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Establishment of genetic management methods for endangered animals by genome-wide and epigenome analysis for in situ conservation.

Research Project

Project/Area Number 19K15861
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 39060:Conservation of biological resources-related
Research InstitutionKyoto City Zoo

Principal Investigator

Ito Hideyuki  京都市動物園, 生き物・学び・研究センター, 研究教育係長(獣医師) (10779648)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords集団遺伝 / 絶滅危惧種 / ツシマヤマネコ / 年齢推定 / 全ゲノム解析 / エピゲノム解析 / 希少動物 / ゲノムワイド / エピゲノム / 個体群管理
Outline of Research at the Start

動物園は生息域外保全の重要な拠点である。動物園における個体群管理では、家系情報と分子遺伝学的情報との統合が重要な課題ある。また、有害形質の回避や飼育環境への適応の回避など取り組むべき課題は多い。本研究では、希少動物を対象に、ゲノムワイド解析を実施し、遺伝子解析と従来の家系解析との統合モデルの確立、有害形質・適応関連遺伝子特定を目指す。得られたデータをもとに個体群の将来予測を実施し、適切な遺伝管理を含んだ繁殖計画を立案する。また、ドラフトゲノムの作製、エピゲノム解析を実施し、新たな遺伝的管理の指標となりうるエピゲノム修飾を集積し、希少動物の遺伝管理への応用の検討し、域内保全への貢献を目的とする

Outline of Final Research Achievements

Genetic information is important for the conservation of endangered animals because various findings are necessary for the conservation of endangered animals. In this project, reference genomes of the Tsushima leopard cat, bush dog, Humboldt penguin and Grevy's zebra, which are important endangered species, were produced and made public.
For the Tsushima leopard cat, we evaluated genetic diversity using whole genome, microsatellite markers, and Gras-Di analysis, a genome-wide analysis, and compared the Tsushima leopard cat with other Bengal leopard cat populations, and found that the Tsushima leopard cat has lower genetic diversity than other populations. In chimpanzees and Japanese macaques, we created an age estimation method using DNA methylation, an acquired employment of DNA, as an indicator.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

現在、多くの種が絶滅の危機にあり、これらの種の保全は重要な課題である。希少動物の保全には様々な知見が必要であり、遺伝情報の把握も重要である。
本調査では絶滅危惧種4種(ツシマヤマネコ、ヤブイヌ、グレビーシマウマ、フンボルトペンギン)の全ゲノム情報を取得し、リファレンスゲノムを作製・公開した。また、複数個体の全ゲノム情報を取得し、遺伝子の多様性に関する情報を取得した。全ゲノムから得られた遺伝的情報は、これまでの少数のDNAマーカーから得られた情報よりも、有用性が高く、遺伝的多様性の把握や疾患に関連する遺伝子の特定など、今後の遺伝管理に有益な情報になると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Genetic Diversity and Genetic Structure of the Wild Tsushima Leopard Cat from Genome-Wide Analysis2020

    • Author(s)
      Ito Hideyuki、Nakajima Nobuyoshi、Onuma Manabu、Murayama Miho
    • Journal Title

      Animals

      Volume: 10 Issue: 8 Pages: 1375-1375

    • DOI

      10.3390/ani10081375

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ニホンザルにおける野生個体由来DNAのメチル化解析による年齢推定2020

    • Author(s)
      中野 勝光,伊藤 英之,玉木 敬二,鈴木崇文,井上-村山 美穂
    • Journal Title

      DNA多型

      Volume: 28 Pages: 21-25

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organization of Research and Education at the Kyoto City Zoo2019

    • Author(s)
      ITO Hideyuki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Zoo and Wildlife Medicine

      Volume: 24 Issue: 3 Pages: 109-113

    • DOI

      10.5686/jjzwm.24.109

    • NAID

      130007751166

    • ISSN
      1342-6133, 2185-744X
    • Year and Date
      2019-09-25
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] The Tsushima leopard cat exhibits extremely low genetic diversity compared with the Korean Amur leopard cat: Implications for conservation2019

    • Author(s)
      Ito H, Inoue-Murayama M
    • Journal Title

      PeerJ

      Volume: 7 Pages: e7297-e7297

    • DOI

      10.7717/peerj.7297

    • NAID

      120006949374

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] チンパンジーの糞試料由来のDNAを用いたメチル化解析による年齢推定2019

    • Author(s)
      中野 勝光,伊藤 英之,濱野 悠也,玉木 敬二,鵜殿 俊史,平田 聡,井上-村山 美穂
    • Journal Title

      DNA多型

      Volume: 27 Pages: 59-61

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sleep‐related behaviors in zoo‐housed giraffes ( Giraffa camelopardalis reticulata ): Basic characteristics and effects of season and parturition2019

    • Author(s)
      Takagi Naoko、Saito Miho、Ito Hideyuki、Tanaka Masayuki、Yamanashi Yumi
    • Journal Title

      Zoo Biology

      Volume: 38 Issue: 6 Pages: 490-497

    • DOI

      10.1002/zoo.21511

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ツシマヤマネコの遺伝子解析2022

    • Author(s)
      伊藤英之
    • Organizer
      公開シンポジウム「知りたい!ツシマヤマネコ保全の最前線」
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] The genetic diversity, structure and demographic history in Tsushima leopard cat (Prionailurus bengalensis euptilurus).2021

    • Author(s)
      Ito H, Nakajima N, Onuma M, Murayama M
    • Organizer
      第14回アジア保全医学会・第27回日本野生動物医学会 2021年合同大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Ex situ conservation of endangered wildlife, Tsushima leopard cats and Okinawa rails, using germ cells.2021

    • Author(s)
      Mayako Fujihara, Kodzue Kinoshita, Hideyuki Ito, Satoshi Kusuda, Ryoma Otsuka, Takehito Kaneko, Takashi Nagamine, Manabu Onuma, Yumiko Nakaya, Takaharu Kawashima, Miho Inoue-Murayama
    • Organizer
      第14回アジア保全医学会・第27回日本野生動物医学会 2021年合同大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニホンザルにおける野生個体由来 DNA のメチル化解析による年齢推定2020

    • Author(s)
      中野 勝光,伊藤 英之,玉木 敬二,鈴村 崇文,井上‐村山 美穂
    • Organizer
      DNA多型学会第28回学術集会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 霊長類における糞を用いたDNAメチル化解析による年齢推定2019

    • Author(s)
      中野 勝光, 伊藤 英之, 濱野 悠也, 玉木 敬二, 鵜殿 俊史, 平田 聡, 井上-村山 美穂
    • Organizer
      第35回日本霊長類学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 第二度無月経を呈したニシゴリラ(Gorilla gorilla)へのホルモン療法の一 例2019

    • Author(s)
      伊藤 英之,長尾 充徳,釜鳴 宏枝,岡橋 要,和田 晴太郎
    • Organizer
      第25回日本野生動物医学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ツシマヤマネコにおける遺伝的多様性の評価‐アムールヤマネコ韓国個体群 との比較‐2019

    • Author(s)
      伊藤 英之,村山 美穂
    • Organizer
      第25回日本野生動物医学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] いのちをつなぐ動物園2020

    • Author(s)
      京都市動物園生き物・学び・研究センター
    • Total Pages
      176
    • Publisher
      小さ子社
    • ISBN
      9784909782045
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-12-25  

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