高精度な養殖魚親子鑑定の実現

• 研究課題/領域番号: 23K05388
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分40040:水圏生命科学関連
• 研究機関: 近畿大学
• 研究代表者: 鷲尾 洋平 近畿大学, 水産研究所, 講師 (60771681)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2023年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 親子鑑定 / SNVs / 養殖魚 / マダイ / MIG-seq

研究開始時の研究の概要

養殖魚の産卵様式は多岐にわたり、特に集団ランダム交配による自然産卵の場合は、その養殖用種苗の親を実際的に特定はできない（目視で親個体を特定できるわけではない）。一方で、魚類の品種改良を進めようとする場合、ある形質について育種価（後代の形質に基づく親の評価）が高い個体を親とする方が次の生産に有利であり、そのためには親子鑑定は必須である。本研究では、養殖マダイをモデルに、従来法では個体識別や親子鑑定が不正確・煩雑・困難であった集団に対して、SNVs（Single nucleotide variants: 1塩基変異）情報を元に正確・迅速・簡便な親子鑑定の実現を目指す。

研究実績の概要

本研究は高精度な養殖魚親子鑑定の実現を目指している。養殖魚の産卵様式は多岐にわたるが、特に集団ランダム交配による自然産卵の場合は、その種苗の親を目視で特定できるわけではない。一方で、魚類の品種改良を進めようとする場合、ある形質について育種価が高い個体を親とする方が次の生産に有利であり、そのためには親子鑑定は必須である。本研究では、養殖マダイをモデルに、従来法であるマイクロサテライトDNA（msDNA）では個体識別や親子鑑定が不正確・煩雑・困難であった集団に対して、SNVs（Single nucleotide variants: 1塩基変異）情報を元に正確・迅速・簡便な親子鑑定の実現を目指している。
R5年は予定通り、解析集団の構築・飼育・DNA取得を行った。養殖通常種苗集団、養殖近交種苗集団、養殖・天然交雑集団および、親子関係不明の集団交配由来集団（養殖集団交配集団/天然集団交配集団）等のDNA取得を行った。
R6年以降に実施予定の実験のプレテストとして一部の家系（祖父・祖母・実父・実母およびその兄弟姉妹）と解析集団について、MIG-seq法によりSNVを検出しVCFtoolsのrelatedness2オプション（KING法）により各個体間の近縁度を判定した。近縁度上位の個体を各解析集団の親と仮定し、実際の親か否か判定した。その結果、実際の両親が近縁度上位2個体として検出される場合がほとんどであり、本手法が養殖マダイの親子鑑定に使用できる可能性が高まった。さらに簡便・正確な親子鑑定のための検討課題として、集団の多様性の違いによる精度の変化・雌雄情報の有無・世代情報の有無・リファレンスゲノムの有無・陰性対象集団との兼ね合い・親と判定できる近縁度の閾値・一次データ前処理手法の違い・各集団間での比較の困難さ・不在証明の困難さ等が考えられた。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

R5年に予定していた解析集団の構築とサンプルの入手は滞りなく完了した。R6年に実施予定の親子鑑定もプレテストとして前倒しで進められた。おおむね順調に進行しているものの、検討事項が多数考えられたため、慎重に解析を進めることが必要であると考える。

今後の研究の推進方策

R6年は、昨年度取得したDNAからMIG-seq法によりSNVを検出し、各マダイ集団の親子鑑定を引き続き行う。R5年の実験から判明した課題（集団の多様性の違いによる精度の変化・雌雄情報の有無・世代情報の有無・リファレンスゲノムの有無・陰性対象集団との兼ね合い・親と判定できる近縁度の閾値・一次データ前処理手法の違い・各集団間での比較の困難さ・不在証明の困難さ）について、引き続き検討を行う。
R7年に実施予定の実験のプレテストおよび可能な場合は前倒しも行う。