始原生殖細胞の移植による生殖系列キメラニワトリの作出

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要約

ニワトリ初期胚の血液から採取した始原生殖細胞を,そのままあるいは凍結保存した後,別種の初期胚に移植することにより,生殖系列キメラニワトリが作出された。また,トランスフェクション処理された始原生殖細胞の移植により,初期胚の生殖腺において外来遺伝子を発現させることが可能であった。

  • 担当:畜産試験場 育種部 遺伝子制御研究室
  • 担当:農業動物資源研究所 遺伝資源第二部 動物評価保存チーム
  • 連絡先:0287-38-8622
  • 部会名:畜産
  • 専門:育種
  • 対象:家禽類
  • 分類:研究

背景・ねらい

始原生殖細胞は発生に伴い卵子や精子に分化する細胞であり、始原生殖細胞を操作する ことにより、外来遺伝子の導入法や遺伝資源の保存法の関発に応用することが可能と考え られる。そこで、本研究では始原生殖細胞の移植による生殖系列キメラニワトリの作出技 術を開発するとともに、始原生殖細胞の凍結保存法や始原生殖細胞を利用したニワトリ初 期胚への外来遺伝子導入法を開発することを目的とした。

成果の内容・特徴

  • ニワトリ初期胚の血液から採取した始原生殖細胞を別種のニワトリ初期胚に移植し、 培養により処理胚を孵化させた。これらの個体が成熟した後に交配実験を行ったとごろ、移植した始原生殖細胞由来の個体が約80%の効率で得られる生殖系列キメラニワトリが作出された(表1)。
  • ニワトリ初期胚の血液から採取した始原生殖細胞を、凍結保護剤として10%DMS0を含む培養液に浮遊させた。これを1°C/分の割合で -80°Cまで温度を下げた後、液体窒素(-196°C)に入れ、4～5か月間保存した。融解後、これらの始原生殖細胞を別種のニワトリ初期胚に移植し、個体 を孵化させた。交配実験の結果、これらのニワトリから凍結保存した始原生殖細胞由来の個体が0.9～26%の効率で作出された(表2)。
  • ニワトリ初期胚の血液から採取した始原生殖細胞を、インビトロでリポフェクション処理により遺伝子(lacZ)導入を行った。処理され た始原生殖細胞を別種のニワトリ初期胚に移植し、3日間培養した後、胚を固定して、外来遺伝子の発現を調べた。 その結果、71.2%(37/52)の胚 の生殖腺で、一過性ではあるものの、外来遺伝子の発現が確認された。また、リポフェクション処理を行った始原生殖細胞由来の個体が、生殖系列キメラを利用 して作出された(表3)。

成果の活用面・留意点

  • 始原生殖細胞の移植によって作出した生殖系列キメラニワトリは、鳥類の遺伝資源の保存法の開発や、鳥類への外来遺伝子導入法の開発に応用可能である。
  • 始原生殖細胞の体外での培養・増殖技術が開発されていないので、鳥類の遺伝資源保存法としては実用化の段階には至っていない。
  • ニワトリ初期胚生殖腺への外来遺伝子の導入は可能であるが、現在の段階では染色体への安定的な組み込みは期待できない。
  • 国内、海外特許出額中(始原生殖細胞及び生殖細胞の凍結保存法)。

具体的データ

表1 白色レグホン種の始原生殖細胞200個を横斑プリマスロック種の初期胚に移植して作出した生殖系列キメラニワトリの後代検定結果

表2 凍結保存した横斑プリマスロック種の始原生殖細胞100個を白色レグホン種の初期胚に移植して作出した生殖系列キメラニワトリの後代検定結果

表3 遺伝子導入処置を行った生殖系列キメラ個体の後代検定結果

その他

  • 研究課題名:鳥類胚生殖細胞の発生工学的操作技術の開発
  • 予算区分:科振調総合研究(動物実験系)
  • 研究期間 :平成8年度(平成3～8年度)
  • 研究担当者:内藤 充,(韮澤圭二郎,大石孝雄,渡部美穂),田上貴寛,春海 隆,松原悠子,花田博文,鏡味 裕-->
  • 発表論文等:1)Liposome‐mediated DNA tansfer into chicken primordial germ cells
                       in vivo.Mol.Reprod.Dev.,38,p268-274(1994)
                      2)Production of germline chimeric chickens,with high transmission
                        fate of donor-derived gametes,produced by transfer of primordial
                        germ cells.Mol.Reprod.Dev.,39,p153-161(1994)
                      3)Preservation of chick primordial germ cells in liquid nitrogen and
                        subsequent production of viable offspring. J.Reprod.Feft.,102p321-325(1994)
                      4)Genetic improvement of chickens by direct gene tfansfer.Proc.20th
                        World's Poult.Cong.,l,p341-353(1996)