| 研究課題/領域番号 |
25450402
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
柴田 昌宏 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 近畿中国四国農業研究センター畜産草地・鳥獣害研究領域, 主任研究員 (60370631)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 肉用牛 / 肥育 / 遺伝子発現 / 骨格筋 / 放牧 / 飼料ｲﾈ |
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| 研究概要 |
本研究では、肉用牛の肥育過程で、肥育・枝肉成績、肉質等を反映する遺伝子の探索と同定ならびにその発現プロファイルを解明することを目的する。
本年度は、飼料イネWCSの給与ならびに放牧を取り入れた肥育試験を行い、その肥育・枝肉成績及び肉質の分析結果を得た。また、これらの試験において肥育過程の供試牛から遺伝子の発現解析のための筋肉試料をバイオプシーにより得た。いずれの肥育試験においても、肥育・枝肉成績及び肉質は濃厚飼料多給の慣行肥育（対照区）と比較して同等であった。
肥育中期に放牧を行い、後期に飼料イネWCSを舎飼で多給した供試牛では、放牧後に対照区と比較して体重の減少が見られたが、その後のWCS給与により体重の回復が見られ、この時に代償性成長を示唆した。この試験区において放牧前、放牧前期・後期、放牧後のWCS多給時、肥育終了時の筋肉内遺伝子の発現解析を行った結果、放牧前期に骨格筋の成長を抑制的に調節するミオスタチンの発現が上昇し、その後、放牧後期からWCS多給時にその発現が減少することを明らかにした。また、骨格筋の主要タンパク質であるミオシン重鎖の遺伝子発現は放牧前期に発現が減少し、放牧後期あるいは肥育終了時にその発現が増加することを明らかにした。これら遺伝子の発現プロファイルは代償性成長を支持する結果となった。また、脂肪合成に関する遺伝子C/EBPα及びPPARγ2について発現を測定し、放牧前期から肥育終了時にかけて断続的に発現量の減少が認められた。筋肉内栄養成分について、対照区と比較して脂肪含量の減少が認められ、これは脂肪合成に関する遺伝子の発現変動と一致していた。また、肉用牛の骨格筋成長に係わる物質の探索では、放牧前、放牧中、放牧後の筋肉試料を対象にマイクロアレイによる発現遺伝子の網羅的解析を行い、現在、解析を進めている。
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| 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
25年度は、飼料イネWCS及び放牧を取り入れた肥育試験を実施し、合計3試験区での肥育・枝肉成績ならびに各種試料の採取を完了しており、これは当初の計画を上回る進捗となり、この中で放牧後に飼料イネWCSを多給した試験区では遺伝子の発現プロファイルと肉用牛の生産性を関連付ける結果を得ている。
肉用牛の骨格筋成長に係わる物質の探索では、マイクロアレイによる解析を進めており、この点は計画より若干の遅れが生じた。この原因は、当初予定していた試料調製では高精度の分析ができず、この対応策を検討するため時間を要したが、課題となった試料調製についても解決済みのため、次年度以降は問題なく実施可能である。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度に採取した試料について肉用牛の生産性に係わる遺伝子の発現解析を進め、肥育・枝肉成績及び肉質データとの関連性について調査、解析を行う。
遺伝子の発現プロファイルによる肥育・枝肉成績及び肉質の推定について精度の向上を図るため、分析する遺伝子のバリエーションの増加を目指す。これにはマイクロアレイによる解析を進め、生産形質と関連する候補遺伝子についてスクリーニングし、それらについてリアルタイムPCRによる発現解析を実施し、肥育・枝肉成績及び肉質との関連性について解析を進める。また、次世代シークエンサーによる遺伝子転写産物の網羅的解析から、生産形質を反映する遺伝子のスクリーニングを実施するが、この方法は高額な費用が必要となるためマイクロアレイでの結果を見てその実施を判断する。
多様な試料、肥育・枝肉成績を得るため、今年度は2試験区での肥育試験の終了を予定し、それぞれの試験区において筋肉試料等の採取ならびに肥育・枝肉成績、肉質データについて分析、取得し、発現遺伝子との関連について解析を進める。
様々な肉用牛肥育試験で得られた試料についてミオスタチンの発現あるいは肥育・枝肉成績、肉質等の生産形質に影響する候補遺伝子ついて、リアルタイムPCRによる発現解析を実施し、その妥当性を検証し、骨格筋形成に係る遺伝子の発現プロファイルを明らかにする。これらから遺伝子の発現プロファイルを活用した分子飼養技術を開発し、肉用牛肥育技術について提唱する。さらに、骨格筋形成に関与する候補遺伝子の発現解析を実施し、この解析結果と各種飼養試験で得られた肥育成績との間で相関解析を行い、生体レベルにおける骨格筋形成機構の解明について考察する。
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