Kobe University Repository

Kobe University Repository : Thesis
学位論文題目
Title
日本イノシシと大ヨークシャー種交雑家系を用いた経済
形質に関するQTL解析及びその利用
氏名
Author
新居, 雅宏
専攻分野
Degree
博士（農学）
学位授与の日付
Date of Degree
2006-03-25
資源タイプ
Resource Type
Thesis or Dissertation / 学位論文
報告番号
Report Number
甲3710
URL
http://www.lib.kobe-u.ac.jp/handle_kernel/D1003710
※当コンテンツは神戸大学の学術成果です。無断複製・不正使用等を禁じます。
著作権法で認められている範囲内で、適切にご利用ください。
Create Date: 2017-03-30
博士論文
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を
用いた経済形質に関する QTL
解析及びその利用
平 成 18年 2月
神戸大学大学院自然科学研究科
新居雅宏
博士論文
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を
用いた経済形質に関する QTL
解析及びその利用
平 成 18年 2月
神戸大学大学院自然科学研究科
新居雅宏
目次
第 2章
.
..
.1
序 論
第 1章
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を用いた QTL解析;成長等形質
第 1節
緒
第 2節
材料および方法
6
第 3節
結果および考察
.
.
1
1
言
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・........... 5
・
・
・
・
・2
2
第 4節 要 約
第 3章
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を用いた QTL解析;筋線維および肉質形
質
第 1節
緒言
・
-3
0
第 2節
材料および方法
・
・3
2
第 3節
結果および考察
..・・・・・・・・ 3
6
第 4節
要約
第 4章
・
・4
5
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を用いた QTL解析;脂肪形質
言
第 1節
緒
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ .
5
1
第 2節
材料および方法
・
・
・5
2
第 3節
結果および考察
.
.
..
・
・
・5
3
第 4節
要約
・
・
・5
9
第 5章大ヨークシャ一種系統豚内における椎骨数 QTLの多様性
第 1節
緒
言
第 2節
材料および方法
.
.
.
.
.
.
.
.
.
..
7
1
第 3節
結果および考察
・
・ 72
第 4節 要 約
第 6章
謝辞
引用文献
総括
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7
0
.
.
.
.
.
.
.
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7
4
...........
・
・
・
・7
6
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.
.
..
7
9
・8
0
第 1章 序 論
家畜の育種改良を効率的に進めるには、遺伝的能力が優れた個体を早期に判定し、種畜と
して利用することが重要である。家畜の経済性と関連が深い繁殖能力、産肉能力、発育能力、
肉質等の形質の多くは、連続的な変異を示し、量的形質と呼ばれている。これらの形質の改
良に関してはポリジーンという概念を導入し、個々の効果はきわめて小さいが非常に多くの
遺伝子が関わっているという仮定の基に、確率論的育種理論が構築され発展してきた。こう
した集団遺伝学を基礎にした統計遺伝学においては表現型を選抜指標に取り上げ、多くの遺
伝子座について好ましい対立遺伝子の頻度を増加させるための選抜・交配計画、種畜評価、
遺伝的改良量等の予測理論が構築され、家畜の育種改良に顕著な成果をもたらした。しかし
ながら、統計的手法を用いた育種改良手法は、選抜個体の表現型を直接測定できない肉質等
の形質は間接的に遺伝能力を推定する必要があるため、多くの時間と費用がかかり、また、
直接遺伝評価の可能な形質であっても、環境要因あるいはヘテローシス等の効果により、遺
伝能力の評価には誤差が生じ、育種改良にタイムロスが生じることは不可避である。このた
め、現代の多様なニーズに迅速に対応することができる新たな育種手法の開発が求められて
きた。
一方、パスツールの生化学に端を発する近年の分子生物学の進展はめざましく、家畜にお
F
吋i
いても遺伝病等のいくつかの質的形質では遺伝様式が決定され、育種に用いられている (
ら
， 1
9
9
1
)。しかしながら、家畜にとって飼育者の経営に深く関わる重要な形質=経済形質の
ほとんどは量的形質であり、 1つ 1つの遺伝子の効果は小さいため、それ自体、個体問の量
的発現量の違いにそれほど多くの影響力を持たない。家畜個体聞における、これら小さな影
響力を持つ遺伝子群の多様性が形質の量的多様性等に関わってくる。このような遺伝子は総
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:QTL)と呼ばれる。 QTLの位置およびその効果
称して量的形質遺伝子座 (
を検出することを QTL解析という。 QTLの 1つ 1つの効果は小さいため、 QTLの検出と QTL
の責任遺伝子を同定するためには、綿密な計画と遺伝子地図、 DNAマーカ一、 BACクローン
等のツールの整備が必要不可欠となる。そして、遺伝解析の材料となる形質の表現型の分離
が QTL解析の成否の重要な要素となる。 QTL解析では、交配が行われている生物個体間にお
いて、ある特定の遺伝子に複数のタイプ(対立遺伝子:アリル)が存在し、そのアリルが目
的とする表現形質に関与する程度が異なるときに初めて QTLの存在を検出することが可能と
なる。家畜においては実験的な家系の造成が可能なことから、一般的には F2世代で形質の分
離が期待できる品種を親世代として兄妹交配、あるいは戻し交配の家系を造成する。 QTLの
責任遺伝子の同定は世界中の多くの研究室で試みられ、いくつかは既に同定に成功している
(
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4
)。ウシ、ニワトリに続きブタのゲノ
1
ムシーケンスも進行中であり、今後、遺伝子同定の報告は飛躍的に増加すると予測され、経
済形質に関与する QTLの検出がより重要となる。
ブタは 7000年以上前に最初に家畜化された動物の 1種であり、現在では世界中で消費され
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dと R
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)。さら
る赤肉の 43%を供給する主要な動物タンパク質源で、ある (
にはヒトの疾患モデルとして、あるいは将来における臓器移植の提供者として重要視されて
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4
)。ブタのゲノム解析は 1990年代初頭、ヨーロッパの 1
8の研究所および
いる (
e
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emappingプロジェクトによ
米国、オーストラリア、日本の 7研究所が参加した PiGMaPg
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5
)。日本では、旧畜産試験場育種部の安江博士のグループが
り開始された(Ar
PiGMaPg
e
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emappingフロジェクトに参画し、マイクロサテライト DNAマーカーあるいは
PRE・1 マーカ一等の研究基盤の整備を目的とした研究として開始された (
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9
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5
)。
1994年からは、ゲッチンゲンミニブタと梅山豚を交雑した家系を用いて日本初となるブタの
9
9
9
)、背脂肪厚、椎骨数等の形質に関わる QTLをマッピン
連鎖地図を作成し (Mikawaら 1
，2
0
0
0
)。
グした (Wadaら
日本における養豚産業は、海外からの輸入豚肉等の影響で、 1989年の 1200万頭をピーク
に年々減少を続けている。輸入豚肉に対する圏内の生産者の経営安定を図るため、国は生産
性が高く、斉一性のある優良な種豚の供給を目的に閉鎖群による系統の造成を積極的に支援
し、家畜改良センタ一、都道県、全農において 50系統を超える系統造成豚が作出された。徳
0頭、雌 6
5の大ヨークシャーを基礎豚とした系統造成に着
島県においても 1986年より、雄 1
手し、 6世代の改良を経て 1993年に大ヨークシャーの系統造成豚が完成した。系統造成豚は、
肉豚における枝肉の斉一性の欠如を解消するべく、群内の個体全てが血縁関係にある状態を
目的に作出された集団である。早期に群内の血縁関係にある個体を増やすために、世代間隔
は短く、改良目標を定めた選抜式により繁殖豚を選抜することで、一定の血縁関係を持った
能力の高い豚群=系統が作出されることになる。こうした系統造成豚の多くは、 1 日平均増
体重、ロース芯面積および背脂肪厚等の形質について改良目標が設定されており、多くの造
成豚で一定の成果が達成されている。
一方、近年の消費者の高級志向等の曙好の多様性に対応するべく、国内には実に 200種類
を超える銘柄豚と呼ばれる品種あるいは飼料等に特徴を持たせ、他の豚肉との差別化を図っ
0
0
5
)。また、小売商でミは、差別化商品で
た産地豚肉が生産されている(銘柄豚ハンドブック， 2
ないと販売促進が図れないという現状から、差別化商品の開発に農場、グループ、都道府県
単位で努力が重ねられている。しかしながら、遺伝的改良を基盤としない差別化商品の生産
には苦戦しているのが現状である。肉質の判定は生体から評価することが困難なため、種畜
選抜時には、多くの後代あるいは“きょうだい"の能力に基づき種畜の遺伝的能力を判断する
必要がある(後代検定あるいはきょうだい検定 L 1頭の商品価値が高く、肉質の差が大きく
2
価格差へ反映される黒毛和種に代表される和牛では種雄牛を繋養する産地において官民一体
となって積極的な遺伝的改良が行われているが、ブタの場合、生産者レベルでの改良意識が
高くはなく、しかも、群として改良する必要があることから、長期にわたる選抜世代を重ね
る必要があるため時間を要し遺伝的改良はほとんど行われてこなかった。そこで、わが国の
社会的ニーズである肉質に優れた系統を作出するためには分子レベルの情報を効率的に活用
した育種改良法を確立することが急務である。
分子レベルの情報を利用した育種選抜には原因遺伝子あるいは近接する特定の標識となる
DNA配列を指標として選抜することになる。この DNA配列を DNAマーカーと呼ぶ。一般
に
、 DNAマーカーを同じ品種あるいは系統内の選抜時に利用する手法を DNAマーカーアシ
ストセレクション (MAS)、他品種あるいは他系統より優良な遺伝子を DNAマーカーを標識と
して導入する手法を DNAマーカーアシストイントログレッション (MAI)と呼ぶ。 MASは、ブ
タストレス症候群 (PSS)診断に見られるように、原因となる変異が同一で世界的に広く浸透し
F
吋11ら
， 1991)。しかし、
ている形質については強力な選抜の効果を発揮し、経済効果も大きい (
多くの量的形質の改良を目指した MASの実用化には QTLの責任遺伝子あるいは責任遺伝子
と密に連鎖する DNAマーカーを特定する必要があることから、多大な時間と費用がかかると
予測される。一方、 MAIは、優れた効果を持つ QTLを検出すれば、近傍の DNAマーカーを
用いて目的となる品種・系統の QTLを保有する個体を選抜することで、比較的短期間で新た
な系統の作出が可能となる。いずれの手法を採用するにしても、まず QTLの効果と位置を知
る必要がある。 QTLの検出には、形質の分離が期待できる系統を親世代として用いる必要が
あるが、劣性遺伝形質が分離する F2家系の構築が有効である。
一般に、遺伝子レベルの多様性を効率的に検出するためには遺伝的に遠い種の交配から出
発するのが望ましい。そこで、我々は改良されたブタに交配可能で遺伝的に遠い日本イノシ
シに注目した。イノシシは、ヨーロッパからアジア、アフリカの北部まで分布し、動物分類
学上、偶蹄目、イノシシ亜目、イノシシ科に分類される。日本に生息するイノシシは、ヨー
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)と、リュウキュウ
ロッパ系のイノシシと比べると中型の日本イノシシ (
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)の 2亜種が存在する。日本イノシシは北海道を除く、本州、四
イノシシ (
国、九州に、リュウキュウイノシシは、奄美大島から南、沖縄諸島に分布する。イノシシの
平均産子数は 5頭前後で、発育は遅く、産肉量も少ない。また、近年、里山の減少に伴い、
イノシシの農作物への被害が目立ちだした。しかし、イノシシの肉は野趣あふれる独特の風
味が特徴で、肉色は濃紅鮮色を呈し、保水性に優れ、高級肉として高値で取引されている(久
家
， 2002)。しかし、ヨーロッパイノシシを遺伝解析の材料として用いた解析ではゲノムワイ
， 1998)。一方、日本
ズレベルで肉質に関与する QTLは検出されなかった(Andersson-Eklundら
， 2001)、現在の改良され
イノシシは遺伝的にはヨーロッパイノシシと離れており (Okumuraら
3
たブタの育種素材には用いられておらず、新規の遺伝的資源を保持していることが期待され
る
。
以上のような現状を鑑み、大ヨークシャ一系統豚の肉質の遺伝的改良を目的に、日本イノ
シシにその素材を求め、 DNAマーカーアシストイントログレッション (MAI)により、日本イ
ノシシの優良な遺伝子の大ヨークシャーへの導入を目標とした研究を開始した。本研究では、
MAIに必要な QTLの位置および効果を決定するために、大ヨークシャーと日本イノシシ交雑
家系における肉質および脂肪に関わる形質の QTL解析を実施した。また、大ヨークシャ一系
統造成豚内における遺伝的多様性を明らかにするために、発育等形質の遺伝解析を行った。
4
第 2章
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を用いた QTL解析;成長等形質
第 1節 緒 言
増体量や体躯の伸びのような成長、あるいは乳頭数等の外貌上の特徴を示す量的形質は種
畜の選抜時に直接判定可能であり、選抜候補個体の遺伝的能力の推定が比較的容易である。
そのため、古くから欧米では統計的手法を用いた育種選抜が繰り返され、大ヨークシャ一、
ランドレース、ハンプシャ一等の成長が早く、赤肉率の高い大型種を品種として固定した。
さらに現在ではコンビューターや線形方程式の計算アルゴリズムの発達があいまって、血統
情報や種々の環境効果をモデルに加え、より精確に遺伝的能力(育種価)を予測する手法の
開発により、更なる改良は続けられている。日本では、家畜改良センタ一、都道県、民間に
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)法を閉鎖群に適応し、より群内にお
おいて選抜指数式や BLUP(
ける能力の改良および斉一生を高めた系統造成豚が作出されている。近年になって、系統造
成における改良目標は東京 Xに代表される肉質を主たる目的とした系統も出現してきたが、
ほとんどは成長および肉量の改良を目的としている。これらの経済形質の表現型の分布は連
続性を示しすことから、ボリジーンの支配を受けていると考えられている。量的形質の育種
改良において統計的手法を用いた選抜は、多大な成果を上げてきたが、遺伝的能力の評価は
観察値から種々の環境効果を補正しつつ能力評価を行うために、観察値の配置等によって環
境要因等の誤差が少なからず生じてしまう。一方、序論にも述べたように分子生物学、特に
DNAの多型検出法の進展は目覚しく、ゲノム上の遺伝子の位置や効果を直接に同定すること
が可能となってきた。
990 年代初頭、スウェーデンの
近交系の交雑による遺伝解析以外は困難とされていた 1
An
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nら(
1
9
9
4
)は、近交系でないヨーロッパイノシシと大ヨークシャーを基礎豚とした交
雑家系を用いて世界で初めてブタの QTL解析を報告した。彼らはヨーロッパイノシシと大ヨ
ークシャーを交配し、集団間で見られた成長と脂肪蓄積の差異について QTL解析を行った。
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その結果、成長速度、肥満度、小腸の長さに関与する QTL が、第 4 染 色 体 (
Chromosome: SSC)上の一部分に集中していることを明らかにした。それ以降、成長および脂
肪蓄積に関する QTLは多数報告されている (
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2
;Wimmersら
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2
;Evansら
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3
)。最近で
は、上述のヨーロッパイノシシと大ヨークシャーの交雑家系について、 SSC2pテロメアの IGF2
領域に産肉形質に関する母方インプリンティングの存在が明らかにされた (
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4
)。また、ピエトレンと大ヨークシャーの交雑家系においても、同じ位
N
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， 1
9
9
9
)
。本領域における母方インプ
置に同様の効果を示す領域の存在が報告された (
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)の存在が、近年明らかにされ
リンティングの原因となる SNP(
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4
)
0 QTL解析によりインプリンティングの存在が明ら
かにされる以前に、統計育種分野において配偶子モデルを用いてインフリンティングの効果
S
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， 1
9
8
9
)、原因となる SNPが特定されたことで、
を求める方法が提唱されていたが(
両アブローチを融合することにより一層効率的な育種改良が期待できる。
さらに、ヨーロッパイノシシを用いた解析では SSC3 にイノシシ由来のアリルが最長筋の
d
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E
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， 1
9
9
8
)、梅山豚と大ヨークシャーおよび梅山豚と
面積を大きくする効果(An
合成系統を用いた解析では SSC7に梅山豚アリルが 1日平均増体重 (ADG)あるいはと体長を増
B
i
d
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， 2
0
0
1
)。これらの西洋種以外に存在する有
加させる QTLの存在が報告されている (
用な遺伝子は分子生物学的手法を用いることで、効率的に利用され、西洋種における生産性
のさらなる改良が期待される。
一方、日本イノシシは、ヨーロッパイノシシと同じイノシシ科に属するが、ヨーロッパイ
ノシシはイノシシ科の中で大型種に位置づけられるのに対し、日本イノシシは中型種に分類
0
0
2
)。本論文における研究目
され、発育、産肉性等の遺伝的能力が低いと考えられる(久家， 2
的の 1つは日本イノシシの有用な遺伝子をブタへ導入することであるが、イノシシの持つ低
い生産性に関与する遺伝子は複数存在すると予測され、有用な遺伝子とともに豚へ導入され
る可能性を否定できない。日本イノシシの不良形質に関与する QTLの領域を的確に同定する
ことが高精度かつ短期間における目的達成を可能にすると予想される。そこで本章では、日
本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系における成長、産肉形質、生時形質および抗病性に
関与する QTLの存在について検討する。
第 2節 材 料 お よ び 方 法
2・1
) 資源家系の造成
徳島県南部で捕獲した 1頭の雄イノシシを徳島県で 7世代に渡り閉鎖群により造成した大
1頭の F1を生産した。生産した F
1はそれぞ
ヨークシャー純粋種の系統豚雌 3頭に交配し、 2
れ同じ母をもっ個体により 3つのサブファミリーに分類され、それぞれのサブファミリーに
1
)
0F1の交配は、 1
9
9
9年 5月から 2002年 3月にかけて行い、
おける兄妹交配を実施した(図 2
、 2は 162頭
、 3は 94頭、合計 353頭
全ての雌が延べ 7産分娩し、サブファミリー 1は 97頭
からなる家系を構築した。 F2は生後 4週齢で離乳し、飼料は、生後 120日齢より、新産肉能
力検定飼料 (14%組タンパク質、 2%組脂肪、 5%粗繊維， 6%粗灰分、 74.5%TDN)の不断給餌と
した。 F2 の中には、速い一定のリズムで腹式呼吸を示す個体が存在した。これらの個体は、
細菌性の肺炎の関与が疑われ、ニューキノロン系の抗生物質を 3日間程度筋肉注射による治
療を施した。また、雄は全て去勢した。飼養管理は徳島県畜産研究所における定法に従った。
1のとおりである。
詳細は、表 2
6
P
F
l
F
2
口雄
O
雌
圃去勢
図 2・
1
. 徳島実験家系の構成概要
表 2・
1
. ワクチネーションプログラム等
項目
実施日
鉄剤注射
4日
、 1週齢
ARワクチン
1週
、 3週齢
、 4週齢
マイコプラズマワクチン 2週
I型
ヘモフィルス I
5週
、 9週齢
豚丹毒
8週齢
2
2
) 形質の測定
2に示した。枝肉形質は生後 2
1
9
.
6:
t9
.
0日で
表現型として分析する形質とその手法を表 2
2に示す形質を測定した。また、参考値として
と殺し、 40C の冷蔵庫に 24時間放置後、表 2・
大ヨークシャ一系統豚の形質も測定した。 F2は生後 120日から新産肉能力検定飼料を給与し
2
0 日から市販肉豚飼料を給与した。また、大
たのに対し、大ヨークシャ一系統豚は、生後 1
0
5
.
8:
t2
0
.
9日で測定し、枝肉測定は体重測定翌日にと殺し、 40C
ヨークシャーの体重は生後 2
の冷蔵庫に 24時間放置後、測定した。他は F2の飼養と同様であった。
2・
3
) ゲノムスキャン
2
3・
1
) ゲノム DNAの精製
ゲノム DNAは、出生時に切断した尾および枝肉測定時に収集した腎臓より抽出精製した。す
旺'
e
r(
1
.2%SDS，
1
2m M
なわち、 100mg程度の上述組織を1.5mlのチューブ、内で=細切し、 SDSBu
EDTA，
1
2
0m MN
a
C
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)を 500μl、NP40bu
旺e
r(
0
.
5
%NP40，
1
4
0m MNaCl，
1
.5m MMgClz，
1
0
0m M
T
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sHCl<pH8
.
5
>
)を 70μlおよび P
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eK溶 液(10mglml)を 20μl加え、 550C で一晩処理
帽
0分間遠心
した。次に 500μlの TE飽和フエノールを加え、ボルテックス後、 13000rpmで 1
分離し、水層を分取した。分取した水層に 500μlの TE・フエノール:クロロホルム:イソアミル
7
ア ル コ ー ル =2
5
:
2
4
:
1溶液を加え、上述の操作を繰り返した。得られた水層に 1
0分の 1量の
3M酢酸ナトリウム溶液、 99.5%エタノールを加え、 1
3
0
0
0rpmで 1
0分間遠心分離し、 DNA
を沈殿させた。沈殿を 70%エタノールで洗浄し、風乾後、約 400μlの水に溶解し、濃度測定
後、使用時まで-300Cで保存した。
. F2の表現型の測定方法
表 22
・
項目
詳細
ADG(
g
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1
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)
a
(
2
1
5日体重-4週時体重 )
/
(
2
1
5体重測定日 4 週体重測定日)x1
0
0
0
215日体重 (
k
g
)
体重計により測定(測定時日齢の平均 2
1
5
.
8
:
!
:5
.
1日)
LM断面積 (cmγ
56胸椎聞の最長筋断面積測定
と体長 (
c
m
)
第 1頚椎から恥骨までの長さ
背腰長 I
I
(
c
m
)
第 1胸椎から最後腰椎をまでの長さ
肩脂肪厚 (
c
m
)
肩部の最厚部における背脂肪厚
背脂肪厚 (
c
m
)
背の最薄部における背脂肪厚
腰脂肪厚 (
c
m
)
腰部の最厚部における背脂肪厚
椎骨数
胸椎数+腰椎数
乳頭数
乳頭数左+右
腹式呼吸 (ABS)スコア
早いリズムの腹式呼吸:有 =1、無 =0でスコアリング
・
a
ADG=A
v
e
r
a
g
eD
a
i
l
yG
a
i
n(一日平均増体重)
bLM=IρngissimusMus
c
1
e(最長筋)
232)DNAマーカー
・
・
DNAマーカーは、 USDA-MARCの連鎖地図 (
R
o
h
r
e
rら
、 1
9
9
6
)の 500個のマイクロサテライ
ト DNAマーカーについて、親および F1世代のアリル型を調べた。それらのうち、利用可能
と判定した 247個を選択し、 F2世代についてタイピングした。また、 A
M
P
a
c
t
i
v
a
t
e
dp
r
o
t
e
i
n
k
i
n
a
s
egammas
u
b
u
n
i
t(PR
ι4G3:AF214521)のイントロン部にシトシンリピートに親世代で差
のある配列を検出し、多型として識別できるプライマーを設計し、 DNAマーカーとして使用
した (PR
ι4GI: Forward 5'-AGGAGCACACCTGCTACGAT-3'，Reverse 5'-AGTTGCAGAGCGG
GATGAC-3')。
233
)PCR反 応
・
・
PCR反応液は次のとおりである。ゲノム DNA27ng、プライマー (
F
o
r
w
a
r
d側を蛍光標識)
各 60ng
、
1
.5μlのlO
xPCRbu
旺e
r
(
1
0
0m MT
r
i
s
H
C
l，
1
5m MM
gClz，
500m MKCl)、
1
.5μlの 2mM
dNTP(dATP
，
dTTP
，
dCTP
，
dGTP)、0
.
3
7
5U の A m
p
l
i
T
a
qGold(
A
p
p
l
i
e
dB
i
o
s
y
s
t
e
m
s
)を加え、超純水
8
で全量を 15μlとした。 PCR反応は T
a
k
a
r
aのサーマルサイクラー (
T
P
3
0
0
0
)を用い、 940C;1
0
分間の熱変成の後、 940C;30秒
、 550C;30秒
、 720C;30秒を 40サイクル行い、その後 720C;
5分の伸長反応を行った。プライマーの蛍光色素は、 6F
刷、 TETおよび HEXを用いた。そ
・
れぞれ 3種類の蛍光色素について分子量の違いにより 2
'
'
'
'4個、合わせて最大 12個の PCR産
物を 1つにまとめた。プライマーの蛍光色素は色素によりシーケンサーの検出感度が異なる
刷 お よ び TETは 5μ1、HEXは 15μlずつ混合し、最終的に超純水で 150μlに調整
ため、 6F
・
した。次に調整した PCR産物を 2μl に対し、 GeneScanTAMRA-500 サイズスタンダード
(
A
p
p
l
i
e
dB
i
o
s
y
s
t
e
m
s
)を 0
.
5
μ
l、
I
ρ
a
d
i
n
gbu
百e
rを 0
.
5
μ
lおよび脱イオンホルムアミドを 2μl加え、
9
50C で 2分間の熱変成の後、 DNAシーケンサーにより電気泳動を実施した。
2ふ 4
)電気泳動
A
p
p
l
i
e
dB
i
o
s
y
s
t
e
m
s
)を用いた。 Bu
庄町には 1
xTBE
電気泳動は DNAシーケンサ -ABI377(
・
を用い、電気泳動は 2400Vで 2時間行った。また、ゲル板の長さは 36cmのものを使用した。
データは DNAフラグメント解析ソフト GeneScanv
e
r
2
.
0により、解析した。
2
4
)連鎖地図の作成
G
r
e
e
nら
，1
9
9
0
)を用いた。 CRI-MAPでは、雄個体、雌個体
連鎖地図の作成には、 CRI-MAP(
それぞれでの配偶子形成における組換え価の計算により、雄親および雌親における連鎖地図
が別個に作成でき、雄の方が組換え価が大きく連鎖地図が長くなるが、本研究の QTL解析に
おいては、それらを平均した連鎖地図 (
S
e
xa
v
e
r
a
g
e
dl
i
n
k
a
g
emap)を用いた。
2・5)QTL解析
QTL解析は H
a
l
e
yら(
1
9
9
4
)のインターパルマッピング法をもとに行った。この方法では、
QTLについて交雑に用いた 2品種のそれぞれにおいて、異なるアリルがホモの状態で固定し
ていることを仮定する。ここでは、検出を試みる QTLについて 2つのアリル Q と qと想定し、
イノシシとアワヨークそれぞれにおける QTL遺伝子型を QQおよび qqと仮定する。 F2世代
では、 QTLの遺伝子型が QQ、Qq、qqの個体が分離してくるが、各 F2個体の QTLの遺伝子
型については観測ができないため、近傍のマーカー遺伝子型から QTLの遺伝子型を確率的に
予測する。すなわち、各 F2個体について、 QTLの遺伝子型が QQ、Qq、qqとなる確率を計
H
a
l
e
yら
， 1
9
9
4
)。いま、 F2個体が n頭利用できるとして、 i番目の F2個
算することになる (
Q
Q
(
i
)、P
Q
q
(
I
)、P
q
q
(
1
)、と表す
体について QTLの遺伝子型が QQ、Qq、qqである確率をそれぞれ P
ことにする。
また、解析においては、 QTLの効果以外に、性別の効果、産次の効果のような非遺伝的な
(
i
)で表し、その個体が雄のときには
効果を考慮する必要がある。 i番目の F2個体の性別を s
s
(
i
)
=
l、雌のときには s
(
i
)
=
2とした。また、産次については、 1産から 7産までの 7つの水準
(
i
)とした。例えば、その個体が 3産自の個体であれば、
があるが、 i番目の F2個体の産次を p
9
p
(
i
)
=
3となる。
性+産次を考慮した QTL解 析 対 象 と す る 形 質 に お け る i
番目の F2個体の表現型値を Y
iとす
ると、 Y
iは次のような線形モデルで表される。
Y
j
二
μ + α s(
j
)
十
s p(
j
)
十(
P
Q
Q
(
l
)
P
q
q
(
l
)
)
a +PQq(l)d +el、 ( 1 )
ここで、 μ は線型モデルの定数、 αs(j)は性の効果、。 p(j)は産次の効果である。性の効果につ
2個体が雄であるか雌であるかに対応して αlおよび α2となるが、パラメ
いては、 i番目の F
ータの推定可能性を考慮して α2=0とした。産次の効果については 7水準に対応して、同様に
β1、 β2、...、白?となるが、。 7
=
0とした。また、 aと dは
、
Q
T
Lの相加的効果および優性効
果を表す。さらに、 e
jは残差である。
QTLの検出および相加的効果の推定は、最小 2乗法により行う。すなわち、 (
1
)の残差の 2
乗を n個体について和をとった以下のような残差平方和
2
:e
12=
エ [y-{μ+α 哨 +Op(i)+(PQQ(1)-PqJうa+PQq(i)d}]2
を最小にするようにパラメータ μ 、 α1、 s1、 s2、…、 s6、a、dを定め、その残差平方和の
最小値を RSS1と表す。また、 QTLが存在しないことを仮定して a=d=Oとおいたモデル(帰
無モデ、ル)で、同様に残差平方和の最小値を求め、これを RSSoと表す。 RSS1と RSSoから、次の
ように F値を計算し、 F値を QTL検出のための統計量として用いる。
F=
{(RSSo
/
2
}
/{RSS1/(
n1
O
)
}
-RSS1)
F値の有意水準については、パーミュテーションテスト (
C
h
u
r
c
h
i
l
lと Dorge，1
9
9
4
)を用いて
計算し、適当な有意水準に対応した値をしきい値とする。本研究では、ゲノム全体における
QTL解析について、ゲノムワイドの有意水準を求め、ゲノムワイド 5%有意水準に対応した F
値をしきい値とした。 F値がしきい値を越えたときに、有意な QTLが検出されたものとし、
F値のピークが得られた部位を QTLの推定位置とした。また、その位置において (
1
)の残差平
方和を最小にするパラメータの値をパラメータの推定値(最小 2乗推定値)とした。さらに
QTL効果の大きさについては、 QTL効果 aと dの推定値から、 F2集団における QTL効果の
分散を推定し、全表現型分散に対する割合を QTLの寄与率として求めた。
10
第3節 結 果 お よ び 考 察
31
)連鎖地図(図 22
a
"
"
'
"
"
s
)
・
・
親世代における PCR反応の状態および多型の有無により、全部で 248個の DNAマーカー
について、親、 F1および F2世代のタイピングを実施した。このうち、 S0107と S0217(SSC4)、
SW70と SW436(SSC5)および SWR1120と SW1133(SSC1η聞に、組換えを生じている個体が
存在しなかったため、各染色体の 2種のマーカーのうち S0107、SW70および SWR1120を解
析に使用した。また、 SW413(USDA-MARCmap;SSC5)、SW1
日1
お
35(USDA-MARCma
叩p
;SSCll
り
)
および S
ω
0
仰
0
76(
刊
USDA
しなかつたために、解析から除外した。独自に開発した PR
ι4GIは
、 SSC15セントロメアの
SW2083と SW936聞にマップされ、既報と同様の結果となった(
C
i
o
b
a
n
uら
， 2
0
0
1
)。これらの
ことより、最終的に 242個の DNAマーカーを用いて遺伝子地図を作成した結果、 1
8の常染
色体と X染色体に相当する 1
9の連鎖地図が作成された。これらの地図の全長は、 2，
0
9
8
.
8セ
ンチモルガン(cM)、DNAマーカー問の平均距離は、 8.7cMとなった。この地図はこれまでに
作成されているブタ連鎖地図、 USDA-MARCmap(
R
o
h
r
e
rら
， 1
9
9
6
);N
o
r
d
i
cmap(
E
l
l
e
g
r
e
nら
，
1
9
9
4
);TonMap(Mikawaら
， 1
9
9
9
) と比較して SSC5以外については、ゲノムのほぼ全域をカ
バーしていると考えられる。 SSC5の p末端から染色体中心部にかけて DNAマーカーを配置
できなかった。本研究の連鎖地図では、 SW70が OcMとなるが、 USDA
SW河
7
Oは 7
η
2.
3cMに位置づけられている。 SSC5における 0
"
"
'
"
"
7
2cM領域には、 USDA-MARC
マ ッ プ に お い て 位 置 づ け ら れ て い る DNA マ ー カ ー の 数 は 、 わ ず か に 7 個 で あ り
(
h
t
t
o
:
/
/
w
w
w
.
m
a
r
c
.
u
s
d
a
.1
!o
v
/1
!e
nome/1
!e
nome.htmD、そのうち、 ACR(USDA;0cM)、SJ024(USDA;
OcM)、ACO(USDA;24cM)、SW491(USDA;31
.5cM)および SWR453(USDA;5
7
.
9cM)の 5個
の DNAマーカーは本家系において多型性に之しく、また、 SW1482(USDA; 3
9
.
9cM)は n
u
l
l
アリルが存在し、遺伝様式の判定が困難であり、これら 6個の DNAマーカーは利用できなか
った。一方、 SW413(USDA;8.
4cM)の遺伝様式に矛盾はなかったが、 SW70との連鎖は見ら
れなかった。第 4染色体(SSC4)および第 1
5染色体(SSC15)には、ラフマッピングの結果、重
要な形質の QTL候補を検出したため、ファインマッピングを目指して、一部の領域に多くの
DNAマーカーを配置した。図 2
2
a
"
"
'
"
"
s に徳島イノシシ一大ヨークシャ一家系連鎖地図
(TOKU-MAP)を示す。
1
1
斗
fonxυ
SOOlO
円
U
SWR2157
SW1879
SWR345
SWR308
S0036
ウムa
斗
1
4
0
nu--'i41
1
2
0
8
υ
KO
1
0
0
unununUAUQUAU
A斗
ハリハ
80
SW2443
SW2623
SW256
S0141
SW240
SW1201
FSHBHAE
SW942
S0091
SW395
SW776
4
司
20
USDA-MAP TOKU-MAP
円リハ
7
ロ 17812
4 4 5 2ゅ
3
1 2 同 3ロ 2
2
0
同4 1 5 2 3 5 0 1
4I
3R
2O
81
16
57
567
32
11R
95
R7
93
19
18
17
30
71
士
QdF3F3FδF3P3F3F3cdF3FδF3F3F3F3F3F3F3clucd
O
∞wwwwwwwwwwwwww
wwwww
USDA-MAP TOKU-MAP
1
6
0
1
6
0
180L
180
図 2・2
a
.SSCl
図2
2
b
.SSC2
USDA-MAP TOKU-MAP
﹁!
AU
2
0
USDA-MAP TOKU-MAP
SW274
SW72
0
SW2404
SW489
SW2547
SW2409
SW969
SW871
SW752
SW839
S0107
S
J
2
0
2
S0023
S
J
5
6
0
SW1089
SW841
S
J
6
8
6
SW1364
SW714
SW1996
S0214
SW270
SW512
SW2435
SW445
恥1
P77
SW856
20
SW487
40
←
6
0
SW902
40
SW1066 6
0
SW57
801
1
0
0'
1
2
0
SW2047
80
SW314 100
S0002
120
SW1327
1
4
0
1
6
0
140
SW590 160
図 2・
2
c
.SSC3
Ill﹂
l
4Eム
00
ハU
1
8
0
SW349
図 2・
2
d
.SSC4
12
ウー品川ノ川じ
USDA-MAP TOKU-MAP
02w
O
SW2535
SW973
SW1329
SW2406
SW1353
SW1841
SW2525
SW1057
SW492
HAL
SW782
SW1376
S0333
SW1129
SWC4
SW446
SW353
SW322
SW2419
20
的
2
0
Q J u c d 官民
1
w∞ E
USDA-MAP TOKU-MAP
0
GAMMA
SW963 40I
SW904
IGFl
60
SW995
SW1954
80
SWR1112
SW378
1
0
0
SW967
4
0
6
0
I
8
0
1
0
0
1
2
0
1
2
0
1
4
0
1
4
0
1
6
0
1
6
0
1
8
0
1
8
0
図2
2
e
.SSC5
図2
・
2
f
.SSC6
USDA-MAP TOKU-MAP
恥1AP
USDA-MAP TOKU-
O
SW2564 0
:
-
SW905
20
SWR134320-
SW933
SW444
S0064
40
40
SW7
TNF
OO~
T
SW1681
00
8
0
SW859 80
1
0
0
SW252 1
0
0
SW29
/
/ ' ム ¥ 、
S0069
S0225
SW1085
S0178
1
2
0
SW1083
1
4
0
1
2
0
SW2108
1
4
0
1
6
0
1
6
0
1
8
0
1
8
0
図 2・
2
g
.SSC7
図 2・
2
h
.SSC8
1
3
USDA-MAP TOKU-MAP
USDA-MAP TOKU-MAP
01
宜L一
一
一
一
一
T
o
SW983
I
SW911
20
T
"'-2
0卜
T
SW830
- SWR136
SWR1848
40
SW1894
SW511
60
SW443
40
SW940
6
0
MP7
80
SWC19
8
0~
SW944
S
0
2
9
5
1
0
0
SW951
1
0
0
SW1708
SW174
1
2
0
1
2
0
1
4
0
1
4
0
1
6
0
1
6
0
1
8
0~
1
8
0
図 2・2
j
.SSCI0
図2
2
i
.SSC9
USDA-MAP TOKU-MAP
USDA恥1
AP TOKU-MAP
O
S0385
20
S0391
o
c
-
20
SW1486
40
60
SW1632
SW151
SW435
80
40
60
80
SW903
1
0
0
1
0
0
1
2
0
1
2
0
ドIll1111
4EA4EA
ハU A U
46
﹁Illi---
180~
図2
2
k
.SSCll
図2
・
2
1
.SSC12
14
SW2494
S0229
SW957
SW874
SW37
SWR1802
S
0
0
9
0
SW1962
S0106
SW60
SWR1021
SW605
USDA-MAP TOKU-MAP
o~
〒
守
T
8
0i
1
0
0r
ム
ム
USDA-MAP TOKU-MAP
S
0
2
8
2
SWR1941
/ SW344
SW452
SWR1008
SW163
SWR950
SW129
SW698
SW520
SW398
SW1056
S
0
2
8
9
S
0
2
9
1
SW1027
SW540
S
0
0
6
3
SW104
SW210
SWR925
SW77
SW761
S
0
1
1
6
SW1557
SW2515
4
0~
6
0
8
0
1
0
0
1
2
0
1
4
0
1
4
0
1
6
0
1
6
0
1
8
0
1
8
0
図2
2
0
.SSC14
図2
・
2
m
.SSC13
USDA-MAP TOKU-MAP
O
2
0
4
0
6
0.
8
0
1
0
0
1
2
0
1
4
0
1
6
0
1
8
0
O
S
0
3
5
5
CHRl-4
SW964
SW1989
2
0
S
0
1
1
8
SW1401
SW1673
4
0
S
0
1
4
9
SW1935
SW2131
6
0I
SW15
S
0
0
8
8
SW1065
SW2129
8
0I
KS158
SWR1533
LUI 1
g
!
?
f
f
f
.
0
0
K
S
1
54
SW1865
KS155
2
0
SW1945 1
SW2083
PRKAG851
SW936
1
4
0
KS135
SW2608
SW1262 1
6
0
SW1119
SW1339
1
8
0
USDA-MAP TOKU-MAP
___S
0
1
1
1
T
T
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キ」ー
一
一
一 SW403
戸
図2
2
0
.S
S
C
1
5
一一 SW977
SWR2480
SW1897
T
図2
・
2
p
.SSC16
1
5
SW813
¥SW742
S
0
0
6
1
USDA-MAP TOKU-MAP
USDA-MAP TOKU-MAP
SW1808
SWR1004 0
20I
¥¥¥
SW24
40
20
SWR1120
40~
CH13
60
SW1031 60
L--ペニ~
_
_
_
_
_T
80
~
SW787
SW1682
S0120
SWR414
S0332
・
SWR169
80
ノ
SW2431
100
100
120
120
140
140
1
6
0
160
180
180
図 2・2
r
.SSC18
図2
2
q
.SSC17
USDA-MAP TOKU-MAP
ハリ
20
SW949
図 2・2
.
a
.
.
.
.
.
.
.
.
q各染色体における連鎖地図
SW980
左側 :USDA-MARCmap、右側:徳島イノシシ
SW2534 一大ヨークシャ一連鎖地図 (TOKU-MAP)を
SW2470 示す。 242個の DNAマーカーを用いて全長
40
SWR1861
60
SW1943
SW1608
80
SW707
ll﹂Ill111
噌EA
n
u
υ
n
SW2588
聞の平均間隔 8.7cMとなった。地図を結ん
で い る 線 は USDA-MARCmap と TOKUMAPに対応している DNAマーカーの位置
関係を示している。
120
1
4
0
1
6
0
1
8
0
0
9
8
.
8センチモルガン (cM)、DNAマーカー
2，
図2
2
s
.SSCX
16
子2
) 各表現型の測定
平均値および分散分析の結果を表 2・3に示した。成長形質は、 ADGについて F2は 387g
に対し、大ヨークシャーでは 645gであり、 215日体重については F2で 7
8
.
3kg、大ヨークシ
ャーでは 1
2
0
.
7kgとなり、 F2は大ヨークシャーに比べ成長が著しく遅い結果となった。枝肉
2
2
に対し、大ヨークシャーで 21.
6
.
2cm
4cm
形質では、最長筋 (LM)断面積については、 F2が 1
であり、と体長についても F2が 8
2
.
3cmに対し、大ヨークシャーでは 9
4
.
6cm、背腰長 I
Iで
0
.
6cmに対し、大ヨークシャー 71
.0cmと差異があり、F2は大ヨークシャーに比べ、
は F2が 6
LM 面積は小さく、枝肉の長さが短いため、著しく産肉量が劣る結果となった。また、背脂
肪厚についても、 F2が大ヨークシャーに比べ厚い傾向を示し、産肉量の劣る結果となった。
ブタの腹式呼吸はウイルス性あるいは細菌性の肺炎により引き起こされる。 F2において速
い一定のリズムで腹式呼吸を示す個体が複数存在し、ニューキノロン系の抗生物質による治
1
6頭)。死亡したブタを解剖したところ、全ての個体
療を施したが最悪の場合、死に至った (
RRSウイルスともに陰性であり、肺炎の原因診
で肺炎を発症していた。当所はオースキー、 P
断のため、 2 頭を県内の家畜保健衛生所に病性鑑定を依頼した。結果、原因菌の特定には至
らなかったものの、前中葉の先端部を中心にモザイク状に水腫性の無気肺部多数、肺胞内マ
クロファージの高度浸潤と疑液惨出の症状からマイコプラズマ性肺炎との確定診断を得た。
これら腹式呼吸 (ABS)スコアについて早い一定のリズムの腹式呼吸症状を示す個体を 1、示さ
.
3
7となり、このことは 37%の個体が腹式
ない個体を Oとして集計した。それらの平均値は 0
呼吸を示したことを意味し、高い結果となった。大ヨークシャーは、 F2の 5倍程度常時飼養
していても F2と同様の腹式呼吸を示す個体はほとんど観察されなかった。これらのことより、
イノシシは肺炎に対し、遺伝的に感受性が高い、あるいは抵抗性が低いことが示唆された。
この知見は今後の豚の疾病に対する抵抗性育種の可能性を示す知見であり、今後の重要な研
究課題といえよう。
33)QTL解析
・
4、および図 2
3
aから図 29に示した。成
ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLを表 2
・
1 形質を測定し、 5%ゲノムワイズレベルで有意性
長、枝肉形質および腹式呼吸に関して全 1
を示す QTLは形質に関与する 28個が検出された。そのうち、 22個の QTLは 1%ゲノムワイ
ズレベルの有意性が認められた。これらの QTLは 7本の染色体上の 9カ所の領域に位置づけ
られた。また、本章の生産性に関与する QTLにおけるイノシシ由来のアリルの効果は脂肪蓄
積を除き、全て負の効果として検出された。以下、ゲノムワイズレベルの有意性が示された
染色体について個別に記述する。
17
表2
・3
. F2および大ヨークシャーの成長形質と枝肉形質および外貌特性の比較
大ヨークシャー a
F2
T
r
a
i
t
Nob
おf
e
a
n
SD
No
恥f
e
a
n
SD
ADG(
g
l
d
a
y
)
3
5
3
.
3
8
7
*
*
e
6
3.
4
5
2
6
4
5
*
*
7
0.
4
2
1
5体重 (
k
g
t
3
5
3
7
8
.
3
*
*
1
2
.
2
5
2
1
2
0
.
7
*
*
7
.
2
2
)
d
c
m
LM断面積 (
3
4
4
1
6
.
2
*
*
2
.
5
2
4
4
*
ネ
2
1.
2
.
0
と体長 (
c
m
)
3
3
6
8
2
.
3
*
*
5
.
0
2
3
9
4
.
6
*
*
2
.
7
背腰長I1
(
c
m
)
3
2
4
6
0
.
6
*キ
3
.
7
2
4
7
1
.
0
*
*
2
.
6
肩脂肪厚 (
c
m
)
3
4
6
4
.
1*
*
0
.
7
2
4
3
.
6
*
*
4
0.
c
m
)
背脂肪厚 (
3
4
6
2
.
3
*
*
0
.
6
2
4
1
.9
*
*
4
0.
c
m
)
腰脂肪厚 (
3
4
6
3
.
1*
*
0
.
6
2
4
2
.
7
*
*
4
0.
椎骨数
3
3
9
2
0
.
0
*
*
0
.
7
2
4
.4
*
*
21
2
.
0
乳頭数
3
5
3
1
0
.
7
0
.
9
腹式呼吸込B
S)スコア. 3
0
9
a 参考値
b
0
.
3
7
0
.
5
形質を測定した個体数
F2の測定日 =
2
1
5
.
8:
t5
.
1日、大ヨークシャー =205.8:
t
2
0
.
9日
c
F
2の枝肉測定日;2
1
9
.
6:
t9
.
0日の翌日、大ヨークシャー;2
0
5
.
8:
t2
0
.
9日の翌日
d
eF2と大ヨークシャーの比較:*
*
，P
<0.01
)SSC1
3・3・1
SSC1qテロメアの 1
2
5
"
"
"
1
3
2cMに近接した領域にゲノムワイズレベルで有意性を示すと体
I、椎骨数および乳頭数に関与する QTLを検出した(表 2
4、図 23
a
，
b
)。相加的効
長、背腰長 I
・
果は、それぞれ2
.
3
9、2
.
2
8、-0.
6
2およびー0
.
5
4といずれも負であり、寄与率は 0
.
1
0、0
.
1
7、
0.
41および 0
.
1
7であった。本領域における椎骨数に関与する QTLの効果は F値 =1
1
4
.
1と高
く、寄与率は 0.
41となり、今回の試験を通して最も高い寄与量を示した。
本家系における椎骨数は 1
9本から 2
2本の聞に分布した。枝肉の長さは、第 1頚椎から恥
Iと定義されている。背腰長 1
1は、商品価
骨までをと体長、第 1胸椎から最後腰椎を背腰長 I
値の高いロースの長さを最もよく表し、この部位が長いほどの肉量が多いことを示している。
椎骨数と枝肉の長さの研究は古くから行われ、椎骨数とと体長の関係について、いくつか報
告されている(Ki
n
gと R
o
b
e
r
t
s，1
9
6
0
)。徳島イノブタ家系における 1個の椎骨の長さはおよそ
"
"
"
2
.
5cm程度で、単純計算すると 1
9本と 2
2本では、と体の長さが 4
.
5
"
"
"
7
.
5cm程度異なる
1
.5
ことになる。近接する領域には、イノシシ由来のアリルが負の効果を示す、と体長および背
Iに関与する QTLが検出された。椎骨数と各形質の単相関をとると相関係数(
r
)はと体長
腰長 I
1
8
=0
.
3
3および背腰長 I
I=0.
50となった(いずれも P<0
.
0
0
1
)。これらのことより、本領域におけ
る枝肉の長さに関わる QTLは椎骨数の変化に伴い変化する QTLの多面効果によると結論で
きる。また、乳頭数に関わる QTLも、近接する領域に位置づけられた。梅山豚と白色系合成
豚を用いた解析では、 3カ所の領域に乳頭数に関与する QTLが検出され、そのうちの 1つは
SSC1の 1
2
3cMに位置づけられ、本研究と同様の位置となった (
R
o
h
r
e
r
，
2
0
0
0
)。他の 2つの QTL
は梅山豚由来のアリルが乳頭数を増やす効果として検出されたのに対し、 SSC1の QTLは減
R
o
h
r
e
r
，2000)。一般的に乳頭数を増やすためには体躯の
少させる効果として検出されている (
長い方が有利であるため、乳頭数に関与する QTLも椎骨数に関わる QTLと同ーの可能性が
示唆される。西洋種は産肉性を増加させ、また繁殖性を向上させようと体躯、特に体長が大
きくなるように長年にわたり改良されてきた。その過程で変異型の遺伝子が蓄積し、椎骨数
Iの QTLは
、
が増加したことが推察される。以上のことより、椎骨数、と体長および背腰長 I
椎骨数を決定する遺伝子の多面的効果により検出された QTLであることが示唆された。
3・3・2
)SSC4
SSC4の広い範囲には、成長および枝肉形質等に大きな影響を与える QTLが集中して検出
4
a
，
b
)。成長形質については 7
3cM付近に離乳時から 215日齢までの 1日
された(表 2・4、図 2
平均増体重 (ADG)および 215 日体重に関与する QTLが位置づけられた。それぞれの F値は
3
6
.
6
9および 4
0
.
2
2、相加的効果は3
8
.
2
5およびー7
.
3
6とイノシシ由来のアリルが負の効果を示
.
1
8および 0
.
1
9と比較的大きい影響をもっている。枝肉形質については、 73cM
し、寄与率は 0
にと体長、 67cMに背腰長 1
1および 58cM付近に LM面積に関与する QTLが位置づけられた。
9
.
6
7、4
7
.
6
8および 1
5
.
0
3、相加的効果は同じくいずれも -3.
38、2
.
5
6
それぞれの最大 F値は 4
および-0.
9
6 と負であり、寄与率は 0
.
2
3、0
.
2
3および 0
.
0
6であった。また、腹式呼吸の有無
b
d
o
m
i
n
a
lb
r
e
a
t
h
i
n
gs
c
o
r
e(ABS)の QTLも SSC4セントロメアの 84cM
を観察により評価した a
付近に位置づけられた。 ABSの F値は 1
2
.
8
6、寄与率は 0
.
0
8となり、検出された QTLにおけ
るイノシシ由来のアリルの効果は、腹式呼吸と正の関係が認められた。
成長および枝肉形質に関与する QTLの最大 F値は 73cM近傍に集中するが、 60cM付近か
ら高い値を示し、グラフの形状は台形を呈している。また、 73cM付近を頂点とするグラフ
は
、 73cM付近以降低下し、 83cM付近を底値として再び 93cM付近を頂点とする形状を示
した。この領域には成長に関わる QTLが複数ある可能性があると考えられる。一般的な家畜
ブタの成長は、初期において体重の増加に比べ体長の増加が大きく、骨格、筋肉が成長する
が、成熟すると脂肪の蓄積が多くなり、体重の増加に比べ体長の増加は小さくなる。徳島イ
ノブタ家系は日齢を一定にして各種表現型を測定しており、その日齢においては比較的成長
の遅いイノシシにおいても体長の増加が大きい。従って、体躯の長さと体重の増加に大きな
相関がある。一方で、と体の長さに関与する QTLが検出された SSC1には、何ら体重により
1
9
計測される一日あたり増体重 (ADG) 関連の QTLは検出されなかった。これらのことより、
SSC1qの QTLは、椎骨数すなわち骨格にのみ関与する遺伝子が原因と推察されるが、 SSC4
の QTLは骨格、筋肉、脂肪を含め各組織の発育速度に関与する遺伝子の効果が原因であるこ
とが示唆された。
SSC4 には、体構成組織の成長および枝肉形質等に関わる多くの QTLが報告されている
d
e
r
s
s
o
nら
， 1
9
9
4
;M
a
r
k
l
u
n
dら
， 1
9
9
9
;B
i
n
kら
， 2
0
0
0
;B
i
d
a
n
e
lら
， 2
0
0
1
;Malek ら
， 2
0
0
1
b
;
(An
， 2
0
0
2
)。その中でヨーロッパイノシシと大ヨークシャーの交雑家系を用いた
Wimmers ら
e
r
s
s
o
nら(
1
9
9
4
)による報告では、 SSC4に一日あたり増体重、背脂肪厚、小腸長等の形質に
And
関わる QTLを位置づけているが、本研究において検出された QTLの位置は彼らの報告より、
少し後方に位置している。
SSC4の QTLは後述する SSC7および SSC8の成長に関与する QTLのグラフに比べて、限
局した領域をピークとせず、ブロードな F値のグラフとなった。そのため SSC4には、成長
に影響する複数の QTLの存在が示唆された。一方、成長に関して最大の F統計量を示す領域
3cMには腹式呼吸スコアに関する QTLを位置づけられた。該当す
よりも 5cM程度後方の 8
る QTLにおけるイノシシ由来のアリルの効果は、腹式呼吸とポジティブな関係にあった。ま
た、腹式呼吸の原因としてマイコプラズマによる肺炎が疑われるが(
3
2参照)、マイコプラズ
G
u
e
r
r
e
r
o，1
9
9
0
)。また、それ以外の原因に
マ性肺炎は成長を阻害することが報告されている (
よる肺炎によっても、生産性が劣る (
R
o
b
e
r
t
sとAl
mond2
0
0
3
)。これらのことから、 1つの仮説
として、 SSC4に検出された増体形質に関わる QTLの中には、増体に関与する QTLに近接す
る位置に肺炎抵抗性あるいは感受性に関与する QTLが存在し、肺炎への擢患が増体を抑制し、
SSC4のピークはブロードになったとも考えられる。肺炎を引き起こす抗原に対する抗体価に
関与する QTLの存在についてはいくつかの報告があるものの、発症に関与する QTLは報告
E
d
f
o
r
s・
L
i
l
j
aら
，1
9
9
8
)。また、分子生物学の家畜選抜に果たす役割として、抗病
されていない (
性の遺伝的改良すなわち抵抗性育種は 1つの重要な課題であることから、今回検出された
QTLについては、 DNAマーカーアシストイントログレッションにより世代を更新した家系の
中で詳細な検討を行う予定である。
333
)SSC5
・
・
SSC5には、背脂肪厚および成長に関わるゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLが検出
された(表 2
4、図 2
5
)。背脂肪厚および腰脂肪厚の最大 F値はともに 1
9cM付近に位置づけ
られ、それぞれ F値は 1
9.
49および 1
4
.
0
5、相加的効果は 0.
21および 0
.
2
0、寄与率は 0
.
0
6お
.
0
5であった。両 QTLにおけるイノシシ由来のアリルの効果は背脂肪厚を厚くする効果
よび 0
1
5日体重の F値は 9
.
8
7および 9
.
0
6、相加的効果はー1
8
.
8
3
として検出された。一方、 ADGおよび 2
および-3.
46、寄与率はともに 0
.
0
5であった。このことは、イノシシと大ヨークシャーでは体
20
構成組織の発育にかかわる遺伝子に明確な差異があることが明らかとなった。
334
)SSC7
・
・
SSC7には、 60cM付近で最大の F値となるゲノムワイズレベルで有意性を示す成長および
)。
枝肉形質に関与するゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLが検出された(表 2・4、図 2・6
0
.
5cMにおいて認められ、
増体形質については ADGおよび 215日体重の最大 F値はともに 6
.52および 1
8
.
8
3、相加的効果は3
2
.
2
7および5
.
8
7、寄与率は 0
.
1
1および
それぞれ F値は 21
0
.
1
0であった。また、枝肉形質についてはと体長および背腰長 1
1の最大統計値はともに 5
9
.
5
9
.
0
4および 1
9
.
3
9、相加的効果は-2.
4
9および1
.
8
9、
cMに位置づけられ、それぞれ、 F値は 1
.
1
0および 0
.
1
1となった。これら 4つの QTLは非常に近接した領域に存在する可
寄与率は 0
能性が統計量から推察され、尤度のグラフも同様の形状を呈した。従って、 SSC4同様、増体
に関与する QTLが枝肉の長さにも多面的に関与するため検出されたと考えられる。 SSC7に
R
o
h
r
e
rと K
e
e
l
e
は、成長、と体長および背脂肪厚等に関与する QTLが多数報告されている (
1
9
9
8
a
;Wangら
，1
9
9
8
;B
id
a
n
e
lら
，2
0
0
1
;N
e
z
e
rら
，2
0
0
2
;Evansら
，2
0
0
3
)。その多くは、本研究と
同じ TNFマーカー付近に位置づけられている。 TNFマーカーはブタの主要組織適合抗原複合
s
w
i
n
e1
y
m
p
h
o
c
y
t
i
ca
n
t
i
g
e
n
)のクラス田領域内に位置づけられており (
C
h
a
r
d
o
nら
，
体である SLA(
1
9
9
9
)、SLAは免疫機能を支配する主要な遺伝子の 1つとして研究の対象とされる (
G
o
n
z
a
l
e
z
，1
9
9
2
;F
o
r
t
y
nら
，1
9
9
4
)一方で、 SLA遺伝子型と繁殖成績、背脂肪厚、増体等との相
J
u
a
r
r
e
r
oら
R
o
t
h
s
c
h
i
l
dら
，1
9
8
6
;J
u
n
gら
， 1
9
8
9
;Wangら
，1
9
9
8
;B
i
d
a
n
e
lら
，2
0
0
1
)。
関関係が報告されている (
しかしながら、戻し交配家系における SLA近接領域の組換えによるハプロタイプと成長の相
関解析による最近の報告では SLA領域を含む 20cM程度の QTL領域から SLA領域を除く数
cM程度後方に QTLは限局された (Demeureら
，2
0
0
5
)。本研究においても、成長に関わる QTL
の最大統計量が示された位置は TNFマーカーよりも 6cM程度後方であり、 Demeureら(
2
0
0
5
)
の報告した責任遺伝子の関与が示唆された。
3・3・5
)SSC8
SSC8pテロメアには、 1
0cM付近で最大 F値を示し、近接した領域に成長および枝肉形質
4、図 2・7
)。増体形質に
に関与するゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLを検出した(表 2
0cMおよび 1
1cMに位置づけられ、それ
ついては ADGおよび 215日体重の最大統計値は 1
5
.
9
5および 1
6.
49、相加的効果は2
8
.
1
3および5
.
6
6、寄与率はともに 0
.
0
8であ
ぞれ、 F値は 1
1の最大統計値は 8cMおよび 11cMに
った。また、枝肉形質についてはと体長および背腰長 1
6
.
9
9と 1
1
.59、相加的効果は2
.
2
6と-1.48、寄与率は 0
.
0
9な
位置づけられ、 F値はそれぞれ 1
.
0
7であった。 SSC8には、発育初期の成長速度および ADGの QTLが既に多数の研
らびに 0
M
a
l
e
kら
，2
0
0
1
b
;Q
u
i
n
t
a
n
i
l
l
aら
，2
0
0
2
;E
v
a
n
sら
，2
0
0
3
)。その中
究者により位置づけられている (
u
i
n
t
a
n
i
l
l
a ら(
2
0
0
2
)は、梅山豚と大ヨークシャー交雑家系を用いた QTL解析の結果、
でも Q
21
SW905"'SWR1101聞に ADG関連の QTLを検出している。彼らの結果は、今回の解析では
SW905"'SW933の領域に相当することから、同一の QTLであることが示唆された。
3・3
6
)SSC14
SSC14には、 2
5cM付近で最大 F値に達し、ゲノムワイズレベルで有意性を示す背腰長 1
に関与する QTLが検出された(表 2
4、図 2
8
)
0 F値は 1
0.
2
2、相加的効果は-1.08、優性効果
9で寄与率は 0
.
0
6であった。また、同じ位置には s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を示すと体
は1.1
F値 =7.
4
7，
a=
1
.1
9，
d=
1
.39，
PVE=
0
.
0
4
)。これらの QTLは共に優性
長の QTLも検出された (
効果が高く、完全優性で、あった。本領域には椎骨数および成長関連の QTLは全く検出されず、
SSC14の QTLは、椎骨数および成長以外の要因により体躯の長さを調節する遺伝子の存在が
示唆された。
3ふ 6
)SSC15
SSC15セントロメアおよび、SSC15qテロメアには、それぞれ背腰長 1に関与するゲノムワイズ
レベルで有意性を示すQTL
を検出した(表3
2、図 2
9
)。最大統計量を示す5
2
.
8cMおよび87.
4cM
のF値は、それぞれ9
.
7
9および 1
0
.
3
7、相加的効果は-1.2
1および-1.36、優性効果は 0.
4
7および
1
.29、寄与率はともに 0
.
0
6であった。また、背腰長 1と類似のグラフのカーブがと体長、 ADG
、
215日体重においても認められた。ゲノムワイズレベルに最も近い 2
1
5日体重の統計量は、前
方領域で42cM、F値 =6
.
6
5、a=
3
.
0
9、d=
1
.20、PVE(
P
h
e
n
o
t
y
p
i
cV
a
r
i
a
n
c
eE
x
p
l
a
i
n
e
d
)=
0
.
0
4、
後方領域で 90.
4cM、F値 =7
.
8
1、a=
-4.
0
6、 d=
1
.77、PVE=
0
.
0
4であった。これらのことよ
り
、 SSC15において検出された体躯の伸びに関わる QTL
は、成長に関連する QTL
であることが
u
g
g
e
s
t
i
v
eではあるがADG
および背
示唆された。 SSC15には、成長および枝肉形質については s
が位置づけられている(An
d
e
r
s
s
o
nら
，1
9
9
4
)。彼らはADG
のQTL
を64cM
付近に
脂肪厚関連 QTL
位置づけたが、
DNAマーカーの情報を記述していないため、今回の解析による連鎖地図上の
正確な位置は特定できなかった。
第 4節 要 約
成長、枝肉形質および抗病性に関する全 1
1形質を QTL解析し、そのうち 1
0形質に関与す
る 5%ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLを 28個決定した。また、 22個の QTLは 1%
ゲノムワイズレベルの有意性が認められた。これらの QTLは SSC1，SSC4、SSC5、SSC7、
SSC8、SSC14および SSC15の 7染色体上の 1
0カ所の領域に位置づけられた。これら、生産
性に関与する QTLにおけるイノシシ由来のアリルの効果は脂肪蓄積を除き、全て負の効果と
して検出された。特に、 SSC4、SSC7及び SSC8の QTLは成長に関してイノシシ由来のアリ
ルが大きな負の効果を示す結果が得られており、イノシシ遺伝子の導入時には特に排除する
必要がある。
22
本家系では肺の腹式呼吸の有無に関する QTLも検出できた。腹式呼吸は肺炎の指標として
重要な挙動であり、呼吸器系の抗病性に関する QTLの検出は、これまで全く報告されていな
いため、全く新しい知見となる可能性がある。腹式呼吸に関わる QTLは SSC4の 80cM付近
に位置づけられたが、該当領域には成長に関する大きな QTLのピークも存在しており、その
ピークの一因の可能性も否定できない。今後、大ヨークシャーに戻し交配を行い、 SSC4がイ
ノシシ由来のアリルからなる個体問の交配実験により QTLの確認を行うとともに、肺炎に関
わる QTL付近で組み替えを生じた個体間の交配実験により QTLの存在領域を狭め、将来の
抵抗性育種への発展の一助としたい。
2
3
表2
4
. Q工L解析結果
効果 b
ゲノムワイズ a M盆
旦
旦o
s
i
t
i
o
n
T
r
a
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5%
ADG(
g
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I
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)
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c
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c
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ABSスコア
c
a パーミュテーションテストによるゲノムワイズ
5%および 1%レベル F値 の 闇 値 ( 反 復 数 =
1
0
0
0
)
b
C
日本イノシシと大ヨークシャーのアリルを比較した時、 a:相加的効果、 d:優性効果
最大 F値を示す位置(センチモルガン)
dpVE:表現型の分散における QTLの割合(寄与率) eABSスコア:腹式呼吸スコア
24
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x軸は連鎖地図の位置、
Y
軸には F値を示した。企は DNAマーカーの位置を示し、実線は 1%ゲノムワイズレベル、点
線は 5%ゲノムワイズレベルを示す(ゲノムワイズレベルは形質によって異なるが各形質の閲
値の平均値を示した)。
2
9
第 3章
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を用いた QTL解析;筋線維および肉質形
質
第 1節 緒 言
ブタは、欧米を中心に成長、産肉性および、繁殖性等の生産性に関わる経済形質について統
計的手法を用いた育種選抜により大幅に改良されてきた(第 1、2章参照)。一方で近年欧米で
は肉質に劣る個体の増加が問題となり、極端な赤肉率の追求との関連性が指摘されている
(Morganら
， 1
9
9
4
;C
i
s
n
e
r
o
sら
， 1
9
9
6
;P
l
a
s
t
o
wら
，2
0
0
5
)。一方、日本では消費者の要望に応える
ため、各地で飼養方法、品種等を工夫した銘柄豚の生産が盛んに行われているが、本質的に
差別化が図れる肉質を再現性良く生産可能となる肉豚生産技術の開発が待ち望まれている
(
第 1章参照)。ブタにおける統計学的な手法を用いた遺伝的な肉質の改良は長期にわたる選抜
世代を重ねる必要があるため時間がかかることから、分子生物的手法を用いた新しい育種選
9
9
0年代に入り本格的に行われるようになった。ハロセン麻酔の感受性
抜技術の開発研究が 1
P
S
S
)の原因遺伝子がリアノジンレセプター遺伝子
により診断していたブタストレス症候群 (
(
R
Y
R
1
)の点突然変異であることが決定されたのも 1990年代初頭である (
F
吋i，1
9
9
3
)
0 RYRlの
突然変異は脂肪を消費して赤肉率を高める効果があり選抜時に有利に作用することから遺伝
9
8
6
)。また、突然変異型 RYRlを保有す
子が蓄積されたと考えられている (Webbと Simposon1
る個体は PSE肉と呼ばれる肉色が淡く、しまりに欠け、ドリッフロスの多い著しく劣る肉質
を高頻度で発生することが問題となる (
C
h
e
a
hら
， 1
9
9
5
)。また、ハンフシャーに特異的に存在
し、加工時に生産収量が 6%
程度低くなる不良肉質(
R
l
V
)の原因遺伝子が A
M
P
a
c
t
i
v
a
t
e
dp
r
o
t
e
i
n
k
i
n
a
s
e gamma s
u
b
u
n
i
t (PR
κ4G3)の点突然変異によることが 2000年に決定された仰1ilan ら
，
2
0
0
0
)
0 PSSおよびRlVともに経済的損失が大きいことから分子生物学のツールが十分に整備
されていない時代から遺伝学的あるいは生化学的な研究が行われてきたことが遺伝子決定の
C
h
r
i
s
t
i
a
n，1
9
7
2
;E
i
k
e
l
e
n
b
o
o
mと Sybesma，1
9
7
4
;LeRoyら
， 1
9
9
0
;d
eV
r
i
e
sら
，
要因と推察される (
1
9
9
8
)。また、これらの例は単一遺伝子座が量的形質に多大な影響を与えることも遺伝子が決
定された要因と考えられる。しかしながら、多くの肉質に関与する遺伝子はそれぞれの効果
は小さく、互いに作用しながら肉の品質を決定していることが推察され、明確に形質の分離
が図られた実験家系を用いた QTL解析が遺伝子の位置および効果の特定に重要となる。さら
に本研究の目的は肉質の改良であり、改良を目的とする系統よりも優れた効果の遺伝子を持
つ系統との交雑家系の造成が必要となる。
G
e
r
b
e
n
sら
，
現在、ブタの肉質に関わる QTLの位置および効果について多数報告されている (
2
0
0
0
;R
a
t
t
i
n
kら
，2
0
0
0
;G
r
i
n
d
f
l
e
kら
，2
0
0
1
;Malekら
，2
0
0
1
a
;O
v
i
l
oら
，2
0
0
2
;E
v
a
n
sら
，2
0
0
3
;S
a
t
oら
，
2
0
0
3
)。しかしながら、肉質に関する QTLの報告は 2004年の時点で成長および産肉形質の約
30
900個に比べ約 1
2
0個と少ない (
h
t
t
p
:
/
/
w
w
w
.
a
n
i
m
a
l
g
e
n
o
m
e
.
o
r
g
!
QTLdb/)。成長等の形質は測定が
容易であることを考慮してもその差は大きく、肉質に関わる QTL検出の困難さが推察される。
骨格筋から肉への変換は、屠殺後の筋肉代謝が関与した多くの生化学的なプロセスを経るた
， 2
0
0
5
)。さらに屠殺前、屠殺後の環境要因を受けやすく、個体
め、要因が複雑となる (Ryuら
問の環境要因を除くことが困難なことも QTL解析を複雑なものとしている。
世界的に育種改良の標的となるのは筋肉の中でも骨格筋である。骨格筋は筋線維と間質に
よって構成されており、間質には結合組織、血管、脂肪組織等がある。筋線維は組織化学的
な代謝特性により大きく 3 種類の筋線維型に分類され (Brooke ら
， 1
9
9
7
)、収縮特性である
S
l
o
w
T
w
i
t
c
h
O
x
i
d
a
t
i
v
e、F
a
s
tT
w
i
t
c
h
G
ly
c
o
l
y
t
i
c
O
x
i
d
a
t
i
v
eおよび F
a
s
t
T
w
i
t
c
h
G
l
y
c
o
l
y
t
i
c筋線維が
それぞれに対応する。主に SlowT
w
i
t
c
h
O
x
i
d
a
t
i
v
e な特徴を持つ筋線維は I型
、 F
a
s
tT
w
i
t
c
h
G
l
y
c
o
l
y
t
i
c
O
x
i
d
a
t
i
v
eな特徴を持つ筋線維は l
I
A型および F
a
s
t
T
w
i
t
c
h
Gl
y
c
o
l
y
t
i
cな特徴を持つ筋
線維は I
I
B型として分類される(星野， 1
9
9
0
; 鈴木， 2
0
0
0
;P
i
c
a
r
dら
， 2002)01型および l
I
A型筋線
I
B型筋線維に比べ多量に貯
維は好気的代謝を行うために必要な酸素をミオグロビンとして I
I
B型筋線維は嫌気的代謝に必要なグ
蔵しており、赤色を呈すため赤色筋と呼ばれる。一方、 I
リコーゲンを I型筋線維に比べ多量に貯蔵しており、赤色筋に対し白色を呈すことから白色
9
8
5
)。骨格筋の構成要素である筋線維は生体時のみならず、屠殺
筋と呼ばれる(鈴木と玉手， 1
後における筋肉から肉への変換に大きく影響することから、肉質を決定する重要な要因であ
る(
B
r
o
o
k
eと K
a
i
s
e
r
，1
9
7
0
;E
s
s
e
n
・G
u
s
t
a
v
s
s
o
nら
，1
9
9
4
;K
a
r
l
s
s
o
nら
，1
9
9
9
)。筋線維と肉質の関係に
ついても研究が行われ、 ドリップロス、 pH、グリコーゲン含量等との相関が多数報告されて
いる (
E
s
s
e
n・G
u
s
t
a
v
s
s
o
n，1
9
9
3
;K
a
r
l
s
s
o
nら
，1
9
9
9
;E
g
g
e
r
tら
，2
0
0
2
;Ryuら
， 2005)。さらに I型およ
びI
I
B型筋線維を多く持つ筋肉ほど食味に優れるということも示唆されている(鈴木， 2
0
0
0
;渡
漫
， 2
0
0
3
)。また、筋線維は同様の飼養条件における各筋線維型の変化は小さく、屠殺前後の
K
a
r
l
s
s
o
nら
， 1
9
9
9
)。これらのことより環境誤差が小さく、さらに肉
環境の影響も受けにくい (
質の指標となる筋線維の組織化学的性質は QTL解析の対象形質として適しており、一般的な
肉の理化学検査と併せて測定することで、筋線維と肉質の関連性について考察することも可
能と考えられる。さらに、 QTLが検出された場合、筋線維の分化、形成等を支配する遺伝子
について注目すれば良いため、他の肉質の指標と比べ候補遺伝子解析が比較的簡易なことが
予測される。
成長の改良を目的として育種選抜された系統は、筋線維直径の拡大および白色筋線維割合
P
a
l
eS
o
f
tE
x
u
d
a
t
i
v
e
)になりやすい (
R
e
i
n
e
rら
， 2002)。従って、
の増加を招き、結果として PSE(
西洋種における筋線維型割合は品種間あるいは系統問の差異はあるものの改良されてない品
種に比べてその差異は小さい (
E
s
s
e
nG
u
s
t
a
v
s
s
o
n
，1
9
9
3
)。ヨーロッパイノシシは改良されたブタ
・
E
s
s
e
n
G
u
s
t
a
v
s
s
o
nとLi
ndholm，1
9
8
4
;
に比べ赤色筋線維の割合が多く、逆に白色筋線維が少ない (
31
Solomonと West，1
9
8
5
;W
e
i
l
e
rら
， 1
9
9
5
)。また、日本イノシシにおいてもヨーロッパイノシシ
0
0
3
)。日本イノシシは、人為的改
と同様に赤色筋線維の多いことが報告されている(高山ら， 2
良を受けておらず、産子数、産肉性、成長等の生産性はブタに比べて著しく劣る。しかし、
その肉は牛肉様の濃い赤色を呈し、・保水性が高く、野趣あふれる独特の風味が特徴で、高級
品として扱われる (Murakamiら
， 2
0
0
1
; 久家， 2
0
0
2
)。また、栄養学的にも低脂肪で遊離アミノ
0
0
2
)
。さらに、日本イノ
酸にタウリン、カルノシンを多く含むことが報告されている(久家， 2
，2
0
0
1
)、商業ベースのブタの改
シシは遺伝的にヨーロッパイノシシと離れており (Okumuraら
良には用いられておらず、肉質に関与する有用な遺伝資源を保持していることが期待される。
本研究は、肉質において明確に差別化される豚肉の安定供給を図るため、有用な遺伝資源を
日本イノシシに求め、筋線維および肉質に関与する QTLの位置および効果を明らかにするこ
とを目的とした。
第 2節 材 料 お よ び 方 法
2
1
)資源家系の造成
2・1・1
) 資源家系は第 1章と同一である。
2
2
)形質の測定
肉の理化学形質、物性形質および組織化学形質について 24種類の胞における表現型の測
定を実施した。表 2・1にそれぞれの調査数、平均値および標準偏差を示した。形質の中には、
形質測定途中に予備的な QTL解析の結果より、測定を中止した形質、あるいは逆に測定を開
始した形質もあり、個体数の少ない形質もあった。
)肉の理化学形質
2・2・1
pH:ニ一ドルタイプの電極(I
SFET電極，堀場)を直接胸最長筋に差し込んで測定した。
ヘマチン含量:アセトン塩酸法により測定した(H
o
r
n
s
e
y
，1
9
5
6
)。すなわち、ミンチにした最
長筋を 2g秤量して 50mlの遠心管に取り、 8.6mlのヘマチンと 0.
2mlの塩酸を加え、ヒスコ
P
h
y
s
c
o
t
r
o
nNSδ1K
，マイクロテック)により、 10000rpmで 40秒間ホモジナイズした。
トロン (
5分間遠心分離し、上清をフィルターで漉過し、分光光度計 (U・2000，
振倒撹枠後、 1700xgで 1
日立製作所)により、 512nmの波長の吸光度を測定した。ヘマチン含量は次式により求めた。
5
1
2nm)x0.
35x1
0
0
。
ヘマチン含量=吸光度(
:
1 クロロホルムメタノール混液により風乾脱脂し、 DDM
コラーゲン含量:ミンチ肉を 2
0
1
0Cで 24時間加水分解し
(
d
r
i
e
dandd
e
f
a
t
t
e
dm
a
t
t
e
r
)を調整した。次に DDMに 6NHClを加え 1
た試料を脱塩酸後中性化し、 Bergmanと 1
ρ
x
l
e
y
(
1
9
6
3
)の方法に従ってヒドロキシプロリンを定
量し、 7.
2
5を乗じて求めた。加熱溶解コラーゲンは H
i
l
l
(
1
9
6
6
)の方法に準じた。
筋肉内粗脂肪含量:ソクスレーの方法により測定した。
32
全糖:S
e
i
f
e
r
tら(
1
9
5
0
)のアンスロン硫酸法に準じて測定した。すなわち、ミンチ肉を 2g秤
量し、 5%トリクロロ酢酸溶液 1
0mlを加え、ホモジナイズした。ホモジナイズ後、遠心分離
による上清を別の容器にとり、再度、上述の操作を繰り返し上清を集め、ディスミックフィ
ルターにより漉過したものを前処理液とした。次に、十分に冷却したアンスロン硫酸溶液
0
(0.2%アンスロン，75%硫酸溶液)
5mlの中に前処理液 0
.
5mlを慎重に加え、激しく浸透し、 95
0分間加熱、十分に冷却した後吸光度 (
6
2
0nm)を測定し、グルコースの検量線を基に全
Cで 1
糖含量を求めた。
2
2・2
) 肉の物性形質
肉色:最長筋をカットした直後、色彩色差計 (CR
・2
00，ミノルタ)により、 M
i
n
o
l
t
aL*、M
i
n
o
l
t
a
fおよび M
i
n
o
l
t
ab
*として計測した。 L*は、明度を表し、数値が高いと自くなり、 a
*および、
b
*は色度を表し、それぞれの色度の数値が高くなるにつれ、赤色度および黄色度が高くなる
(泉本， 1
9
9
1
)
0 PCS(
P
o
r
k∞l
o
rs
t
a
n
d
a
r
d
)は
、 6段階からなる肉色の標準模型 (
1が明るく、 6が濃
N
a
k
a
iら
，1
9
7
5
)。
紅鮮色を示す)を用い、視覚により色を決定した (
W
i
e
r
b
i
c
h
k
iと
保水性および伸展率:遠心法および加圧法の 2種類の手法により測定した (
D
e
a
t
h
e
r
a
g
e，1
9
5
8
;I
r
i
eと S
w
a
t
l
a
n
d
，1
9
9
2
)。遠心保水性は、あらかじめビーズを入れた 200mlの
0mmxl
O
m mx5mmに整形した肉片をナイロンメンブレンフィル
遠沈管に筋線維に沿って 1
ターに包み、上述のビーズの上にゆっくり置いた。遠心機により 2100xg、30分間遠心分離
し、肉片の遠心前と遠心後の重量比により遠心保水性を算出した。加圧保水性は、遠心保水
性と同様の肉片を浦、紙の上に載せ、プラスチックフレート聞に 35 k
g
/
cm2 で 1分間加圧し、
漉紙に広がった肉片の面積、穆み出した肉汁の面積、肉片重量等から次式により算出した。
(
1ー[肉汁面積 (cm2)ー肉片面積(cm2)]x9.
4
7/ 肉重 (
m
g
)
)x100(%)
尚、肉片および肉汁面積は画像解析ソフト(As
p
e
c
t
，三谷商事)により計測した。伸展率は、
加圧保水性測定時に求めた肉片面積と肉片重量の比率により求めた。
加熱損失率および圧搾肉汁率:ロースに直角に最長筋を厚さ 2.5cmに整形した肉片をビニ
C の温湯中に 1時間保持後、 30分間流水中で保持し、加熱前後の肉重
ールバックに入れ、 700
の比率により算出した。圧搾肉汁率は、加熱損失測定後の肉を筋線維に沿ってlOmmxl
Om m
2
x5m mの肉片を整形し、整形した肉片を不織布で挟み、 35k
g
/
cm
で 1分間加圧し、加圧前
後の肉の重量比により求めた。
明断力価:加熱損失測定後の肉より筋線維に沿って直径 12mmの円筒ナイフを用い、円筒
a
r
n
e
r
B
r
a
t
z
l
e
r勇断力価計により求めた。
状に肉を切り取り、 W
肉水分:細切した肉を 1
0
00
C で 24時間乾燥して、前後の肉の重量比により求めた。
2
23
) 肉の組織化学形質
・
第 7胸椎部よりサンプリングした最長筋を最長筋に対し直角に 5"'7mmの厚さに切り出し、
33
切り出した肉片を脊椎側から内部、中心部、外部として 3等分した。それぞれの肉片を、 O
.C
.
T
∞mpound(サクラ精機)を用いて 3x4cm角の漉紙に貼り付け、ドライアイスーイソペンタン
により凍結し、凍結切片作成時まで-8
00C の冷凍庫に保存した。凍結切片の作成はクリオス
PSコートされたスライドガラスに
タット (CMI850，ライカ)を用い、 8μmに薄切した切片を A
貼り付けた。染色は Brookeと K
a
i
s
e
r
(
1
9
7
0
)の方法を一部変更して行った。すなわち、アルカ
0.
5
5
)で 1
0分処理した後、基質としてAr
Pを含む反応液に 1
0分間浸漬し、
リ性の前処理液(pH1
塩化コバルト、硫化アンモニウムによる一連の染色を行った。染色の結果、最も濃く染まる
筋線維を 1m型、薄く染まる筋線維を I型、それらの中間を l
I
A型に分類した(図 3
-1
.a
"
'
c
)
。
染色したスライドガラスを 2倍の対物レンズを用いて顕微鏡写真(顕微鏡本体: ECLIPSE
E・600，ニコン、デジタルカメラ :DXMI200，ニコン)を撮影し、画像解析ソフト (
W
i
n
r
o
o
fと Mac
，三谷商事)により 3種類の筋線維の分類と面積を測定した。各型筋線維数割合 (Number
s
c
o
o
p
e
、 1スライドガラスについて 659個から 4176個の筋線維を計測し、
o
fF
i
b
e
rP
r
o
p
o
r
t
i
o
n
:NFP)は
各筋線維型の 1
0
0分率を示した。各型相対面積割合(
R
e
l
a
t
i
v
eo
fF
i
b
e
rP
r
o
p
o
r
t
i
o
n
:RFP)は 1胸最
長筋につき 90個以上の各型筋線維型の面積を求め、筋線維数割合を乗じた割合で算出した。
筋線維数は、次式により算出した。
筋線維数=((LM面積(u
m2)x1型 RFA)/I型平均面積(u
m2))+(LM面積いm2)xl
I
A型 RFA)/
m2)+(LM面積(u
m2)XUB型 RFA)/UB型平均面積(u
m2)。
l
I
A型平均面積(u
5
5の ATPase染色による顕微鏡写真(対物レンズx4)。左上の赤線は
図 3・l.a前処理液の pHlO.
500μmのスケールを示す。最も濃く染まる筋線維を I
I
B型、薄く染まる筋線維を I型、それ
らの中間を IIA型に分類した。
34
図 3・l
.b前処理液の pHlO.
5
5の ATPase染色による顕微鏡写真(対物レンズx
2
)。左上の赤線は
500μmのスケールを示す。
.c前処理液の pHlO.
5
5の ATPase染色による顕微鏡写真(対物レンズx
2
)。左上の赤線は
図 3・1
500μmのスケールを示す。
3
5
第 3節 結 果 お よ び 考 察
31
)各表現型の測定
・
各表現型の平均値、分散分析結果を表 3
1 に示した。ヨーロッパイノシシ及び日本イノシ
シの I型及び l
I
A型筋線維割合はブタに比べて高いことが報告されており (
E
s
s
e
n
G
u
s
t
a
v
s
s
o
nと
L
indholm，1
9
8
4
;Solomona
n
dWest，1
9
8
5
;W
e
i
l
e
rら
，1
9
9
5
; 高山ら， 2
0
0
3
)、本研究に用いた F2に
おいても従来の報告にあるイノシシとブタの中間値程度と予測された。しかし、本資源家系
の F2における I型
、l
I
A型及び I
I
B型筋線維の本数割合は、それぞれ 1
1
.6%、15.1%及び 73.3%
となり、ブタとよく似た表現型を示した。筋線維は、運動等の環境要因により筋線維の置換
P
e
t
t
ea
n
dS
t
a
r
o
n，
2
0
0
1
;F
lu
cka
n
dH
o
p
p
e
l
e
r
，
2
0
0
3
)。採食、外敵か
が生じることが報告されている (
らの逃亡、繁殖のために絶えず移動を強いられるイノシシは、それら後天的な要因により、
I
B型から I型及び l
I
A型に置換
筋肉をより酸素依存型エネルギー代謝を行う必要性に応じて I
した可能性も考えられる。また、イノシシの個体聞に存在する筋線維割合の多様性も否定で
きない。
肉の理化学形質、物性形質および組織化学形質における主な相関係数を表 3
2 に示した。
pHは保水性、伸展率、水分率、圧搾肉汁率と正の相関、加熱損失率、全糖含量、 M
i
n
o
l
t
aL*
値
、 M
i
n
o
l
t
ab
*値と負の相関がみられた (
P
<
0
.
0
1
)
oM
i
n
o
l
t
aL*値と M
i
n
o
l
t
ab
*値は、ともに加熱
損失率、全糖含量と正の相関、 pH、保水'性、伸展率水分率、圧搾肉汁率、 PCSと負の相関が
i
n
o
l
t
aa
*値は、ヘマチン含量および PCSと正の相関、遠心保水性と負の相闘がみら
みられ、 M
れた (
P
<
0
.
0
1
)。これらの結果より、 pH は多くの重要な肉質の指標と相関関係があり、高いほ
i
n
o
l
t
aL*および M
i
n
o
l
t
ab
*値は pHと高い
ど優れた肉質を呈することが示唆された。また、 M
相関関係にあり、両形質ともに値が低いほど優れた肉質を呈することが示唆された。組織化
学形質と理化学および物性形質では I型 NFPとヘマチン含量、 PCS、
M
i
n
o
l
t
aa
*値と正の相関、
M
i
n
o
l
t
aL*値と負の相関がみられ、 l
I
A型 NFPと保水性、ヘマチン含量、 M
i
n
o
l
t
aa
*値とは正
i
n
o
l
t
aL*値とは負の相関がみられた (
P
<
0
.
0
1
)
oI
I
B型 NFPは I型 NFPおよび I
I
A型
の相関、 M
NFP とは逆の方向の相関関係がみられた。これらのことより、筋線維と他の形質との相関は
pH、M
i
n
o
l
t
aL*および M
i
n
o
l
t
ab
*値に比べ低い係数であるが、 I型筋線維および I
I
A型筋線維
の割合が多いと優れた肉質になることが示唆された。
36
表 3・
1
. F2世代における各形質の表現型
効果 a
T
r
a
i
t
b
n
平均
SDC
性
'
産次
，%d
I型 NFP
351・
1
1
.6
2
.
6
n
s
*
*
I
I
A型 NFP
，%
351
1
5
.
1
3
.
2
n
s
*
*
I
I
B型 NFP
，%
351
7
3.
3
4
.
6
n
s
*
*
e
I型 RFP
，%d
342
8
.
1
1
.8
n
s
*
I
I
A型 RFP
，%
342
9
.
3
2
.
1
n
s
*
*
I
I
B型 RFP
，%
342
8
2
.
6
3
.
2
n
s
*
*
筋線維数
332 328547
62101
n
s
*
*
M
i
n
o
l
t
aL*値
353
41
.4
2
.
8
*
*
*
*
M
i
n
o
l
t
aa吋
直
353
1
0.
3
1
.2
n
s
*
*
お1
i
n
o
l
t
ab
*値
353
0
.
5
1
.1
*
*
*
*
pH
353
5
.
6
0
.
2
*
*
*
加圧保水性， %f
353
7
4
.
8
5.
4
*
*
*
*
遠心保水性， %g
326
68.
4
4
.
8
*
*
*
*
伸展率，%
353
2
3
.
0
2
.
6
n
s
*
*
加熱損失率，%
317
2
5
.
3
2
.
1
*
*
*
*
圧搾肉汁率，%
317
42.
4
2
.
0
*
*
*
PCSf
352
5
.
1
0
.
8
*
*
*
*
ヘマチン， mgl100g
300
5
.
8
1
.0
*
*
*
勇断力価， kg
209
2
5.
2
.
3
n
s
*
*
全糖， g
l
1
0
0
g
300
0
.
7
0
.
3
n
s
*
*
水分，%
353
7
4
.
0
1
.0
*
*
*
*
IMF
，%g
353
2
.
0
0
.
9
*
*
n
s
h
総コラーゲン， mglg
1
8
1
1
3
.
9
3
.
8
n
s
*
*
HSコラーゲン， m
g
l
g
'
1
6
1
1
.
3
0
.
7
n
s
*
*
コラーゲン比三 %
J
1
6
1
8
.
8
3
.
5
n
s
*
*
a 形質を測定した個体数、
b
C
F2は、生後 2
1
9
.
6
:
!
:9
.
0日でと殺し、各種形質を測定した。
性あるいは産次による効果ゾヘ P<0
.
0
1
;，
* P<0
.
0
5
;n
sn
o
ts
i
g
n
i
f
i
c
a
n
t
.
SD:S
t
a
n
d
a
r
dD
e
v
i
a
t
i
o
n
筋線維数割合)
dNFP:Numbero
fF
i
b
e
rP
r
o
p
o
r
t
i
o
n
(
eR
FP:R
e
l
a
t
i
v
ea
r
e
ao
fF
i
b
e
rP
r
o
p
o
r
t
i
o
n
(
筋線維相対面積割合)
37
PCS:PorkC
o
l
o
rS
t
a
n
d
a
r
d
(ブタ標準肉色模型:1-6段階で数値が高いほど濃暗赤色を示す)
f
gI
MF:I
n
t
a
r
a
m
u
s
c
u
l
a
rF
a
t
(
筋肉内粗脂肪含量)
hDDM中の総コラーゲン含量
iDDM中の加熱溶解コラーゲン含量
表 3・2
.
(HSコラーゲン/総コラーゲン)x100
J
F2世代における主な形質の相関係数
P
.
H
pH
M
i
n
o
l
t
aL* M
i
n
o
l
t
aa* M
i
n
o
l
t
ab
* I型 NFP l
I
A型 NFP I
I
B型 NFP
0
.
4
9
*
*
-0.
0
2
0
.
4
4
*
*
0
.
0
6
0
.
0
9
-0.
1
0
加圧保水性
0.
32
0
.
4
7
-0.
0
1
-0.
3
7
-0.
0
2
0.
21
-0.
1
4
仲展率
0
.
2
5
-0.
4
5"
-0.
1
1
-0.
3
7
0
.
0
9
0
.
1
6
0
.
1
7
遠心保水性
0
.
2
4
*
*
-0.
4
9
*
*
-0.
1
7
一
0.
4
1
*
*
-0.
0
2
0
.
1
8
*
*
0
.
1
2
水分率
0.
2
5事
*
0
.
1
9
-0.
0
6
-0.
2
7
*
*
0
.
0
4
0
.
0
5
0
.
1
2
0
.
0
9
0
.
3
6
*
*
0
.
1
1
ー0
.
0
6
-0.
0
2
加熱損失
本車
牢
-0.
2
3
*
珍
0.
41*
寧
件
圧搾肉汁
0
.
1
6
*
*
7
*
ホ
0
.
2
-0.
0
6
-0.
2
4
*
*
-0.
0
2
0
.
0
8
0
.
0
8
勇断力価
0
.
3
0
"
-0.
5
0
"
-0.
1
4
4
6
-0.
-0.
0
8
0
.
0
8
0
.
0
2
ヘマチン
0
.
1
4
0
.
2
8
0
.
6
2
*
0
.
3
0
0
.
3
7
*
*
全糖
-0.
5
7
0.
4
7
0
.
0
3
PCS
4
1
*
ホ
0.
-0.
6
7
叫
牟キ
0
.
49ホ
M
i
n
o
l
t
aL* M
i
n
o
l
t
aa
* 0
.
0
2
お1
i
n
o
l
t
ab*
0
.
4
4
*
*
牢
0
.
0
2
本
0
.
3
8
*
*
0
.
47
*
*
28
*
*
0.
0
.
7
5
0
.
1
4
材
0
.
1
4
0
.
7
5
0
.
3
0
0.
30
*
*
0.
29
*
*
-0.
0
5
0.
21*
-0.
2
4
取市
0
.
2
8孝
*
-0.
1
0
0
.
1
0
0
.
2
6
*事
-0.
2
3
*
*
0
.
3
0
*事
0
.
0
9
0
.
0
9
一
0
.
3
0
*
*
ホ
象
0
.
3
0
-0.
37
*
*
0
.
1
2
相関係数は F
i
s
h
e
rの Z 変換により有意性を検定した(**， P<0
.
0
1
;，
* P<0
.
0
5
)。
3・2)QTL解析
3および図 3
1から図 3・9に示した。筋線
ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLを表 3
維および肉質に関して全 24形質を測定し、 5%ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLは 12
形質に関与する 23個が検出された。そのうち、 7個の QTLは 1%ゲノムワイズレベルの有意
3カ所の領域に位置づけられた。加圧
性が認められた。これらの QTLは 9本の染色体上の 1
、 PCS、全糖含量、総
保水性、遠心保水性、伸展率、加熱損失率、圧搾肉汁率、 MinoltaL*値
コラーゲンおよび加熱溶解コラーゲンは、ゲノムワイズで有意性を示す QTLは検出されなか
った。検出された QTLのうち、筋線維に関わる形質は 15個で物性及び理化学形質の 8個に
比べて大きく上回っていた。しかし、筋線維の性質と肉質の重要な指標となる保水性、加熱
損失率等の表現型聞の相関は、 pH等の理化学形質に比べ低かった(表 3
2
)
0 pHは、その値に
38
よって直接的に保水性が変化することから (Hamm，1
9
6
0
)、保水性および、保水性により変化す
る形質である肉色等と高い相関がみられる。一方、と殺後の pHの低下はグリコーゲンが分解
した乳酸により引き起こされることから、と殺時の筋肉中のグリコーゲンレベルが pHを決定
する重要な因子となる。グリコーゲンレベルを決定する要因は遺伝的要素とそれ以外の環境
要因があるが、遺伝的要素を除いたと殺時のグリコーゲンレベルを一定にすることは困難で
ある。一方、筋線維は環境の影響を受けにくいことから、中長期的な肉質の改良に効果的で
あることが示唆された。以下、ゲノムワイズレベルの有意性が示された染色体について個別
に記述する。
3ふ 1
)SSC1
ゲノムワイズレベルで有意性を示す I型筋線維数割合 (NFP)に関与する QTLが SSC1の 97
cM付近に位置づけられた。また、近接する 99cMには s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの I型筋線維相対面
F値 =7
.
5
0，a=
-0.
5
6，
d=
-0.
1
6，PVE=
0
.
0
4
)。それぞれの F
積割合 (RFP)の QTLが検出された (
値は 1
0
.
2
5および 7
.
5
0、相加的効果は-0
.
8
8および-0.
5
6とイノシシ由来のアリルが負の効果
.
0
6および 0
.
0
4であった(表 3・3、図 3・1
)。さらに、これらの QTLの 20cM
を示し、寄与率は 0
程度上方となる 78cM付近には s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を示す総コラーゲン含量の QTLが
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルのコラーゲンに関与する QTLは
、 SSC9の 100cM付近
検出された。また、 s
.
1
5および 6
.
7
5、相加的効果は-1.
28および1.28と相反
にも検出された。それぞれの F値は 7
.
0
5であった。
する効果を示し、寄与率はともに 0
イノシシとブタとの交雑による F1 の肉質はブタよりも硬いことが報告されており
(Murakamiら
，2
0
0
1
)、イノシシは遺伝的に肉質が硬いことが推察される。一方、豚肉の硬さと
N
i
s
h
i
u
m
iら
，1
9
9
5
;Fangら
，1
9
9
9
)、豚肉の
結合組織には相関関係があることが報告されており (
硬さへの結合組織、中でも量的に最く多く含まれるコラーゲンはイノシシ肉の硬さの主要な
要因の 1つと推察された。本研究における総コラーゲン量と硬さの指標となる勇断力価にお
0
.
3
5(
P<0
.
0
5
)となり、有意な相関が認められた。しかしながら、
ける形質問の相関係数は r=
u
g
g
e
s
t
i
v
e レベルで検出され
ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLは検出されず、また、 s
た QTL は SSC9 ではイノシシ由来のアリルは正の相加的効果として検出されたのに対し、
SSC1では負の効果として検出された。一般にイノシシは、生後 1年以上経った個体の肉を食
べる機会が多く、年齢的にブタの屠殺日齢と大きく異なっており、加齢により結合組織が発
達することが推察された。また、山野を駆け回ることで筋肉が発達し、筋線維は太く、結合
組織は強固になることで肉が硬くなったものと推察された。
3・2・2
)SSC2
SSC2には、広範囲にゲノムワイズレベルで有意性を示す筋線維構成割合に関わる QTLが
90cM付近を底値とする 2つにピークとして検出された(表 3・3、
図 3・2
)。前方のピークは 60cM
39
付近に最大統計量を示す I
I
A型 NFPおよび I
I
A型 RFPに関与する QTLが検出され、それぞ
0
.
7
5および 9.
47、相加的効果は 0
.
9
7および 0
.
6
2、優性効果は 0
.
9
1および 0
.
5
4で
れの F値は 1
.
0
5であった。また、後方には 108cM付近に最大統計量を示す I
I
A型 NFP(F
寄与率はともに 0
値 =1
1
.
9
2
)および I
I
B型 NFP(F値==1
1
.5
1
)の QTLが検出された。これらの QTLの相加的効果
I
A型 NFPおよび I
I
B型 NFPは1.1
1および-1.67、優性効果は 0
.
6
3および-0.
5
3で寄与率は
はI
.
0
6であった。
いずれも 0
SSC2の前方の QTLはブロードなピークを示し、原因となる遺伝子が複数存在することが
示唆された。また、 SSC2に検出された QTLにおけるイノシシ由来アリルの効果はいずれの
QTL ともに I
I
A型筋線維と正の効果として示された。本染色体には I型筋線維に関する
s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの QTLは検出されなかった。これらのことより、 SSC2に検出された 2つの
I
A型筋線維から I
I
B筋線維へ、あるいはその逆の分化に関与する遺伝
領域における QTLは I
子の効果が推察された。
3・2・3
)SSC3
SSC3には、 2つの領域にゲノムワイズレベルで有意性を示す M
i
n
o
l
t
ab
*値に関与する QTL
が検出された(表 3
3、図 33
)。それぞれは 68cMおよび 102cMで最大統計量を示し、 F値は
・
9
.
9
2および 9
.
7
5、相加的効果は 0
.
3
1および 0
.
3
2、優性効果は 0
.
2
3および 0
.
0
5で寄与率はと
.
0
5であった。これら 2つの QTLの統計量は優性効果以外、同等な効果が認められた。
もに 0
0
7cM付近にはゲノムワイズレベルに近い全糖含量に関与する QTLが検出された (
F
また、 1
値 =8
.
7
5，a=
0
.
1
0
，d=
-0.
0
4 PVE=
0
.
0
5
)。さらには、 9
6cM付近に pHに関与する s
u
g
g
e
s
t
i
v
e
ヲ
レベルの QTLを検出した (
F値 =6
.
5，
a=
ー0
.
0
4，
d=
ー0
.
0
4，
PVE=
0
.
0
3
)。これら 2つの領域にお
けるイノシシ由来のアリルの効果は、 M
i
n
o
l
t
ab
*値を上げる効果を持ち、また、 100cM付近
、 M
i
n
o
l
t
ab
*以外の効果として肉中全糖含量を上げ、 pHを下げる効
に位置づけられた QTLは
果が認められた。
本研究では、肉中の糖類の測定をアンスロン硫酸法により全糖含量として測定した。肉中
に含まれる糖類のほとんどはグリコーゲン、あるいはグリコーゲンの分解産物であるグルコ
9
9
7
)。家畜のと殺後、細胞膜のナトリウムポンプ等は機能を続け、そのエ
ースである(沖谷， 1
ネルギー源は ATP である o ATP はグリコーゲンの分解、すなわち解糖系により供給される。
9
9
7
)。肉の保
グリコーゲンは分解して乳酸として蓄積され、そのため pH は低下する(沖谷， 1
水力の主たる部分を担うアクチンとミオシンの結合体であるアクトミオシンは pH5 付近が
9
9
7
)。その結果、肉中に水分を
等電点に相当し、タンパク質分子同士の距離が近づく(沖谷， 1
，1
9
6
0
)。保水性が低いと肉の表面の
保持する力が小さくなり、肉の保水性が低くなる (Hamm
i
n
o
l
t
ab
*値が高くなる(泉本， 1
9
9
1
)。これらの結果お
光の乱反射により黄色度の指標となる M
よび形質問の相関関係より 100cM付近に位置づけられた QTLは 1つの QTLの多面的効果で
40
あることが推察された。本研究で、は保水性に関わるネガティブな QTLは検出されなかったが
SSC3におけるイノシシ由来のアリルは、肉中のグリコーゲン含量を増加させる効果が示唆さ
れ、上述の各形質問の相互作用により結果として保水性の低下を招くことが危倶される。
324
)SSC4
・
・
SSC4 中部および q 腕テロメアにゲノムワイズレベルで有意性を示す筋線維数および
M
i
n
o
l
t
aa
*値に関与する QTLが位置づけられた(表 3
3、
図3
4
)
o
F
2の平均筋線維数は 328547 と
算出され、 QTLの位置は 44cMで相加的効果および優性効果はそれぞれ、 -24247および-9570、
.
0
7であり、イノシシ由来のアリルが、筋線維の数を減少させる効果が示された。
寄与率は 0
1cM付近に s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの勇断力価に関わる
筋線維数の QTLの 7cM程度後方となる 5
QTLが検出された (
F値 =8
.
0
6，a=0
.
5
9，
d=-0.
3
7，
PVE=0
.
0
4
)。また、筋線維数に関しては、
s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を示す QTLが SSC3の 3cM付近および SSC17の 48cM付近に検出
.
8
6および 8
.
5
7、相加的効果は-14169および-18408、優性効果は
された。それぞれの F値は 7
-19261および-15443で PVEは 0
.
0
4および 0
.
0
5となり、いずれもイノシシ由来のアリルは負
の効果として示された。本研究における筋線維数は LM断面積/筋線維断面積により算出して
おり、 LM面積により筋線維数も変化する。第 2章で詳細に検討したとおり、 SSC4の筋線維
数と近接する領域にはイノシシ由来のアリルが負の効果を示す LM面積に関与する QTLが検
出されており、また、 SSC2および SSC17ともに s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで LM面積に関与する QTL
が検出されている。 LM面積が大きくなるには、筋線維数あるいは筋線維直径の拡大のどち
O
k
s
b
j
e
培ら， 2
0
0
4
)、本研究の結果は LM面積の拡大に
らかあるいは両方の要素が必要であり (
は筋線維数の増加も関係することを示した。また、筋線維数と肉質の関係についても報告さ
れている (
d
eV
r
i
e
sら
，1
9
9
8
;P
i
c
a
r
dら
，2
0
0
2
;N
i
s
s
e
nら
，2
0
0
3
;N
i
s
s
e
nら
，2
0
0
4
)。本研究における筋
線維数と有意な相関を示す形質としては勇断力価 (
r
=0.
2
0
)があげられ、 QTL解析の結果でも
近接する領域に位置づけられた。筋線維数と努断力価が同一の QTLの多面的効果とするなら、
，2
0
0
0
)らの報告と相反する結果となる。筋線維数
筋線維数が多いと硬くなるという (Wegnerら
u
g
g
e
s
t
i
v
e レベルの QTLが報告されているにすぎず(
M
i
l
a
nと
に関与する QTLは SSC3 に s
O
l
l
i
v
i
e
r
，1
9
9
8
)、成長および肉質に関わる重要な形質として研究を進める予定である。
SSC4q腕テロメアに位置づけられた M
i
n
o
l
t
aa
*値の F値は 1
5
.
2
6、相加的効果は-0.
2
7、優性
効果は-0.
5
9、寄与率は 0
.
0
7となり、イノシシ由来のアリルが M
i
n
o
l
t
aa
*値を減少させる効果
i
n
o
l
t
aa
*値は s
u
g
g
e
s
t
i
v
eなレベルも含めてお C4q腕テロメアの
がみられた。本研究における M
QTLを除き、イノシシ由来のアリルが全て正の効果を示す QTLとして検出された。本領域に
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの I
I
B型 NFPおよび RFPが検出
はイノシシ由来のアリルが正の効果を示す s
I
B型筋線維割合と関連して M
i
n
o
l
t
aa
*値が変化したことが示
されており、白色筋線維である I
唆された。
41
3・2・5
)SSC6
SSC6pテロメア 1
5
.
.
.
.
.
.
.
.
2
5cMの近接した領域にはゲノムワイズレベルで有意性を示す M
i
n
o
l
t
a
f 、ヘマチン含量、 l
I
A型 RFPおよび I
I
B型 RFPの QTLが検出された(表 3
3，図 35
)。そ
・
れぞれの相加的効果は、 0
.
5
2、0
.
3
4，0
.
8
0、-1.19、優性効果は-0.
1
7、-0.
1
7、-0.
4
7、0.
38およ
び寄与率は 0
.
0
9、0
.
0
9、0
.
0
7，0
.
0
7であった。本領域の、 M
i
n
o
l
t
aa
*の QTLは、肉質に関する
QTLとしては、最大の統計量を示し、イノシシ由来のアリルが正の効果を示した。また、ヘ
マチン含量、 lIA型 RFPともにイノシシ由来のアリルが正の効果を示し、逆に I
I
B型 RFPが
負の効果を示した。ヘマチン含量は、ミオグロビンを主とする総色素量の定量法として広く
使用されている(泉本， 1
9
7
6
)。肉の色調は、筋肉素地の光透過性と肉色素であるミオグロビン
の含量と誘導対比で決まると考えられている(泉本と小沢 1
9
9
3
)。従って、肉中におけるミオ
グロビンは、肉色を決定する重要な決定因子である。特に、ミオグロビンは赤色を呈してい
ることから、 Minoltaa
*値に反映される(泉本， 1
9
9
1
)。ミオグロビンは、筋肉中にあって酸素分
子を代謝に必要な時まで貯蔵する色素タンパク質であり、酸素結合能がヘモグロビンより強
いので血中のヘモグロビンから酸素を受け取り貯蔵することができる。ミオグロビンは I型
および lIA型筋線維等の赤色筋に多く含まれ、また、形質問の相関もミオグロビンと lIA型
RFPは 0
.
3
2、ミオグロビンと M
i
n
o
l
t
aa
*値は 0
.
6
2で、それぞれ有意レベルの関係であった。
これらのことより、 SSC6p腕テロメアに検出された複数の形質の QTLは、イノシシ由来のア
リルの効果が大ヨークシャー由来のアリルの効果よりミオグロビン含量を高める能力が高い
i
n
o
l
t
aa
*値としても検出されたと推察された。また、近接する
ために検出され、その結果、 M
17cM付近には s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルでイノシシ由来のアリルが負の効果を示す遠心保水性に関与
する QTLが検出された (
F値 =6
.
2
9，
a=
ー
1
.02，
d=
1
.02，
PVE=
0
.
0
3
)。この QTLが上述の遺伝
子の多面的効果、あるいは近接する領域に保水性に関わる遺伝子が位置づ、けられているのか
不明である。しかしながら、 SSC6pテロメア領域のイノシシ由来のアリルの利用には、注意
が必要であることが示唆された。
3・2・6
)SSC14
SSC14pテロメアおよび SSC14中部の 2カ所にゲノムワイズレベルで有意性を示す筋線維
に関与する QTLを検出した(表 3・3、図 3・6
)
0 P腕の I
I
B型 NFP(
2cM)および I
I
BRFP(
4cM)
の相加的効果は、-1.7
1およびー1.26、優性効果は 0
.
5
2および 0
.
1
8でイノシシ由来のアリルが
負の効果を示した。また、寄与率はともに 0
.
0
6であった。該当領域には、イノシシ由来のア
.
0，
F値 =8
，
2
. a=1
.07，d=
0
.
0
6，
PVE=
0
.
0
4
)および
リルが正の効果を持つ IIA型 NFP(cM=5
I
I
A型 RFP(cM=
5
.
0，
F値 =8
.
3，
a=
0
.
7
2
，
d=
-0.
0
5，
PVE=
0
.
0
4
)に関与する s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの
QTLを検出した。セントロメアの I
I
B型 NFP(
3
3
.
1cM)、I
I
B型 RFP(
3
2
.
1cM)および I型 NFP
(
3
7.
3 cM)の相加的効果は、-1.
80、-1.1
8および 0
.
8
4、優性効果は、 0
.
9
0、0.
4
9およびー0.
56と
42
なり、本領域におけるイノシシ由来のアリルの効果は、 I型筋線維を増加させ、相反して I
I
B
型筋線維を減少させる効果が示唆された。 deKoning(
2
0
0
1
)らは、 SSC14の 1cMと 35cMに
u
g
g
e
s
t
i
v
eレ
肉の加熱損失率と肉の赤色度についてそれぞれ報告したが、本研究では 6cMに s
i
n
o
1
t
aa
*値に関与する QTLが検出されたものの、加熱損失率に関与する QTLは検出
ベルの M
されなかった。また、Ka
r
l
s
s
o
nら(
1
9
9
3
)、La
r
z
u
lら(
1
9
9
7
)および Brocks ら(
2
0
0
0
)は、筋線維型
と産肉量に相関があることを報告したが、今回の研究では筋線維割合の QTLと産肉量に関す
る QTLは同じ位置に検出されなかった。
H
甫乳動物において、カルシニューリン伝達経路は骨格筋における筋線維型分化の決定的な
調節因子として機能する (
O
l
s
o
nと W
i
l
l
i
a
m
s，2
0
0
0
;P
a
r
s
o
n
sら
， 2003)。また、 nuc
1e
a
rf
a
c
t
o
ro
f
a
c
t
i
v
a
t
e
dT c
e
l
l
s 仰:
ι
41)転写因子ファミリーはカルシニューリンを主な標的とし、 slow-fast
， 2004)。カルシニューリン伝達経
myosinheavyc
h
a
i
n の発現レベルに影響する (McCullaghら
路に関する遺伝子のうち、 2つのカルシニューリンサブユニットと 1つの NFAT調節因子は、
今回の筋線維に関する QTL領域に相当することが示唆された。すなわち、カルシニューリン
サブユニット
PPP3CC(proteinphosphatase3cata1yticsubunitγisoform，calcineurinA gamma)は
ヒト第 8(HSA)p21
.3、同 P
PP3CB(proteinphosphatase3catalyticsubunitsisoform，
c
a
1
c
i
n
e
u
r
i
nA
b
e
t
a
) は HSAlO
q21、NFAT調節因子である N
FAMl(NFATactivationmolecu1μ1e1
)は HS
A2
2
q
1
3
.
にそれぞれ位置づけられており、これらのヒトのゲノム領域は、 RHパネルを用いた、ヒトー
h
t
t
p
:
/
/
w
w
w
.
t
o
u
l
o
u
s
ei
.
n
r
a
.f
r
!
1
g
c
/
p
i
g
!
compare/compare.htm)、SSC14pテロメ
ブタ比較地図によると (
アから中部の領域に相当する。これらの遺伝子は SSC14の QTLの有力な責任遺伝子として、
今後、候補遺伝子解析を進める予定である。
3・2・7
)SSC15
SSC15の 5
4
'
"
"
"
'
5
9cM付近にはゲノムワイズレベルで有意性を示す pH、M
i
n
o
l
t
ab*値および、
筋肉中粗脂肪含量(I
MF)に関与する QTLが検出された(表 3・3、図 3・7
)。本領域における pH(54
cM)、M
i
n
o
l
t
ab*値 (
5
4cM)、および IMF(59cM)の相加的効果は 0
.
0
6、0
.
3
7およびー0.
29、優性
.
0
3、-0.
0
9および-0.
0
1、寄与率は 0
.
0
5
'
"
"
"
'
0
.
0
6の範囲であった。イノシシ由来のアリ
効果は 0
ルは、 pHを上昇させ、 M
i
n
o
l
t
ab
*値および IMFを低下させる効果として検出された。また、
u
g
g
e
s
t
i
v
e レベルの全糖含量に関与する QTLが位置づけられた (
F値
後方の 83cM付近には s
=
7
.
6
8，
a=-0.
1
1，d=
ー0
.
0
1，
PVE=0
.
0
4
)。
SSC15セントロメアにはハンフシャ一種特異的に浸透している低 pH、低保水性、加工時の
低収量となる不良な肉質に関与するRlV遺伝子が位置づけられている (
M
a
r
i
a
n
iら
， 1
9
9
6
;Milan
ら
， 1
9
9
6
;Lo
o
f
tら
，2
0
0
0
)
0 RlVは正常個体に比べ筋肉中のグリコーゲンレベルを最大 70%程 度
高め、結果として不良な肉質を呈する (
M
i
l
a
nら
，2
0
0
0
)
0Milanら(
2
0
0
0
)は
、 AMP-activatedp
r
o
t
e
i
n
ι4G3)における 1849番目の Gから Aへの変異に伴うアミノ酸置換(ア
k
i
n
a
s
egammas
u
b
u
n
i
t(PR
43
ルギニンからグルタミン)が R!Vの原因遺伝子であることを決定した。また、 Ciobanuら(
2
0
0
0
)
は
、 PR
ι4G3の第 1および第 3エキソンに存在する 3カ所の SNPと形質との相関について報
i
n
o
l
t
ab*値、全糖含量等の形質が SSC15中部 "
"
"
'
q腕テロメ
告した。本研究においても pH、M
アにかけて検出されていることから、徳島家系造成に用いたイノシシと大ヨークシャーにつ
ι4G3の第 1および第 3エキソンの塩基配列の決定を試みた。しかしながら、イノシ
いて PR
シに特異的なアミノ酸置換を伴う SNPは検出されなかった。
Wulfら(
2
0
0
2
)は
、 DFD(DarkFirmD
r
y
)肉は、低い糖代謝潜在能力に起因し、そのために pH
が上昇すると報告した。 DFD肉は暗く乾いてしまりのある異常肉として知られ、 pHが高いた
宜manら
，1
9
9
2
;Dobrenov
，1
9
9
0
;L
a
w
r
i
eら
，1
9
9
8
)、また、消費
めに微生物が繁殖しやすく (Kau
，1
9
9
2
)。しかしながら、肉の保水
者からは古い肉と認識され購買を控えられる CKauffmanら
9
9
7
)。今回の研究では、保
性は高く、加熱後は軟らかく肉質としては優れている(沖谷ら， 1
水性に関わるゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLは検出されなかった。原因としては、
遺伝的要因以外の環境誤差等の影響が推察された。しかしながら、本領域におけるイノシシ
由来のアリルの効果は低い糖代謝潜在能力による高 pH、それに伴う保水性の向上の結果、肉
i
n
o
l
t
ab
*値の低下をもたらすことが示唆された。これらのことより、
色の透明度の指標となる M
本領域のイノシシ由来のアリルは育種素材として有効と考えられ、イントログレッションに
ι4G3遺伝子の全塩基配列の決定および他の候補遺伝
より QTLの効果を実証すると共に、 PR
子解析を進めたい。
一方、近接する領域には、イノシシ由来のアリルが負の効果を持つ IMFの QTLが位置づけ
られた。最長筋中の IMFは肉色に影響することから、今後、詳細な検討が必要である。
3
2・8
)SSCX
SSCXqテロメアにはゲノムワイズレベルで有意性を示す I型筋線維に関与する QTLが検出
3、図 3・9
) 1型 NFPおよび I型 RFPは同じ領域に位置づけられ(
9
3cM)、X染
された(表 3
0
色体の相加的効果はー0
.
9
0および-1.1
4、寄与率は 0
.
1
3および 0
.
1
0となり、イノシシ由来のア
リルが I型筋線維を減少させる効果が示された。
44
第 4節 要 約
本章では、最長筋について I型筋線維、 IIA型筋線維及び I
I
B型筋線維の数及び相対面積割
合
、 M
i
n
o
l
a
tL*値
、 M
i
n
o
l
a
ta
*値
、 M
i
n
o
l
a
tb*値
、 pH、加圧保水性、伸展率、遠心保水性、加熱
損失率、圧搾肉汁率、全糖含量、ペマチン含量、ヒドロキシプロリン含量、粗脂肪含量、 PCS
の 20形質について測定した。その結果、筋線維、理化学及び物性の各形質についてゲノムワ
イズレベルで有意性を示す QTLを 12形質について 27個を決定した。それらの QTLは 9本
3カ所の領域に位置づけられた。筋線維形質は、 SSC1、SSC2、SSC6、SSC14お
の染色体の 1
よび SSCXに位置づけられた。そのうち、 SSC2、SSC6、SSC14の QTLは、イノシシ由来の
アリルが I型あるいは I
I
A型筋線維を増加させ、 I
I
B型筋線維を減少させる効果として検出さ
れた。一方、 SSC1、SSCXの QTLは逆の効果として検出され、産肉性を追求した育種改良に
より IB型筋線維割合を増加させてきたという従来の考察に対し矛盾する結果であった。イノ
シシ由来のアリルが I型および IIA型筋線維を増加させる効果が示された領域には第 2章で報
告した成長、と体形質に関する QTLは存在していないことから、イノシシ由来のアリルの利
用は生産性の低下を招くごとなく、肉質の改良が期待できる。
筋線維以外の形質は、 SSC3及び SSC15の M
i
n
o
l
t
ab*値
、 SSC4及び SSC6の M
i
n
o
l
t
aa
*値
、
SSC15の pH及び IMFがゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLとして検出された。 SSC3
の 2カ所の M
i
n
o
l
t
ab*値に関与する QTLはイノシシ由来のアリルが、 M
i
n
o
l
t
ab*値を高くする
効果として検出された。これら 2カ所の QTLのうち、染色体後方の QTLとイノシシ由来の
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの全糖に関与する QTLの領域が重なった。一方、
アリルが正の効果を持つ s
SSC15の M
i
n
o
l
t
ab*値に関与する QTLは、同じ位置に検出した pHともにイノシシ由来のア
リルと正の効果の関係にあり、 pHの値が上昇することにより、保水性の改良が期待できるこ
とから、 QTLの導入領域として選定した。
45
表 3・3
. QTL解析結果
効果 b
ゲノムワイズ a M空
旦
旦o
s
i
t
i
o
n
形質
I型 NFP
5%
1%
8
.
7
2 1
0
.
6
2
s
s
c
cMC
F値
1
97.
4
1
4
a
d
PVEd
1
0
.
2
5
-0.
8
8
0
.
2
4
0
.
0
6
3
7
.
3
4
5
1
0.
0
.
8
4
-0.
5
6
0
.
0
6
X
9
3
.
1
9
.
3
6
1
.1
4
4
9
0.
0
.
1
0
I型 RFP
8
.
6
4 1
0
.
0
7
X
9
3
.
1
1
0
.
8
1
-0.
9
0
30
0.
0
.
1
3
I
I
A型 NFP
8
.
6
4 10.
4
0
2
5
9
.
1
1
0
.
7
5
0
.
9
7
0
.
9
1
0
.
0
5
2
1
0
7
.
0
1
.92
1
1
.1
1
0
.
6
3
0
.
0
6
2
.1
61
9.
4
7
0
.
6
2
0
.
5
4
0
.
0
5
6
1
7
.
7
1
3
.
6
6
0
.
8
0
0
.
4
7
0
.
0
7
2
1
0
9
.
0
1
1
.5
1
一
1
.67
-0.
5
3
0
.
0
6
1
4
2
.
0
1
1
.7
8
1
.71
0
.
5
2
0
.
0
6
1
4
3
3
.
1
1
3
.
1
8
1
.80
0
.
9
0
0
.
0
7
6
5
1
4.
1
2
.
6
2
1
.1
9
0.
38
0
.
0
7
1
4
4
.
0
1
2
.
0
3
1
.26
0
.
1
8
0
.
0
6
1
4
3
2
.
1
1
.1
8
1
一
1
.1
8
49
0.
0
.
0
6
4
1
2
5
.
6
1
5
.
2
6
-0.
2
7
-0.
5
9
0
.
0
7
6
1
8
.
7
2
0
.
0
7
0
.
5
2
-0.
1
7
0
.
0
9
3
4
68.
9
.
9
2
0
.
3
1
0
.
2
3
0
.
0
5
3
.6
1
01
9
.
7
5
0
.
3
2
0
.
0
5
0
.
0
5
1
5
5
3
.
8
1
2.
38
0
.
37
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7
a
パーミュテーションテストによるゲノムワイズ 5%および 1%レベル F値の闇値(反復数=
1
0
0
0
)
日本イノシシと大ヨークシャーのアリルを比較した時、 a:相加的効果、 d:優性効果
b
最大 F値を示す位置(センチモルガン)
C
pVE:表現型の分散における QTLの割合(寄与率)
d
e
ゲノムワイズレベル 5%の有意水準をわずかに下回る
46
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第 4章
日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を用いた QTL解析;脂肪形質
第 1節 緒 言
ブタにおいて体内に蓄積された脂肪は、生体時にはエネルギー源として重要であり、屠殺
後には量的、質的に評価され、枝肉の商品価値を左右する重要な要因となる。脂肪は食べた
n
s
e
r
，1
9
9
1
; A宜e
n
t
r
a
n
g
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rら
， 1
9
9
6
;
ときに感じる風味の重要な決定要因として (Cameron と E
o
w
l
e
r
，1
9
9
7
)、さらには食感(Ir
i
eと Ohmoto，1
9
8
5
)にも影響を与えることが報告さ
Lawrenceと F
れている。脂肪はグリセロールに 3個の脂肪酸がエステル結合したトリアシルグリセロール
である。脂肪に含まれる脂肪酸の割合(脂肪酸組成)は畜種、部位等で大きく異なり、脂肪
の品質の重要な決定因子である。脂肪酸の中でも二重結合が 2カ所以上に存在するリノール
L
a
w
r
e
n
c
eと
酸以上の不飽和脂肪酸が多いとオフフレーパーになり、消費者から敬遠される (
F
o
w
l
e
r1
9
9
7
)。また、多価不飽和脂肪酸は空気中で非常に酸化されやすく過酸化物を生じる。
過酸化物は分子内にペルオキシ結合を持ち、酸化力が強く、不安定なものが多い。過酸化物
は食品脂質の栄養低下や腹痛の原因、あるいは各種成人病の引き金ともなる。
日本では、市販の一般的な飼料と異なる特殊飼料を給与し、豚肉の差別化を図った銘柄豚
0
0
5
)。単胃動物であるブタは、飼料中の脂
が 100種類以上も存在する(銘柄豚ハンドブック， 2
z
a
r
d
oら
，
肪酸により脂肪中の脂肪酸組成を大きく変化させることはよく知られており(Li
2
0
0
2
)、銘柄豚はこの性質に注目し、地域毎の独自性と美味しさを追求している。しかしなが
ら、ブタの脂肪酸組成には遺伝的な差も存在し、脂肪酸組成は環境要因と遺伝的要因により
S
u
z
u
k
iら
，2
0
0
3
)。また、脂肪酸組成の QTL解析に関し
決定されていることが報告されている (
てもいくつかの報告がある (
P
e
r
e
z
E
n
c
i
s
oら
，2
0
0
0
;G
r
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d
f
l
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kら
，2
0
0
1
;C
l
o
pら
，2
0
0
3
)。これらの
中で C
l
o
pらは、イベリコ豚とランドレースの交雑家系を用いた背脂肪に脂肪酸組成に関する
0および 1
2の 5カ所に QTL
全ゲノムを対象としたゲノムスキャニングを行い、 SSC4、6、8、1
を位置づけた。しかしながらそのうち SSC4および SSC6の QTLは背脂肪厚を共変数として
補正した回帰モデルにより有意レベルを示さなくなった。そこで、それら 2カ所の QTLは脂
肪蓄積に関与する QTLと結論づけた。残りの 3カ所の QTLについては、パルミチン酸、パ
ルミトレイン酸含量および平均脂肪酸炭素長に関して第 8染色体に、ミリスチン酸含量に関
2染色体に位置づけた。
して第 1
0染色体に、そしてリノール酸含量に関して第 1
日本イノシシの脂肪は、不飽和脂肪酸が多く、融点が低いためまろやかという報告(岸田ら，
1
9
8
3
)と、逆に飽和脂肪酸が多いという報告がある(久家， 2
0
0
2
)。岸田ら (
1
9
8
3
)は、構造脂肪酸
に対する遊離脂肪酸の割合、および脂肪中のタンパク質含量がブタと異なることを報告した。
しかし、日本イノシシを材料とした生化学的な研究は少ない上に、その結果の方向性も一貫
していない。日本イノシシは地域によって食性が異なり、同じ地域でも、年齢、と殺条件、
51
性別等が異なることがその要因と推察される。イノシシをブタと同様に飼育することは困難
であることから、イノシシの脂肪酸組成に関する潜在的遺伝能力は明らかになっていない。
本研究では、日本イノシシと大ヨークシャ一種交雑家系を用い、両品種間に存在する脂肪酸
組成に関与する QTLの検出を試みた。脂肪酸組成に関する QTL解析は、日本イノシシの遺
伝的な脂肪の特性を理解する上で有用な情報となると予測された。さらに、得られた QTL情
報を基に DNAマーカーアシストイントログレッション (MAI) あるいは、 DNAマーカーア
シストセレクション (MAS)によるブタの脂肪品質の遺伝的改良への応用が期待される。
第 2節 材 料 お よ び 方 法
21
)資源家系の造成
・
2・1・1
) 資源家系は第 2章と同一である。
2
2
) 形質の測定
2・2・1
) サンプリング
第 3 章でサンプリングした胸最長筋に付随する背脂肪および腎臓周囲の腹腔内脂肪より、
試料を調整した。背脂肪は、最長筋に近い側から背脂肪内層、背脂肪外層に分離し、腹腔内
脂肪と併せた合計 3力所の脂肪について、脂肪酸組成および脂肪の融点の測定を行った。
2
2・2
)脂肪酸分析
5分
約 50mgの試料を 12mlの小試験管にとり、 0.5MNaOHメタノールを 1ml添加し、 1
0
間 950C でケン化した。冷却後、三フッ化ホウ素メタノール水溶液(和光純薬)を 1ml加え、 1
分間 950C でエステル化した。再度、冷却後、飽和食塩水 2
.
5ml、N四ヘキサン(和光純薬)を 2ml
加え、振倒機で 10分程度激しく振倒した。 1晩 50C で保存した後、明瞭に分離した上層のヘ
キサン相 1
μ
l をガスクロマトグラフィーに注入した。脂肪酸は脂肪酸標準物質(スペルコ，
PUF
A2)とリテンションタイムを比較することにより、ミリスチン酸 (
C
1
4
:
0
)、パスミチン酸
(
C
1
6
:
0
)、パルミトオレイン酸 (
C
1
6
:
1
)、ステアリン酸 (
C
1
8
:
0
)、オレイン酸 (
C
1
8
:
1n
9
)+パクセ
C
1
8
:
1n
7
)[
C
1
8
:
1
J、リノール酸 (
C
1
8
:
2
)、リノレン酸 (
C
1
8
:
3n
3
)
+イコセン酸 (
C
2
0
:
1n
9
)+ア
ン酸 (
ラキドン酸 (C20:4n
6
)+ドコサペンタエン酸(
C
2
2
:
4n6)+ドコサヘキサエン酸 (
C
2
2
:
6n
3
)
く]を同定した。ガスクロマトグラフィー GC14A(島津製作所)を用い分析条件は表 4
1
[C18:2
のとおりである。
2
2・3
)
脂肪融点の測定
脂肪融点は上昇融点法により測定した。
)連鎖地図
2・3
連鎖地図は第 2章と同様である。
52
表 4・
1
. ガスクロマトグラフィーの定性条件
使用カラム:S
u
p
e
r
k
oOmegawax320，
30mx0.
32mm
検出器温度:D
e
t
e
c
t
e
r
2
8
0oC，
I
n
j
e
c
t
i
o
n
2
6
0oC
昇温プログラム:カラム初期温度 1
8
0oC，昇温 r
a
t
e40Clmin，最終温度 250C
0
キャリアーガス:ヘリウムぴ定量 26c
m/
s
民)
MakeUPガス:窒素 (
S
p
r
i
tr
a
t
i
o
=
3
0
:1
)
24)QTL解析
・
第 2章および第 3章の QTL解析のモデルに加え、解析する形質における i番目の F2個
iについて、次のような線形モデルを想定した。
体の表現型値 Y
Yi=μ+αs(i)+
ここで、
sp
(
i
)+て Wi+(PQ Q(】)ー Pm(i))a+Poq(E)d+ei
μ は線型モデルの定数、
(
2
)
αs(i) は'性の効果、。 p(i)~ま産次の効果で、ある。性の効果につ
いては、 i番目の F2個体が雄であるか雌であるかに対応して α1および α2となるが、パラメ
ータの推定可能性を考慮して α2=0とした。産次の効果については 7水準に対応して、同様に
s1、 s2、…、。?となるが、 s7=0とした。また、 aと dは
、 QTLの相加的効果および優性効
果を表す。さらに、 Wi は共変数としてモデルに含めた他形質における i番目の F2個体の表
現型値であり、 γはその共変数に対する回帰係数である。 QTLの検出および QTL効果の推定
については、第 2章 (
1
) における残差平方和と (
2
)で a=d=Oとしたモデルにおける残差平
2
) のモデル
方和をもとに計算された F 値を用いる。 2 つ以上の形質を考慮した解析では、 (
にさらに形質の表現型値を表す共変数を追加すればよい。
第 3節 結 果 お よ び 考 察
)各組織由来の脂肪酸組成および脂肪融点
3・1
各組織由来の脂肪酸組成および脂肪融点の表現型の平均を表 4
2に示した。 C
1
8
:
1が各組
1
8
:
2の順であった。これらの脂肪酸で全体の
織ともに最も多く含み、以下、 C16:0、C18:0、C
94"'95%を占めていた。部位聞の比較では C
1
8
:
0および C
1
8
:
1の差が大きく、外層、内層、腹
1
8
:
0の割合が高くなり、逆に C
1
8
:
1は低くなった。これは、従来の報告と
腔内脂肪の順で C
C
r
i
s
t
i
eら
，1
9
7
2
)。
同様の結果となった (
3
2
)QTL解析
ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLを表 4
3および図 4・1
a
"
'
iに示した。各脂肪につ
53
きそれぞれ 8種類計 24種類の脂肪酸組成と融点を測定した。その結果、 1
3領域に 1
7形質の
5%ゲノムワイズレベルで有意性を示す 2
5個の QTLを検出した。そのうち、 1
2形質 1
0領域
6個の QTLは 1%ゲノムワイズレベルの有意性が示された。 SSC4を除く、
に位置づけられた 1
これらほとんどの QTLは今までに報告されておらず、新規の QTLであることが示唆された。
以下、ゲノムワイズレベルの有意性が示された染色体について個別に記述する。
3・2・1
)SSC1
1
6
:
1および C
1
8
:
0に関するゲノム
SSC1pには、背脂肪外層および背脂肪内層にそれぞれ C
ワイズレベルの有意性を示す QTLが検出された。これらの QTLにおけるイノシシ由来のア
1
6
:
1については負の相加的効果を示
リルの効果は C18:0については正の相加的効果を示し、 C
)。また、本領域にはイノシシ由来のアリルが正の相加的効果を持ち、ゲ
した(表 4・3、図 4・1
ノムワイズレベルで有意性を示す背脂肪内層融点に関する QTLも位置づけられた。脂肪酸は、
炭素数が多いほど融点は高くなり、炭素聞の結合に二重結合が入ると融点は劇的に低下する
(
K
ingら
，2
0
0
4
)。これらのことより、本領域におけるイノシシ由来のアリルは、飽和脂肪酸を
増加させる効果を持ち、飽和脂肪酸割合の増加に伴い脂肪融点が上昇した結果、脂肪融点に
関する QTLが検出されたと推察された。
1
6
:
1 に関するゲノムワイズレベルで有意性を示す QTL
また、 SSC1q には、背脂肪外層 C
を検出した。本領域には s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの QTLは検出されず、単独の QTLとして検出され
た。これら SSC1に検出された QTLは背脂肪厚を共変数として補正した解析においても統計
量はほとんど変化しないことから、脂肪蓄積とは独立した QTLであることが示唆された。
3・2・2
)SSC2
SSC2には、背脂肪内層融点、腹腔内脂肪 C
1
8
:
1および C
1
8
:
2に関するゲノムワイズレベル
で有意性を示す QTLが位置づけられた(表 4
3，図 42
)。本 QTLにおけるイノシシ由来のアリ
・
ルの効果は C18:1を増加させ、 C18:2を減少させた。また、同じ位置にイノシシ由来のアリル
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの腹腔内総飽和脂肪酸 (TS
A:t
o
t
a
ls
a
t
u
r
a
t
e
df
a
t
t
ya
c
i
d
)に関す
が負の効果を持つ s
F値 =7
.
0，
cM=
6
3
.
2，
a=
-0.
6
6，d=
0
.
1
7，
PVE=
0
.
0
3
)。本 QTLは、イノシ
る QTLを検出した (
シ由来のアリルが C18:1を増加させ、 C18:2と飽和脂肪酸を減少させる効果が示された。また、
SSC2の 53cM付近に位置づけられた背脂肪内層融点の QTLは、イノシシ由来のアリルが融
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの内層脂肪酸組成に関す
点を下げる効果を持っていた。しかし、該当領域に s
る QTLは検出されなかった。脂質は脂肪組織に蓄えられており、脂肪組織は脂肪細胞によっ
て構成される。脂肪細胞は結合組織に存在する線維芽細胞が特異的に変化したものであり、
'
"
'
"
'
8
%
内部に脂肪滴をためて肥大化している。蓄積脂肪を形成する脂肪組織は 90%の脂質、 7
の水分および、 2
'
"
'
"
'
3
%のタンパク質からなり、脂質は全て中性脂肪によって構成されている。
54
脂肪の融点は中性脂肪を構成する脂肪酸の飽和度および炭素数の違いに起因する(沖谷ヲ
1
9
9
7
)。流通段階および栄養学上過度の不飽和脂肪酸は好ましくないものの、融点の低い脂肪
が舌触りの良いことから好まれる。従って、 S
SC2の QTLは背脂肪内層の融点を低下させる
効果が認められ、遺伝資源として有用であることが示唆された。しかしながら、作用機序に
ついては、不明であり更なる生化学的な検討を要する。
3
・2
・3
)SSC3
SSC3の 88cM付近には、腹腔内脂肪における C
1
6
:
0に関するゲノムワイズレベルで有意性
を示す QTLを検出した(表 4
3，図 43
)。本 QTLにおけるイノシシ由来のアリルの効果は
・
C
1
6
:
0を減少させた。また、同じ領域に suggestiveレベルで有意性を示す C
1
4
:
0に関する QTL
(
F値 =8
.
2，
cM=8
5
.
8，
a=-0.
0
4，
d=
ー0
.
0
4，
PVE=0
.
0
4
)が位置づけられた。これらイノシシ由来
1
8
:
1を増
のアリルは飽和脂肪酸を減少させる効果を持つ QTLに対し、不飽和脂肪酸である C
加させる s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの有意性を示す QTLが 70cM付近に位置づけられた (
F値 =5
.
8，a=
0
.
6
9，
d=
0
.
2
6，
PVE=
0
.
0
4
)。これらのことより、 SSC3に位置づけられた QTLにおけるイノシ
シ由来のアリルは C
1
4
:
0および C
1
6
:
0の飽和脂肪酸を減少させ、相反して C
1
8
:
1を増加させ
る効果があることが示唆された。
3
2・4
)SSC4
SSC4セントロメアには 7
5cM付近を境界にして 2つの QTLが検出された。すなわち 6
6
1
8
:
2、腹腔内脂肪の C
1
8
:
1および C
1
8
:
2に関する
'
"
"
'
7
2
c
Mに最大統計量を持つ背脂肪内層の C
ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLが位置づけられた。これらの QTLにおけるイノシ
シ由来のアリルの効果は、腹腔内脂肪の C
1
8
:
1に対しては正の、背脂肪内層の C
1
8
:
2および
腹腔内脂肪の C
1
8
:
2に対してはともに負の相加的効果を示した(表 4
3，図 4-4)。また、 8
2
'
"
"
'
8
3
cM付近にはゲノムワイズレベルで有意性を示す背脂肪内層 C
1
8
:
2、suggestiveレベルで有意
性を示す背脂肪外層 C
1
8
:
2に関する QTL(F値 =8
.
1
1，
a=0
.
39
，
d=0.
2
0
，
PVE=0
.
0
3
)が位置づ
けられた。これらのことから腹腔内脂肪に関する QTLは
、 S
SC4の 7
2cM付近に 1つのピー
クを持つグラフを描くのに対し、内層脂肪および外層脂肪に関する QTLは
、 72cMと 82cM
付近の 2カ所にピークを持つグラフを描くことが明らかとなった。 S
SC4セントロメアには成
長等に関する QTLが位置づけられており(第 2章参照)、特に背脂肪厚の QTLのピークは 8
1cM
に位置づけられている (
F値 =1
0.
54
，
a=0
.
1
5，
d=0
.
0
1，
PVE=0
.
0
4
)。脂肪の蓄積と不飽和脂肪
酸組成は負の相関関係にあり、イノシシの脂肪蓄積に対し、正の効果を持つアリルの効果に
より、多価不飽和脂肪酸である C
1
8
:
2の減少を招いたことが推察された。このことは、背脂
肪厚を共変数として補正する解析を行うことで、これらの QTLの統計量が大幅に低下し、腹
腔内脂肪 C
1
8
:
2以外は、ゲノムワイズレベル以下になることからも示唆された。 C
r
o
pら(
2
0
0
3
)
は、スペインの野生種イベリコ豚とランドレースの交雑家系による QTL解析を行った結果、
5
5
マイクロサテライト DNAマーカー SW839付近にイベリコ豚において C
1
8
:
2を減少させる効
果を持つ QTLを位置づけた。しかし、背脂肪を共変数として加えたモデ、ルを使って QTL解
析した場合は、ゲノムワイズレベルの有意水準を下回ったと報告している。本研究において
SW839は 6
5cMに相当し、第 4染色体の前方の QTLのピークに一致した。従って、本領域
には改良された西洋種と野生種における脂肪蓄積に関与する QTL の存在が強く示唆され、
QTLの多面的効果として脂肪酸組成に関する QTLも検出したと推察された。しかし、 SSC4
の脂肪酸組成に関する QTLが分離して 2カ所に存在するか否かは今後の検討を待たねばなら
ない。
3・2・5
)SSC5
SSC5の 48cM付近にはゲノムワイズレベルで有意性を示す背脂肪内層および腹腔内にお
ける [
C
1
8
:
3+C
2
0
:
1+C
2
0
:
4+C
2
2
:
4+C
2
2
:
6
J
(
o
t
h
e
rPUFAs)の QTLを検出した(表 4
3，図 4・5
)。
0
.
2および 1
1ふ 相 加 的 効 果 は 0
.
0
5および 0
.
0
4、優性
背脂肪内層および腹腔内脂肪の F値は 1
0
5および0
.
0
4、寄与率はともに 0
.
0
5であった。本 QTLにおけるイノシシ由来のア
効果は-0.
t
h
e
rPUFAsを増加させる効果を保持していた。背脂肪内層と腹腔内脂肪は同程度の
リルは、 o
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルの QTLさえ検出され
統計量を持つ結果となったが、背脂肪外層については s
なかった。
u
g
g
e
s
t
i
v
e レベルの背脂肪内
一方、背脂肪厚を共変数として補正する解析を行うことで、 s
層 TSAがゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLへと変化した (
F値 =5
.
8から 8
.
8へ)
0SSC5
の背脂肪内層の o
t
h
e
rPUFAs の統計量はほとんど変化しなかった。 SSC5には 20cM付近をピ
0QTLのピークの位置は 30
ークとする背脂肪厚に関する QTLが検出されている(第 2章参照)
cM程度異なるが、その聞で組み替えの生じなかった個体について、背脂肪厚で補正すること
で、脂肪酸組成に関する QTL以外の要因の影響を少なくすることとなり、結果、ゲノムワイ
ズレベルの QTLが検出されたと推察した。
3
2
6
)SSC6
1
6
:
0の QTLを検
SSC6の 73cM付近にはゲノムワイズレベルで有意性を示す腹腔内脂肪 C
出した(表 4
3，図 4・6
)。また、数 cM程度後方の 78cMには s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を示す
QTLとして背脂肪内層 C
1
6
:
0(
F値 =8
.
5，
a=
0
.
32，
d=
0
.
1
7，
PVE=
0
.
0
4
)および TSA(F値 =6
.
5，
cM=
7
9
.
7，
a=
-0.
5
5，d=
0
.
1
5，PVE=
0
.
0
3
)に関する QTLが位置づけられた。また、 80cM付近
.
1，
a=
0
.
51
，
d=
0
.
0
，
PVE=
0
.
0
3
)に関する QTLも位置づけられた。
には背脂肪外層 TSA(F値 =6
これらの QTLは、前部位ともにイノシシ由来のアリルが C
1
6
:
0および TSAを減少させる効
2
0
0
3
)は
、 SSC6に不飽和脂肪酸に関する QTLを報告している。
果がみられた。一方、 Cropら(
しかしながら、彼らが検出した QTLは 34cMおよび 1
0
5cMであり、今回の結果と離れてい
ることから、異なる QTLと推察された。
56
3・2・6
)SSC9
SSC9セントロメア近傍の狭い範囲には、本研究において最多となる QTLが位置づけられ
0
"
"
"
8
0cM にはゲノムワイズレベルで有意性を示す背脂肪外層 C
1
6
:
1、C18:0、
た。すなわち、 6
TSAおよび背脂肪外層 C18:0に関する QTLを位置づけた(表 4・2，図 4・7
)。また、 6
0
"
"
"
7
0cM
には、 s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を示す背脂肪内層 C
1
8
:
1
(
F値 =7ム cM=76ム a=-0.
5
2
，d=
0
.
2
9，
PVE=0
.
0
4
)、外層 C
1
6
:
1
(
F値 =6
.
0，
cM=6
4
.
6，
a=-0.
0
9，
d=0
，
4
. PVE=0
.
0
3
)、外層融点 (
F
値 =6
.
8，
cM=72ム a=-0.
5
7，
d=-0.
7
5，
PVE=0
.
0
3
)、腹腔内脂肪 C
1
8
:
0
(
F値 =8
.
5，
cM=62
，
a=
0.
4
5，
d=0
.
47，PVE=0
.
0
4
)、C
1
6
:
1
(
F値 =7
.
0
，cM=
6
3
.
6，a=
ー0
.
0
5，
d=0
.
0
6，
PVE=0
.
0
4
)、およ
0
.
2，
a=0
.
6
2，
d=0
.
5
1，
PVE=0
.
0
3
)の QTLを検出した。第 9染色体の
び TSA(F値 =6ム cM=6
6
0
"
"
"
8
0cMの間に s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルも含めると 10形質の QTLが位置づけられ、これらの QTL
におけるイノシシ由来のアリルの効果は、飽和脂肪酸を増加させる効果を持っていた。また、
0
"
"
"
8
0
本領域の QTLは、いずれも相加的効果とは逆方向の優性効果を持っていた。さらに、 6
cMの聞には 67cM付近をピークとする QTLと 78cMをピークとする QTLがあり、統計量は
異なるが両方に QTLを持つ個体がほとんどであり、これら近接する領域に 2つの QTLが存
在する可能性を否定できない。
一方、第 9染色体の QTLについて背脂肪厚を共変数として考慮して解析した場合、ほと
4"
"
"
0
.
6ポイント上昇し、効果および寄与率も高く見積もられた。この
んどの形質の F値は 0.
ことは脂肪の蓄積という直接的に脂肪酸組成の変化に関係しない要因を取り除くことで、よ
り脂肪酸組成の遺伝子の効果が鮮明になったことを示している。これらの結果より、 SSC9セ
ントロメアには 3部位全ての脂肪組織において脂肪蓄積とは無関係にイノシシ由来のアリル
が飽和脂肪酸を高める効果を持つ QTLが存在することが明らかとなり、飽和脂肪酸と食味の
関係から育種素材として有用であることが示唆された。
3・2・7
)SSC14
7
"
"
"22cM の近接した領域にはゲノムワイズレベルで有意性を示す腹腔内脂肪
SSC14、 1
C
1
4
:
0および C
1
6
:
0、また、 s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を示す腹腔内脂肪 C18:1(F値 =7，
4
. cM=
，
2
. a=0
.
7
9，
d=0.
2
0，
PVE=0
.
0
4
)および TSA(F値 =6
.
3，
cM=1
8
.
2
，
a=0
.
6
2，
d=0
.
38，
PVE=
22
0
.
0
3
)の QTLを位置づけた(表 4
3，図 4・8
)。本 QTLにおけるイノシシ由来のアリルの効果は、
C
1
4
:
0、C
1
6
:
0および TSAを増加させ、逆に C
1
8
:
1を減少させる効果を持っていた。
SSC14には、 S
t
e
a
r
o
y
l
C
o
Ad
e
s
a
t
u
r
a
s
e(SCD)
遺伝子が雑種細胞パネルや i
ns
i
t
uハイブリダイ
，2
0
0
2
;Renら
，2
0
0
3
)。和牛に
ゼーションを用いた手法により位置づけられている (Wirnmersら
おいては神戸大学のグループが、 SCDの遺伝子型と、モノ不飽和脂肪酸組成の相関を明らか
T
a
n
i
g
u
c
h
iら
，2
0
0
4
)、実際に選抜に応用されている。 SCDは
、 C16:0や C18:0からモノ不
とし (
，1
9
7
6
)、
SSC14の QTL
飽和脂肪酸である C16:1あるいは C18:1を生成する酵素であり (Enochら
57
を機能面から説明することが可能である。しかしながら、上述の Wimmers ら(
2
0
0
2
)は
SSC14q15・1
6と報告したのに対し、 Renら(
2
0
0
3
)は SSC14q27と報告し、本研究における QTL
の位置は Wimmersら(
2
0
0
2
)の報告により近い。既に豚の SCDについてはクローニングもされ
ていることから、本家系の造成に用いた親世代のシーケンスを決定し、イノシシ特異的な多
型を検出できた場合、本家系における詳細なマッピングおよび QTL解析が可能となる。
3ふ 8
)SSC15
SSC15の 36・"'57cMにゲノムワイズレベルで有意性を示す背脂肪外層 C
1
6
:
0、C
1
8
:
1、TSA
および融点の QTLを検出した(表 4
3，図 4・9
)
。さらに、 38"'46cMの範囲に背脂肪内層 C
1
8
:
0
(
F値 =6
，
4
. cM=
4
5
.
3，a=
0
.
3
7，d=
0
.
2
0，
PVE=
0
.
0
3
)、TSA(F値 =7
.
0，
cM=
4
3ムa=
0.
46，
d=
0.
4
8，
PVE=
0
.
0
3
)および融点 (
F値 =6
.
5，
cM=
4
5ム a=
0
.
6
2，d=
0
.
0
1，cM=
0
.
0
3
)の QTLを検出
した。これらの QTLは一貫してイノシシ由来のアリルが C16:0および C18:0等の飽和脂肪酸
を増加させ、 C
1
8
:
1等の不飽和脂肪酸を減少させる効果として検出された。また、飽和脂肪酸
組成の変選に伴い、結果として融点の QTLが同じ領域に位置づけられたと推察された。本領
域の QTLにおいてゲノムワイズレベルで有意性を示す形質は背脂肪外層のみであり、主に背
脂肪、特にその外層部において強く発現する遺伝子の関与が示唆された。さらにこれらの領
域に検出された QTLは、台形状の F値のグラフとなり、 QTLが 1つ以上存在することが示唆
された。
F
a
t
t
yacyl-CoenzymeAs(CoAs)は、タンパク質輸送、酵素の活性化、脂質代謝のよう
な細胞質における多くの生化学的プロセスにおいて必要不可欠な働きを行う生物活
性脂肪酸代謝物である (Weimarら
， 2002)。また、 f
a
t
t
y
a
c
y
l
C
o
A
sは脂肪酸 B酸化経路やタ
G
l
i
c
kと Rothman
，1
9
8
7
;P
f
a
n
n
e
rら
，1
9
9
0
)
0F
a
t
t
y
ンパク質合成経路において基質として使われる (
AcidCoenzymeaL
i
g
a
s
el
o
n
gc
h
a
i
n2(FACL2)は f
a
t
t
y
a
c
y
l
C
o
A
sに作用し、その構成を触媒する
(
B
r
o
n
f
m
a
nら
，1
9
8
9
;L
a
iら
，1
9
9
3
)。ブタにおける FACL2遺伝子は、体細胞雑種パネルを使った
解析により SSC15上のマイクロサテライト DNAマーカー SW1989の近傍にマッピングされた
(
V
i
d
a
lとAm
i
l
l
s，
2
0
0
4
)。本研究においては、脂肪酸組成における統計量としては最大となる背
脂肪外層 C16:0の QTLが SW1989上に位置づけられており、 FACL2が候補遺伝子の 1つとな
る。しかしながら、ブタにおける FACL2が脂肪酸の合成分解に果たすカスケードについては
未だ不明である。いずれにしても、 SCD 同様、本家系の造成に用いた親世代のシーケン
スを決定し、本家系における詳細なマッピングを行う予定である。
3・2・9
)SSC16
SSC16の OcM付近にゲノムワイズレベルで有意性を示す腹腔内脂肪 C
1
4
:
0の QTLが検出
3，図 41
0
)。本 QTLにおけるイノシシ由来のアリルは C
1
4
:
0を増加させる効果を
された(表 4
・
58
t
寺っていた。
3・2
・1
0
)SSC17
SSC17の 62cM付近にゲノムワイズレベルで有意性を示す背脂肪外層 C
1
8
:
2の QTLを検
出した(表 4
3，図 4・1
1
)。また、近接した領域に s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を示す背脂肪内層
C
1
8
:
2(
F値 =7
.
8，cM=6
2ム a=0
.
5
1，d=0
.
3
8，PVE=0
.
0
4
)および背脂肪肩(
F値 =8
.
0，cM=
5
4
.
3，a=0
.
1
7，d=0
.
1
3，PVE=0
.
0
2
)の QTLを位置づけた。これらの QTLにおけるイノシシ由
来のアリルは C
1
8
:
2を減少させ、背脂肪肩を厚くする効果を示した。また、背脂肪厚を考慮、
.
7
;
した QTL解析により、 F比が大幅に下がることから(補正なし:補正有り、外層 C
1
8
:
2、10ム7
内層 C
1
8
:
2、7
.
8
:
6
.
7
)、本 QTLは脂肪蓄積に関与する遺伝子の効果により脂肪酸組成が変動し
た結果、間接的に検出した QTLであることが示唆された。
1
)SSCX
321
・
・
SSCX、
24cM付近および、 69cM付近にゲノムワイズレベルで有意性を示す腹腔内脂肪 C
1
8
:
0
2
)。また、 s
u
g
g
e
s
t
i
v
eレベルで有意性を
および融点の QTLをそれぞれ検出した(表 4
3，図 4・1
示す背脂肪外層 C
1
8
:
1、TSA
、背脂肪内層 C
1
8
:
2および腹腔内脂肪 C
1
8
:
1、TSAを検出した。
x染色体には大きく 30cM、45cM、70cM付近をピークとする QTLが存在し、背脂肪内層
C
1
8
:
2以外、一貫して不飽和脂肪酸を増加させる効果を示した。
第 4節 要 約
日本イノシシの遺伝的な資源としてその有効利用を図るため肉および脂肪の形質を調査し
た。本章では、日本イノシシと大ヨークシャー交雑家系を用い、肉質の重要な要素である脂
肪の品質に関する QTL解析を行った。脂肪の品質の指標として重要かつ脂肪の構成要素であ
る脂肪酸組成(
C
1
4
:
0，C
1
6
:
0，C
1
6
:
1，C
1
8
:
0，C
1
8
:
1，C
1
8
:
2，o
t
h
e
rPUFAs)と脂肪融点を具体的な形
質として測定した。その結果、 1
3領域に 1
7形質の 5%ゲノムワイズレベルで有意性を示す
2
5個の QTLを検出した。これら結果のほとんどは、今まで世界的に報告のない新規の QTL
である。そのうち、 1
2形質問領域に位置づけられた 1
6個の QTLは 1%ゲノムワイズレベル
で有意性を示した。具体的には背脂肪における飽和脂肪酸に関する QTLを SSC旬
、 SSC9お
よび SSC15に位置づけた。同じく背脂肪における不飽和脂肪酸に関する QTLを SSC1p、
SSC旬
、
SSC4、SSC5、SSC9、SSC15および SSC17に位置づけた。これらのうち、 SSC5の QTLのみ、
イノシシ由来のアリルが不飽和脂肪酸を増加させる効果として検出された。また、背脂肪厚
を共変数として補正した回帰モデルにより解析したとき、 SSC4と SSC17のリノール酸組成
の QTLは有意レベルを下回った。一方、背脂肪厚により補正した解析を行うことで、 SSC5
に新たな有意レベルの QTLを検出した。
腹腔内脂肪における脂肪酸組成に関与する QTLは SSC2，
SSC3、
SSC4、
SSC5、SSC6、
SSC14、
5
9
SSC16および SSCXに位置づけられた。これらのうち、 SSC2、SSC14および SSC16の QTL
のみイノシシ由来のアリルが飽和脂肪酸を増加させる効果として検出された。 F2の表現型で
は飽和脂肪酸組成の割合は、腹腔内脂肪が最も多く、次に背脂肪内層、最後に背脂肪外層の
順である。しかし、背脂肪では、イ/シシ由来のアリルが飽和脂肪酸を高める効果を持つ QTL
として多く検出されたのに対し、腹腔内脂肪では逆の効果を持つ QTLが多く検出された。こ
のことについて、イノシシと大ヨークシャーでは、背脂肪と腹腔内脂肪の脂肪酸合成あるい
は分解において、遺伝的な差があるのかもしれない。
脂肪融点については、 SSClおよび、 SSC15に位置づけられた QTLは融点を上げる効果があ
り
、 SSC2および SSCXの QTLは下げる効果があった。
本章における脂肪形質に関する QTL解析は、別々の 3つの蓄積脂肪について独立して QTL
解析を行っており、世界的に前例がなく、部位聞の候補遺伝子の発現量等を比較することで、
脂肪酸合成および分解のカスケードの解明につながることが期待できる。さらに、 SSCl、SSC9
および SSC15におけるイノシシ由来のアリルは背脂肪の飽和脂肪酸組成を高め、また、 SSC2
におけるイノシシ由来-のアリルは背脂肪の脂肪融点を下げる効果がみられ、 DNAマーカーア
シストイントログレッションにより、ブタ脂肪の遺伝的品質改良が期待される。
60
表 42
. F2世代における脂肪酸組成および脂肪融点の表現型
・
背脂肪外層
腹腔内脂肪
背脂肪内層
T
r
a
i
t
N
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6
1
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0
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1
5
パルミチン酸 (
C
1
6
:
0
)，%
3
4
5
2
6
.
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3
1
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6
3
5
3
2
7.
54
1
.
2
6
3
4
6
2
8
.
8
1
1
.2
9
パルミトレイン酸 (
C
1
6
:
1
)，%
3
4
5
2
.
1
0
0
.
3
6
3
5
3
1
.5
9
0
.
2
8
3
4
6
1
.2
4
0
.
2
4
ステアリン酸 (
C
1
8
:
0
)，%
3
4
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2
.
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1
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1
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6
1
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.
9
0
1
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1
オレイン酸+バクセン酸 (
C
1
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.
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.
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2
.
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C
1
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:
2
)，%
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1
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1
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.
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1
.5
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6
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.
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7
1
.5
0
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h
e
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4
5
1
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.
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.
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2.
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.
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C
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.
6
6
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4
.
0
3
2.
44
b
a 形質と
b
DNAマーカー型を調査した個体数
多価不飽和脂肪酸
c 総飽和脂肪酸
6
1
表4
3
. 脂肪酸組成および脂肪融点に関する QTL解析のまとめ
b
補正
cw
ゲノムワイズ
T
r
a
i
t
5%
a
1%
b
c
補正
cw
andBF
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a
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d
d
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.
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.
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.
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0
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0
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0
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0
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0
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.
0
5
SFA(%)
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1
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1
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0
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63
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m .N同守
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川
1v'
第 5章
大ヨークシャ一種系統豚内における椎骨数 QTLの多様性
第 1節 緒 言
分子レベルの情報を利用した育種選抜の目的の 1つは、系統あるいは品種に関係なく個体
の選抜が可能な DNAマーカーを開発することである。ブタのゲノム解析開始当初は QTLの
d
e
r
s
s
o
nら
，1
9
9
4
)。すなわち、遺伝的に遠く離れ
検出に重点をおいた交雑家系が造成された(An
ている西洋種とイノシシあるいは中国種を祖父母とした交雑家系を造成することで、 F2世代
における形質の分離が大きくなり、結果、 QTLの検出が容易になると期待される。一方、近
年造成された家系の中には西洋種同士の交配による交雑家系、あるいは市販肉豚における
QTL解析の報告がみられる。これら近縁種を用いた QTL解析は、 F2世代における形質の分
離が遠縁種を用いた家系よりも小さいと予測され、 QTLの検出にはリスクを伴うが、得られ
，2
0
0
1
a
;Evansら
，2
0
0
3
)。逆に遠縁種を用いた家系
た QTLは MASへと応用しやすしミ (Malekら
、 MASへの応用は難しいとされてきた。しかし、遠縁種の交雑家系におい
における QTLは
ても、用いた西洋種において形質の固定されていないアリルの存在を検出できれば MASへの
応用が可能である。本研究に用いた家系は、 1頭の雄の日本イノシシと 3頭の雌の大ヨーク
シャーを祖父母とした 3家系のサブファミリーから構成され 1つのサブファミリーの規模は
、 97頭および、 162頭の比較的大きな集団である。そのため、サブファミリー
それぞれ 94頭
毎の QTL解析においても、信頼のおける結果を得ることが可能である。 SSC7における椎骨
数の QTLは、サブファミリー毎で QTLの統計量が大きく異なることが明らかとなった。こ
のため、用いた 3頭の大ヨークシャーの間で SSC7に存在する椎骨数 QTLに多様性があるこ
とが示唆された。
甫乳動物と同様
ブタでは椎骨数に多様性があることが古くから知られている。頚椎は他の H
，1
9
6
0
)
0K
ing
に 7つに固定されているのであるが、胸椎数および腰椎数に変動がある(Kingら
らの報告 (
1
9
6
0
)には、コマーシャル豚において胸椎数は 1
4から 1
6、腰椎数は 5から 7であり、
また椎骨数と体長は大きく関連するとある。約 800mmの体長では 1つの椎骨の増加により
約 15mmの体長の増加が期待される。今日において主なコマーシャル豚である西洋系品種(大
ヨークシャ一、ランドレース、デュロック、パークシャ一等)では、胸椎および腰椎の総数
は 21から 23である。一方ブタの先祖であるイノシシではその数は 19にとどまっており、梅
山豚、金華豚等では 19および 20である。晴乳類において胸椎と腰椎はそれぞれの数に変動
はあるが、その和が 19であることが基本形となっているとオーウェンによって示されており
(倉谷 2
0
0
4
)、カモノハシ、カンガルーにおいてもその数は 1
9である。ヒトでは 1
7と減少
2
4
)、長鼻目の
しているが、その他 19から大きく変化しているものとしては奇蹄目のウマ (
2
3
) 等少数派である。このように哨乳類を通して保存された形質が同一種内で大きく
ゾウ (
70
変動していることは興味深く、ブタにおいては育種の際にかなりの圧力がかかったものと考
えられる。西洋品種は産肉性を増加させ、また繁殖性を向上させようと体躯が大きくなるよ
うに長年改良されてきた。その過程で変異型の遺伝子が蓄積し、椎骨数が増加したと推測さ
れる。
本章では、イノブタ交雑家系において可能性が示唆された SSC7上の椎骨数 QTLの大ヨー
クシャ一系統造成豚における多様性を検討する目的で、大ヨークシャ一種系統造成豚の椎骨
数を計測するとともに、 SSC7 の椎骨数 QTL近傍に位置するマイクロサテライトマーカSW147、SW252および S0115を用いてハプロタイプを解析し、種雄豚の半きょうだい解析を
行った。
第 2節 材 料 お よ び 方 法
21
) イノブタ交雑家系のサブファミリーにおける第 7染色体上の椎骨数 QTLの解析
・
資源家系は第一章と同一である。この家系は P世代に用いた大ヨークシャー純粋種雌の 3
頭に由来する 3つのサブファミリーからなる。 3頭のアワヨークに由来する F1雄 1頭にそれ
、 3頭
、 2頭交配した。 3つのサブファミリーの F2の頭数は
ぞれ全きょうだいの F1雌を 2頭
それぞれ 97、162、94である。これら 3つのサブファミリーについてそれぞれ QTL解析を行
った。
2・2
)大ヨークシャ一系統造成豚における雄骨数の測定
1
9頭の雄と 6
5頭の雌より生産された 896頭の大ヨークシャ一系統造成豚の椎骨数を計測
した。出荷後半丸枝肉の状態、出産時の死産および育成段階における事故死は解剖後、椎骨
数を計測した。
2・3
)ハプロタイプの解析
1
9頭の雄と 6
5頭の雌、およびそれらを用いて生産された 896頭の大ヨークシャ一系統造
SW252および S0115の遺伝子型を解析し、
成豚についてマイクロサテライトマーカー SW147、
ハプロタイプを解析した。
2・4
)統計解析
雄から伝達したハプロタイプにより 2つのグループに分けられた産子からなる群について、
t
t
e
s
tにより群問の差の有意性を検定することにより半きょうだ、い解析を行った。差の有意性
(
P<0
.
0
5
)が確認されたとき、雄の QTLの遺伝子型はヘテロ接合(
Q
/
q
)と見なした。さらに、雄
2
0
0
3
)の手法に従い、 Z
t
e
s
t を実施した。 9
がヘテロ接合とみなされなかったとき、 Nezer ら(
頭のヘテロ接合の雄における 2つのグループの椎骨数の平均値の差は 0.
4
3:
t0
.
1
0であったこ
4
3に設定した。 Z<・2の時、雄はホモと判定した。
とから、 Q と qの置換効果は 0.
71
第 3節
結果および考察
3
・1
)サブファミリーにおける椎骨数に関する QTL解 析
結果を表 5・1および図 5
1に示した。サブファミリー 1にのみ大ヨークシャ一種アリルに
有意な椎骨数増大効果が検出され、実験家系造成に用いた 3頭の大ヨークシャーの椎骨数を
決定する責任遺伝子に多様性があることが明らかになった。
。第 1家系
16
企第 2家系
1
4
ロ第3家系
/
畑
町
六
1
2
10
回町、も
世}'凪
8
ノj
6
:
4
τ
2
o
u
詮〈
位 置 (cM)
QTL解 析 (
S
S
C
7
)
F値
相加的効果
サブファミリー 1
97.
4
12.3**
サブファミリー 2
6
7
.
9
2
.
1
n
s
サブファミリー3
5
2
.
9
3
.
2
n
s
72
0
.
5
6
∞
W
表5
-1
. サブファミリー毎の椎骨数に関する
NHC
﹃
J﹃∞山川甲
∞t
図5
・1
.サブファミリーごとの椎骨数に関する QTL解 析 (
S
S
C
7
)
∞
玉
、
1
0
0 cM 120
∞そ
4
]
=
)
∞
い
8
0
∞tJMUN
60
∞
到
、
回
。
∞
]
-
40
H
4
Z
u
ω
c
c
a
h
F
∞垣間同泣い
玉
、 NUAV#
n
u∞
20
一一
1
4
0
3
2
)大ヨークシャ一系統豚内の椎骨数の半きょうだい解析
1
9頭のオス、 6
9頭のメスに由来する 8
9
6頭について椎骨数を計測した結果、 303頭 (
3
3
.
8
%
)
が2
1個
、 569頭 (
6
3
.
5%)が 22個
、 24頭 (2.7%) が 2
3個であり、平均すると 21
.7個であ
った。 DNAサンプルについては QTL領域近傍のマイクロサテライトマーカ -SW147、
SW252、
S
0
1
1
5 を用いてタイピングを行い、この領域と椎骨数に関して半きょうだ、い解析を行った。
その結果、 1
2頭のオス由来の 786頭について解析が可能であり、 9頭において 2つのホモロ
グ(表 3
2においてLe
f
tホモログ、 R
i
g
h
tホモログと示した。)がそれぞれ伝達された産子の
グループ聞に平均椎骨数の有意な差が認められ、 QTLがヘテロ接合型であると示唆された。
4
3個であった。 1頭についてはアリルの効果を 0.
4
3個としたときの
アリルの効果は平均で 0.
N
e
z
e
rら
，2
0
0
3
) が-2より小さく、ホモ接合型であると示唆され、残りの 2頭について
Z値 (
)。このように SSC7の椎骨数 QTLは未だ大ヨークシャ
は QTLを推定できなかった(表 5・2
一種内においても固定されておらず、増体を目的としたさらなる育種も可能であると考えら
れる。この QTLが固定されていない原因としては、椎骨数を増大させるアリルの出現が比較
的最近であることが考えられるが、他の理由として、この領域に育種上不利な遺伝子が存在
する可能性もある。 SSC7の椎骨数 QTLから約 30cM離れたところには背脂肪厚の QTLが検
出されている (
R
o
h
r
e
rら
， 1
9
9
8
;deKoningら
， 1
9
9
9
;R
o
h
r
e
r
，2
0
0
0
;B
i
d
a
n
e
lら
，2
0
0
1
)。この QTL
はアジア系(梅山豚)アリルにおいて背脂肪厚を薄くし、また増体をよくするという、一般
的なアジア系ブタの表現型とは逆方向の効果を持っている。このアリルが過去に西洋系品種
の育種に取り入れられた場合、予期せず椎骨数 QTLのアジア系アリルも同時に取り込まれた
可能性がある。その様な理由で QTLの固定が進まなかったとも考えられる。一方、 SSC1に
おいても近傍に多数の QTLが検出されているがおおむね西洋系品種のアリルは増体をよくす
るなど、アジア系アリルよりも育種に有利な効果を示している。
本章における研究の成果は、 3つのマイクロサテライト DNAマーカーを用いることで、椎
骨数の多い個体選抜が可能となることばかりでなく、同一品種あるいは系統内における多様
性の原因となる QTLの検索に効果のあることが示唆されたことである。椎骨数と同様に筋線
維および肉質形質についてもサブファミリー毎に QTLの統計量が大きく異なる形質も明らか
になっており、今後大ヨークシャ一系統造成豚内における多様性について形質の調査を行う
予定である。
73
表5
2
. 大ヨークシャ一種雄豚を用いた SSC7上の椎骨数 Q工
Lの半きょうだい解析
平均椎骨数(個体数)
L
e
f
tホモログ 1が
R
i
g
h
tホモログ 1が
種雄豚
伝達した産子
伝達した産子
2
.
QTL
P1
21
.43 (
8
1
)
.9
5(
8
3
)
21
q/Q
本
*
P2
21
.55 (
4
9
)
2
2
.
0
8(
5
1
)
q/Q
*
*
P3
21
.49 (
5
5
)
21
.86 (
4
4
)
q/Q
ネ
*
P4
21
.42 (
4
7
)
.9
5(
4
0
)
21
q/Q
*
*
P5
21
.46 (
2
4
)
21
.9
1(
3
3
)
q/Q
*
*
P6
21
.1
8(
1
1
)
21
.67 (
9
)
q/Q
*
P7
21
.
50 (
1
2
)
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1
5
)
q/Q
*
*
P8
21
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3
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)
2
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.
0
0(
2
0
)
q/Q
*
P9
21
.68 (
2
5
)
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3
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)
21
PlO
21
.9
1(
2
3
)
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1
8
)
21
。
*
Pll
21
.
55 (
1
1
)
21
.67 (
2
4
)
nd
P12
21
.68 (
2
5
)
21
.81 (
2
6
)
nd
1
t検定による
有意差 4
q/Q
/Qo
rq
/
q
3
種雄豚の QTLの 2つのアリルを L
e
f
tホモログ、 R
i
g
h
tホモログと表した。
=couldnotbedetermined.
2n
d
3Z値〈・ 2(
N
e
z
e
rら 2
0
0
3
) によりホモ接合性を判断した。 Q と qの置換効果はヘテロ接合型
であると判断された P1から P9より算出した 0.
4
3を用いた。
4*、川はそれぞれ
P<0
.
0
5、P<0
.
0
1であることを示す。
第 4節 要 約
F2イノブタ家系のサブファミリー毎の解析において統計量が大きく異なる SSC7の QTL
近傍に位置する 3個のマイクロサテライトマーカーを用い、大ヨークシャ一系統造成豚のタ
イピングを行い、この領域と椎骨数に関して半きょうだ、い解析を行った。椎骨数の測定は、
1
9頭のオス、 69頭のメスに由来する 896頭について行い、その椎骨数は 303頭 (33.8%) が
21個
、 569頭 (63.5%)が 22個
、 24頭 (2.7%)が 23個であり、平均すると 21
.7個であった。
896頭のうち、 12頭のオス由来の 786頭について半きょうだい解析が可能であり、 9頭にお
いて 2つのホモログがそれぞれ伝達された産子のグループ聞に平均椎骨数の有意な差が認め
られ、 QTLがヘテロ接合型であると示唆された。アリルの効果は平均で 0.
4
3個であった。 1
頭についてはアリルの効果を 0.
4
3個としたときの Z値が -2より小さく、ホモ接合型であると
示唆され、残りの 2頭については QTLを推定できなかった。このように SSC7の椎骨数 QTL
74
は未だ西洋品種内においても固定されておらず、増体を目的としたさらなる育種も可能であ
ると考えられる。
75
第 6章 総 括
我々は、大ヨークシャ一系統豚の肉質に関する遺伝的な改良を図るため、遺伝資源として
日本イノシシに注目し、イノシシの有用な QTLについて ONAマーカーを標識として大ヨー
クシャーへの導入を目指している (ONA マーカーアシストイントログレッション:MAI)。
そのためには、あらかじめ日本イノシシが大ヨークシャーよりも優れた遺伝的領域を知る必
要がある。そこで、日本イノシシと大ヨークシャ一系統豚の交雑による遺伝資源実験家系を
造成し、各種経済形質に関与する QTLの位置および効果の検出を試みた。本研究では QTL
解析の対象となる形質として筋線維の組織化学的性質および肉の理化学・物性形質、脂肪の
品質を選択し、また、不良遺伝子を早期に除去するために、成長等の QTL解析も併せて実施
した。さらに同一品種内あるいは系統内において利用可能な ONAマーカー (ONAマーカー
アシストセレクション:MAS) の開発のため、同一系統内で多様性のあるマーカーの検出を
試みた。一つのモデルとして、徳島県イノブタ家系の造成に用いた 3頭の大ヨークシャ一種
雌の QTLに多様性が示唆された椎骨数について、それらが由来する大ヨークシャ一系統豚内
での多様性について検討した。
1頭の日本イノシシ雄と 3頭の大ヨークシャー雌を祖父母とする 3
5
3頭の F2家系を造成し
た
。 F2について成長等の生産性、肉質および脂肪等に関する形質の測定を実施するとともに、
242個のほぼ全ゲノムをカバーする ONAマーカーを用いて連鎖地図を作成し、形質と ONA
マーカーの情報を基に QTL解析を実施した。
1形質について QTL解析を実施し、そのうち 10
成長、枝肉形質および抗病性に関する全 1
形質に関与する 5%ゲノムワイズレベルで有意性を示す QTLを 28個決定した。また、 22個
SSC5、
の QTLは 1%ゲノムワイズレベルの有意性が認められた。これらの QTLは SSC1，SSC4、
SSC7、SSC8、SSC14および SSC15の 7本の染色体上の 1
0カ所の領域に位置づけられた。成
長および枝肉形質に関与する QTLにおけるイノシシ由来アリルの効果は脂肪蓄積を除き、全
て負の効果として検出された。特に、 SSC4、SSC7および SSC8の QTLは成長および枝肉形
質に関して大きな負の効果が示されており、イノシシ由来の QTLの導入の際には特に排除す
る必要がある。また、本家系では肺の腹式呼吸の有無に関する QTLも SSC4に検出された。
腹式呼吸は肺炎の指標として重要な挙動であり、イノシシに肺炎に対する抵抗性を弱くする
ゲノム領域が存在することが示された。呼吸器系の抗病性に関する QTLの検出は、これまで
報告されていないため、全く新しい知見である。
最長筋の筋線維および肉質形質に関する QTL解析では、 I型筋線維、 l
I
A型筋線維、 I
I
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筋線維の本数および、相対面積割合、 M
性、伸展率、遠心保水性、加熱損失率、圧搾肉汁率、水分、勇断力価、全糖含量、ヘマチン
76
含量、総コラーゲン含量、加熱溶解コラーゲン含量、粗脂肪含量、 PCS (
p
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l
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d
a
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)
の合計 23種類の形質について QTL解析を実施した。その結果、ゲノムワイズレベルで有意
性を示す QTLは 12形質について 27個が検出された。それらの QTLは 9本の染色体上の 1
3
力所の領域に位置づけられた。筋線維形質は、 SSC1、SSC2、SSC6、SSC14および SSCXに
位置づけられ、そのうち SSC2、SSC6および SSC14の QTLは、イノシシ由来のアリルが I
型あるいは IIA型筋線維を増加させ、 I
I
B型筋線維を減少させる望ましい効果として検出され
た。一方、肉質形質は SSC3に Minoltab*値
、 SSC4に Mi
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*値およ
ズレベルで有意性を示す QTLが検出された。これらのうち、 SSC6における Minoltaa
びヘマチン含量と SSC15における Minoltab*値および pHに関与する QTLは、イノシシ由来
のアリルが肉色を赤く濃くし、 pHを高める効果を示した。筋線維および肉質に関してイノシ
シ由来のアリルが SSC2、SSC6、SSC14および SSC15の QTLについて良好な効果が示され、
大ヨークシャーへの導入することで肉質の改良が期待された。これらの中から視覚に直接影
響し、保水性の改善効果も期待される SSC6pテロメアおよび SSC15セントロメア領域を DNA
マーカーイントログレッション領域として選定した。
脂肪形質に関する QTL解析では、脂肪の品質の指標として重要かつ脂肪の構成要素であ
C16:0，
C
1
6
:
1，
C18:0，
C
1
8
:
1，
C18:2，
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rPUFAs)と脂肪融点について測定
る脂肪酸組成 (C14:0，
し
、 QTL解析を行った。その結果、 17形質について 13領域に 25個の 5%ゲノムワイズレベ
ルで有意性を示す QTLを検出した。そのうち、 12形質について 10領域に位置づけられた 16
個の QTLは 1%ゲノムワイズレベルで有意性を示した。背脂肪については飽和脂肪酸に関す
、 SSC9および SSC15に位置づけられ、同じく背脂肪における不飽和脂肪酸
る QTLが SSC旬
、 SSC1q、SSC4、SSC5， SSC9、SSC15および SSC17に位置づけられ
に関する QTLが SSC旬
た。これら QTLのイノシシ由来アリルは飽和脂肪酸を増加させ、不飽和脂肪酸を減少させる
方向の効果を示したが、 SSC5の QTLのみ、イノシシ由来のアリルが不飽和脂肪酸を増加さ
せる効果として検出された。また、背脂肪厚を共変数として補正した回帰モデルを用いた解
析により、 SSC4と SSC17のリノール酸組成の QTLは有意レベルを下回った。逆に、 SSC5
には新たな有意レベルの飽和脂肪酸組成に関する QTLが検出された。腹腔内脂肪について脂
肪酸組成に関与する QTLは SSC2、SSC3、SSC4、SSC5、SSC6、SSC14、SSC16および SSCX
に位置づけられた。これらのうち、 SSC2、SSC14および SSC16の QTLのみイノシシ由来の
アリルが飽和脂肪酸を増加させる効果として検出された。このように背脂肪では、イノシシ
由来のアリルが飽和脂肪酸を高める効果を持つ QTLがほとんどであるのに対し、腹腔内脂肪
では逆に飽和脂肪酸を減少させる効果を持つ QTLが多数検出された。脂肪融点については、
背脂肪において SSC1および SSC15に位置づけられた QTLではイノシシ由来アリルは融点を
77
上げる効果があり、飽和脂肪酸が増加するという効果と一致した。一方、 SSC2に検出された
QTLはイノシシ由来のアリルが融点を下げる効果が示された。これらの結果より、 SSC1、
SSC2、
SSC9および SSC15におけるイノシシ由来のアリルは、 DNAマーカーアシストイントログレ
ッションにより、主に背脂肪の遺伝的品質改良効果が期待される。
分子レベルの情報を利用した育種選抜の目的の 1つは、系統あるいは品種に関係なく個体
の選抜が可能となる DNAマーカーを開発することである。同じ集団において選抜可能な DNA
マーカーの開発手法の確立のため椎骨数を 1つのモデルとして取り上げ、 QTL解析を行った。
F2イノブタ家系のサブファミリー毎の解析において F値が大きく異なる SSC7の QTL近傍に
位置するマイクロサテライト DNAマーカーを用いてハフロタイプを構成し、ハプロタイプと
椎骨数に関して半きょうだ、い解析を行った。椎骨数の測定は、 1
9頭のオス、 6
9頭のメスに由
1個
、 5
6
9頭 (
6
3
.
5
%
)が 2
2
来する 896頭について行い、その椎骨数は 303頭 (33.8%) が 2
個
、 24頭 (
2
.
7
%
)が2
3個であり、平均すると 21
.7個であった。 8
9
6頭のうち、 1
2頭のオス
由来の 786頭について半きょうだい解析が可能であり、 9頭において 2つのホモログがそれ
ぞれ伝達された産子のグループ聞に平均椎骨数の有意な差が認められ、 QTLがヘテロ接合型
であると示唆された。このように SSC7の椎骨数 QTLは未だ西洋品種内においても固定され
ておらず、増体を目的としたさらなる育種も可能であると考えられる。また、遠縁種を用い
た家系においても、 1つのサブファミリーの規模を大きした QTL解析を行うことで、使用し
た豚群内における遺伝子のヘテロ性の検出が可能となり、系統聞の QTLの検出から系統内の
QTLの同定へと研究の進展につながることが示唆された。
本研究において選定した SSC6pテロメアおおよび SSC15セントロメアの QTLを DNAマ
ーカーアシストイントログレッションにより導入した家系を造成中であり、現在、戻し交配
3世代目の形質調査が終了した段階である。これまでのところ、導入形質である pH、M
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v、ヘマチン含量および Minoltaa*値についてイノシシ由来のアリルの効果が確認されており、
今後、導入領域をイノシシ由来のアリルでホモ化した個体と他の個体について表現型を測定
し、それらを比較することで QTLの評価と導入の検証を行う予定である。 QTLの効果が明確
な差として検証されれば、系統として育成し、銘柄豚肉として市場に送り出すことを考えて
いる。
78
謝辞
本論文の作成に際し、御指導と御助言を頂きました神戸大学連携大学院教授相川勝弘先生、
独立行政法人畜産草地研究所育種部上席研究官小松正憲先生、神戸大学農学部教授向井文雄
先生に謹んで感謝の意を表します。また、研究の遂行並びに論文の作成に際し、御指導と御
助言を頂きました生物資源研究所家畜ゲノム研究チーム林武司博士、生物資源研究所家畜ゲ
ノム研究チーム美川智博士、粟田崇家畜ゲノムチーム長に心から感謝の意を表します。さら
に、ブタの形質調査を長年に渡り共に努力した谷史雄氏、仁木明人氏、森直樹氏、相岡静氏、
管理に注意を要するイノブタ家系の飼育に御尽力頂きました当所養豚飼育管理のスタッフの
皆様、大学院入学に際し理解と御尽力頂きました美馬憲治畜産研究所所長に感謝の意を表し
ます。
最後に大学院入学に際し理解と学費を捻出してくれた妻への感謝、そして励ましてくれた
家族への感謝で論文を終わる。
7
9
引用文献
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. 豚肉の食味噌好性に関する食品組織化学的解析.財団法人旗影会.
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銘柄豚ハンドブック 2
鈴木惇 2
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. 食肉、食品・調理・加工の組織学.
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. 酵素活性に基づく筋線維型及びその機能と可変性.
鈴木惇，玉手英夫 1
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