JP6877680B2 - 成長性遺伝形質を有するアカマダラハタの識別方法 - Google Patents
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Description
発明者らは、既に、ニジマス(Oncorhynchus mykiss)とクエ(Kelp Grouper / Epinephelus bruneus)のマイクロサテライトを用いて作成した連鎖地図とこれを用いた成長性遺伝形質のQTL解析の結果を発表している(非特許文献1、2等)。
本発明は、アカマダラハタの高成長性マーカーを開発して、高成長性の形質を持つ魚を判別することのできる方法を提供する。
別途、養殖アカマダラハタの体重(BW)の大きい群と小さい群について上記遺伝マーカーについてQTL解析を行ったところ、成長性遺伝形質に影響を与える6つの主要な遺伝マーカーが発見され(後述の実施例1)、その有用性を他の家系で確認した(後述の実施例2)。このことは、これらの遺伝マーカーを用いてアカマダラハタの成長性遺伝形質を検出できることを示している。
(1)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00010FRA(配列番号1)(その487〜534位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(2)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00935FRA(配列番号2)(その131〜162位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(3)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00846FRA(配列番号3)(その173〜206位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(4)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00924FRA(配列番号4)(その321〜344位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(5)連鎖群21上のDNAマーカー座CfuSTR210(配列番号5)(その106〜127位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(6)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr01255FRA(配列番号6)(その113〜136位がマイクロサテライト配列に相当する。)
また、本発明は、アカマダラハタ、その卵又はそれらの加工品から抽出したDNAについて、この遺伝マーカーを検出することから成る、アカマダラハタの成長性遺伝形質を識別する方法である。
一般的にMS領域を増幅するプライマーの配列は、近縁種でも比較的に保存性が高く、MSマーカーは、そのMSマーカーを開発した種以外の近縁種でも利用可能なことが多くの論文で示されている(例えば、Morris et al., 1996;Sakamoto et al., 1996;Ohara et al., 2003)。このことは、魚類だけでなく哺乳類等においても報告されている(例えば、Moore et al., 1991)。そのため、本発明のアカマダラハタの成長性遺伝形質の解析においても、その近縁種であるクエについて開発した遺伝マーカー(非特許文献2)を利用した。
工程1)
アカマダラハタ、その卵又はそれらの加工品からDNAを抽出し、そのDNAについて、下記いずれかのマーカー座配列又はそのマイクロサテライト配列を含む部分配列から成るポリヌクレオチドを増幅する。
(1)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00010FRA(配列番号1)(その487〜534位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(2)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00935FRA(配列番号2)(その131〜162位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(3)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00846FRA(配列番号3)(その173〜206位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(4)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00924FRA(配列番号4)(その321〜344位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(5)連鎖群21上のDNAマーカー座CfuSTR210(配列番号5)(その106〜127位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(6)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr01255FRA(配列番号6)(その113〜136位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(1)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00010FRA(配列番号1)(その487〜534位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(2)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00935FRA(配列番号2)(その131〜162位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(3)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00846FRA(配列番号3)(その173〜206位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(4)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00924FRA(配列番号4)(その321〜344位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(5)連鎖群21上のDNAマーカー座CfuSTR210(配列番号5)(その106〜127位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(6)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr01255FRA(配列番号6)(その113〜136位がマイクロサテライト配列に相当する。)
これらプライマーは好ましくは18〜25個、より好ましくは20〜25個の塩基から成るオリゴヌクレオチドである。
また、増幅産物の解析方法として質量分析法やキャピラリ電気泳動法などを用いてもよい。
別途、成長性遺伝形質と認められる系統のアカマダラハタを、継代飼育する。この継代飼育は通常2世代程度行う。このアカマダラハタに対して、上記工程1)と同様にマイクロサテライト配列を増幅する。
1)と2)の工程の増幅結果を比較し、これらが一致する場合に、アカマダラハタが成長性遺伝形質を有すると識別する。一致しない場合は、アカマダラハタが成長性遺伝形質ではないと識別する。この工程において、比較するポリヌクレオチドのサイズが一致する場合に、アカマダラハタが成長性遺伝形質を有すると識別してもよい。
飼育例
解析家系として交配家系を作出した。その作出には、タイ水産局クラビ研究所で飼育されているアカマダラハタを用いた。各解析家系は、アカマダラハタを雄1個体と雌1個体で人為交配し、F1世代3家系を作出した(解析家系A、解析家系B、解析家系C)。
上記人為交配により作出した各解析家系について、得られた稚魚を5ヶ月間飼育した後、形態異常個体や浮き袋不良個体を取り除き、平均150mm程度で同サイズの正常魚の各個体に個体識別用のピットタグを体内に挿入し、評価飼育試験に用いた。最終的に、解析家系Aは500個体、解析家系Bは270個体、解析家系Cは262個体を高成長形質評価試験に用いた。各解析家系はそれぞれ別の生簀で12ヶ月間飼育した。飼育試験後に体重を測定し、高成長形質を評価した。
表現型の判定を行った戻し交配家系の各個体の尾鰭を1cm角の大きさで採取し、lysis buffer [125mM NaCl, 10mM Tris-HCl(pH7.5), 10mMEDTA(Ph8.0)]、Proteinase K(20mg/ml)(Takara)5μl、10%SDS 50μlを含む消化溶液を500 μl加え、37℃で一晩インキュベートした。PCI(phenol : chloroform : isoamylalchorl = 25 : 24 : 1)を等量加えてよく混和し、遠心分離(12000rpm、25℃、10分)、上清を新しいチューブに移した。さらに、CIA(chloroform:isoamylalchorl=24:1)を等量加えて転倒混和した後、遠心分離(12000rpm、25℃、5分)、上清を新しいチューブに移した。そこへ3M酢酸ナトリウムを1/10量、続いて2-propanolを等量加え、転倒混和した。遠心分離(15000rpm、4℃、10分)を行い、DNAペレットが析出していることを確認した後、上清を捨てた。70%エタノールを1ml加えて転倒混和することでDNAペレットおよびチューブの壁面を洗い、その後遠心分離(15000rpm、4℃、5分)を行って上澄みを捨て、5分程度の風乾を行った。風乾の後、TE buffer [10mM Tris-HCl(pH 8.0), 1mM EDTA(pH 8.0)]を50μl加えてDNAの溶解を行った。
解析家系Aについては、はじめに成長の良かった45個体と成長が悪かった45個体を第一段階の解析に用いた。次に、第1段階の解析で統計学的に有意な遺伝マーカー(高成長形質と関連性がある)について、全個体(500個体)を用いて第2段階の解析を行った。
解析家系Aを用いた第1段階の解析では、上述のMSマーカーを用い、成長の良かった45個体と成長が悪かった45個体の合計90個体とその両親のマーカー型の情報を収集して、表現型(高成長・低成長)とマーカー型の対応関係を調べた。表現型は各個体の体重を用いた。QTL解析には、MapQTL softwareを用いた。
第1段階の解析で、連鎖群12の5マーカー座および連鎖群21の4マーカー座は、Kruskal-wallis test:P<0.05であり、またMapQTL softwareのクロモソームワイドレベルであるLod score>2.2(連鎖の可能性が残るレベル)を超え、高成長形質と関連性があると考えられ、第2段階の解析で、連鎖群12のマーカー座Ebr00010FRAとEbr00935FRA、及び連鎖群21の[坂本1]マーカー座Ebr00846FRA、Ebr00924FRA、CfuSTR210及びEbr01255FRAは、Kruskal-wallis test:P<0.05であり、またMapQTL softwareのエクペリメンタルレベルであるLod score>1.9(連鎖と考えられるレベル)を大きく超える値となり、高成長形質と関連性があるといえる。
なお、クエ(Kelp Grouper / Epinephelus bruneus)において、その高成長形質と関連性があるとされた遺伝マーカー(非特許文献2:連鎖群13のEbr01242FRA、連鎖群17のEbr00702FRA、Ebr00314FRA、連鎖群18のElaSTR405Db、Ebr01212FRA)は、いずれもLod Scoreは低く(0.00〜0.54)、アカマダラハタの高成長形質と関連性がある遺伝マーカーとはいえない。
解析家系Aで統計学的に有意となった遺伝マーカー(高成長形質と関連性がある)の有効性を検討するために第3段階の解析として、解析家系Bおよび解析家系Cの全個体(解析家系B:270個体、解析家系C:262個体)を用いて解析を行った。
Claims (3)
- 下記工程から成る成長性遺伝形質を有するアカマダラハタの識別方法。
1)アカマダラハタ、その卵又はそれらの加工品から抽出したDNAについて、下記(1)〜(6)のいずれかのDNAマーカー座配列中の連続する少なくとも18個の塩基から成るオリゴヌクレオチドであって、そのマイクロサテライト配列を挟む2つの塩基配列のうち、一方の塩基配列から成るポリヌクレオチド、及び他方の塩基配列から成るオリゴヌクレオチドに相補的なオリゴヌクレオチド、又はこれらに相補的な配列の2つのオリゴヌクレオチドから成るPCR用プライマーを用いてポリヌクレオチドを増幅する工程、
(1)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00010FRA(配列番号1)(その487〜534位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(2)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00935FRA(配列番号2)(その131〜162位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(3)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00846FRA(配列番号3)(その173〜206位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(4)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00924FRA(配列番号4)(その321〜344位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(5)連鎖群21上のDNAマーカー座CfuSTR210(配列番号5)(その106〜127位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(6)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr01255FRA(配列番号6)(その113〜136位がマイクロサテライト配列に相当する。)
2)別途継代飼育の結果、成長性遺伝形質を有すると認められる系統のアカマダラハタについて、上記1)と同じ工程を実施する工程、及び
3)1)と2)の工程で増幅したポリヌクレオチドが一致する場合に、アカマダラハタが成長性遺伝形質を有すると識別する工程 - 工程3)において、比較するポリヌクレオチドのサイズが一致する場合に、アカマダラハタが成長性遺伝形質を有すると識別する請求項1に記載の方法。
- アカマダラハタが成長性遺伝形質を有するか否かを識別するための診断キットであって、下記(1)〜(6)のいずれかのDNAマーカー座配列中の連続する少なくとも18個の塩基から成るオリゴヌクレオチドであって、そのマイクロサテライト配列を挟む2つの塩基配列のうち、一方の塩基配列から成るポリヌクレオチド、及び他方の塩基配列から成るオリゴヌクレオチドに相補的なオリゴヌクレオチド、又はこれらに相補的な配列の2つのオリゴヌクレオチドから成るPCR用プライマーを含むキット。
(1)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00010FRA(配列番号1)(その487〜534位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(2)連鎖群12上のDNAマーカー座Ebr00935FRA(配列番号2)(その131〜162位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(3)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00846FRA(配列番号3)(その173〜206位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(4)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr00924FRA(配列番号4)(その321〜344位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(5)連鎖群21上のDNAマーカー座CfuSTR210(配列番号5)(その106〜127位がマイクロサテライト配列に相当する。)
(6)連鎖群21上のDNAマーカー座Ebr01255FRA(配列番号6)(その113〜136位がマイクロサテライト配列に相当する。)
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