鳥類生殖前駆細胞による多種間キメラ作出と家禽生産および稀少鳥類復元への活用

• Project/Area Number: 15658081
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied animal science
• Research Institution: Shinshu University
• Principal Investigator: 鏡味 裕 信州大学, 農学部, 助教授 (80308303)
• Project Period (FY): 2003 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥3,800,000 (Direct Cost: ¥3,800,000); Fiscal Year 2005: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2004: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2003: ¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
• Keywords: 生殖前駆細胞 / 多種間キメラ / 家禽育種 / 希少鳥類復元 / 発生工学 / 鳥類 / 家禽生産 / 鳥類復元

Research Abstract

鳥類生殖前駆細胞を操作し、多種間の生殖細胞系列キメラ個体を作出することを目的とした。また確立した実験系を活用し希少鳥類の復元を試みた。放卵直後の鳥類受精卵中で発生する胚(胚盤葉)の明域中央部に極在する生殖前駆細胞の分化制御を行った。ドナー細胞として、希少性が高くまた市販価格も高い黒烏骨鶏、肉質の高いロードアイランドレッドおよび横斑プリマスロックを使用した。一方、産卵性の極めて高い白色レグホンをレシピエントとして使用した。受精卵(放卵直後)の中で発生する胚盤葉を採取した。胚の明域中央部の細胞塊を採取した。PBSを用いて余分な卵黄、卵白および血液を完全に除去した。これらの処理によって生殖前駆細胞のみを選択的に採取した。レシピエントである白色レグホンの受精卵から濃厚卵白を除去した。直ちにUVを5秒間照射し胚発生を阻害した。また、レシピエント胚盤葉明域中央部の細胞塊を除去しドナー細胞の置換率を一層高めた。事前に調整済みのドナー細胞をレシピエント胚へ顕微注入した。全胚培養器を用いて培養し孵化個体を得た。孵化した雛のうちドナー由来の羽毛色が混在する個体を体細胞系列キメラと判定した。これらのキメラが性成熟に達した後、ドナー系の雄または雌を用いて交配した。この後代検定の結果から純粋な黒烏骨鶏、横斑プリマスロック、の後代雛が得られた。また、繁殖困難な系統(筋ジストロフィー鶏)の生殖前駆細胞を用いて前述の生殖細胞系列キメラを作出した。キメラが性成熟後に後代検定したところ、ドナー系統の後代を得た。これらの結果から、本課題を通じて開発した新規研究戦略は、新たな家禽育種戦略の開拓や希少鳥類の復元に貢献し得るものとなった。

Research Products

• [Journal Article] Skeletal analysis and characterization of gene expression related to pattern formation....... (2006)
  • Author(s): Kagami
  • Journal Title: J.Poult.Sci. 43(in press)
• [Journal Article] Embryo culture and chimera production in the blue-breasted quail. (2006)
  • Author(s): Kagami
  • Journal Title: Proc.5th Int.Symp.Asian Oceania Soc.Comp.Endocrinol. Pages: 327-330
• [Journal Article] Spatiotemporal Pattern of EphA4 Gene Expression in Developing Quail (2005)
  • Author(s): Arisawa et al., Kagami et al.
  • Journal Title: Animal Science Journal 76 Pages: 65-71
• [Journal Article] Pluripotent Cell Culture Engineering and the Application for Avian Biotec (2005)
  • Author(s): Kagami et al.
  • Journal Title: Proc17th Annual & International Meet Japanese Association for Animal Cell (印刷中)
• [Journal Article] Effects of Activin Administration on Embryonic Development in Birds (2004)
  • Author(s): Watanabe et al., Kagami
  • Journal Title: Proc Annual Meeting of the Japanese Avian Endocrinology 29 Pages: 45-46
• [Publications] Yamamoto et al.: "A gene exhaustive analysis of the center of the area pellucida of the blastoderm in chicken"Proceedings of the International Conference on Animal Genetics. 29(In press). (2004)
• [Publications] Ono et al.: "Embryo culture system for developmental engineering of the blue breasted quail"Proceedings of the World's Poultry Congress. 22(In press). (2004)
• [Publications] 鏡味 裕: "鳥類生殖細胞分化の遺伝制御"信州大学遺伝子実験施設年報. (印刷中). (2004)
• [Publications] Naito et al.: "Production of 4 breeds of chick chimera"Proceedings of the Annual Meeting of Japanese Avian Endocrinology (in Japanese with English title). 28. 13-14 (2003)