ウシ個体における枝肉重量及び体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカー及びそれを用いた枝肉重量及び体高に関する遺伝的能力の評価方法

【課題】ウシ個体における枝肉重量、または、体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカー、及び、そのマーカーを用いた評価方法を提供すること。
【解決手段】配列番号1の塩基配列から成るウシPTPDC1遺伝子のcDNAの964番目の塩基に対応する塩基、配列番号2の塩基配列から成るFGD3遺伝子のcDNAの47番目、556番目、または、557番目の塩基に対応する塩基、あるいは、配列番号3の塩基配列から成るウシSUSD3遺伝子のcDNAの53番目の塩基に対応する塩基を決定し、順に、G、C、T、G、Aである時に、そのウシ個体の枝肉重量、または、体高を増加させる遺伝的能力が、各塩基が野生型であるウシ個体より高いと評価し、枝肉の重量が重く、体高が高いと予測する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウシ個体における枝肉重量及び体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカー及びそれを用いた枝肉重量及び体高に関する遺伝的能力の評価方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ウシの肉質や枝肉重量は、価格に直結する経済形質であり、これらに関する遺伝的能力をどのように評価し、ウシの改良に役立てるかについては、育種価による方法などが考案され、用いられてきた。
【0003】
肉質、枝肉重量、及び体高は、複数の遺伝子が関与する量的形質と考えられる。もし、それらに比較的大きな影響を与える遺伝子またはゲノム領域(QTL)が特定でき、優良な遺伝子型の判別ができれば、それをウシの改良に利用することができる。
【0004】
これまでに、黒毛和種種雄牛の父方半きょうだい家系を用いたQTL解析により、ウシ8番染色体上に体重または枝肉重量に影響を与えるゲノム領域が存在することを報告した(非特許文献1参照)。また、黒毛和種一般集団を用いたゲノムワイド関連解析においても、上記に相当する領域に枝肉重量との関連を検出した(非特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0005】
【非特許文献1】高野ら (2009) 日本動物遺伝育種学会第10回大会要旨集、31頁、I−05
【非特許文献2】西村ら (2010) 第33回日本分子生物学会年会要旨、3P−0810(ポスター)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、実際に、どのような遺伝情報が優良型遺伝的形質を担っているのかわからないため、ウシ個体における枝肉重量を評価する際、遺伝子型などの遺伝情報を用いることができなかった。また、ゲノムワイド関連解析に使用したイルミナ社BovineSNP50 BeadChipには、単独でこのQTLを代表できるSNPが存在しなかったため、DNAマーカーとして利用することはできなかった。
【0007】
そこで、本発明は、遺伝子マーカーを用いてウシ個体における枝肉重量及び体高に関する遺伝的能力を評価する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本明細書において、哺乳動物は、ヒトでもヒト以外でもよく、マウス、ラット、ウサギ、サル等の実験動物、イヌ、ネコ等のペット、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ等の家畜であってもよい。
【0009】
本明細書において、塩基の位置に関する記載は特記しない限り、DNA2重鎖のうち、センス鎖の塩基によって示す。また、塩基の位置は、例えば、ウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNA(NM_001206596、配列番号1)の964番目というように、基準となる塩基配列中で、当該塩基配列の5’側から3’側方向に数えることで特定されているが、実際に本発明を実施する際の塩基配列中では、その塩基は、本明細書に記載のように、基準となる塩基配列中で特定した塩基に対応する位置にあればよく、その塩基が含まれるDNA上に塩基の欠失や挿入がある場合には、必ずしも塩基の位置を表わす数字まで一致する必要はない。また、タンパク質におけるアミノ酸の位置は、例えば、ウシPTPDC1タンパク質(NP_001193525、配列番号2)の315番目のアミノ酸というように、基準となるアミノ酸配列中で、当該アミノ酸配列のN末端側からC末端側方向に数えることで特定されているが、実際に本発明を実施する際のアミノ酸配列中では、そのアミノ酸は、本明細書に記載のように、基準となるアミノ酸配列中で特定したアミノ酸に対応する位置にあればよい。
【0010】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号1の塩基配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を決定し、PTPDC1遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がGである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、PTPDC1遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がTであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0011】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号2のアミノ酸配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)タンパク質の315番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸がバリンである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、前記アミノ酸がフェニルアラニンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0012】
本発明に係る単離された変異型PTPDC1遺伝子またはその一部は、配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を有し、当該塩基がGであることを特徴とする。
【0013】
本発明に係る単離された変異型PTPDC1タンパク質またはその一部は、配列番号2のアミノ酸配列から成るPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)タンパク質の315番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を有し、当該アミノ酸がバリンであることを特徴とする。
【0014】
本発明に係る遺伝子マーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、配列番号1の塩基配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を含む、PTPDC1遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とする。
【0015】
本発明に係るマーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、配列番号2のアミノ酸配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)タンパク質の315番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を含む、前記タンパク質の一部または全部を有するポリペプチドから成ることを特徴とする。
【0016】
本発明に係る選択方法は、枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体で決定する工程と、PTPDC1遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がGである個体を選択する工程とを含む。
【0017】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を決定し、FGD3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がCである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がTであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0018】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の1番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸が欠失している場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、メチオニンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0019】
本発明に係る単離された変異型FGD3遺伝子またはその一部は、配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を有し、当該塩基がCであることを特徴とする。
【0020】
本発明に係る単離された変異型FGD3タンパク質は、請求項10に記載の変異型FGD3遺伝子によりコードされていることを特徴とする。
【0021】
本発明に係る単離されたウシ変異型FGD3タンパク質は、配列番号4のアミノ酸配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の1〜16番目のアミノ酸に対応するアミノ酸が欠失していることを特徴とする。
【0022】
本発明に係る遺伝子マーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を含む、FGD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とする。
【0023】
本発明に係るマーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、短鎖化されたウシ変異型FGD3タンパク質であって、配列番号4のアミノ酸配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の1〜16番目のアミノ酸に対応するアミノ酸が欠失していることを特徴とするウシ変異型FGD3タンパク質から成ることを特徴とする。
【0024】
本発明に係る選択方法は、枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体において決定する工程と、FGD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がCである個体を選択する工程とを含む。
【0025】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を決定し、FGD3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がTである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がCであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0026】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量、または、体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の171番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸がシステインである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、前記アミノ酸がヒスチジンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0027】
本発明に係る単離された変異型FGD3遺伝子またはその一部は、配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を有し、当該塩基がTであることを特徴とする。
【0028】
本発明に係る単離された変異型FGD3タンパク質またはその一部は、配列番号4のアミノ酸配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の171番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を有し、当該アミノ酸がシステインであることを特徴とする。
【0029】
本発明に係る遺伝子マーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を含む、ウシFGD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とする。
【0030】
本発明に係るマーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の171番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を含む、前記タンパク質の一部または全部を有するポリペプチドから成ることを特徴とする。
【0031】
本発明に係る選択方法は、枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体で決定する工程と、FGD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がTである個体を選択する工程とを含む。
【0032】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基を決定し、FDG3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がGである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がAであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0033】
本発明に係る単離された変異型FGD3遺伝子またはその一部は、配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基がGであることを特徴とする。
【0034】
本発明に係る遺伝子マーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基を含む、FGD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とする。
【0035】
本発明に係る選択方法は、枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基を決定する工程と、FGD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がGである個体を選択する工程とを含む。
【0036】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号5の塩基配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基を決定し、FGD3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がAである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がCであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0037】
本発明に係る評価方法は、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、配列番号6のアミノ酸配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質の18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸がアスパラギン酸である場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、前記アミノ酸がアラニンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする。
【0038】
本発明に係る単離されたウシ変異型SUSD3遺伝子またはその一部は、配列番号5の塩基配列から成るSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基がAであることを特徴とする。
【0039】
本発明に係る単離されたウシ変異型タンパク質またはその一部は、ウシ変異型SUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質であって、配列番号6のアミノ酸配列から成るSUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質の18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸がアラニンであることを特徴とする。
【0040】
本発明に係る遺伝子マーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、配列番号5の塩基配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基を含む、SUSD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とする。
【0041】
本発明に係るマーカーは、ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、配列番号6のアミノ酸配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質の18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を含む、前記タンパク質の一部または全部を有するポリペプチドから成ることを特徴とする。
【0042】
本発明に係る選択方法は、枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、配列番号5の塩基配列から成るSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体で決定する工程と、SUSD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がAである個体を選択する工程とを含む。
【発明の効果】
【0043】
本発明によると、遺伝子マーカーを用いたウシ個体における枝肉重量及び体高に関する遺伝的能力を評価する評価方法を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の一実施例において、配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1cDNAの964番目の塩基がG/Tのヘテロ接合である黒毛和種群(92頭)とT/Tのホモ接合である黒毛和種群(114頭)における、9カ月齢から24カ月齢までの体重を示したグラフである。
【図2】本発明の一実施例において、配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1cDNAの964番目の塩基がG/Tのヘテロ接合である黒毛和種群(92頭)とT/Tのホモ接合である黒毛和種群(114頭)における、9カ月齢から24カ月齢までの体高を示したグラフである。
【図3−1】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1v1、hPTPDC1v2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図3−2】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1v1、hPTPDC1v2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図3−3】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1v1、hPTPDC1v2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図3−4】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1v1、hPTPDC1v2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図3−5】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1v1、hPTPDC1v2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図3−6】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1v1、hPTPDC1v2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図3−7】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1v1、hPTPDC1v2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図4】本発明の一実施例において、ウシ(bPTPDC1)、ヒト(hPTPDC1isoform 1、hPTPDC1 isoform 2)、マウス(mPTPDC1)、及びラット(rPTPDC1)の各PTPDC1タンパク質のアミノ酸配列の相同性を示すアライメントである。
【図5−1】本発明の一実施例において、ウシ(bFGD3)、ヒト(hFGD3v1、hFGD3v2)、マウス(mFGD3)、及びラット(rFGD3)の各FGD3cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図5−2】本発明の一実施例において、ウシ(bFGD3)、ヒト(hFGD3v1、hFGD3v2)、マウス(mFGD3)、及びラット(rFGD3)の各FGD3cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図5−3】本発明の一実施例において、ウシ(bFGD3)、ヒト(hFGD3v1、hFGD3v2)、マウス(mFGD3)、及びラット(rFGD3)の各FGD3cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図5−4】本発明の一実施例において、ウシ(bFGD3)、ヒト(hFGD3v1、hFGD3v2)、マウス(mFGD3)、及びラット(rFGD3)の各FGD3cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図5−5】本発明の一実施例において、ウシ(bFGD3)、ヒト(hFGD3v1、hFGD3v2)、マウス(mFGD3)、及びラット(rFGD3)の各FGD3cDNAの塩基配列の相同性を示すアライメントである。
【図6】本発明の一実施例において、ウシ(bFGD3)、ヒト(hFGD3)、マウス(mFGD3)、及びラット(rFGD3)の各FGD3タンパク質のアミノ酸配列の相同性を示すアライメントである。
【発明を実施するための形態】
【0045】
以下、上記知見に基づき完成した本発明の実施の形態を、実施例を挙げながら詳細に説明する。実施の形態及び実施例に特に説明がない場合には、J. Sambrook, E. F. Fritsch & T. Maniatis (Ed.), Molecular cloning, a laboratory manual (3rd edition), Cold Spring Harbor Press, Cold Spring Harbor, New York (2001); F. M. Ausubel, R. Brent, R. E. Kingston, D. D. Moore, J.G. Seidman, J. A. Smith, K. Struhl (Ed.), Current Protocols in Molecular Biology, John Wiley & Sons Ltd.などの標準的なプロトコール集に記載の方法、あるいはそれを修飾したり、改変した方法を用いる。また、市販の試薬キットや測定装置を用いている場合には、特に説明が無い場合、それらに添付のプロトコールを用いる。
【0046】
なお、本発明の目的、特徴、利点、及びそのアイデアは、本明細書の記載により、当業者には明らかであり、本明細書の記載から、当業者であれば、容易に本発明を再現できる。以下に記載された発明の実施の形態及び具体的な実施例などは、本発明の好ましい実施態様を示すものであり、例示または説明のために示されているのであって、本発明をそれらに限定するものではない。本明細書で開示されている本発明の意図並びに範囲内で、本明細書の記載に基づき、様々な改変並びに修飾ができることは、当業者にとって明らかである。
【0047】
==PTPDC1遺伝子のSNP==
ウシ野生型PTPDC1遺伝子(Gene ID:519311)のcDNAであって、配列番号1(NM_001206596)の塩基配列から成るウシ野生型PTPDC1cDNAの964番目の塩基はT(本明細書では、この塩基を野生型と称する)であるが、実施例に示すように、その塩基がG(本明細書では、この塩基を変異型と称する)である場合、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高が、その塩基がTであるウシ個体より増加すると判断できる。従って、ウシPTPDC1遺伝子において、配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1cDNAの964番目の塩基に対応する塩基(本明細書では、その塩基をSNP1と称する)を決定すれば、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力を評価したり、枝肉の重量及び/または体高を予測したりすることができる。なお、SNP1は、UMD3.1(Center for Bioinformatics and Computational Biology at University of Marylandにより2009年12月に公開されたウシゲノムアッセンブリ)の86808360番目の塩基に対応する。
【0048】
配列番号2(NP_001193525)のアミノ酸配列から成るウシ野生型PTPDC1タンパク質の315番目のアミノ酸はフェニルアラニン(本明細書では、このアミノ酸を野生型と称する)であるが、配列番号1の塩基配列から成るウシPTPDC1cDNAの964番目に対応する塩基がGであるウシ変異型PTPDC1遺伝子は、配列番号2のアミノ酸配列から成るウシPTPDC1タンパク質の315番目に対応するアミノ酸がバリン(本明細書では、このアミノ酸を変異型と称する)であるウシ変異型PTPDC1タンパク質をコードする。従って、あるウシ個体のゲノムDNAにおいて、配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を決定する一つの方法として、そのウシ個体が発現しているタンパク質において、配列番号2のアミノ酸配列からなるウシPTPDC1タンパク質の315番目のアミノ酸に対応するアミノ酸(本明細書では、そのアミノ酸をAA1と称する)を決定してもよい。そのアミノ酸がバリンである場合、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高が、AA1がフェニルアラニンであるウシ個体より増加すると判断できる。
【0049】
ここで、PTPDC1遺伝子のコード領域の塩基配列は哺乳動物において高度に保存されており、SNP1及びAA1も哺乳動物において保存されている。従って、ウシ以外の哺乳動物においても、SNP1またはAA1を決定することで、その動物個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力を評価したり、枝肉重量及び/または体高を予測したりすることができる。
【0050】
==FGD3遺伝子のSNP==
ウシ野生型FGD3遺伝子(Gene ID:512950)のcDNAであって、配列番号3(NM_001024527)の塩基配列から成るウシ野生型FGD3cDNAの47番目の塩基はT(本明細書では、この塩基を野生型と称する)であるが、あるウシ個体において、その塩基がC(本明細書では、この塩基を変異型と称する)である場合、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高が、その塩基がTであるウシ個体より増加すると判断できる。また、ウシ野生型FGD3遺伝子(Gene ID:512950)のcDNAであって、配列番号3の塩基配列から成るウシ野生型FGD3cDNAの556番目の塩基はC(本明細書では、この塩基を野生型と称する)であるが、あるウシ個体において、その塩基がT(本明細書では、この塩基を変異型と称する)の場合、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高が、その塩基がCであるウシ個体より増加すると判断できる。さらに、ウシ野生型FGD3遺伝子(Gene ID:512950)のcDNAであって、配列番号3の塩基配列から成るウシ野生型FGD3cDNAの557番目の塩基はA(本明細書では、この塩基を野生型と称する)であるが、あるウシ個体において、その塩基がG(本明細書では、この塩基を変異型と称する)の場合、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高が、その塩基がAであるウシ個体より増加すると判断できる。従って、ウシFGD3遺伝子において、配列番号3の塩基配列からなるFGD3cDNAの47番目の塩基に対応する塩基(本明細書では、その塩基をSNP2と称する)、556番目の塩基に対応する塩基(本明細書では、その塩基をSNP3と称する)、または、557番目の塩基に対応する塩基(本明細書では、その塩基をSNP4と称する)を決定すれば、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力を評価したり、枝肉重量及び/または体高を予測したりすることができる。なお、SNP2は、UMD3.1の85820133番目の塩基に対応し、SNP3は、UMD3.1の85826989番目の塩基に対応し、SNP4は、UMD3.1の85826990番目の塩基に対応する。
【0051】
配列番号4(NP_001019698)のアミノ酸配列から成るウシ野生型FGD3タンパク質の1番目のアミノ酸はメチオニン(本明細書では、このアミノ酸を野生型と称する)であるが、配列番号3の配列番号から成るウシFGD3cDNAの47番目に対応する塩基がCであるウシ変異型FGD3遺伝子においては、メチオニンをコードする開始コドンがスレオニンをコードするコドンになり、このウシ変異型FGD3遺伝子の次の開始コドンまでアミノ酸の翻訳が開始されないため、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3タンパク質の1番目のアミノ酸に対応するアミノ酸は翻訳されず欠失する。従って、あるウシ個体において、配列番号3の塩基配列から成るFGD3cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を決定する一つの方法として、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3タンパク質の1番目のアミノ酸に対応するアミノ酸(本明細書では、そのアミノ酸をAA2と称する)が欠失しているかどうかを決定してもよい。そのウシ個体で、AA2が欠失している場合、枝肉重量及び/または体高が、AA2がメチオニンであるウシ個体より増加すると判断できる。
【0052】
または、AA2が欠失しているかどうかを決定する代わりに、そのウシ個体のFGD3タンパク質が、AA2が欠失した時に生じる変異型FGD3タンパク質であるかどうかを調べてもよい。ここで、野生型のAA2であるメチオニンは、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3cDNAの46〜48番目の塩基から構成される開始コドン(ATG)によりコードされている。SNP2がCであるウシ変異型FGD3遺伝子では、このATGはACGとなり、この変異型FGD3遺伝子は、そのcDNAの94〜96番目の塩基から構成されるコドンまで開始コドンを有さない。そのため、このウシ変異型FGD遺伝子によりコードされるウシ変異型FGD3タンパク質は、ウシ野生型FGD3タンパク質の1〜16番目のアミノ酸が欠失したタンパク質となる。一方、ウシ野生型FGD3遺伝子によりコードされるタンパク質は、N末端側から3番目のアミノ酸がプロリンであるが、前述のようにウシ野生型FGD3タンパク質の1〜16番目のアミノ酸が欠失したウシ変異型FGD3タンパク質のN末端側から3番目のアミノ酸はグルタミン酸である。よって、ウシ個体のFGD3タンパク質が、変異型FGD3タンパク質であるかどうかを調べる一つの方法として、FGD3タンパク質のN末端から3番目のアミノ酸を決定してもよい。そして、そのウシ個体で、N末端から3番目のアミノ酸がプロリンであるとき、枝肉重量及び/または体高が、そのアミノ酸がグルタミン酸であるウシ個体より増加すると判断できる。
【0053】
また、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシ野生型FGD3タンパク質の171番目のアミノ酸はヒスチジン(本明細書では、このアミノ酸を野生型と称する)であるが、配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3cDNAの556番目と557番目に対応する塩基がそれぞれTとGであるウシ変異型FGD3遺伝子は、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3タンパク質の171番目のアミノ酸がシステイン(本明細書では、このアミノ酸を変異型と称する)であるウシ変異型FGD3タンパク質をコードする。従って、あるウシ個体において、配列番号3の塩基配列から成るFGD3cDNAの556番目の塩基と557番目の塩基に対応する塩基を決定する一つの方法として、配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3タンパク質の171番目のアミノ酸に対応するアミノ酸(本明細書では、そのアミノ酸をAA3と称する)を決定してもよい。そのアミノ酸がシステインである場合、枝肉重量及び/または体高が、AA3がヒスチジンであるウシ個体より増加すると判断できる。
【0054】
ここで、FGD3遺伝子のコード領域の塩基配列は哺乳動物において高度に保存されており、SNP2、SNP3、SNP4、AA2、及びAA3も哺乳動物において保存されている。従って、ウシ以外の哺乳動物においても、SNP2、SNP3、SNP4、AA2及びAA3のうちいずれか1つ以上を決定することで、その動物個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力を評価したり、枝肉重量及び/または体高を予測したりすることができる。
【0055】
なお、ウシ以外の哺乳動物においても、SNP2がCである変異型FGD3遺伝子は、AA2が欠失した変異型FGD3タンパク質をコードする。よって、ウシ以外の哺乳動物においても、AA2自体を決定する代わりに、その個体のFGD3タンパク質が、変異型FGD3タンパク質であるかどうかを調べてもよい。
【0056】
==SUSD3遺伝子のSNP==
ウシ野生型SUSD3遺伝子(Gene ID:512524)のcDNAであって、配列番号5(XM_002689847)の塩基配列から成るウシ野生型SUSD3cDNAの53番目の塩基はC(本明細書では、この塩基を野生型と称する)であるが、その塩基がA(本明細書では、この塩基を変異型と称する)である場合、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高が、その塩基がCであるウシ個体より増加すると判断できる。従って、ウシSUSD3遺伝子において、配列番号5の塩基配列から成るSUSD3cDNAの53番目の塩基に対応する塩基(本明細書では、その塩基をSNP5と称する)を決定すれば、そのウシ個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力を評価したり、枝肉重量及び/または体高を予測したりすることができる。なお、SNP5は、UMD3.1の85867544番目の塩基に対応する。
【0057】
配列番号6(XP_002689893)のアミノ酸配列から成るウシ野生型SUSD3タンパク質の18番目のアミノ酸はアラニン(本明細書では、このアミノ酸を野生型と称する)であるが、配列番号5の塩基配列から成るウシSUSDcDNAの53番目に対応する塩基がAであるウシ変異型SUSD3遺伝子は、配列番号6のアミノ酸配列から成るウシSUSD3タンパク質の18番目のアミノ酸がアスパラギン酸(本明細書では、このアミノ酸を変異型と称する)であるウシ変異型SUSD3タンパク質をコードする。従って、配列番号5の塩基配列から成るSUSD3cDNAの53番目の塩基に対応する塩基を決定する一つの方法として、配列番号6のアミノ酸配列から成るウシSUSD3タンパク質の18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸(本明細書では、そのアミノ酸をAA4と称する)を決定してもよい。そのアミノ酸がアスパラギン酸である場合、枝肉重量及び/または体高が、AA4がアラニンであるウシ個体より増加すると判断できる。
【0058】
==マーカー==
本発明において、ウシ個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力の評価、または、ウシ個体の枝肉重量及び/または体高の予測のためのマーカーは、SNP1を検出するためのPTPDC1遺伝子関連物質、SNP2を検出するためのFGD3遺伝子関連物質、SNP3を検出するためのFGD3遺伝子関連物質、SNP4を検出するためのFGD3遺伝子関連物質、あるいは、SNP5を検出するためのSUSD3遺伝子関連物質である。遺伝子関連物質には、ゲノムDNA、転写産物であるhnRNA、mRNA、cDNA、翻訳物であるポリペプチド、様々な修飾を受けた最終産物であるタンパク質などが含まれる。
【0059】
ここで、前述のように、哺乳動物において、PTPDC1の遺伝子のコード領域の塩基配列は高度に保存され、SNP1及びAA1も保存されている。よって、ウシ以外の哺乳動物においても、SNP1を検出するためのPTPDC1遺伝子関連物質を、その哺乳動物の枝肉重量及び/または体高を評価するためのマーカーとして使用できる。
【0060】
また、前述のように、哺乳動物においてFGD3の遺伝子のコード領域の塩基配列は高度に保存され、SNP2、SNP3、SNP4、AA2、及びAA3も保存されている。よって、ウシ以外の哺乳動物においても、SNP2、及びSNP3を検出するためのFGD3遺伝子関連物質を、その哺乳動物の枝肉重量及び/または体高を評価するためのマーカーとして使用できる。
【0061】
なお、SNP2がCである変異型FGD3遺伝子は、AA2が欠失した変異型FGD3タンパク質をコードする。従って、SNP2またはAA2を検出するためのFGD3遺伝子関連物質は、SNPがCであるFGD3遺伝子によりコードされる変異型FGD3タンパク質であってもよい。なお、AA2が欠失したタンパク質は、その野生型FGD3タンパク質と比較して短鎖化されるが、欠失するアミノ酸の個数により限定されない。変異型FGD3タンパク質がその哺乳動物の野生型FGD3タンパク質と比較してどのくらい短鎖化されているかは、例えばGenBankをはじめとする遺伝子データバンクに登録されたその哺乳動物のFGD3遺伝子の塩基配列を基にして、SNP2がCに変異した場合に何個のアミノ酸が欠失するかを推定することができ、このような短鎖化された変異型FGD3タンパク質として、例えば、ウシの場合では、ウシ野生型FGD3タンパク質の1〜16番目のアミノ酸に対応するアミノ酸が欠失した変異型タンパク質、ヒトの場合では、ヒト野生型FGD3タンパク質の1〜18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸が欠失した変異型タンパク質、マウス及びラットでは、マウス/ラット野生型FGD3タンパク質の1〜64番目のアミノ酸に対応するアミノ酸が欠失した変異型タンパク質が挙げられる。
【0062】
マーカーがゲノムDNAやcDNAなどのDNAの場合、上記SNPを検出するためには、SNPを有する塩基を決定できればよい。具体的には、塩基配列を直接決定してもよく、PCRを利用してもよく、RFLPを利用してもよく、特に検出方法は限定されない。
【0063】
マーカーがPTPDC1遺伝子、FGD3遺伝子、または、SUSD3遺伝子の転写産物であるhnRNAやmRNAである場合も、RNA配列を決定することにより、SNPを検出できる。
【0064】
これらSNPを直接検出する場合、配列を決定する核酸(DNA、RNA)には遺伝子やcDNAなどの全体が含まれる必要はなく、それらのゲノムDNAやcDNAの一部であってもよく、すなわち、SNP1〜SNP5のいずれかが含まれ、その塩基を決定することができれば十分である。
【0065】
マーカーがPTPDC1タンパク質、FGD3タンパク質、または、SUSD3タンパク質などのペプチドの場合、上記変異を検出するためには、常法によって、変異を有するアミノ酸を直接決定してもよい。この変異を直接検出する場合、配列を決定するペプチドにはそれらのタンパク質全体が含まれる必要はなく、部分ペプチドであってもよく、AA1〜AA4のいずれかが含まれ、そのアミノ酸を決定することができれば十分である。
【0066】
また、マーカーがSNP2がCである変異型FGD3遺伝子によりコードされる変異型FGD3タンパク質である場合、この変異型FGD3タンパク質を検出するためには、その哺乳動物個体から単離したタンパク質のアミノ酸配列を全て決定してもよいが、この変異型FGD3タンパク質は野生型FGD3タンパク質と比較して短鎖化されているから、ウエスタンブロット法などで解析し、そのFGD3タンパク質が短鎖化されているかどうかを調べてもよい。この際、検出したFGD3タンパク質が短鎖化された変異型FGD3タンパク質であることは、野生型FGD3タンパク質を対照として比較することにより判断してもよく、あるいは、その分子量が、遺伝子データバンクに登録されたFGD3遺伝子の情報から推定される範囲でアミノ酸の欠失が生じたタンパク質の分子量に相当するかどうかなどにより判断してもよい。あるいは、ウシ野生型FGD3タンパク質は、N末端側から3番目のアミノ酸がプロリンであるが、ウシ変異型FGD3タンパク質のN末端側から3番目のアミノ酸はグルタミン酸であるから、FGD3タンパク質のN末端から3番目のアミノ酸を決定することによって、ウシ変異型FGD3タンパク質を検出してもよい。
【0067】
==枝肉重量に関する遺伝的能力の評価方法==
哺乳動物の枝肉重量に関する遺伝的能力は、SNP1〜SNP5やAA1〜AA4を決定し、その個体のジェノタイプを決めることによって評価できる。ここで、評価対象の哺乳動物は特に限定されず、ヒトでもヒト以外でもよく、マウス、ラット、ウサギ、サル等の実験動物、イヌ、ネコ等のペット、ウシ、ウマ、ヒツジ、ブタ等の家畜であってもよいが、ウシであることが好ましく、Bos taurus種のウシであることが最も好ましい。
【0068】
各SNPの種類は、分子生物学的手法によって決定すればよく、例えば、哺乳動物の細胞からゲノムDNAやmRNAを抽出し、SNPの塩基を常法によって決定すればよい。
【0069】
ある個体においてSNP1がGのホモ接合またはG/Tのヘテロ接合であれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、Tのホモ接合の個体より高いと評価し、枝肉の重量が重くかつ/または体高が高いと予測できる。
【0070】
SNP2がCのホモ接合またはC/Tのヘテロ接合であれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、Tのホモ接合の個体より高いと評価し、枝肉の重量が重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0071】
SNP3がTのホモ接合またはT/Cのヘテロ接合であれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、Cのホモ接合の個体より高いと評価し、枝肉の重量が重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0072】
SNP4がGのホモ接合またはG/Aのヘテロ接合であれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、Aのホモ接合の個体より高いと評価し、枝肉の重量が重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0073】
SNP5がAのホモ接合またはA/Cのヘテロ接合であれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、Cのホモ接合の個体より高いと評価し、枝肉の重量が重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0074】
AA1〜AA4も、例えば、抗体等を用いて哺乳動物の細胞からPTPDC1タンパク質、FGD3タンパク質、または、SUSD3タンパク質を精製し、常法に従って、アミノ酸配列を決定すればよい。
【0075】
AA1がバリンであれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、AA1がフェニルアラニンである個体より高いと評価し、枝肉の重量は重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0076】
AA2が欠失していれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、AA2がメチオニンである個体より高いと評価し、枝肉の重量は重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0077】
または、AA2が欠失しているかどうかを決定する一つの方法として、SNP2がCである変異型FGD3遺伝子によりコードされる変異型FGD3タンパク質の検出を用いた場合は、ある個体で変異型FGD3タンパク質の発現が検出できれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、野生型FGD3タンパク質を発現する個体より高いと評価し、枝肉の重量は重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0078】
AA3がシステインであれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、AA3がヒスチジンである個体より高いと評価し、枝肉の重量は重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0079】
AA4がアスパラギン酸であれば、その個体の枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力は、AA4がアラニンである個体より高いと評価し、枝肉の重量は重く、かつ/または体高が高いと予測できる。
【0080】
==選択方法==
本発明に係る枝肉重量及び/または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法を用いて、哺乳動物の個体群の中から、枝肉重量、かつ/または体高を増加させる遺伝的能力の高い個体を選択することができる。
【0081】
すなわち、各個体で、SNP1を決定し、少なくとも一方のアリルで、その塩基がGである個体を選択すること、またはPTPDC1タンパク質のAA1を決定し、そのアミノ酸がバリンである変異型PTPDC1タンパク質を有する個体を選択することにより、枝肉重量が重く、かつ/または体高が高い個体を選択することができる。
【0082】
または、各個体で、SNP2を決定し、少なくとも一方のアリルで、その塩基がCである個体を選択すること、FGD3タンパク質のAA2が欠失している変異型FGD3タンパク質を有する個体を選択すること、または、SNP2がCである変異型FGD3遺伝子によりコードされる変異型FGD3タンパク質の発現を調べ、変異型FGD3タンパク質を発現する個体を選択することにより、枝肉重量が重く、かつ/または体高が高い個体を選択することができる。
【0083】
各個体で、SNP3を決定し、少なくとも一方のアリルで、その塩基がTである個体を選択すること、または、SNP4を決定し、少なくとも一方のアリルで、その塩基がGである個体を選択すること、あるいは、FGD3タンパク質のAA3を決定し、そのアミノ酸がシステインである変異型FGD3タンパク質を有する個体を選択することにより、枝肉重量が重く、かつ/または体高が高い個体を選択することができる。
【0084】
各個体で、SNP5を決定し、少なくとも一方のアリルで、その塩基がAである個体を選択すること、またはSUSD3タンパク質のAA4を決定し、そのアミノ酸がアスパラギン酸である変異型SUSD3タンパク質を有する個体を選択することにより、枝肉重量が重く、かつ/または体高が高い個体を選択することができる。
【実施例】
【0085】
以下、実施例及び図を用いてより詳細に説明する。
[1]DNAの抽出及びSNPのタイピング方法
ゲノムDNAは、精液、腎周囲脂肪もしくは血液より常法により抽出した。目的とするゲノム断片を特異的に増幅できるプライマーを用いて、PCR法により該当ゲノム領域を増幅した。
SNPについては、Big Dye Terminator v.3.1 Cycle Sequencing Kit (アプライドバイオシステムズ社)を用いてPCR増幅産物のダイレクトシークエンシングを行うことによって配列を決定し、SNPの検出及びタイピングを行った。
【0086】
[2]枝肉の重量の測定方法
枝肉重量は、屠場に出荷された黒毛和種個体の枝肉の格付け成績を用いた。
【0087】
[3]遺伝子マーカー
==遺伝子マーカーと枝肉重量の相関==
2000年から2008年までに2つの市場で収集した約2万頭の黒毛和種の去勢牛サンプルの枝肉重量の値を、出荷月齢、出荷年度、市場について線形回帰により補正して、補正枝肉重量値を算出した。その補正枝肉重量値が上位15%である個体、下位15%である個体をそれぞれ抽出した。さらに、上位、下位の各群内に父方半きょうだい個体を複数含まないように個体を選択し、上位142個体を上位群、下位145個体を下位群として用いた。
【0088】
PTPDC1遺伝子におけるSNP1、FGD3遺伝子におけるSNP2、3、4、SUSD3遺伝子におけるSNP5の各SNPを、表1に示すプライマー(配列番号7〜16)を用いてタイピングし、BovineSNP50 BeadChip(イルミナ社)を用いて得られた各SNPの遺伝子型と合わせて、EMMAXソフトウェア(Kang et al. (2010) Nature Genetics 42: 348-354.参照)を用いて混合モデルによる関連解析を行った。その際、出荷月齢、出荷年度、市場を共変量とした。
【表1】

【0089】
表2に示す様に、5個全てのSNPは、ウシ個体の枝肉重量と強い相関を有する。
【表2】

【0090】
この結果は、SNP1〜SNP5のそれぞれは、ウシ個体の枝肉重量を増加させる遺伝的能力の評価、ウシ個体の枝肉重量の予測のためのマーカーとして用いることができることを示す。
【0091】
なお、これまでにウシPTPDC1遺伝子、ウシFGD3遺伝子、及びウシSUSD3遺伝子について、ウシの枝肉重量をはじめ、ウシの体重や体格と関連するとの報告はなかった。
【0092】
==遺伝子マーカーを用いた枝肉重量の評価の検証==
約2万頭の黒毛和種の去勢ウシ集団から、1236頭をランダムに抽出し、PTPDC1遺伝子のcDNAの964番目の塩基(SNP1)による枝肉重量の評価を行った。なお、抽出に際し、半きょうだいは3頭以下とした。また、枝肉重量の値は、出荷月齢、出荷年度、市場について、抽出前の2万頭のウシ集団において線形回帰により補正した値を用いた。
【0093】
SNP1、個体数、枝肉重量の値を表3に示す。
【表3】

【0094】
このウシ個体集団において、SNP1の塩基がGである頻度は9.9%であった。また、SNP1の塩基がG/Tである場合に、ウシ個体の枝肉重量は、SNP1の塩基がT/Tであるウシ個体と比較して平均値で24.6kg増加していた。また、相加モデルでSNP1の遺伝子型を枝肉重量に対して線形回帰を行うと、SNP1のアリル置換効果は24.1±3.1kg、枝肉重量の全分散の4.4%を説明すると推定された。
【0095】
以上の結果は、上記「遺伝子マーカーと枝肉重量の相関」で示したSNPが、別のウシ個体群においても枝肉重量を増加させる遺伝的能力の評価、及び、枝肉重量の予測に用いることができることを示している。
【0096】
==遺伝子マーカーとウシ個体の体重及び体高との相関==
黒毛和種の去勢ウシ236頭(種雄牛候補のウシ31頭について、各ウシの産子6〜8頭ずつ)について、成長を追って体重及び体高を測定した。なお、体重、体高の表現型値は、直近の前後の測定値を用いて線形補間による回帰分析で算出した。その後、PTPDC1遺伝子のcDNAの964番目の塩基(SNP1)を決定し、SNP1の塩基と、体重及び体高との相関を解析した。
【0097】
SNP1については、G/Tのヘテロ接合であるウシ個体が92頭、T/Tのホモ接合であるウシ個体が114頭であった。G/Gのホモ接合であるウシ個体は1頭いたが、解析はこの1頭を除いて行った。
【0098】
図1、2に示す様に、体重、体高について、9カ月齢から24カ月年齢までを通した全期間において、G/T群はT/T群より有意に値が高かった(P<0.001(体重)、P<0.01(体高)、t検定)。
【0099】
以上の結果は、上記「遺伝子マーカーと枝肉重量の相関」で示したSNPを、別のウシ個体群においても体重及び体高の評価に用いることができることを示している。体重及び体高は枝肉重量に強く関連する体格のパラメータであるが、このSNPは、体高自体にも相関があることが示された。よって、このSNPは、体高を高くする遺伝的能力の評価及び体高の予測に用いることもできる。
【0100】
[4]哺乳動物におけるPTPDC1及びFGD3の相同性
GenBankに登録されているウシ、ヒト、マウス、及びラットの野生型PTPDC1cDNA、野生型PTPDC1タンパク質、野生型FGD3cDNA、及び野生型FGD3タンパク質(表4)について、Genetix-Mac(Genetix社)を使用して塩基配列またはアミノ酸配列のアライメントを作成した。
【表4】

【0101】
図3−1〜3−7、図4、5−1〜5−5、6に示すように、PTPDC1cDNAの塩基配列、PTPDC1タンパク質のアミノ酸配列、FGD3cDNAの塩基配列、及びFGD3タンパク質のアミノ酸配列は、それぞれ、ウシ、ヒト、マウス、及びラットの動物種間で高い相同性がある。
【0102】
特に、野生型PTPDC1cDNAの塩基配列においてSNP1が、また、野生型PTPDC1タンパク質のアミノ酸配列においてAA1が、哺乳動物種間で保存されている(図3−1〜3−7、4)。また、野生型FGD3cDNAの塩基配列においてSNP2、SNP3及びSNP4が哺乳動物種間で保存されている(図5−1〜5−5)。さらに、野生型FGD3タンパク質のアミノ酸配列において、AA2及びAA3が哺乳動物種間で保存されている(図6)。
【0103】
従って、SNP1、SNP2、SNP3、SNP4、AA1、AA2、AA3は、ウシ以外の哺乳動物においても、枝肉重量を増加させる遺伝的能力や体高を高くする遺伝的能力を評価及び予測することに用いることができる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号1の塩基配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を決定し、
PTPDC1遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がGである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、PTPDC1遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がTであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項2】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号2のアミノ酸配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)タンパク質の315番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸がバリンである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、前記アミノ酸がフェニルアラニンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項3】
配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を有し、当該塩基がGであることを特徴とする、単離された変異型PTPDC1遺伝子またはその一部。
【請求項4】
配列番号2のアミノ酸配列から成るPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)タンパク質の315番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を有し、当該アミノ酸がバリンであることを特徴とする、単離された変異型PTPDC1タンパク質またはその一部。
【請求項5】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、
配列番号1の塩基配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を含む、PTPDC1遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項6】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、
配列番号2のアミノ酸配列から成るウシPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)タンパク質の315番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を含む、前記タンパク質の一部または全部を有するポリペプチドから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項7】
枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、
配列番号1の塩基配列から成るPTPDC1(protein tyrosine phosphatase domain containing 1)cDNAの964番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体で決定する工程と、
PTPDC1遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がGである個体を選択する工程とを含む選択方法。
【請求項8】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を決定し、
FGD3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がCである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がTであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項9】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の1番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸が欠失している場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、メチオニンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項10】
配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を有し、当該塩基がCであることを特徴とする、単離された変異型FGD3遺伝子またはその一部。
【請求項11】
請求項10に記載の変異型FGD3遺伝子によりコードされていることを特徴とする、単離された変異型FGD3タンパク質。
【請求項12】
ウシ変異型FGD3タンパク質であって、
配列番号4のアミノ酸配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の1〜16番目のアミノ酸に対応するアミノ酸が欠失していることを特徴とする、単離されたウシ変異型FGD3タンパク質。
【請求項13】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、
配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を含む、FGD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項14】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、
短鎖化されたウシ変異型FGD3タンパク質であって、
配列番号4のアミノ酸配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の1〜16番目のアミノ酸に対応するアミノ酸が欠失していることを特徴とするウシ変異型FGD3タンパク質から成ることを特徴とするマーカー。
【請求項15】
枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、
配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの47番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体において決定する工程と、
FGD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がCである個体を選択する工程とを含む選択方法。
【請求項16】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を決定し、
FGD3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がTである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がCであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項17】
ウシ個体における枝肉重量、または、体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の171番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸がシステインである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、前記アミノ酸がヒスチジンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項18】
配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を有し、当該塩基がTであることを特徴とする、単離された変異型FGD3遺伝子またはその一部。
【請求項19】
配列番号4のアミノ酸配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の171番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を有し、当該アミノ酸がシステインであることを特徴とする、単離された変異型FGD3タンパク質またはその一部。
【請求項20】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、
配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を含む、ウシFGD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項21】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、
配列番号4のアミノ酸配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)タンパク質の171番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を含む、前記タンパク質の一部または全部を有するポリペプチドから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項22】
枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、
配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの556番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体で決定する工程と、
FGD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がTである個体を選択する工程とを含む選択方法。
【請求項23】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基を決定し、
FDG3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がGである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がAであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項24】
配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基がGであることを特徴とする、単離された変異型FGD3遺伝子またはその一部。
【請求項25】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、
配列番号3の塩基配列から成るウシFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基を含む、FGD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項26】
枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、
配列番号3の塩基配列から成るFGD3(FYVE, RhoGEF and PH domain containing 3)cDNAの557番目の塩基に対応する塩基を決定する工程と、
FGD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がGである個体を選択する工程とを含む選択方法。
【請求項27】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号5の塩基配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基を決定し、
FGD3遺伝子の少なくとも一方のアレルにおいて前記塩基がAである場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、FGD3遺伝子の両方のアレルにおいて前記塩基がCであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項28】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の評価方法であって、
配列番号6のアミノ酸配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質の18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を決定し、前記アミノ酸がアスパラギン酸である場合、その個体の枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力が、前記アミノ酸がアラニンであるウシ個体よりも高いと評価することを特徴とする評価方法。
【請求項29】
配列番号5の塩基配列から成るSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基がAであることを特徴とする、単離されたウシ変異型SUSD3遺伝子またはその一部。
【請求項30】
ウシ変異型SUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質であって、
配列番号6のアミノ酸配列から成るSUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質の18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸がアラニンであることを特徴とする、単離されたウシ変異型タンパク質またはその一部。
【請求項31】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価する遺伝子マーカーであって、
配列番号5の塩基配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基を含む、SUSD3遺伝子の一部または全部を有するDNAから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項32】
ウシ個体における枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力を評価するマーカーであって、
配列番号6のアミノ酸配列から成るウシSUSD3(sushi domain containing 3)タンパク質の18番目のアミノ酸に対応するアミノ酸を含む、前記タンパク質の一部または全部を有するポリペプチドから成ることを特徴とするマーカー。
【請求項33】
枝肉重量または体高を増加させる遺伝的能力の高いウシ個体の選択方法であって、
配列番号5の塩基配列から成るSUSD3(sushi domain containing 3)cDNAの53番目の塩基に対応する塩基を、各ウシ個体で決定する工程と、
SUSD3遺伝子の少なくとも一方のアリルにおいて、前記塩基がAである個体を選択する工程とを含む選択方法。

【図1】
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【図2】
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【図3−1】
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【図3−2】
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【図3−3】
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【図3−4】
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【図3−5】
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【図3−6】
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【図3−7】
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【図4】
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【図5−1】
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【図5−2】
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【図5−3】
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【図5−4】
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【図5−5】
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【図6】
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【公開番号】特開2013−106533(P2013−106533A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−252062(P2011−252062)
【出願日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【特許番号】特許第5176034号(P5176034)
【特許公報発行日】平成25年4月3日(2013.4.3)
【出願人】(595038556)社団法人畜産技術協会 (10)
【出願人】(591224788)大分県 (31)
【出願人】(591282205)島根県 (122)
【出願人】(309015019)地方独立行政法人青森県産業技術センター (52)
【出願人】(000214191)長崎県 (106)
【出願人】(592072791)鳥取県 (19)
【出願人】(590003722)佐賀県 (38)
【Fターム(参考)】