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Elucidation of the genetic basis for temperament in chickens and identification of causative genes

Research Project

Project/Area Number 23K23762
Project/Area Number (Other) 22H02497 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 42010:Animal production science-related
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

石川 明  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20211724)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 西島 謙一  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (10262891)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Keywordsニワトリ / 気質 / QTL / ゲノム編集 / 遺伝子 / QTL
Outline of Research at the Start

日本鶏を外国鶏に交配して作出された国産地鶏の卵肉は、外国鶏ブロイラーとレイヤーより食味がよく消費者人気が高い。しかし、国産地鶏は、外的ストレス等により問題行動を頻繁に示すため、大規模飼養に向かない。この問題行動の遺伝的素因は日本鶏に由来し、視床下部-下垂体-副腎軸ストレス反応によって制御されていると言われているが、その実態は不明である。本研究の概要は、ニワトリ気質の遺伝的基盤を解明し、気質遺伝子の同定を目指すことである。

Outline of Annual Research Achievements

日本鶏を外国鶏に交配して作出された国産地鶏の鶏卵肉は、外国鶏ブロイラーとレイヤーより食味がよく消費者人気が高い。しかし、外的ストレス等により問題行動を頻繁に示すため、大規模飼養に向かない。この問題行動の遺伝的要因は日本鶏に由来し、視床下部-下垂体-副腎軸ストレス反応によって制御されていると言われているが、その詳細は未解明である。本研究では、ニワトリ気質の遺伝的基盤の解明を行い、気質遺伝子の同定を目指す。
昨年度に引き続き、本年度は以下に示す2つを実施した。
(1)候補遺伝子の絞込み:昨年度に、気性の荒い大軍鶏と大人しい白色レグホーンT系統間のF2交雑群においてゲノムワイド5%有意水準レベルで第1と2染色体上に2個のオープンフィールド行動に関与するQTLsを同定した。これらのうち、複数のオープンフィールド行動に関与する第1染色体QTLについて、高低両極端の活動性を示す個体雌雄3個体ずつの間脳から総RNAを抽出してRNA-seq解析を実施した。その結果、QTLゲノム領域内においてmRNA発現量差を示す遺伝子を複数個同定することができた。現在、それらの遺伝子の発現量差をリアルタイムPCR解析により確認している。
(2)ノックアウトニワトリの作製:ゲノム編集により、臆病QTLの候補遺伝子を破壊した殖系列ノックアウトキメラ雄ニワトリ1羽の作製に成功した。このキメラ雄個体とレシピエント品種の雌個体を交配し、+/ko遺伝子型をもつヘミ接合体の作出を進めた。しかし、今年度中にヘミ接合体の作出はできなかった。また、効率良いヘミ接合体の作出のため、複数のノックアウトキメラ雄個体の作製を継続している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、候補遺伝子の絞込みとノックアウトニワトリの作製が進んでいるため。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、以下に示す2つを実施する。
(1)候補遺伝子の絞込み
昨年度実施したRNA-seq解析により、QTLゲノム領域内においてmRNA発現量差を示す遺伝子を複数個同定した。それらの遺伝子発現量の有無を両親品種とF1個体を用いたリアルタイムPCR解析により確認する。
(2)ノックアウトニワトリの作製
引き続き、ヘミ接合体およびノックアウトキメラ雄個体の作製を行う。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (5 results)

  • [Journal Article] Quantitative trait loci mapping of innate fear behavior in day-old F2 chickens of Japanese Oh-Shamo and White Leghorn breeds using restriction site-associated DNA sequencing2024

    • Author(s)
      Velasco Vanessa Viterbo、Ochiai Takayuki、Tsudzuki Masaoki、Goto Naoki、Ishikawa Akira
    • Journal Title

      Poultry Science

      Volume: 103 Issue: 1 Pages: 103228-103228

    • DOI

      10.1016/j.psj.2023.103228

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differences in innate fear behaviour in native Japanese chickens2023

    • Author(s)
      Terashima M.、Velasco V. V.、Goto N.、Tsudzuki M., Ishikawa A.
    • Journal Title

      British Poultry Science

      Volume: 64 Issue: 4 Pages: 448-455

    • DOI

      10.1080/00071668.2023.2207735

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] New Behavioral Handling Test Reveals Temperament Differences in Native Japanese Chickens2023

    • Author(s)
      Ishikawa Akira、Takanuma Tomoka、Hashimoto Norikazu、Goto Tatsuhiko、Tsudzuki Masaoki
    • Journal Title

      Animals

      Volume: 13 Issue: 22 Pages: 3556-3556

    • DOI

      10.3390/ani13223556

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Identification of candidate genes responsible for innate fear behavior in the chicken2022

    • Author(s)
      Ochiai Takayuki、Sakaguchi Marina、Kawakami Shin-Ichi、Ishikawa Akira
    • Journal Title

      G3

      Volume: 13 Issue: 2

    • DOI

      10.1093/g3journal/jkac316

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 鶏肉の遊離アミノ酸とアミノ酸関連物質含有量に関与するQTLsは超優性を示す2023

    • Author(s)
      古田晃大、都築政起、石川明
    • Organizer
      日本畜産学会第131回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] ニワトリ初生雛における気質とストレス遺伝子発現量の品種間差2023

    • Author(s)
      石川明、高沼朋香、橋本典和、都築政起
    • Organizer
      日本畜産学会第131回大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] QTL候補遺伝子解析においてファインマッピングは必須か:ニワトリの気質を例として2023

    • Author(s)
      石川明、落合貴之
    • Organizer
      第70回日本実験動物学会総会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 鶏肉の肉色と遊離アミノ酸含有量に関するQTL解析2023

    • Author(s)
      古田晃大、都築政起、石川明
    • Organizer
      令和5年度東海畜産学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本鶏初生雛8_品種における後肢骨の比較解析2022

    • Author(s)
      石川明、寺島桃恵、都築政起
    • Organizer
      日本畜産学会 第103回大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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