飼料利用性形質におけるゲノム育種の可能性

総合考察

で は 、 直 接 検 定 前 の 予 備 選 抜 に お い て 、 牛 肉 中 脂 肪 酸 合 成 に 関 わ る FASN（fatty acid

synthase）遺伝子（Abe ら 2009、家畜改良センター 2018）や枝肉重量に関わる PLAG1

遺伝子（Nishimuraら 2012）にある SNPマーカーを参考情報として用い候補牛を選抜し

ているが、これらのマーカーは全遺伝分散のごく一部しか説明しない。したがって、そ のような主要な経済形質においてもマーカーの寄与率は顕著に高くないため、飼料利用 性形質における QTL マーカーの使いどころも直接検定前の予備選抜が望ましいと考え られる。

第２章では、RFIとRGに対するSNP 効果の違いも明らかとなった。RIGは RFIとRG を１対１で重み付けした形質であるが、重みづけのバランスはこれにこだわる必要はな い（Berryと Crowley 2012）。本研究の結果から、SNP効果の違いも考慮しながら、より 最適な重み付けを行うことにより、経済効果を含めた総合的な肥育生産のアウトプット を最大化する形質を提案できる。また、RFIと RGに対して１対１で重み付けした結果、

RIGの遺伝率はRFIとRGの中間にあったことから、この重み付け値を用いた場合でも、

十分に改良が可能であると考えられた。

第３章において、ゲノミック選抜の可能性について検討した結果、既存集団を資源集 団としたときの GEBVの実現信頼度は0.2～0.5と推定され、EBVの実現信頼度よりも高 かった。ゲノミック選抜の利点は、GEBV 評価にかかる時間が短時間で済む点であり、

能力検定である直接検定や後代検定を実施せずに、１回のゲノミック評価によって種雄 牛が選抜されることが最も改良速度が速く、効率的であると言える。しかし、その場合 の GEBVの予測精度は１に近いことが求められる。本研究における予測精度はそれほど 高くなかったことから、たった１回の評価で種雄牛を選抜するという GEBVの活用法は 現実的ではない。したがって、直接検定前の予備選抜において飼料利用性形質の GEBV を選抜基準にすることにより、若齢のうちにある程度飼料利用性の高い個体を選抜する ことは可能であろうと考えられる。

シミュレーション解析（第４章）により、少なくとも 4,500 頭の集団を確保しなけれ ば飼料利用性のゲノミック評価精度が高くならないことが明らかとなった。飼料摂取量 や体重などの記録は、従来の収集法では十分な記録数が得られず、効率的な育種改良は 難しい。黒毛和種における現場後代検定では、遺伝的能力評価を広域で正確に行うため、

基準種雄牛の産子を複数の県に配置していた（Inoue 2004）。こうして県間に種雄牛のブ リッジがかかることにより、全国における検定牛産子の遺伝的特徴はある程度均一に散 らばると考えられる。ゲノミック評価における資源集団はできるだけ遺伝的に多様であ るほうが望ましい。したがって、調査牛の遺伝的多様性というメリットを考えると、現 在の現場後代検定においては飼料摂取量や体重など飼料利用性形質を算出するために必 要な記録をとってはいないが、今後は既存の検定システムの中でそのような記録をうま く収集するための体制作りが望まれる。黒毛和種は、これまで枝肉形質、特に脂肪交雑 において十分な改良が行われてきたが、これは枝肉情報を迅速に収集できるシステム整 備によるところが大きい。今後は飼料利用性形質においても、AI技術などを活用して記 録を自動的に収集できる体制を新たに構築するなどして、より効率的に記録を収集でき れば、飼料利用性形質の育種改良が加速すると考えられる。

謝 辞

本学位論文を完成させるにあたり、多くの方々から御指導と御助力を賜りました。

主査である東北大学大学院農学研究科教授の佐藤正寛先生に厚く御礼申し上げます。

育種学分野の出身ではなかった私を受け入れていただき、指導教官としてゼミ指導、学 会発表、学術論文の作成、そして本学位論文の作成指導をしていただきました。動物遺 伝育種学の先達である佐藤先生がいなければ、私は東北大学で学位を取得することはな かったと思います。深謝申し上げます。

副査を担当して頂いた、東北大学大学院農学研究科教授の寺田文典先生と麻生久先生 には、本論文をまとめるにあたり貴重な御助言と叱咤激励を頂きました。お忙しい中尽 力してくださり、感謝申し上げます。

同じく副査の東北大学大学院農学研究科准教授の上本吉伸先生には、理論から研究計 画、学会発表、学術論文の作成、本学位論文の作成まで多岐にわたり指導して頂くとと もに、遺伝育種研究の楽しさを教えて頂きました。本当に感謝申し上げます。

本学位論文は、家畜改良事業団が所有するデータを使わせて頂き、遂行することがで きました。快くデータを提供して頂いた、共同研究者である家畜改良事業団の安森隆則 氏、野崎隆義氏、黒木一仁氏、荻野敦氏には、心より感謝申し上げます。

東北大学大学院農学研究科助教の小川伸一郎先生、動物遺伝育種学研究室の今田彩音 さん、古川了一さん、矢崎真美さん、監物和さん、石坂知裕さん、一関可純さん、原ひ と美さん、伊藤大河さん、北島優さん、本間智尋さんと、一緒に研究室ゼミで勉強でき たことを嬉しく思っております。お世話になりました。感謝申し上げます。

独立行政法人家畜改良センター改良技術課の小島孝敏技術専門役、佐藤慎一氏、鈴木 恒平氏、土岐大輔氏、笹子奈々恵氏、吉成加奈子氏、大竹剛氏、菊池隆氏、内山勝雄氏、

現琉球大学農学部准教授の佐々木慎二先生には、日頃より多くの面で支えて頂きました。

皆様のチームプレーがあったからこそ、私は博士論文研究に集中することができました。

本当にありがとうございました。

最後に、共働きの中で私のために研究に集中できる環境を整え、無言の励ましを貫き 通してくれた妻いづみと、この３年間共に大きく成長し、私を勇気づけてくれた息子蒼 紫に対し、この場を借りて心の底から感謝の気持ちを伝えます。本当にありがとう。

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