることがサケ 精液で報きされている(岡田外.1956L 即わち,精液Icc は 10 . 8@C で I 時 間に21mm3 の酸素量を消費するが. 18.7 でではその量は約4 . 5倍の94mm ,にも達する。 これらの事実および 我々の結果は精子の 保存に際して・1) 精液が空気に接する表面積を 充分大きくとれる 容 重要であることを示している。 器を用いること.2) 充分な通気を行なうこと. および 3) より低温に置くことが 我々 は実験期間を 通して細心の 旺意をはらったにもかかわらず ,常温で保存した 精液のいずれにも 細菌の繁殖 がみられた。 細菌の出現および 繁殖の速度は高温程早かった。いずれの場合も ,保存精子の 活カが喪失する以前 に細菌が出現し ,細菌が増加する 時点で精子の 活カの低下がみられ・ 精子の死後急激に 繁殖する。このことは細 思われる。 サケ精液保存中の 細菌の出現については 菌が精子の活カ保有に対して 大きな影牛を与えているように 42 サケ・マス魚類の 卵 および精子の 保存に関する研究―2 寺尾 u960) が 2-4 での保存実験で 報告し,末薔の精液保存等で 用いられている 抗生物質の必要性を 強調して いる。細菌は精液自体から・ 又 空気から由来すると 考えられ. これを排除することは 極めて困難である。 何故な 先に述べたように 常温下での精液の 保存には通気が 絶対条件となるからであ る。 このことから.精液を 長 らぱ・ 期間保存する為には細菌の 繁殖を阻止しうる 凍結保存法を考える必要があ ろう。 我々はサケ精液を二9.0土 9.0でで凍結保存したところ ,実験期間 (22日間) を通して,細菌の 出現はみられな かったが・精子の 活カも又,完全に喪失することを 確認した。これは明らかにサケ 精子の保存の 場合にも適当な 保存稀釈液が必要であ ることを示している。 色類精子のO で以下の保存に 関して,いくつかの 報告がみられる。 B@axter (1953) は二シン (Clupea harengus} の 精液を% 海水の12 5% グリセリン溶液で稀釈し,ドライ・ア イス (solidcarbon dioxide) を用いて. ― 79.0@C.@-@ 凍結保存したところ ,約6 ケ月 保存後で80% および85% の 受 精率を得ている。 TruSCottet al. u96n は大西洋サケ (S . SOlM) の精液を5% DMS (dlme 小 yl Su@phoxide) で稀秋し ― 4. 5C で保存28 日後に81%0 の受精率を,又5% EG (ethylene g@ycoD で稀釈し, ― 3 0でで38 日後 に 70% の受精卵を確認した。 サケ精液では 寺尾 u960) が―40--50 でで生理食塩水に 稀釈した場合2 日間. 5 % 又は10% グリセリン 液で3 日間, 15% グリセリン 液で4 日間. 卵ク液 (3% クェン酸ソーダに等量の 鶏卵黄を ・ ・ 混合) で I 日間精子は活方を 保有することを報告している。 これらの結果を 参考として.サケ・マス 魚類精液の 関する基礎研究を 進める必要があ ろう。 より有効な より簡便な凍結保存法に ・ きて, 我々は常温の 3 . 5士 1.5f で7 日間, 市販の冷蔵庫の冷蔵室保存であり, 8. Of 8 O でで4 日間サケ精液を 確実に保存しえた。 しかも 3.5 士 1 5では ・ ・ はふ化用水に 浸しただけの極めて簡単な方法であることはきけ・ます 人 エふ化事業の中に 手軽に応用しうる 利点をもっている。 実際にこの研究の 中で示したように 冷蔵庫 (3.5 bl 5 二 @C) に 4 日間保存したサケ 精液を同じく生理食塩水に 入れて8 常な採卵に劣らない 96.9% ・ ・ O@C で I 日保存した来受精卵に 媒精 したところ正 の受精率を得た。これらの結果が 今後ふ化事業の中で,作業能率の 向上.過密度蓄養 の解消又 は悪条件下での 採卵から生じる不受精卵の解消等に 応用きれうるならば ,この上ない 幸いである。 要 糸勺 ぁ3守 Jll水系千歳f1@で捕獲したサケの 雄完熟魚23 尾から 搾出した精液の 保存実験を行なった。 場合,精子は2 日間, 8 . Of で暗室 (消灯) 内に保存の精子は 6 I .精液を15.0 でで暗室 (消灯) 内に保存した 日間・冷蔵 庫の冷蔵室 (3.5 士 1.5 で ) に保存の精子は n 日間, 夫々新鮮な精子と 同じ活方を保持した。しかし ながら,冷蔵 庫の冷蔵室 (― 9 . 0+9.0@C} t@@凍結保存した精子はI 日後で既に活方を 喪失していた。 2 .常温保存の 精液にばいずれにも , 桿状・球状又 は長紡錐状の細菌の 繁殖がみられ, しかも細菌の 出現および 繁殖速度は高温 程速かった。細菌は精子の活カ喪失以前に出現し.精子の 活カ喪失時まで除々 に増加し.精子 の死後・急激に 繁殖した。 精子を8 . or@ で I 日間生理食塩水に 保存した来受精卵に 媒精したところ. 89.3% の 受 3 . 8 . OV で 4 日間保存した 精卵を得た。3 . 5+1.5c@:4 日間および7 日間保存した 精子を8 OV で生理食塩水に 去々 I 日間および4 日間 ・ 保存した未受精卵に 媒精 したところ・ 96.9% および53.S% の 受精率を得た。 文 Barrett, 1. 1951. Fertility of salmonid eggs and 献 sperm after storage. J. Fish. Res. Bd. Canada 8, 125- 133 Blaxter, J. H. S. 1953. Sperm storage and cross-fertilization Of spring and autumn spawning herring. Nature 172,1189-1190 FOerster, R. E. 1965. Effect Of retention of spermatozoa and ova of sockeye salmon, 市thout addM0n Of water , On fertmLy . J. 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