効率的なQTL探索方法の開発と活用法
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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
- 担当:畜産草地研・家畜育種繁殖部・家畜育種研究室
- 連絡先:電話029-838-8625、電子メールnagamine@affrc.go.jp
- 区分:畜産草地
- 分類:科学・普及
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
- 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。
- 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
- 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。
- 本手法は他の家畜種にも適応可能である。
具体的データ



その他
- 研究課題名:効率的なQTL解析方法の開発と育種への応用
- 予算区分:交付金
- 研究期間:2003∼2005年度
- 研究担当者:長嶺慶隆、佐々木修、石井和雄、韮沢圭二郎
- 発表論文等:
1) Nagamine et al. (2004) Genetics Selection Evolution,
36,83-96
2) Nagamine et al. (2003) Genetics, 164, 629-635
3) Nagamine et al. (2002) Genetical Research (Cambridge Univ.),
80, 237-243