④ 家畜ゲノム育種研究基盤の高度化

④ 家畜ゲノム育種研究基盤の高度化

課題番号2012020456
研究機関名農業生物資源研究所
研究期間-4
年度2012
研究問題1.画期的な農作物や家畜等の開発を支える研究基盤の整備
大課題(2)農業生物のゲノムリソース・情報基盤の整備・高度化
中課題④ 家畜ゲノム育種研究基盤の高度化
大項目第2 国民に対して提供するサービスその他の業務の質の向上に関する目標を達成するためとるべき措置
中項目1.試験及び研究並びに調査
摘要1.完全長cDNAライブラリーに由来するブタ発現遺伝子配列を用いて、ブタ遺伝子の機能分類と、染色体上へのマッピングを行った。ブタゲノムの約90%をカバーしている最新版の塩基配列(Sscrofa10.2)上において、これまでに我々が解読したブタcDNA配列が13,894箇所にマッピングされることを明らかにした。このことは、これらのcDNA配列はブタゲノム全体では15,000個以上の遺伝子に対応していることを示している。これらのcDNA情報は、Sscrofa10.2上でおよそ25,000個と推定された遺伝子の半分以上の構造解明に貢献した。このゲノムアノテーションとそれをもとに解析されたブタの家畜化と遺伝子進化に関する論文がNature誌に掲載された。
2.ブタ免疫グロブリン重鎖定常領域について詳細解読およびハプロタイプ間比較を行った。発現解析からはIgG1 〜 6の6つのサブクラスが示唆されていたが、ゲノム上では、IgG1 、IgG3、IgG5(×2)、IgG6(×2)が位置し、IgG2、IgG4が認められないハプロタイプや、IgG1、IgG2、IgG3、IgG4、IgG5(×2以上)が位置するハプロタイプなどの構造多型が明らかとなった。これらのIgGに加え、IgM、IgD、IgE、IgAをコードする領域の直前には組換えに必須な5塩基の繰り返し配列に富む2〜3kbの領域があるが、それら繰り返し数と各断片の発現頻度に相関が認められた。これらの情報は、抗体の発現や機能に影響する遺伝的な要因を解明する手掛かりとなるものであり、今後のブタの抗病性研究の推進に有用なものとなる。
3.椎骨数遺伝子診断を用いた一般的な豚枝肉生産の生産農場での実証試験を行った。椎骨数遺伝子VRTNの遺伝子型を判定した人工授精用精液(wt/wt、wt/Q、Q/Q、wt:野生型、Q:増大型)を用いて、母豚(遺伝子型不明)に種付けを行い、各遺伝子型について100頭以上の枝肉を生産した。格付け成績はwt/wt型で上中物率が84%と他に比べて約10%低く、背脂肪の過大蓄積がその大きな要因であった。また肉質は、Q/Q型で筋肉内脂肪(サシ)が多く、やわらかかった。人工授精用精液の供給に遺伝子診断を用いることで枝肉成績および肉質の向上が期待される 。
4.雄繁殖低下症モデルマウス(B10.M系統)は、精子頭部形態異常(44.7%)と産子数低下を示す。C3H系統(2.2%)とのF2家系を用いたQTL解析により、第1染色体および第4染色体に精子頭部形態異常に関連する領域が認められ、さらにコンジェニックマウスの解析によりそれぞれ2.4cM(6.8Mb)、0.6cM (1.4Mb)にまで候補領域を絞り込んだ。これらの領域の遺伝子情報は、遺伝的および暑熱下などの環境に由来する家畜雄の繁殖障害についての研究推進に有用なものとなる。
5.中国系品種の梅山豚(M)の雄の血清中アンドロゲン(T)濃度は西洋系品種のランドレース(L)よりも3倍高い。MとLの交配により得られたF1雄のT濃度は、親品種の雌雄組み合わせによらずMと同レベルであり、T濃度の高発現形質は常染色体性に優性遺伝することが明らかとなった。アンドロゲンは脂質代謝や薬物代謝系酵素の発現に影響を及ぼすことを見出しているが、今回作成した雌雄F1個体を用いても検証された。アンドロゲンは繁殖性にも関与しており、今後T濃度の規定因子を明らかにすることにより、家畜改良技術への貢献が期待できる。
研究分担美川 智
小島 美咲
後藤 英夫
須藤 淳一
上西 博英
春海 隆
渡部 聡
小川 智子
谷口 雅章
荒川 愛作
協力分担関係(社)農林水産・食品産業技術振興協会
(独)農業・食品産業技術総合研究機構
国立大学法人東北大学
全農畜産サービス(株)
(独)家畜改良センター
宮崎県畜産試験場
静岡県畜産技術研究所
千葉県畜産総合研究センター
徳島県立農林水産総合技術支援センター
岐阜県畜産研究所
予算区分技会交付金研究 委託プロ[家畜ゲノム] 文科省[科研費]
業績(1)Quantitative trait locus mapping of genes that control body length and plasma insulin-like growth factor 1 level in mice
(2)Targeted toxin-based selectable drug-free enrichment of mammalian cells with high transgene expression
(3)The SNP in the promoter region of the bovine ELOVL5 gene influences economic traits including subcutaneous fat thickness
(4)完全長cDNAライブラリーを用いたブタ遺伝子配列の解読とその利用
(5)Development of an efficient method for genotyping at the gd locus in NC/Sgn mice based on PCR-RFLP analysis
(6)In vivo gene transfer in mouse preimplantation embryos after intraoviductal injection of plasmid DNA and subsequent in vivo electroporation
(7)Large-scale sequencing based on full-length-enriched cDNA libraries in pigs: contribution to annotation of the pig genome draft sequence
(8)Validation of genomic breeding value predicted in a Duroc closed population
(9)VRTN遺伝子診断済み精液を用いた野外農場での肉豚の生産と評価
(10)ブタ皮下脂肪前駆細胞PSPAで発現するGタンパク共役型受容体遺伝子の同定
(11)Sex-differences in the constitutive gene expression levels of CYPs in the pig liver: Androgen-mediated downregulation
(12)Structure of the genomic sequence comprising the immunoglobulin heavy constant (IGHC) genes from Sus scrofa
(13)Functional recovery of a whole ovary transplanted into syngenic testis in mice
(14)Induced expression of hepatic N-methyl-D-aspartate receptor 2C subunit gene during liver enlargement induced by lead nitrate, a hepatocellular mitogen
(15)Profiling of differentially expressed microRNA and the bioinformatic target gene analyses in bovine fast- and slow-type muscles by massively parallel sequencing
(16)Y chromosome of the inbred mouse KK/Ta strain is associated with reduced body size in Y-consomic strains
(17)次世代シークエンサーを用いたブタ免疫関連遺伝子の網羅的多型検索
(18)ブタの椎骨数遺伝子の単離と遺伝子診断を用いた枝肉生産技術
(19)A simplified protocol for the semi-large scale recovery of plasmids from Escherichia coli grown on agar plates
(20)A genome-wide scan for quantitative trait loci affecting respiratory disease and immune capacity in Landrace pigs
(21)Analyses of pig genomes provide insight into porcine demography and evolution
(22)Serum androgen level is determined by autosomal dominant inheritance and regulates sex-related CYP genes in pigs
(23)海藻・海苔の飼料添加給与がブタの免疫能に及ぼす効果
(24)Genomic regions affecting backfat thickness and cannon bone circumference identified by genome-wide association study in a Duroc pig population
(25)マウス肝でのcholesterol 7α-hydroxylaseおよびその転写因子の構成的遺伝子発現におけるInterleukin-1の寄与
(26)アジア系ミニブタと金華豚交雑家系を用いた体の大きさに関するQTL解析(3)
(27)次世代シーケンサーによるウシ骨格筋microRNAの網羅的発現解析
(28)Association of swine vertnin (VRTN) gene with production traits in Duroc pigs improved using a closed nucleus breeding system
(29)低濃度IL-1s刺激がCYP7A1遺伝子発現に及ぼす影響
(30)MicroRNA-33b downregulates differentiation and development of porcine preadipocytes
(31)豚の繁殖能力に関するWhole-genome SNP相関解析
(32)ブタのゲノム及び遺伝子配列の解読に成功
−ブタの品種改良の加速化に期待−

(33)Improvement of hydrodynamics-based gene transfer of nonviral DNA targeted to murine hepatocytes
(34)Mapping of parent-of-origin effects using dense SNP markers in pig
(35)Resources of pig expressed genes: Full-length-enriched cDNA libraries and large-scale sequencing based on the libraries
(36)食肉のクオリティに関わる遺伝子の同定と機能解析
(37)二値形質における変分ベイズ法を利用したQTLマッピングの検討
(38)Quantitative trait locus mapping of genes associated with vacuolation in the adrenal X-zone of the DDD/Sgn inbred mouse
(39)QTL mapping of genes controlling plasma insulin and leptin concentrations: Metabolic effect of obesity QTLs identified in an F2 intercross between C57BL/6J and DDD.Cg-Ay inbred mice
(40)変分ベイズ法を利用したゲノムワイド関連解析
(41)MicroRNA-33b はブタ皮下脂肪細胞の分化・成熟を抑制する
(42)Survey of SNPs in pig immune genes by exome enrichment
(43)3元交雑肉豚における椎骨数および椎骨数遺伝子型と枝肉・肉質形質との関連性の解析
(44)Spermatogenic defects in F2 mice between normal mouse strains C3H and C57BL/6 without mutation
(45)An identification method for the Tokyo X strain; The pig brand of the Tokyo Metropolitan Agriculture and Forestry Research Center
(46)Il2rg gene-targeted severe combined immunodeficiency pigs
(47)Prediction of genomic breeding values for binary traits using variational Bayes methods
(48)ブタの肥育期間における胸最長筋の遺伝子発現の変化
(49)DNAマーカーを用いたブタの親子判定方法
パーマリンクhttps://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/3030203451
収録データベース研究課題データベース

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