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ニワトリの気質に関わる遺伝的基盤の解明と責任遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 23K23762
補助金の研究課題番号 22H02497 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分42010:動物生産科学関連
研究機関名古屋大学

研究代表者

石川 明  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (20211724)

研究分担者 西島 謙一  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (10262891)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2025年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2022年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワードニワトリ / 気質 / QTL / ゲノム編集 / 遺伝子 / QTL
研究開始時の研究の概要

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。

研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (区分)
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

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。

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      Velasco Vanessa Viterbo、Ochiai Takayuki、Tsudzuki Masaoki、Goto Naoki、Ishikawa Akira
    • 雑誌名

      Poultry Science

      巻: 103 号: 1 ページ: 103228-103228

    • DOI

      10.1016/j.psj.2023.103228

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in innate fear behaviour in native Japanese chickens2023

    • 著者名/発表者名
      Terashima M.、Velasco V. V.、Goto N.、Tsudzuki M., Ishikawa A.
    • 雑誌名

      British Poultry Science

      巻: 64 号: 4 ページ: 448-455

    • DOI

      10.1080/00071668.2023.2207735

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Behavioral Handling Test Reveals Temperament Differences in Native Japanese Chickens2023

    • 著者名/発表者名
      Ishikawa Akira、Takanuma Tomoka、Hashimoto Norikazu、Goto Tatsuhiko、Tsudzuki Masaoki
    • 雑誌名

      Animals

      巻: 13 号: 22 ページ: 3556-3556

    • DOI

      10.3390/ani13223556

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of candidate genes responsible for innate fear behavior in the chicken2022

    • 著者名/発表者名
      Ochiai Takayuki、Sakaguchi Marina、Kawakami Shin-Ichi、Ishikawa Akira
    • 雑誌名

      G3

      巻: 13 号: 2

    • DOI

      10.1093/g3journal/jkac316

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      古田晃大、都築政起、石川明
    • 学会等名
      日本畜産学会第131回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      石川明、高沼朋香、橋本典和、都築政起
    • 学会等名
      日本畜産学会第131回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      石川明、落合貴之
    • 学会等名
      第70回日本実験動物学会総会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 鶏肉の肉色と遊離アミノ酸含有量に関するQTL解析2023

    • 著者名/発表者名
      古田晃大、都築政起、石川明
    • 学会等名
      令和5年度東海畜産学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 日本鶏初生雛8_品種における後肢骨の比較解析2022

    • 著者名/発表者名
      石川明、寺島桃恵、都築政起
    • 学会等名
      日本畜産学会 第103回大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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