不凍タンパク質を利用した低温牛胚保存法による牛胚移植の高度化
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20K06370
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42010:Animal production science-related
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
阪谷 美樹 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 畜産研究部門, グループ長 (00355687)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
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| Keywords | 牛 / 体外受精 / 凍結保存 / 耐凍性 / 受胎率 / 体外受精卵 / III型不凍タンパク質 / 胚 / 不凍タンパク質 / 牛胚 / 胚凍結 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では効率的な後継牛生産を実現するため、生存性が高く移植後の高い受胎率を期待できる牛胚保存法を開発することを目的とする。
凍結時の氷晶形成を抑制し、耐凍性を高める効果が報告されている魚類由来不凍タンパク質（AFP）を用い、汎用性が高い-20～-30℃での緩慢凍結法を応用した低温保存技術を開発する。さらにAFPを用いることで、細胞毒性を有する従来の耐凍剤の使用を減らし、胚の生存性を高める効果を検討する。受胎率の低下により後継牛確保が問題となっている乳用種への胚移植や、夏季の交配への適応可能性を明らかにし、畜産酪農現場における効率的な後継牛生産技術の開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では無血清の培養及び凍結培地を用いた牛体外受精胚凍結保存法を開発することを目的に安全性が高く、耐凍性を有する魚類由来III型不凍タンパク質（AFP III）に着目した。
R2-R3年度は食肉処理場由来卵巣から血清不含体外培養（IVP）した牛胚盤胞をAFP III 0, 0.1, 0.5, 1.0, 5.0 ug/mLにて1 h前処理後、同様の濃度のAFP IIIを含有する血清不含の凍結液にて緩慢凍結を行った。凍結後、-30℃もしくは-196℃にて1週間以上保管後に融解し24時間後の胚盤胞の生存率、拡張率、脱出率を判定した。-30℃保存はいずれの濃度でも非常に低い生存率だったが、-196℃保存ではAFP III 1.0 ug/mL添加区で融解後の生存率が対照区より高い傾向を示し、拡張率、脱出率も安定した結果が得られたため、以後の試験はAFP III 1.0 ug/mL添加、 -196℃保存の胚を用いて実施した。
R4年度はIVP胚盤胞をAFP III添加（AFP区）で凍結保存し、融解24時間後の生存胚における遺伝子発現（HSPA1A, POU5F1, NANOG, CDX2, IFNT, CASPASE3）をqRT-PCRにて比較した。ストレスマーカーHSPA1Aの発現はAFP区で有意に低く、栄養外胚葉マーカーCDX2の発現はAFP区で有意に高かったが、内部細胞塊マーカーやアポトーシスマーカーに差は認められなかった。HSPA1Aの結果からAFP添加区で凍結による障害が軽減される可能性が示唆された。
R5年はAFP III 1.0 ug/mL区と対照区の凍結胚を融解後各7頭の黒毛和種に移植した。両区とも受胎個体が得られたが、有意差はないもののAFP区で対照区より高い受胎率（28.% vs 14.3%）が得られ、AFP添加凍結保存による胚の生存性及び受胎性改善の可能性が示された。
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Report
(4 results)
Research Products
(3 results)
