効率的なＱＴＬ探索方法の開発と活用法

• 担当機関: （独）農業・生物系特定産業技術研究機構 畜産草地研究所
• 研究期間: 2003～2005
• 研究担当者: 佐々木修; 石井和雄; 長嶺慶隆; 韮沢圭二郎
• 発行年度: 2005
• 要約: ポリジーンとＱＴＬの効果を同時に推定できる数学的方法を新たに開発した。本法により効率的なＱＴＬ探索と遺伝的パラメータ推定が可能となり、純粋種の豚の２つの染色体上に成長速度、脂肪厚に関与するＱＴＬが存在することを明らかにした。
• キーワード: 家畜育種、ブタ、ＱＴＬ、ポリジーン
• 背景・ねらい: 家畜の遺伝的能力は、各々の効果は小さいが非常に数の多いポリジーン（微働遺伝子）によって支配されている。近年、その中でも大きな効果を持つＱＴＬ（量的遺伝子座）が報告されているが、これらは主に品種間の交雑種を用いて発見されたものである。しかし現実には、牛では純系のホルスタイン種や黒毛和種、豚では系統造成事業における品種内・系統内の改良が求められており、品種内での効率的なＱＴＬ探索方法の開発が課題となっている。そこで、純粋種を対象として、ＱＴＬとポリジーンを同時に解析できる方法を検討し、実際に純粋種の豚を用いて新たな探索方法の有効性を確認した。
• 成果の内容・特徴: １.; 既知のマーカー遺伝子を指標として用いることにより、ポリジーンとＱＴＬ遺伝子の両者を同時に推定できる。この場合、そのマーカーと連鎖するＱＴＬの存在を推定するため、親の持つ一対のマーカー遺伝子のどちらが子へ伝わったかを判定しなければならない。その判定法として新たな数学的決定法であるＳＭＤ（Simple deterministic）法を開発した。このＳＭＤ法と従来法（最小二乗法）を用いて、５つの純粋種の豚集団（ランドレース３、大ヨークシャー１，デュロック１集団）におけるＱＴＬを探索したところ、いずれも３集団でＱＴＬが発見されたが、ＳＭＤ法でより高い指標値が得られた（図、表１）。; ２.; ２つの方法で独立に発見されたＱＴＬは、互いに各染色体上での位置も近く、ＳＭＤ法が有用なことが示された（表１）。また、脂肪厚（Ｂの第４染色体、Ｃの第７染色体）に見られるように、従来法では有意とならなかった位置でもＱＴＬの存在を明らかにできる。; ３.; この新たな手法により、３つの純粋種の豚集団（１∼３）のデータを用いて成長速度や皮下脂肪厚のＱＴＬの遺伝子型値とポリジーンの遺伝分散を計算し遺伝率を推定した結果、ＱＴＬの遺伝率は8.6∼17.3%、ポリジーンの遺伝率は1.9∼40.0%であった（表２）。一般にＱＴＬの遺伝率はポリジーンの遺伝率よりやや小さいが、形質によってはポリジーンの遺伝率より大きなものもある。
• 成果の活用面・留意点: １.; 純粋種内においても、予想以上に大きな効果を持つＱＴＬが存在するが、選抜にあたっては、ポリジーンの効果とＱＴＬの効果を同時に考慮した選抜が必要である。; ２.; 本手法は他の家畜種にも適応可能である。
• カテゴリ: 育種 品種 豚