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Contribution to African food security by domestication of a giant rodent and development of a new experimental animal

Research Project

Project/Area Number 19KK0177
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
Research InstitutionNational Institute of Genetics

Principal Investigator

小出 剛  国立遺伝学研究所, 遺伝形質研究系, 准教授 (20221955)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 川崎 淨教  香川大学, 農学部, 助教 (30739206)
村山 美穂  京都大学, 野生動物研究センター, 教授 (60293552)
松本 由樹  香川大学, 農学部, 准教授 (90335844)
Project Period (FY) 2019-10-07 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsマウス / 家畜化 / 神経回路 / 遺伝子発現 / 従順性 / グラスカッター / 選択交配 / 遺伝子
Outline of Research at the Start

西アフリカに生息する大型齧歯類グラスカッターは、現地の人々に食用として好まれて高値で取引されるため、野生個体の乱獲や捕獲のための森林放火、さらに野生個体を食することに伴う感染症リスクなどが問題点として指摘されている。そのため、飼育下での繁殖が望まれるが、家畜化がまだされていないことにより飼育は難しい。そこで、グラスカッターの家畜化プロジェクトを進める。そのために、研究代表者らがマウスで培ってきた選択交配による家畜化法を使い、扱いやすく繁殖の容易な集団を作出すると共に、グラスカッターの表現型、特に繁殖・行動・免疫・組織学的特徴について解析し、新たな実験動物としての可能性について検討する。

Outline of Annual Research Achievements

本プロジェクトでは、研究代表者らがマウスで培ってきた選択交配による家畜化法を使い、扱いやすく繁殖の容易な集団を作出すると共に、グラスカッターの表現型、特に繁殖・行動・免疫・組織学的特徴について解析し、新たな実験動物としての可能性について検討するものである。
2020年度は、グラスカッターの全ゲノムシーケンスデータを用いて、遺伝子のアノテーション解析を進めると共に、進化的な解析を進めた。特にグラスカッターが属するヤマアラシ亜目における進化的な位置づけに関する解析を進めることができた。また、嗅覚受容体遺伝子など機能的な遺伝子についての解析を進めることができた。
ガーナ在来のグラスカッターを用いて家畜化を進めるために、家畜化において重要な役割を持つ行動指標「人へのなつき(テームネス)」について定量化するための実験系の確立を進めた。行動指標の定量化は同一個体に対して複数回実施することで、飼育環境の影響などについても検討を加える解析を進めているところである。
また、ガーナ大学において、協同研究者と協力して飼育施設の整備を進めた。2020年度には飼育施設の整備が完了しており、グラスカッター個体の飼育繁殖を開始した。これにより、今後大規模での飼育繁殖が可能になる。これら、繁殖個体について、家畜化に関する指標について行動テストにより解析をする基盤も整備することができた。これにより、各交配ペアより繁殖した仔を用いて、行動指標の解析を行い、家畜化指標の高い個体について選択して次の交配に使用する予定である。この方法により、グラスカッターの家畜化に向けた選択交配が可能になると期待される。これらの基盤が整備されたことにより2021年度に向けた研究の展開が可能になった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

2020年度は、新型コロナの影響により、ガーナ大学への訪問はできなかった。そのため、共同研究がかなり制約される状況となった。その中で、ゲノム配列の解析を中心的に進めた。遺伝子発現データを用いて、各組織における発現遺伝子を網羅的に解析することができた。これらの結果は、今後の動物種間の比較解析に役立てることができる。また、種間の違い、特にグラスカッターの特徴を示す上で不可欠のデータが得られたと考えている。
また、共同研究者と協力して、ガーナ大学で飼育されているグラスカッター個体の繁殖に努めた。すでに飼育施設の整備が完了しており、繁殖も順調に進みつつある。したがって、今後行動データの取得等について解析を進めることが可能になり、選択交配に関する基盤整備ができたと考えている。

Strategy for Future Research Activity

ガーナ大学ではグラスカッター個体の繁殖が順調に進んでおり、解析に供する個体がそろいつつある。これらの個体を用いた行動解析などが可能になると期待される。さらに、現在これらの個体を用いたゲノム解析の準備を進めつつある。これにより、将来的に「行動をもとにした選択交配」と「ゲノム情報をもとにした育種」を用いて家畜化を進めることが可能になると期待される。すでに、グラスカッター繁殖個体のテームネス評価により高いテームネスの値を示す個体の選出を行うための手法の開発は完了している。そのために、ガーナ大学の飼育施設で飼育する50個体の親個体について、従順性の定量を行う。この個体の交配により得られた次世代については、従順性の評価により可能な限り上位20%の個体を使い交配を進める。その際、遺伝的多様性を保つために、ランダム交配の手法を適用する。
また、ゲノムデータを用いて、マウスで得られた家畜化関連領域の相同領域に関する情報からグラスカッターで家畜化に関わる遺伝子領域の解析を進める。
2021年度も新型コロナの影響により、ガーナへの渡航を実施することは難しいと予想される。そのため、万一渡航ができない場合でも、本研究を停滞させないために工夫をしながらプロジェクトを推進するつもりである。

Report

(2 results)
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(11 results)

All 2021 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ガーナ大学(ガーナ)

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Journal Article] Combined change of behavioral traits for domestication and gene‐networks in mice selectively bred for active tameness2021

    • Author(s)
      Matsumoto Yuki、Nagayama Hiromichi、Nakaoka Hirofumi、Toyoda Atsushi、Goto Tatsuhiko、Koide Tsuyoshi
    • Journal Title

      Genes, Brain and Behavior

      Volume: 20

    • DOI

      10.1111/gbb.12721

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Deletion of the PDZ-binding kinase (Pbk) gene does not affect male fertility in mice2020

    • Author(s)
      Miki Yuka、Devi Lalitha、Imai Yuji、Minami Naojiro、Koide Tsuyoshi、Goel Sandeep
    • Journal Title

      Reprod, Fert Dev

      Volume: 32 Pages: 893-893

    • DOI

      10.1071/rd19445

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A role for the rare endogenous retrovirus β4 in development of Japanese fancy mice2020

    • Author(s)
      Tanave Akira、Koide Tsuyoshi
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 3 Pages: 53-53

    • DOI

      10.1038/s42003-020-0781-z

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] Selective breeding for tameness in mice did not affect morphological features or USV2020

    • Author(s)
      Tsuyoshi Koide, Yuji Imai, Bhim Bahadur Biswa
    • Organizer
      日本動物心理学会 第80回大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 野生由来近交系マウス系統におけるアルコール低嗜好性の脳内遺伝子メカニズム2020

    • Author(s)
      笠井慎也, 池田和隆, 高田豊行, 城石俊彦, 小出剛
    • Organizer
      第50回 日本神経精神薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Effect of ERα polymorphisms in maternal behavior of mouse2020

    • Author(s)
      Lalithadevi Mallarapu, Akira Tanave, Yuji Imai, Tsuyoshi Koide
    • Organizer
      第43回 日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テームネス行動の行動学的、神経科学的、遺伝学的解析2020

    • Author(s)
      Tsuyoshi Koide, Hiromichi Nagayama, Yuki Matsumoto, Tatsuhiko Goto, Yuji Imai
    • Organizer
      第43回 日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The behavioral and morphological analyses of small G protein ARL8B mutant in mouse2020

    • Author(s)
      Naoko Ueda, Ayako Ishii, Yuji Imai, Kazuto Yoshimi, Tsuyoshi Koide
    • Organizer
      第43回 日本神経科学大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] i-GONAD法を用いた野生マウス系統の遺伝子改変の試み2019

    • Author(s)
      小出 剛
    • Organizer
      第42回日本分子生物学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Remarks] 国立遺伝学研究所マウス開発研究室ホームページ

    • URL

      http://mgrl-lab.jp/

    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-10-10   Modified: 2021-12-27  

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