乳用動物および乳用生産物の遺伝的プロフィールを改良する方法
本発明は、遺伝的プロフィールの使用を介して所望の乳用形質を改良するための方法を提供するものである。また、遺伝的プロフィールの分析において用いられる複数のマーカーに関して動物の遺伝子型を決定するための方法も提供される。いくつかの実施形態において、遺伝的プロフィールには、無角形質に関連する少なくとも１つのマーカーが含まれる。本発明はまた、動物を、所定の使用について選択するかまたは割り当てるための方法、潜在的な親動物を繁殖について選ぶための方法、および改良された乳用生産物を生産するための方法も提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
配列表の組み込み
本願は、２００７年１２月１９日に出願された米国仮出願第６１／０１４，９０４号の利益を請求するものであり、この出願は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれるものである。
【０００２】
配列表は、「Ｐｏｌｌｅｄ＿ＰｒｏｄｕｃｔＳＥＱＬＩＳＴ＿ｆｉｎａｌ．ｔｘｔ」という名称のファイルに含まれ、このファイルは、２９６２９バイト（２８．９キロバイト）（ＭＳ−Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＸＰで測定した）であり、２００８年１２月１２日に作成されたものであり、（３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．１．８２１に従って）本明細書に付随して提示されるものであり、かつ参照することにより本明細書に組み込まれるものである。
【０００３】
本発明は、乳用動物の改良された遺伝的プロフィール、改良された遺伝的プロフィールを包含する生産物、およびこれらの生産物を生産する方法に関するものである。より具体的には、本発明は、限定はしないが無角／有角の表現型、生産性、および適応度形質などの形質を含む様々な能力形質に関して、乳牛および単離された精液などの乳用生産物を改良するための方法における、遺伝的マーカーの使用に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
発明の序論
乳業の将来的な生き残りおよび競争力は、ミルクの生産性（例えば、ミルクの生産量、脂肪の産出量、タンパク質の産出量、脂肪％、タンパク質％、および泌乳の持続性）、健康状態（例えば、体細胞数、乳腺炎の発症数）、繁殖力（例えば、妊娠率、発情の提示、分娩の間隔、および雄牛におけるノンリターン率）、分娩の容易さ（例えば、直接的なおよび母体の分娩の容易さ）、寿命（例えば、生産寿命）、ならびに機能的形態（例えば、乳房の懸垂、適切な足および脚の形状、適切な尻の角度など）を含む様々な形質における継続的な改良に依る。その動物に角があるかないかといったいくつかの特徴は、農場の効率的な運営および動物福祉のために重要であり得る。
【０００５】
ゲノミクスは、遺伝的変異の原因となり、かつさらなる直接的で正確な選抜に用いることができる、遺伝子または遺伝子に連鎖している遺伝的マーカーの発見を介して、生産性および適応度形質における、より優れた改良の可能性を提供するものである。生産性および適応度形質に関連する１０００個近くのマーカーが報告されている（報告されたＱＴＬの検索可能なデータベースについては、ｂｏｖｉｎｅｑｔｌｖ２．ｔａｍｕ．ｅｄｕ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照されたい）が、ＱＴＬの位置の解明は依然としてほとんどなされておらず、そのため、マーカー利用選抜（ＭＡＳ）においてこれらのＱＴＬを産業規模で用いることが困難になっている。強力な推定上の、またはよく確認された、原因となる突然変異で完全に特徴付けされているＱＴＬはわずかであり、それらは、１４番染色体上のＤＧＡＴ１（Ｇｒｉｓａｒｄら、２００２；Ｗｉｎｔｅｒら、２００２、Ｋｕｈｎら、２００４）、２０番染色体上のＧＨＲ（Ｂｌｏｔｔら、２００３）、６番染色体上のＡＢＣＧ２（Ｃｏｈｅｎ−Ｚｉｎｄｅｒら、２００５）またはＳＰＰ１（Ｓｃｈｎａｂｅｌら、２００５）である。しかし、これらの発見はまれであり、生産性形質についての遺伝的不一致のほんの一部を説明するにすぎず、量的適応度形質を制御するいずれの遺伝子も完全には特徴付けされていない。有角／無角の表現型に関するいくつかの遺伝子検査が開発されている（例えば、ＵＳ２００７１３４７０１ＡおよびＵＳ２００５０５３３２８Ａ１を参照されたい）。しかし、これらの検査は、乳牛における理想的な予測上の能力よりも低い。好ましい検査方法は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる、２００７年１０月３日に出願された米国仮特許出願第６０／９７７，２３８号によって提供されている。
【０００６】
これらのこれまでの評価は、一般的に、ただ１つの関連する表現型に基づいた選抜を説明するものである。より成功を収める戦略は、ウシゲノム全体にわたる複数のマーカーの使用を採用するものであり、ここでは、有角／無角、生産性、および／または適応度を含む複数の形質に関連するマーカーが同時に選抜に用いられる。
【０００７】
世界中でミルクの生産に用いられる牛群は、主に、生産レベルが高いことが知られているホルスタイン種またはホルスタインフリージアン種に由来する。しかし、ホルスタインにおける高い生産レベルはまた、分娩のさらなる困難性および繁殖力のレベルの低減に関連してきている。これらの好ましくない相関が多面的な遺伝子効果によるものなのか、または単純に連鎖する遺伝子によるものなのかは明らかでない。後者が真実である場合、マーカーの知識を用いて、通常は従来の選抜の大きな進歩を可能にするには低すぎる頻度であるいくつかの連鎖する遺伝子から、好ましい対立遺伝子を含有する好ましい組換え体を選抜することが可能であり得る。ホルスタインの遺伝資源は数十年にわたって世界的に販売および輸送されているため、ホルスタイン種は効果的に、比較的中程度の同系交配率に保たれている１つの大きな世界的集団となっている。
【０００８】
複数のマーカーが、近縁個体またはその動物自体についての表現型の記録がない状態で動物の遺伝的プロフィールを正確に説明するために、ＭＡＳにおいて用いられなくてはならない。とりわけ、複数の異なる形質に関連する多くのマーカーに基づいた選抜が好ましい。有角／無角、生産性、および適応度形質についての遺伝的プロフィールに基づいたこのようなマルチマーカー選抜の適用が本明細書において記載される。
【０００９】
多くの得られた連鎖しているマーカーは、これらの形質について集団の遺伝的メリットを向上させるため、乳業において価値を生み出すため、および動物福祉を向上させるために、全ゲノム選抜（ＷＧＳ）（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎら、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ２００１）を含む、マーカー選抜またはマーカー利用選抜の様々な方法において用いることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この節は、本発明の限定的な概要を提供するものである。
【００１２】
本発明の様々な実施形態は、動物のゲノムにおける１２個以上の位置で動物の遺伝的プロフィールを評価するための方法、およびマーカー利用選抜（ＭＡＳ）を用いた動物の繁殖方法を提供する。これらの実施形態の様々な態様において、動物の遺伝子型は、本願の表および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰを含有するＤＮＡのセグメント（対立遺伝子）内の位置で評価される。
【００１３】
本発明の他の実施形態は、ａ）１つまたは複数の多型（分析される対立遺伝子がそれぞれ少なくとも１つのＳＮＰを包含するところ）で動物のゲノム配列を分析して、これらの多型のそれぞれで動物の遺伝子型を決定すること、ｂ）それぞれの多型について決定された遺伝子型を分析して、ＳＮＰのどの対立遺伝子が存在するかを決定すること、ｃ）前記動物の遺伝的プロフィールを分析すること、およびｄ）動物を、分析された多型の１つまたは複数でのその遺伝子型に基づいて使用に割り当てることを包含する方法を提供する。
【００１４】
本発明の実施形態の様々な態様は、本願において開示される１つまたは複数の多型での、動物の遺伝子型を用いた遺伝的プロフィールに基づいて、動物を使用に割り当てるための方法を提供する。あるいは、本方法は、動物が、所望の表現型と関連しない、望ましくない遺伝的プロフィールを有するために、その動物を特定の使用に割り当てないことを提供する。
【００１５】
本発明の他の実施形態は、子を生産するための繁殖において用いるための動物を選抜するための方法を提供する。これらの方法の様々な態様は、ａ）１つまたは複数の遺伝子座で少なくとも１頭の潜在的な親動物の遺伝子型を決定することであって、分析される遺伝子座の少なくとも１つは、表１および配列表において記載されるＳＮＰのグループから選択されるＳＮＰの対立遺伝子を含有すること、ｂ）少なくとも１頭の動物について１つまたは複数の位置で、決定された遺伝子型を分析して、ＳＮＰ対立遺伝子のどれが存在するかを決定すること、ｃ）前記動物の遺伝的プロフィールを分析すること、ならびにｄ）少なくとも１頭の動物を子の生産のための使用に割り当てることを包含する。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、子孫動物（子動物）を生産するための方法を提供する。本発明のこの実施形態の態様は、本明細書において記載される方法により繁殖のために選抜されている動物を繁殖させて子孫を生産することを包含する方法を提供する。子孫は、純粋に自然な方法によって、またはあらゆる適切な技術的手段の使用を介して生産され得、この技術的手段には、限定はしないが、人工授精、胚移植（ＥＴ）、多排卵胚移植（ＭＯＥＴ）、インビトロでの受精（ＩＶＦ）、またはこれらのあらゆる組み合わせが含まれる。
【００１７】
本発明の他の実施形態は、改良された遺伝的内容を包含する単離された精液を提供する。好ましくは、改良された遺伝的内容を包含する単離された精液はさらに、本明細書において記載されるような遺伝的プロフィールを包含する。本発明の様々な実施形態はまた、凍結された単離された精液、および、例えばＸ染色体の自然に生じる頻度よりも大きいといった不平衡な性決定特性を有する単離された精液を包含する。
【００１８】
本発明の他の実施形態は、ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を含み、当該方法は、１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、使用のために動物をその決定された遺伝的プロフィールに基づいて割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００１９】
本発明の他の実施形態はまた、潜在的な親ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を含み、当該方法は、ａ．１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、ｂ．少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびにｃ．少なくとも１頭の動物をその遺伝子型に基づいて繁殖使用に割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００２０】
本発明の他の実施形態はまた、ａ）本明細書において記載される方法に従って繁殖に割り当てられている少なくとも１頭の潜在的な親動物を同定すること、ｂ）（ｉ）自然の繁殖、（ｉｉ）人工授精、（ｉｉｉ）インビトロでの受精からなるグループから選択されるプロセスを介して、割り当てられた動物から子を生産すること、およびｃ）動物から精液／精子または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産することを包含する、ウシ動物から子を生産する方法を含む。本発明のこの実施形態の好ましい態様において、子は無角である。
【００２１】
本発明の他の実施形態はまた、ある遺伝的プロフィールを有するウシ生産物を含み、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、生産物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、生産物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個で、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００２２】
本発明の他の実施形態はまた、ある遺伝的プロフィールを有するウシ動物を含み、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、動物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個で、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。本発明のこの実施形態の好ましい態様において、ウシ動物は無角である。
【００２３】
本発明の他の実施形態はまた、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定する方法を含み、ａ）ＤＮＡを含有する生物学的材料のサンプルを採取し、ｂ）１２個以上の遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定し、それぞれの遺伝子座が少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、かつｃ）決定された遺伝子型を分析し、前記生物学的材料は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００２４】
定義
以下の定義は、本発明の全範囲をより容易に理解および評価するために当業者の助けとなるように提供される。とはいえ、以下に提供される定義において指示されるように、提供される定義は、そのような指示のない限り、排他的であることを意図したものではない。さらに、これらの定義は好ましい定義であり、当業者が本発明の様々な例示的な実施形態に焦点を合わせるように、提供されるものである。
【００２５】
本明細書において用いる場合、「対立遺伝子関連」という用語は、好ましくは、ｒ２＞０．２によって具体的に定義される、ｆ（Ａｉ）およびｆ（Ｂｊ）の積からのｆ（ＡｉＢｊ）の非無作為的な偏差を意味し、ここで、ｒ２は、適度に多数の動物サンプル（例えば、≧１００）から測定され、
【００２６】
【数１】
として定義され、この式において、Ａ１は１つの遺伝子座での対立遺伝子を表し、Ｂ１は別の遺伝子座での対立遺伝子を表し、ｆ（Ａ１Ｂ１）は、Ａ１およびＢ１の両方を有する配偶子の頻度を示し、ｆ（Ａ１）はＡ１の頻度であり、ｆ（Ｂ１）は集団におけるＢ１の頻度である。
【００２７】
本明細書において用いる場合、「使用に動物を割り当てる」および「使用への割り当て」という用語は、好ましくは、群の所望の管理目的を達成するために、いかにして動物を群内で用いるか、または動物を群から取り除くかを決定することを意味する。例えば、動物は、繁殖動物としての使用に割り当てられるか、または非繁殖動物として販売に割り当てられる（例えば、肉のために販売することを意図した動物に割り当てられる）。本発明の特定の態様において、動物は、非常に具体的な目的（例えば、有角／無角、生産性、または適応度）を有する繁殖プログラム内でのサブグループにおける使用に割り当てることができる。したがって、繁殖目的のために割り当てられた動物のグループ内においてさえも、より具体的なおよび／または特殊化された繁殖目的を達成するための使用への、より具体的な割り当てが存在し得る。
【００２８】
本明細書において用いる場合、「不平衡な性決定特性を有する精液」とは、その精液が卵母細胞の受精に用いられる場合に、あらかじめ決定された性別の子孫を生産する統計的可能性を増大させるように修飾されているか、または処理されている精液を言う。
【００２９】
本明細書において用いる場合、「ウシ生産物」という用語は、限定はしないが、ミルク、チーズ、バター、ヨーグルト、アイスクリーム、肉、および革を含む、ウシ細胞に由来する、ウシ細胞から生産される、またはウシ細胞を包含する生産物、ならびに、例えば単離された精液、胚、または他の生殖材料を含む、ウシ生産物の生産において用いられる生物学的材料を言う。
【００３０】
本明細書において用いる場合、「単離された精液」という用語は、典型的には人のおよび／または機械的な介入を採用するプロセスの一部として、由来源の動物から物理的に分離された、複数の精子／精液を包含する生物学的材料を言う。単離された精液の例には、限定はしないが、数回分の精液、凍結した数回分の精液、およびＩＶＦ手順において用いるために適した精液が含まれ得る。
【００３１】
本明細書において用いる場合、「無角」という用語は、好ましくは、角を含み得る種において評価したときにその遺伝子型のために角がない動物の表現型を言う。遺伝的には角がある傾向にあるが角の成長を取り除くかまたは妨げるように処理されている動物は、それらに角がなくても、無角とは見なされない。
【００３２】
本明細書において用いる場合、「遺伝的プロフィール」（ＧＰ）という用語は、所与の動物についての少なくとも１つの表現型形質の遺伝的マーカーの特徴の複数の対立遺伝子状態を言う。好ましくは、遺伝的プロフィールは、少なくとも５個の遺伝的マーカーの対立遺伝子状態を言う。様々な遺伝的マーカー、所望の対立遺伝子、および遺伝的プロフィールは、表および配列表との組み合わせで以下に特定される。
【００３３】
本明細書において用いる場合、「好ましい対立遺伝子」という用語は、所望の特徴に関連する対立遺伝子を言う。この発明の様々な実施形態に関連する具体的な好ましい対立遺伝子のリストは、表１および２で見ることができる。
【００３４】
本明細書において用いる場合、「遺伝的マーカー」とい用語は、好ましくは、適切な方法によって測定または検出され得るＤＮＡにおけるあらゆる安定的なおよび遺伝性の変異を言う。遺伝的マーカーは、そうでなければ測定不可能であるかまたは検出が非常に困難な、それ自体以外の具体的な遺伝子型または表現型の存在を検出するために用いることができる。遺伝的マーカーの例には、限定はしないが、単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）、制限断片長多型（ＲＦＬＰ）、増幅断片長多型（ＡＦＬＰ）、コピー数変異（ＣＮＶ）、単純配列反復（ＳＳＲ、マイクロサテライトとも呼ばれる）、および挿入／欠失が含まれる。
【００３５】
本明細書において用いる場合、「動物（単数）」または「動物（複数）」という用語は、好ましくは乳牛または肉牛を言う。
【００３６】
本明細書において用いる場合、「適応度」は、好ましくは、限定はしないが 妊娠率（ＰＲ）、娘牛の妊娠率（ＤＰＲ）、生産寿命（ＰＬ）、体細胞数（ＳＣＣ）、および体細胞スコア（ＳＣＳ）を含む形質を言う。
【００３７】
本明細書において用いる場合、ＰＲおよびＤＰＲは、各２１日間に妊娠する非妊娠動物のパーセンテージを言う。
【００３８】
本明細書において用いる場合、ＰＬは、（淘汰または死亡により）群から雌牛を取り除くまでに全ての泌乳にわたり合計される、各泌乳の月数として分析される。
【００３９】
本明細書において用いる場合、体細胞スコアは、ＳＣＳ＝ｌｏｇ２（ＳＣＣ／１０００００）＋３という関係を用いて計算することができ、この関係において、ＳＣＣは、ミルク１ミリリットル当たりの体細胞である。
【００４０】
本明細書において用いる場合、「成長」という用語は、動物のサイズおよび／または体重の増大に関連する様々なパラメータの測定を言う。
【００４１】
本明細書において用いる場合、「連鎖不平衡」という用語は、好ましくは、（対立遺伝子関連の上記の定義において用いられるような）Ａ１およびＢ１が同一の染色体上に存在する対立遺伝子関連を意味する。
【００４２】
本明細書において用いる場合、「マーカー利用選抜」（ＭＡＳ）という用語は、好ましくは、血統および表現型のデータとの可能な組み合わせにあるマーカー情報に基づく動物の選抜を言う。
【００４３】
本明細書において用いる場合、「自然の繁殖」という用語は、好ましくは、受精プロセスにおいて人の介入を伴うことなく動物を交配させることを意味する。すなわち、人工授精または胚移植などの機械的または技術的方法の使用を伴わないものである。この用語は、親動物の選抜は意味しない。
【００４４】
本明細書において用いる場合、「正味のメリット」という用語は、好ましくは、典型的な生産状況における相対的な経済的価値に従って加重され、かつ産業ベースに対する雌牛当たりの寿命経済値として表される、いくつかの一般に測定される形質を含む総合指標を言う。正味のメリットの指標の例には、限定はしないが、アメリカ合衆国における＄ＮＭまたはＴＰＩ、カナダにおけるＬＰＩなど（これらの指標を計算するための公式は当業者に周知である（例えば、＄ＮＭは、ＵＳＤＡ／ＡＩＰＬのウェブサイト：ｗｗｗ．ａｉｐｌ．ａｒｓｕｓｄａ．ｇｏｖ／ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．ｈｔｍで見ることができる）が含まれる。
【００４５】
本明細書において用いる場合、「ミルクの生産量」という用語は、好ましくは、ミルクの液量、脂肪のパーセント、タンパク質のパーセント、脂肪の産出量、およびタンパク質の産出量を含む、乳用動物の生産性に関する表現型形質を言う。
【００４６】
本明細書において用いる場合、「予測される価値」という用語は、好ましくは、動物の遺伝子型および血統に基づいた、動物の育種価または伝達能力の推定を言う。
【００４７】
本明細書において用いる場合、「生産性」および「生産量」は、好ましくは、限定はしないが、乳の全産出量、乳脂肪のパーセンテージ、乳脂肪の産出量、乳タンパク質のパーセンテージ、乳タンパク質の産出量、生涯の全生産量、搾乳速度、および泌乳の持続性を含む産出量形質を言う。
【００４８】
本明細書において用いる場合、「量的形質」という用語は、それぞれが形質に対する中程度の効果にわずかながら寄与する複数の（２つ以上の、およびしばしば多くの）遺伝子により制御される形質を示すために用いられる。量的形質についての観察は、通常の分布に従うことが多い。
【００４９】
本明細書において用いる場合、「量的形質遺伝子座（ＱＴＬ）」という用語は、量的形質に対する効果を有する多型を含有する遺伝子座を説明するために用いられる。
【００５０】
本明細書において用いる場合、「生殖材料」という用語は、限定はしないが精液、精子、卵子、胚、および１つまたは複数の受精卵を含む。
【００５１】
本明細書において用いる場合、「単一ヌクレオチド多型」または「ＳＮＰ」という用語は、集団内において多型である、動物のゲノムにおける位置を言う。すなわち、集団内において、いくつかの個別の動物はその位置で１つのタイプの塩基を有し、一方で、他の動物は別の塩基を有する。例えば、ＳＮＰは、いくつかの動物がそのＤＮＡ配列において「Ｇ」を有し、一方で他の動物は「Ｔ」を有する、ゲノムにおける位置を言うことができる。
【００５２】
本明細書において用いる場合、「全ゲノム分析」という用語は、好ましくは、高いマーカー密度（すなわち、１センチモルガン当たり少なくとも約１個のマーカー）でゲノム全体をＱＴＬマッピングするプロセス、およびＱＴＬを用いた、集団ワイドな連鎖不平衡におけるマーカーの検出を言う。
【００５３】
本明細書において用いる場合、「全ゲノム選別（ＷＧＳ）」という用語は、好ましくは、ゲノムワイドなマーカー利用選別（ＭＡＳ）のプロセスを言い、ここでマーカーは、中程度から高い密度で（例えば、１〜５センチモルガン当たり少なくとも約１個のマーカー）ゲノム全体に広がっているか、またはＱＴＬ領域において中程度から高い密度であるか、またはＱＴＬに直接的に隣接しているかもしくはＱＴＬの側面にあり、これは、１つもしくは複数の形質を制御する遺伝的変異の重要な部分を説明するものである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
本発明の例示的な実施形態
本発明の様々な実施形態は、乳用動物またはウシ生産物の遺伝的プロフィールを評価するための方法を提供する。本発明の好ましい実施形態において、動物の遺伝子型は、１２個以上の位置で（すなわち、１２個以上の遺伝的マーカーに関して）評価される。本発明のこれらの実施形態の態様は、単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有する１０個以上の位置（遺伝子座）で動物のゲノム配列を決定することを包含する方法を提供する。具体的には、本発明は、ＳＮＰについての２つ以上の対立遺伝子のどれが、表１および２ならびに配列表において記載されるＳＮＰからなるグループから選択される１２個以上のＳＮＰのそれぞれについて存在するかを決定することにより、動物の遺伝子型を評価するための方法を提供する。
【００５５】
本発明の様々な実施形態は、ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を提供し、当該方法は、ａ）１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、ｂ）少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ｃ）使用のために動物をその決定された遺伝的プロフィールに基づいて割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００５６】
この発明の別の実施形態は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらのさらなる遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である方法を含む。
【００５７】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である方法を含む。
【００５８】
本発明のこれらの実施形態のさらなる他の別の態様は、動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも約１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法を含む。この発明の好ましい実施形態はまた、動物が無角である方法を含む。
【００５９】
本発明の様々な実施形態は、潜在的な親ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を提供する。これらの実施形態の様々な態様は、ａ）１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、ｂ）少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびにｃ）少なくとも１頭の動物をその遺伝子型に基づいて繁殖使用に割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００６０】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である方法を含む。
【００６１】
この発明のこれらの実施形態の他の態様は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である方法を含む。
【００６２】
本発明のこれらの実施形態のさらに他の態様は、動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法を含む。本発明の好ましい実施形態はまた、動物が無角である方法を含む。
【００６３】
本発明の他の実施形態は、ａ）本明細書において記載されるあらゆる方法に従って繁殖に割り当てられている少なくとも１頭の潜在的な親動物を同定すること、ｂ）（ｉ）自然の繁殖、（ｉｉ）人工授精、（ｉｉｉ）インビトロでの受精からなるグループから選択されるプロセスを介して、割り当てられた動物から子を生産すること、およびｃ）動物から精液／精子または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産することを包含する、ウシ動物から子を生産する方法を提供する。
【００６４】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、自然な繁殖を介して子を生産することを包含する方法を含む。
【００６５】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、人工授精、胚移植、および／またはインビトロでの受精を介して子孫を生産することを含む方法を含む。
【００６６】
本発明の他の実施形態は、ある遺伝的プロフィールを有するウシ生産物を提供し、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、生産物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、生産物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００６７】
本発明のこれらの実施形態の特定の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型であるウシ生産物を含む。
【００６８】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ生産物を含む。
【００６９】
本発明のこれらの実施形態のさらに別の態様は、ウシ生産物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも約１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法を含む。
【００７０】
本発明のこれらの実施形態の好ましい態様は、単離された精液であるウシ生産物を含む。
【００７１】
本発明の他の実施形態は、ある遺伝的プロフィールを有する１つまたは複数のウシ動物を提供し、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、動物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００７２】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型であるウシ動物を提供する。
【００７３】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ動物を提供する。
【００７４】
本発明のこれらの実施形態のさらに他の態様は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ動物を提供する。
【００７５】
本発明のこれらの実施形態の特に好ましい態様は、無角のウシ動物を提供する。
【００７６】
本発明の様々な実施形態は、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定するための方法を提供し、ａ）ＤＮＡを含む生物学的材料のサンプルを採取し、ｂ）１２個以上の遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定し、それぞれの遺伝子座が少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、かつｃ）決定された遺伝子型を分析し、前記生物学的材料は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００７７】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、ステップ「ｂ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、（ｉ）さらなるＳＮＰが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、（ｉｉ）生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である方法を提供する。
【００７８】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、ステップ「ｂ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、（ｉ）ＳＮＰが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、（ｉｉ）生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である方法を提供する。
【００７９】
本発明の好ましい実施形態において、動物の遺伝子型は、表１および／または表２ならびに配列表において記載されるＳＮＰのグループから選択されるＳＮＰについてどの対立遺伝子が存在しているかを決定するために評価される。
【００８０】
本発明のあらゆる実施形態において、動物の遺伝子型は、１つまたは複数の形質（表１を参照されたい）に関連することが示されているＳＮＰに関して分析され得、遺伝的プロフィールを計算するために用いられる。例えば、本発明の実施形態は、これらの形質の１つまたは複数に著しく関連すると決定されている１０個以上、２５個以上、５０個以上、１００個以上、２００個以上、または５００個以上、または１０００個以上のＳＮＰの遺伝子型決定をするための方法を提供する。これらのＳＮＰの少なくとも２つは、好ましくは、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるグループから選択される。
【００８１】
本発明の様々な実施形態はまた、全ゲノム分析および全ゲノム選抜（ＷＧＳ）（すなわち、ゲノムワイドでのマーカー利用選抜（ＭＡＳ））の両方を提供する。さらに、本発明のこれらの実施形態のあらゆる態様において、全ゲノム分析を実施するために用いられるマーカーは、表１および配列表において記載されるマーカーからなるグループから選択される１つまたは複数のマーカーを含み得る。
【００８２】
本発明のあらゆる実施形態において、ＳＮＰ遺伝子座でのゲノム配列は、本発明に適合するあらゆる手段により決定され得る。適切な手段は当業者に周知であり、限定はしないが、直接的な配列決定、合成による配列決定、プライマー伸長、マトリクス支援レーザー脱離／イオン化−飛行時間型（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）質量分析、ポリメラーゼ連鎖反応制限断片長多型、マイクロアレイ／多重アレイシステム（例えば、Ｉｌｌｕｍｉｎａ Ｉｎｃ．、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａまたはＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから入手可能なもの）、および対立遺伝子特異的ハイブリダイゼーションを含む。
【００８３】
本発明の他の実施形態は、動物を、有角／無角、生産性、または適応度についてのそれらの予測される価値に従って、その後の使用（例えば、父親動物もしくは母親動物として使用されるか、または肉もしくは乳用の目的で販売される）に割り当てるための方法を提供する。本発明のこの実施形態の様々な態様は、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて少なくとも１頭の動物の遺伝子型を決定することを包含する（１つまたは複数のＳＮＰについて動物の遺伝子型を決定するための方法は上記に記載されている）。したがって、使用への動物の割り当ては、その遺伝子型および得られた遺伝的プロフィールに基づいて決定され得る。
【００８４】
本発明はまた、行われる唯一の分析が表１および配列表において記載されるＳＮＰの遺伝子型の分析である実施形態を提供する。他の実施形態は、本明細書において開示されるＳＮＰの分析があらゆる他の所望のタイプの遺伝的または表現型の分析（例えば、本発明において開示されるものに限らないあらゆる遺伝的マーカーの分析）と組み合わされる方法を提供する。
【００８５】
本発明のこれらの実施形態の様々な態様に従って、１つまたは複数の選択されるＳＮＰについて動物の遺伝子配列が決定されると、この情報は、選択されたＳＮＰについてＳＮＰのどの対立遺伝子が存在するかを決定するために評価される。好ましくは、決定されたＳＮＰの全てについて動物の対立遺伝子の相補体が評価される。次に、遺伝的プロフィールが、以下に記載される具体的な方法に基づいて分析される。最後に、動物は、評価されたＳＮＰの位置の１つまたは複数についてのその遺伝子型に基づいて使用に割り当てられる。好ましくは、割り当ては、動物の遺伝的プロフィールを考慮して行われる。
【００８６】
割り当ては、あらゆる適切な基準に基づいて行うことができる。あらゆる遺伝的プロフィールについて、決定は、動物の遺伝的プロフィールが目標価値を超えるかどうかとして行うことができる。この決定は、繁殖または群の管理の目的に依存することが多い。さらに、本発明の他の実施形態は、２つ以上の基準の組み合わせが用いられる方法を提供する。このような基準の組み合わせには、限定はしないが、表現型データ、血統情報、繁殖情報、動物の遺伝的プロフィール、ならびに、兄弟、子、および／または両親から得られる遺伝的プロフィールの情報からなるグループから選択される２つ以上の基準が含まれる。
【００８７】
どの対立遺伝子が所望の表現型特性と関連するかの決定は、あらゆる適切な手段によって行うことができる。これらの関連を決定するための方法は、当技術分野において周知であり、さらに、これらの方法の使用の態様は、以下の実施例において全体として記載されている。
【００８８】
本発明のこの実施形態の様々な態様に従って、動物の使用への割り当ては、所望の遺伝的プロフィールを有する動物についての正の選抜（例えば、所望の遺伝子型を有する動物が選抜される）、望ましくない遺伝的プロフィールを有する動物の負の選抜、またはこれらの方法のあらゆる組み合わせを伴い得る。
【００８９】
本発明のこの実施形態の好ましい態様に従って、最小閾値を上回る遺伝的プロフィールを有すると同定された動物またはウシ生産物は、より高い経済的価値を有する動物と一致する使用に割り当てられる。あるいは、最小閾値より低い遺伝的プロフィールを有する動物またはウシ生産物は、より高い遺伝的プロフィールを有するものと同一の使用には割り当てられない。
【００９０】
本発明の他の実施形態は、潜在的な親動物を選抜して（すなわち、繁殖への割り当て）、潜在的な子孫における適応度および／または生産性を改良するための方法を提供する。本発明のこの実施形態の様々な態様は、表１および表２ならびに配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択されるＳＮＰを用いて、少なくとも１頭の動物の遺伝的プロフィールを決定することを包含する。さらに、動物を潜在的な親動物として使用できるか、およびどのように使用できるかは、その遺伝的プロフィール、血統情報、繁殖情報、表現型情報、子の情報、またはそれらのあらゆる組み合わせに基づくものであり得る。
【００９１】
さらに、使用への割り当ての他のタイプと同様に、本発明のこれらの実施形態の様々な態様は、行われる唯一の分析が遺伝的プロフィールを分析することである方法を提供する。これらの実施形態の他の態様は、本明細書において開示される遺伝的プロフィールの分析が、あらゆる他の所望のゲノムまたは表現型の分析（例えば、本発明において開示されるものに限らないあらゆる遺伝的マーカーの分析）と組み合わされる方法を提供する。
【００９２】
本発明のこれらの実施形態の様々な態様に従って、１つまたは複数の選択されるＳＮＰの部位で動物の遺伝子配列が決定されると、この情報は、選択されたＳＮＰの少なくとも１つについてＳＮＰのどの対立遺伝子が存在しているかを決定するために評価される。好ましくは、配列決定されたＳＮＰの全てについて動物の対立遺伝子の相補体が評価される。さらに、遺伝的プロフィールを分析するために、動物の対立遺伝子の相補体が分析および評価され、それにより、動物の子の遺伝的メリットまたは表現型の価値が予測される。最後に、動物は、単独の、または１つもしくは複数のさらなる基準と組み合わせた、その遺伝的プロフィールに基づいて、使用に割り当てられる。
【００９３】
本発明の他の実施形態は、子動物を生産するための方法を提供する。本発明のこの実施形態の様々な態様に従って、子を生産するために用いられる動物は、本発明のあらゆる実施形態に従って繁殖に割り当てられている動物である。子を生産するために動物を用いることにより、必要な分析を行い得るか、あるいは、子を生産することにより、別のものによって分析されている動物を得ることができる。子は、限定はしないが、（ｉ）自然な繁殖、（ｉｉ）人工授精、（ｉｉｉ）インビトロでの受精（ＩＶＦ）、または（ｉｖ）動物から精液／精子および／または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産することを用いることを含む、あらゆる適切な手段によって生産することができる。
【００９４】
本発明の他の態様に従って、子は、標準的な人工授精（ＡＩ）、インビトロでの受精、多排卵胚移植（ＭＯＥＴ）、またはそれらのあらゆる組み合わせの使用を包含するプロセスを介して生産される。
【００９５】
本発明の他の実施形態は、動物を繁殖目的に割り当てること、およびその動物から遺伝的材料を採取／単離することを包含する方法を提供し、遺伝的材料は、限定はしないが、精液、精子、卵子、受精卵、血液、組織、血清、ＤＮＡ、およびＲＮＡを含む。
【００９６】
本発明によって提供される方法および情報の最も効率的なおよび効果的な使用は、コンピュータプログラム、および／または本願において開示される配列の全てもしくは一部を包含する電子的にアクセス可能なデータベースを採用するものであることが理解される。したがって、本発明の様々な実施形態は、表１および表２ならびに配列表において記載される少なくとも１２個のＳＮＰに対応する配列の全てまたは一部を包含するデータベースを提供する。これらの実施形態の好ましい態様において、データベースは、２５個以上、５０個以上、１００個以上のＳＮＰについての配列を包含し、その少なくとも１つは、表１および配列表において記載されるＳＮＰである。
【００９７】
本発明によって提供される方法および情報の効率的な分析および使用は、自動化された遺伝子型決定の使用を採用することがさらに理解される。限定はしないがマイクロアレイの使用を含む、当技術分野において知られているあらゆる適切な方法を、このような遺伝子型決定を実施するために用いることができる。
【００９８】
本発明の他の実施形態は、本明細書において記載されるＳＮＰ配列データベースの１つまたは複数が、コンピュータが実行可能な１つまたは複数のプログラムによりアクセスされる方法を提供する。このような方法には、限定はしないが、ＳＮＰと、表現型形質または他のユーザー定義の形質（例えば、遺伝子発現レベル、タンパク質発現レベル、または化学的プロフィールなどの１つまたは複数の測定基準を用いて測定される形質）との間の関連について分析するためのプログラムによるデータベースの使用、遺伝的プロフィールの計算、および動物を繁殖または販売に割り当てるために用いられるプログラムが含まれる。
【００９９】
本発明の他の実施形態は、遺伝的材料を採取すること、および繁殖に割り当てられている動物から得られた遺伝的プロフィールを計算することを包含する方法を提供する。この方法において、動物は、本発明の一部として開示されるあらゆる方法によって繁殖に割り当てられている。
【０１００】
本発明の他の実施形態は、１つまたは複数のＳＮＰのどの対立遺伝子がサンプル中に存在するかを決定するための診断キットまたは他の診断装置を提供し、１つまたは複数のＳＮＰは、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択される。本発明のこの実施形態の様々な態様において、キットまたは装置は、ＳＮＰに対応する核酸が存在するかどうかについて決定することを容易にするための試薬／機器を提供する。このようなキット／または装置はさらに、ＳＮＰのどの対立遺伝子が存在するかを決定することを容易にし得る。本発明のこの実施形態の特定の態様において、キットまたは装置は、（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応を介した）ＤＮＡ増幅に適した少なくとも１つの核酸オリゴヌクレオチドを包含する。本発明の他の態様において、キットまたは装置は、ストリンジェントな条件下で、表１および配列表において記載される少なくとも１０個のＳＮＰの少なくとも１つの対立遺伝子と特異的にハイブリダイズし得る、精製された核酸断片を包含する。
【０１０１】
本発明のこの実施形態の特に好ましい態様において、キットまたは装置は、１つまたは複数のＳＮＰのどの対立遺伝子がサンプル中に存在するかを決定し得る、少なくとも１つの核酸アレイ（例えば、ＤＮＡマイクロアレイ）を包含し、ここで、ＳＮＰは、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択される。本発明のこの実施形態の好ましい態様は、１０個以上のＳＮＰについてどの対立遺伝子がサンプル中に存在するかを同時に決定し得るＤＮＡマイクロアレイを提供する。好ましくは、ＤＮＡマイクロアレイは、２５個以上、５０個以上、１００個以上のＳＮＰについて、どのＳＮＰ対立遺伝子がサンプル中に存在するかを決定し得る。このようなアレイを作成するための方法は当業者に知られており、このようなアレイは市販されている（例えば、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから）。
【０１０２】
表において記載されるあらゆるＳＮＰと対立遺伝子関連にある遺伝的マーカーは、当業者に知られているあらゆる適切な手段によって同定することができる。例えば、ゲノムライブラリーを、表において記載されるＳＮＰのあらゆる配列について特異的なプローブを用いてスクリーニングすることができる。この方策において、その配列の少なくとも一部を包含するクローンを同定することができ、そして、最大３００キロベースの３’および／または５’フランキング染色体配列を決定することができる。好ましくは最大約７０キロベースの３’および／または５’フランキング染色体配列が評価される。この手段によって、表において記載されるＳＮＰと対立遺伝子関連にある遺伝的マーカーが同定される。対立遺伝子関連にあるこれらの代替マーカーは、表１および配列表において記載されるマーカーに代わって、動物を選抜するために用いることができる。
【０１０３】
本発明の好ましい実施形態において、遺伝的プロフィールは、乳用動物またはウシ生産物から得られる遺伝子型情報に基づいて分析される。遺伝的プロフィールは、上記に記載した全ゲノムの遺伝的分析、ＳＮＰ発見技術、および候補遺伝子分析から得られる情報を用いることで生じたものである。プロフィールは、形質の関連、効果の推定、および潜在するマーカーの予想される価値を用いることで生じた。
【０１０４】
本発明の他の実施形態は、改良された遺伝的内容を包含する、単離された精液を提供する。好ましくは、改良された遺伝的内容を包含する単離された精液はさらに、本明細書において記載される改良された遺伝的プロフィールを包含する。本発明の様々な実施形態はまた、凍結された単離された精液、および例えばＸ染色体の自然に生じる頻度よりも大きいといった不平衡な性決定特性を有する単離された精液を包含する。
【０１０５】
精子または精液の遺伝的プロフィールが決定される場合、遺伝的プロフィールは、それぞれの対立遺伝子についてホモ接合型のものおよび対立遺伝子の組み合わせについてヘテロ接合型のものを含む、それぞれのＳＮＰについての源動物において存在する全ての対立遺伝子に基づいて決定される。それぞれの個別の精子および受精していない卵は、（二倍体のゲノムとは対照的に）半数体のゲノムしか含んでいないため、本明細書において提供される遺伝的プロフィールの計算は、十分な数の半数体細胞が存在する場合においてのみ、細胞が由来する元である動物の二倍体の遺伝子型を決定するために適用可能である（すなわち、約５０個を超える個別の細胞）。
【０１０６】
他のウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定する場合、少なくとも１つのＤＮＡサンプルを生産物から回収しなくてはならない。例えば、ミルクを試験する場合、ミルクが含有する白血球細胞からＤＮＡを回収することができる。ウシの肉生産物を試験する場合、ＤＮＡは筋線維から抽出することができる。好ましくは、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを評価する場合、少なくとも約５０個の個別の細胞から得られるＤＮＡを用いて遺伝的プロフィールを決定する。しかし、ＤＮＡの抽出および複製の分野における最近の進歩により、１つの細胞ほどに小さなサンプルから遺伝的内容を決定することが可能になっている（Ｚｈａｎｇ、２００６）。
【０１０７】
単離された精液を採取し、保存し、凍結し、かつ使用する方法は、当技術分野において周知である。あらゆる適切な技術を、本明細書において記載される遺伝的プロフィールとともに用いることができる。さらに、精子懸濁液におけるＸ染色体の頻度などの性決定特性を改変するための技術もまた知られている。例えば細胞サイトメトリー、光ダメージ、およびマイクロ流体を含む、性決定特性を改変するための様々な方法が当技術分野において知られている。回収、保存、凍結、および精子懸濁液の性決定特性の改変の方法に関する、参考文献ＵＳ５１３５７５９、ＵＳ５９８５２１６、ＵＳ６０７１６８９、ＵＳ６１４９８６７、ＵＳ６２６３７４５、ＵＳ６３５７３０７、ＵＳ６３７２４２２、ＵＳ６５２４８６０、ＵＳ６６０４４３５、ＵＳ６６１７１０７、ＵＳ６７４６８７３、ＵＳ６７８２７６８、ＵＳ６８１９４１１、ＵＳ７０９４５２７、ＵＳ７１６９５４８、ＵＳ２００２００５０７６Ａ１、ＵＳ２００２０９６１２３Ａ１、ＵＳ２００２１１９５５８Ａ１、ＵＳ２００２１２９６６９Ａ１、ＵＳ２００３１５７４７５Ａ１、ＵＳ２００４０３１０７１Ａ１、ＵＳ２００４０４９８０１Ａ１、ＵＳ２００４０５０１８６Ａ１、ＵＳ２００４０５３２４３Ａ１、ＵＳ２００４０５５０３０Ａ１、ＵＳ２００５００３４７２Ａ１、ＵＳ２００５１１２５４１Ａ１、ＵＳ２００５１３０１１５Ａ１、ＵＳ２００５２１４７３３Ａ１、ＵＳ２００５２４４８０５Ａ１、ＵＳ２００５２８２２４５Ａ１、ＵＳ２００６０６７９１６Ａ１、ＵＳ２００６１１８１６７Ａ１、ＵＳ２００６１２１４４０Ａ１、ＵＳ２００６１４１６２８Ａ１、ＵＳ２００６１７０９１２Ａ１、ＵＳ２００６１７２３１５Ａ１、ＵＳ２００６２２９３６７Ａ１、ＵＳ２００６２６３８２９Ａ１、ＵＳ２００６２８１１７６Ａ１、ＵＳ２００７０２６３７８Ａ１、ＵＳ２００７０２６３７９Ａ１、ＵＳ２００７０４２３４２Ａ１は、参照することにより本明細書によって組み込まれる。
【実施例】
【０１０８】
以下の実施例は、本発明の全体的な実施形態を実証するために含まれるものである。以下の実施例において開示される技術が、本発明の実施において良好に機能することが本発明者らによって発見された技術を代表するものであり、したがって、本発明の実施についての好ましい様式を構成すると考えられ得るということは、当業者に理解されよう。しかし、当業者には、本開示に照らして、開示される具体的な実施形態において多くの変更が行われ得ること、そして本発明から逸脱することなく同様のまたは類似の結果が依然として得られることが理解される。
【０１０９】
本明細書において開示され特許請求の範囲に記載される全ての組成物および方法は、本開示に照らして、不必要な実験を行うことなく実施および実行することができる。本発明の組成物および方法は好ましい実施形態の観点から記載されているが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく変形が適用され得ることは当業者に明らかである。
【０１１０】
（実施例１）
遺伝的マーカーと表現型の形質またはプロフィールとの間の関連の決定
遺伝子の潜在する量的形質（量的形質遺伝子座：ＱＴＬ）をゲノムワイドで同時に発見およびファインマッピングするためには、ゲノム全体を密に網羅する遺伝的マーカーが必要である。この実施例において記載されるように、全ゲノムの密度−範囲マーカーマップを、ウシゲノムにおける位置がこれまでに推定されているマイクロサテライトおよび単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）マーカーから、ならびに、ヒト配列およびヒト／ウシ比較マップとの相同性に基づいてウシゲノムにおいて位置が推定されているＳＮＰマーカーから構築した。ＣＲＩＭＡＰソフトウェアの拡張として、新たな連鎖マッピングソフトウェアパッケージが開発され（Ｇｒｅｅｎら、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、１９９０）、それにより、純血の家畜集団においてゲノムワイドな、密集したマーカーのより効率的なマッピングが可能になった（ＬｉｕおよびＧｒｏｓｚ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃ０１４；Ｇｒａｐｅｓら．Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗ２４４；２００６ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＸＩＶ Ｐｌａｎｔ ａｎｄ Ａｎｉｍａｌ Ｇｅｎｏｍｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ｗｗｗ．ｉｎｔｌ−ｐａｇ．ｏｒｇ）。新たな連鎖マッピングツールは、大きな血統の分配、染色体の配置および２点連鎖分析の自動化、ならびに完全な染色体内へのサブマップの統合を介して効率を向上させるための、ＣＲＩＭＡＰにおいてプログラムされる基本的なマッピング原理を基礎とするものである。得られた全ゲノム発見マップ（ＷＧＤＭ）は、２．１８個マーカー／ｃＭの平均マップ密度で、６９６６個のマーカーおよび３２９０センチモルガン（ｃＭ）のマップ長を含むものであった。マーカー間の平均ギャップは０．４７ｃＭであり、最大のギャップは７．８ｃＭであった。このマップは、乳牛の生産性および適応度における変異に寄与するＱＴＬの全ゲノム分析およびファインマッピングの基礎をもたらすものであった。
【０１１１】
集団の発見およびマッピング
集団の発見およびマッピングのためのシステムは多くの形態を採り得る。集団ワイドなマーカー／ＱＴＬ関連を決定するための最も効果的な戦略は、非遺伝的効果を明らかにすることを可能にしかつ測定される個体の血統に関する情報を含む設計において採取される、目的の表現型測定を有する個体の大きくかつ遺伝的に多様性のあるサンプルを含む。本実施例において、グランドドーターデザイン（Ｗｅｌｌｅｒら、１９９０）に従った異系交配した集団を、ＱＴＬを発見およびマッピングするために用い、ホルスタイン種から得られる集団は、それぞれが平均６．１頭の遺伝子型決定された息子を有する５２９頭の父親動物を有しており、それぞれの息子は、平均４２１６頭の娘をミルクデータと共に有する。ＤＮＡサンプルを、複数の父親動物および祖父動物のファミリーに相当する、約３２００頭のホルスタイン雄牛、および他の乳用種から得られた約３５０頭の雄牛から採取した。
【０１１２】
表現型の分析
評価される乳用形質には、ミルクの産出量（「ＭＩＬＫ」）（ポンド）、脂肪の産出量（「ＦＡＴ」）（ポンド）、脂肪のパーセンテージ（「ＦＡＴＰＣＴ」）（パーセント）、生産寿命（「ＰＬ」）（月）、体細胞スコア（「ＳＣＳ」）（Ｌｏｇ）、娘牛の妊娠率（「ＤＰＲ」）（パーセント）、タンパク質の産出量（「ＰＲＯＴ」）（ポンド）、タンパク質のパーセンテージ（「ＰＲＯＴＰＣＴ」）（パーセント）、および正味のメリット（「ＮＭ」）（ドル）、ならびに、例えば遺伝的プロフィールにおける複数の形質の組み合わせなどの、従来の形質が含まれる。個別の表現型は雄の動物では測定し得ないため、これらの形質は性により制限されるものである。逆に、ＰＴＡ（予測される伝達能力）として定義されるこれらの形質の遺伝的メリットを、全ての血縁動物の表現型を用いて推定した。ほとんどの乳用雄牛は、適度に多数の娘（例えば＞５０頭）を用いて後代検定を行い、それらのＰＴＡの推定は全体として、個別の雌牛の表現型データよりも正確であるか、またはずっとはるかに正確である。アメリカ合衆国のホルスタイン集団の従来の乳用形質についての遺伝的評価は、ＵＳＤＡによって３ヶ月ごとに実施する。形質、遺伝的評価の手順、および評価において用いられる遺伝的パラメータの詳細な説明は、ＵＳＤＡ ＡＩＰＬのウェブサイト（ｗｗｗ．ａｉｐｌ．ａｒｓｕｓｄａ．ｇｏｖ）において見ることができる。この実施例において評価される乳用形質が独立しておらず、ＦＡＴおよびＰＲＯＴがそれぞれ、ＭＩＬＫおよびＦＡＴＰＣＴと、ＭＩＬＫおよびＰＲＯＴＰＣＴとの複合形質であることに注意することが重要である。ＮＭは、タンパク質の産出量、脂肪の産出量、生産寿命、体細胞スコア、娘牛の妊娠、分娩の困難性、およびいくつかのタイプの形質に基づいて計算される指標形質である。タンパク質の産出量および脂肪の産出量は共に、ＮＭの５０％超を占め、ミルクの産出量、脂肪含有量、およびタンパク質含有量の価値は、タンパク質の産出量および脂肪の産出量を介して説明される。
【０１１３】
後代検定データを有する全ての雄牛のＰＴＡデータを、２００７年２月にＡＩＰＬサイトで公開されたＵＳＤＡの評価からダウンロードした。ＰＴＡデータは、２つのモデル、
ｙｉｊ＝ｓｉ＋ＰＴＡｄｉｊ［方程式４］
ｙｉ＝μ＋β１（ＳＰＴＡ）ｉ＋ＰＴＡｄｉ［方程式５］
を用いて分析し、
この式において、ｙｉ（ｙｉｊ）はｉ番目の雄牛のＰＴＡであり（ｉ番目の父親動物のｊ番目の息子牛のＰＴＡ）、ｓｉはｉ番目の父親動物の効果であり、（ＳＰＴＡ）ｉは全サンプルのｉ番目の雄牛の父親動物のＰＴＡであり、μは集団平均値であり、ＰＴＡｄｉ（ＰＴＡｄｉｊ）は残りの雄牛のＰＴＡである。
【０１１４】
方程式４は、父親動物モデルとして見なされるものであり、ここで、父親動物は、固定因子として一致させたものである。全てのアメリカ合衆国のホルスタインの後代検定した雄牛の中で、著しく多数の父親動物が、非常に少数の後代検定した息子牛しか有さず（例えば、何頭かは１頭の息子を有する）、これらのケースにおいて父親動物を固定因子として一致させることが望ましくないことは明らかである。アメリカ合衆国のホルスタイン群が、ここ数十年で従来の乳用形質において安定的で迅速な遺伝的進歩をしてきたことは周知であり、このことは、雄牛の誕生年を一致させることによって父親動物の効果が部分的に説明され得ることを示唆している。１０頭未満の後代検定された息子牛を有する父親動物では、父親動物は、方程式４において、息子牛の誕生年と置き換えた。方程式５は、ＳＰＴＡモデルとして見なされるものであり、ここで、父親動物のＰＴＡは共変量として一致させられる。残りのＰＴＡ（ＰＴＡｄｉまたはＰＴＡｄｉｊ）は、線形回帰を用いて推定した。
【０１１５】
（実施例２）
子孫の形質を改良するための単一ヌクレオチド多型および遺伝的プロフィールの使用
選択された形質について、集団の平均的な遺伝的メリットを改良するために、その形質に顕著に関連するマーカーの１つまたは複数を、繁殖動物の選抜において用いることができる。それぞれの発見された遺伝子座のケースにおいて、好ましいＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドな連鎖不平衡（ＬＤ）におけるマーカー対立遺伝子（または複数のマーカー対立遺伝子のハプロタイプ）を有する動物を使用すると、繁殖において用いられる動物の育種価が増大し、その集団におけるそのＱＴＬ対立遺伝子の頻度が経時的に増大し、それにより、その形質についての集団の平均的な遺伝的メリットが増大する。この増大した遺伝的メリットは、価値の完全な実現のために、市販用集団に広げることができる。
【０１１６】
さらに、例えば、遺伝的プロフィールを用いて子孫の形質を改良するような場合には、複数のマーカーを同時に用いることができる。このケースにおいて、複数のマーカーが測定され、関連する形質の価値およびその形質に対するそのマーカーの推定される効果に従って加重される。好ましい遺伝的プロフィールの開発により、複数の形質およびマーカーを同時に含めることが可能となり、それにより、選抜プロセスの複数のパラメータが最適化される。
【０１１７】
例えば、ＤＮＡ試験プログラムスキームは、所与の集団における無角の対立遺伝子の頻度または精液生産物を、本明細書において記載されるような雄牛をスクリーニングするためのＤＮＡマーカーの使用を介して、大きく変更し得るものであった。後代検定プログラム内の雄牛から得られた精液を試験すると、有角／無角の遺伝子座での雄牛の遺伝子型が同定される。この知識は精液生産物の市場での値打ちに影響するため、この情報により価値が生み出される。典型的には、後代検定プログラムは、プログラムにエントリーさせるための候補として若年の雄牛を選抜するために、近縁個体の血統情報および能力を用いる。しかし、有角／無角のマーカーの情報を加えることにより、若い雄牛をスクリーニングして無角のマーカー／対立遺伝子を有する（またはこれらについてホモ接合型の）動物を同定することができた。動物の次の世代を生み出すためにこれらの動物を用いると、より自然に無角の動物が生じる（無角が優性であるため）だけではなく、親の次の世代が最終的には選抜される元となる集団における、無角の対立遺伝子の頻度も増大する。
【０１１８】
さらに、潜在的な雄牛の母親およびそれらの雄の子孫から得られたＤＮＡサンプルを、表１から得られるマーカーを用いてスクリーニングすることができ、好ましい遺伝子型を有する雄牛の母親の候補を、試験される雄牛と交配するために接触させることができる。過剰排卵および胚移植（ＥＴ）を採用すると、雄牛の母親当たり、交尾当たり５〜１０頭の子孫の組を生産することができた。そして、マーカーは再び、後代検定プログラムのための候補として無角の雄の子孫を選抜するために、またはさらなる雄牛の母親として雌の子孫を選抜するために用いることができた。
【０１１９】
育種価の推定および遺伝的核（ＧＮ）における選抜のためのＳＮＰの使用における最初のステップは、ＧＮにおける種畜または他の市販用集団における種畜として選抜するための候補となる全ての子孫からのＤＮＡの採取である。１つの方法は、生後すぐに、わずかな耳組織、毛のサンプル、または血液を、それぞれの子牛から、標識された（バーコードを付けられた）管内に取ることである。別の方法は、繁殖に利用可能な雄牛から得られた精液を直接的に試験することである。この組織から抽出されるＤＮＡを用いて、表１において記載される有角／無角のマーカーを含む、基本的に非限定的な数のＳＮＰマーカーをアッセイすることができ、その結果は、動物が繁殖年齢に達する前の選抜決定に含まれ得る。
【０１２０】
本明細書において記載されるマーカーは、経済的関連の表現型形質に関連するマーカーと組み合わせて、繁殖スキームにおいて用いることができる。有益なＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドなＬＤにあると決定されたマーカー（またはマーカーハプロタイプ）を選抜決定に組み込むための１つの方法は、従来の量的遺伝学および選抜指標の理論に基づくものである（ＦａｌｃｏｎｅｒおよびＭａｃｋａｙ、１９９６；ＤｅｋｋｅｒｓおよびＣｈａｋｒａｂｏｒｔｙ、２００１）。選抜に標的化された集団におけるマーカーの効果を推定するために、目的の形質についての表現型測定を有する動物のランダムなサンプルを、固定された効果または共変量（対立遺伝子のコピー数に対する表現型の回帰）として一致させたマーカーを有する混合動物モデルを用いて分析することができる。マーカーの効果を一致させるいずれかの方法から得られる結果は、対立遺伝子置換の効果を導き出すために用いることができ、当該効果はマーカーの育種価を導き出す。
【０１２１】
あるいは、表現型形質に関連するマーカーの組は、遺伝的プロフィールを生じさせるために用いることができ、あらかじめ決定された閾値を越える遺伝的プロフィールを有する雄牛の母親の候補は、特定の雄牛と交配するために接触させることができた。さらに、遺伝的プロフィールと、関連するマーカーと、表現型データと、血統情報と、他の歴史的能力のパラメータとの組み合わせを、同時に用いることができる。
【０１２２】
過剰排卵および胚移植（ＥＴ）を採用すると、雄牛母親当たり、交尾当たり５〜１０頭の子孫の組を生産することができた。そして、マーカーの組は再び、後代検定プログラムのための候補として最良の雄の子孫を選抜するために用いることができた。ゲノムワイドなマーカーを用いると、マーカーの選抜の精度は０．８５にまで達し得ると推定された（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎら、２００１）。このさらなる精度は、後代検定プログラムに投入する候補の遺伝的メリットを大きく向上させるために用いることができ、それにより、市販可能な後代検定した雄牛を成功裏に等級付けする可能性が増大する。この情報はまた、試験される若年の雄牛候補の数を減少させることによってプログラムのコストを低減させる一方で、成功裏の等級付けの数を同一に維持するために用いることができた。この上ないことに、非常に正確なＧｅｎｅｔｉｃプロフィール（遺伝的プロフィール）を用いて、後代検定を全く行う必要なく、若年の父親動物から得られる精液を直接的に市販することができた。若年動物は今や４．５から５歳ではなく思春期から市販され得るため、世代間隔は半分強も低減し得、利益率は６８．３％も増大し得た（Ｓｃｈｒｏｏｔｅｎら、２００４）。後代検定の必要性の推定では、人工授精産業のための遺伝的改良のコストは大いに向上する（Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ、２００６）。
【０１２３】
別の実施例において、牛の集中したまたは分散した遺伝的核（ＧＮ）集団を、遺伝的プロフィールに基づいて後代検定または直接的な販売において用いるための若年の雄牛を生産するために維持することができた。１０００頭の雌牛のＧＮ群は、毎年約３０００頭の子孫を生産すると予想され得、雌の上位１０〜１５％は、多排卵および胚移植（ＭＯＥＴ）スキームにおいてＥＴドナーとして用いられると見なされた。しかし、マーカーは、ＭＯＥＴスキームおよびインビトロでの胚生産の有効性を変化させ得た。これまでに、ＭＯＥＴ核スキームは、過剰な遺伝獲得量の観点から有望であることが判明しているが、若年動物の限られた情報と共に核群を操作するコストの採用の広さは限られている。しかし、マーカー情報および／または遺伝的プロフィールを用いると、若年動物はこれまでよりもはるかに正確に選抜され得、その結果、世代間隔および遺伝的応答の上昇率が大きく低減する。これは、ＭＯＥＴ核群スキームにおいてとりわけ当てはまり、それは、これまでは、完全血縁個体の育種価は同一であったが、マーカー情報を用いると、最良の完全血縁個体が生涯の早いうちに同定され得るためである。マーカー情報および／または遺伝的プロフィールはまた、限られた同系交配に役立ち、それは、血統情報にかかる、さらには個別のマーカー情報にかかる選抜圧がより小さいためである。初期の研究（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎおよびｖａｎ Ａｒｅｎｄｏｎｋ、１９９２）により、マーカーが核群シナリオにおいて採用された場合にはさらなる遺伝獲得量の平均が最大２６％であるが、通常の後代検定における利益はずっと少ないことが見出された。
【０１２４】
ＭＡＳと共に、雌の選抜はまた、とりわけマーカーが十分な量の遺伝的変異を説明する場合に、遺伝的改良の重要な源となり得た。さらなる効率が、移植の前に胚をマーカー試験することにより得られた（Ｂｒｅｄｂａｃｋａ、２００１）。これにより、胚に対して重要な選抜を生じさせることが可能となり、それにより、移植およびレシピエントのコストの前に、劣性のマーカープロフィールを有する胚が不要となり得た。これはまた、核群のコスト効率を増大させ、それは、胚の事前の選抜により、より小さい核群と等しい進歩が可能となるためである。あるいは、これにより、雄牛を後代検定に投入する前に事前に選抜するためのさらなる機会、および従来の後代検定よりも最大３１％速いと予測される遺伝的応答の速度が提示される（Ｓｃｈｒｏｏｔｅｎら、２００４）。
【０１２５】
育種価の推定およびＧＮにおける選抜のための遺伝的プロフィールの使用における最初のステップは、ＧＮにおける種畜または他の市販用集団における種畜として選抜するための候補となる全ての子孫からのＤＮＡの採取である（本実施例において、３０００頭の子孫が毎年ＧＮにおいて生産される）。１つの方法は、生後すぐに、わずかな耳組織、毛のサンプル、または血液を、それぞれの子牛から、標識された（バーコードを付けられた）管内に取ることである。この組織から抽出されるＤＮＡを用いて、多くのＳＮＰマーカーをアッセイすることができる。そして、動物の遺伝的プロフィールが計算され得、その結果は、動物が繁殖年齢に達する前の選抜決定において用いられる。
【０１２６】
有益なＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドなＬＤにあると決定されたマーカー（またはマーカーハプロタイプ）を選抜決定に組み込むための１つの方法（実施例１を参照）は、従来の量的遺伝学および選抜指標の理論に基づくものである（ＦａｌｃｏｎｅｒおよびＭａｃｋａｙ、１９９６；ＤｅｋｋｅｒｓおよびＣｈａｋｒａｂｏｒｔｙ、２００１）。選抜に標的化された集団におけるマーカーの効果を推定するために、目的の形質についての表現型測定を有する動物のランダムなサンプルを、固定された効果または共変量（対立遺伝子のコピー数に対する表現型の回帰）として一致させたマーカーを有する混合動物モデルを用いて分析することができる。マーカーの効果を一致させるいずれかの方法から得られる結果は、対立遺伝子置換の効果を導き出すために用いることができ、当該効果はマーカーの育種価を導き出し、前記マーカーは、
α１＝ｑ［ａ＋ｄ（ｑ−ｐ）］［方程式６］
α２＝−ｐ［ａ＋ｄ（ｑ−ｐ）］［方程式７］
α＝ａ＋ｄ（ｑ−ｐ）［方程式８］
ｇＡ１Ａ１＝２（α１）［方程式９］
ｇＡ１Ａ２＝（α１）＋（α２）［方程式１０］
ｇＡ２Ａ２＝２（α２）［方程式１１］
（この式において、α１およびα２はそれぞれ対立遺伝子１および２の平均効果であり、αは対立遺伝子置換の平均効果であり、ｐおよびｑはそれぞれ対立遺伝子１および２の集団における頻度であり、ａおよびｄはそれぞれ相乗効果および優性効果であり、ｇＡ１Ａ１、ｇＡ１Ａ２、およびｇＡ２Ａ２はそれぞれマーカーの遺伝子型Ａ１Ａ１、Ａ１Ａ２、およびＡ２Ａ２を有する動物についての（マーカー）育種価である。動物についての全形質育種価は、考慮されるそれぞれのマーカー（またはハプロタイプ）についての育種価および残りの多遺伝子育種価の合計である）
ＥＢＶｉｊ＝Σｇｊ＋Ｕｉ［方程式１２］
（この式において、ＥＢＶｉｊはｉ番目の動物についての推定形質育種価であり、Σｇｊはｊ＝１からｎ（ｎは、検討中のマーカー（ハプロタイプ）の全数である）から合計されるマーカー育種価であり、Ｕｉはマーカーの１つまたは複数の遺伝子型を一致させた後のｉ番目の動物についての多遺伝子育種価である）
である。
【０１２７】
これらの方法は、遺伝的プロフィールを含む複数の形質についての選抜候補について育種価を推定するために容易に広げることができる。複数のマーカー（ハプロタイプ）から得られる情報を含むそれぞれの形質についての育種価は全て、選抜プロフィールの理論、およびそれぞれの形質の相対的な重要性を設定する特定の繁殖目的の背景内にある。他の方法もまた、マーカーとＱＴＬとの間の組換えの原因であるランダムなモデルを含む複数の形質についての育種価の推定におけるマーカー情報の最適化（例えば、ＦｅｒｎａｎｄｏおよびＧｒｏｓｓｍａｎ、１９８９）および全ゲノム選抜における全ての発見されたマーカー情報の潜在的な包含（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎら、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ、２００１）のために存在する。これらの方法の全てを介して、有益なＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドなＬＤにあると決定されている、本明細書において報告されるマーカーを用いて、選抜のより優れた精度、遺伝的改良のより優れた速度、および乳産業におけるより優れた価値の蓄積をもたらすことができる。
【０１２８】
（実施例３）
ＳＮＰの同定
核酸配列は、表１または２および配列表において記載される多型を含みかつ／または前記多型に隣接する少なくとも２０個の連続したヌクレオチドを包含する場合、本発明の実施形態のＳＮＰを包含する。あるいは、ＳＮＰは、連続したヌクレオチドのより短い配列がウシゲノムにおいて固有である場合に、表１または２および配列表において記載される多型を含むかまたは前記多型に隣接している、より短い一続きの連続したヌクレオチドによって同定することができる。ＳＮＰの部位は、通常、多型部位を含有するコンセンサス配列、多型部位の位置、および多型部位での様々な対立遺伝子によって特徴付けされる。「コンセンサス配列」は、アラインされた配列のクラスターのそれぞれのヌクレオチド位置で共通であるように構築されたＤＮＡ配列を意味する。
【０１２９】
このようなＳＮＰは、多型を含むかまたはそれに隣接している動物ＤＮＡのセグメントのいずれかの鎖における同一数のヌクレオチドの配列と、少なくとも９０％の配列同一性、より好ましくは少なくとも９５％の、またはさらに好ましくはいくつかの対立遺伝子について少なくとも９８％の配列同一性を有する、および多くの場合に少なくとも９９％の配列同一性を有する核酸配列を有する。動物ＤＮＡのこのようなセグメントの１つの鎖のヌクレオチド配列は、配列番号１から配列番号４６からなるグループにおける配列において見ることができる。多型の本質によって、少なくともいくつかの対立遺伝子について、多型部位自体では同一性は存在しないことが理解される。したがって、配列同一性は、多型配列を除いた配列について決定することができる。それぞれの遺伝子座における多型は、配列表において記載されている。
【０１３０】
以下に、互いに適合する公のウシＳＮＰの例を示す。それぞれの配列から得られる４１個の塩基（中央に多型部位を有する）が互いに完全に適合するため（適合長さ＝４１、同一性＝１００％）、ＳＮＰｓｓ３８３３３８０９はｓｓ３８３３３８１０と同一であることが決定された。
【０１３１】
【表１】
【０１３２】
それぞれの配列から得られる４１個の塩基（中央に多型部位を有する）が互いに１つの塩基を除いた全ての塩基で適合するため（適合長さ＝４１、同一性＝９７％）、ＳＮＰｓｓ３８３３３８０９はｓｓ３８３３４３３５と同一であることが決定された。
【０１３３】
【表２】
【０１３４】
（実施例４）
生産形質の定量化および遺伝的評価
生産形質の定量化は、雌牛のミルクを測定すること、および各搾乳時の、または特定の時間間隔のみにおけるミルク組成を測定することによって行うことができる。ＵＳＤＡ産出量評価において、ミルクの生産量のデータは、ＩＣＡＲにより認可された方法を用いて、乳牛群改良協会（ＤＨＩＡ）により採取される。遺伝的評価には、既知の父親動物を有し、１９６０年以降に最初の分娩をし、誕生年である１９５０年から血統を有する、全ての雌牛が含まれる。３０５日よりも短い泌乳は３０５日に伸ばされる。全ての記録は、分娩の年齢、分娩の月、１日当たりの搾乳回数、これまでの空胎日数、およびヘテロ接合型の不一致の効果について事前に調整される。遺伝的評価は、単一形質ＢＬＵＰ再現性モデルを用いて行われる。このモデルには、管理グループの固定された効果（群×年×季節＋登録状態）、分娩回数×年齢、および同系交配、ならびに父親動物の相互作用による永続的な環境および群のランダムな効果が含まれる。ＰＴＡが推定され、１年に４回発行される（２月、５月、８月、および１１月）。ＰＴＡは、５年の段階的な基礎に対して、すなわちその年に誕生した全ての雌牛の平均からの差異マイナス５年間として計算される。雄牛のＰＴＡが発行され、妥当な泌乳記録を有する少なくとも１０頭の娘牛を有する雄牛について娘牛のパフォーマンスを推定する。
【０１３５】
（実施例５）
乳牛における有角／無角の表現型に関するマーカーの同定
未知である、ボース・タウルス（Ｂｏｓ ｔａｕｒｕｓ）における無角の突然変異は、Ｇｅｏｒｇｅｓら（１９９３）によって、マイクロサテライトマーカーを用いて、ウシ１番染色体（ＢＴＡ０１）の近位末端に位置付けされた。無角の遺伝子座をファインマッピングするためのより最近の試みには、さらなるマイクロサテライトマーカーマッピング（Ｓｃｈｍｕｔｚら、１９９５；Ｂｒｅｎｎｅｍａｎら、１９９６；Ｈａｒｌｉｚｉｕｓら、１９９７；Ｄｒｏｇｅｍｕｌｌｅｒら、２００５）および無角の領域のＢＡＣに基づいた物理的マップの作成（Ｗｕｎｄｅｒｌｉｃｈら、２００６）が含まれている。これらの引用される源からの、無角の領域の最も近位の遺伝子であるＡＴＰ５０および最も遠位の遺伝子であるＫＲＴＡＰ８の位置は、公のウシゲノムアセンブリバージョン３．１（ｗｗｗ．ｈｇｓｃ．ｂｃｍ．ｔｍｃ．ｅｄｕ／ｐｒｏｊｅｃｔｓ／ｂｏｖｉｎｅ／）上のそれぞれ約０．６Ｍｂおよび３．９Ｍｂに対応する。
【０１３６】
この研究の目的は、無角および有角のホルスタインの発見パネル上のＢＴＡ０１の近位末端の標的領域を配列決定することにより、無角形質に関連する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を同定することであった。
【０１３７】
集団の発見およびマッピング
全てのＤＮＡサンプルは、製造者の手順に従ってＱｉａｇｅｎ Ｂｉｏｓｐｒｉｎｔ（Ｑｉａｇｅｎ Ｉｎｃ．、Ｖａｌｅｎｃｉａ、ＣＡ）を用いて精子から抽出した。２４頭のホルスタイン雄牛を多型発見パネルとして用いた。２４からなるセットにおいて、動物のペアは、その動物の報告された表現型に基づいて無角と予想される母親動物を用いて、有角の父親動物および無角の息子牛として直接的に関連付けられる。１２頭の無角の息子牛から得られた精液サンプルは、無角雌を用いることによって無角形質について特別に繁殖している、２つの酪農業者から得た。産業的なえり抜きの遺伝的特徴を組み込むために、最良の父親動物をこれらの無角雌と繁殖させる。したがって、無角／有角形質と調和すると同定されるあらゆる多型は、１２頭の有角雄牛において１つの対立遺伝子についてホモ接合型であり、１２頭の無角の雄牛においてヘテロ接合型である（またはまれに第二の対立遺伝子についてホモ接合型である）。（無角の対立遺伝子の対立遺伝子頻度が０．１であるとすると、この集団においてホモ接合型の無角の息子牛が見られる可能性は１０％であると計算され得る）。
【０１３８】
ＰＣＲ
ＰＣＲプライマーは、遺伝子をコードする領域、およびその領域内の標的遺伝子から平均７０ｂｐのフランキング配列を含む調節エレメント（非翻訳領域、推定プロモーター）を標的化するようにデザインした。最適なプライマーアニーリング温度は、９５℃で１５分間、９４℃で４５秒間を３５サイクル、１２個のサンプルウェル全体にわたる５５℃で開始し６６℃までの勾配温度で４５秒間、７２℃で４５秒間、および７２℃で１０分間の、勾配ＰＣＲ熱サイクル条件を用いることによって得た。最適なアニーリング温度が見つかったら、それぞれのプライマーセットを、９５℃で１５分間の後に、９４℃で４５秒間を３５サイクル、最適なアニーリング温度で４５秒間、および７２℃で４５秒間、そして７２℃で１０分間の最後の伸長ステップという標準的な熱サイクル条件を用いて、配列決定のために増幅した。１０マイクロリットルのＰＣＲ容量についての濃度（勾配および標準）は、１マイクロリットルのゲノムＤＮＡ、０．５マイクロモル濃度のそれぞれのプライマー（フォワードおよびリバース）、１×ＳＩＧＭＡ ＪｕｍｐＳｔａｒｔ ＰＣＲ Ｍｉｘ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）当たり５ナノグラムであった。
【０１３９】
推定調節エレメントの予測
オンラインの資料であるＷＷＷ Ｐｒｏｍｏｔｅｒ Ｓｃａｎ（ｗｗｗ−ｂｉｍａｓ．ｃｉｔ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｍｏｌｂｉｏ／ｐｒｏｓｃａｎ／）を用いて、標的遺伝子のイントロン、およびプロモーターおよび転写因子結合部位などの予測された調節エレメントについての遺伝子間配列をスキャンした。同定された推定調節エレメントが、遺伝子をコードする領域ならびにプライマーのデザインおよび標的多型の発見のための調節領域（ＵＴＲ）に含まれていた。
【０１４０】
配列決定
配列決定を以下に記載した方法を用いて行い、全ての配列決定は、フォワード方向およびリバース方向の両方で行った。１０マイクロリットルの標準的なＰＣＲを実施し、そのうち５マイクロリットルは、増幅の確認のために、アガロースゲル電気泳動によって視覚化し、残りの５マイクロリットルは、製造者の手順に従ってＥＸＯ−ＳＡＰ−ＩＴ ＰＣＲ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｌｅａｎ−ｕｐ（ＵＳＢ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｌｅａｖｅｌａｎｄ、ＯＨ）を用いて精製した。精製されたＰＣＲ産物の直接的な配列決定は、フォワードおよびリバースの両方で、７マイクロリットルの精製ＰＣＲ産物と、２マイクロリットルの１０マイクロモル濃度のプライマーとからなる、９マイクロリットルの反応容量において実施し、ＡＢＩ３７３０ｘ１自動シーケンサー（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ、ＣＡ）で解像した。フォワードおよびリバースの配列はそれぞれのＤＮＡサンプルについて作成した。配列の形跡のアラインメントおよび多型の検出は、最新バージョンのＰｈｒｅｄ／Ｐｈｒａｐ（Ｅｗｉｎｇら、１９９８、ＥｗｉｎｇおよびＧｒｅｅｎ、１９９８）ならびにＣｏｎｓｅｄ（Ｇｏｒｄｏｎら、１９９８）を用いて実施した。
【０１４１】
上記に記載した配列決定の試みを介して発見されたＳＮＰを遺伝子型の適合について分析し、ＳＮＰが、有角／無角の表現型に関連している／その表現型の原因であるかどうかを予想した。予想される遺伝子型プロフィールは、ａ）１つの対立遺伝子についてホモ接合型の全ての父親動物、および他の対立遺伝子についてホモ接合型（または場合によってはヘテロ接合型）である全ての息子牛である。表１において列挙されるこれらのＳＮＰは、予測される遺伝子型プロフィールと１００％の適合性を示し、したがって、有角／無角の表現型との関連を示した。
【０１４２】
（実施例６）
改良された遺伝的プロフィールの開発
マーカーセットに含めるために選抜された３２個のマーカーは、実施例１において記載したゲノムスキャン実験の結果の分析に由来するものであった。記述子「アンカーマーカー」は、そのＱＴＬ領域内に同様に存在する他のマーカーと比較してそのＱＴＬ領域を最もよく表した、ＱＴＬ領域内のマーカーを表すマーカーを規定するために用いた。アンカーマーカーは、観察された最大Ｆ統計値が＞１であったマーカーの最初の選抜によって同定した。遺伝子座の周りの複数のマーカーがこの基準に一致する場合、他のいずれのマーカーも新たなアンカーマーカーの５センチモルガン内に存在し得ないというさらなる規定に従って、観察されたＦ統計値が最大であったマーカーをアンカーとして選抜した。
【０１４３】
６２個のアンカーマーカーのリストを、次に、対立遺伝子頻度によって分類し、３０％未満の少ない対立遺伝子頻度を有するマーカーを排除した（このスクリーニングの背後にある論拠は、サンプル数が少ないことにより偏った効果推定を有し得るマーカーを取り除くことであった）。得られた３２個のマーカーは以下の表２に含まれる。
【０１４４】
これらの結果に基づいて、表２において記載される好ましい対立遺伝子を有する動物は、適応度および生産性形質を含む、改良された遺伝的特徴および表現型特徴を有すると予想される。表１において記載される無角の表現型に関連する対立遺伝子と組み合わせて表２において記載される好ましい対立遺伝子を有する動物は、適応度、生産性、および無角形質を含む、とりわけ価値のある遺伝的特徴および表現型特徴を有すると予想される。
【０１４５】
（実施例７）
雄牛の遺伝的プロフィールの決定
遺伝的材料のサンプルは、代表的なＤＮＡを含有するあらゆる生物学的源から得ることができるが、好ましい方法は典型的には、血液、精液、毛、または唾液の使用を採用する。サンプルが得られたら、遺伝子型決定の標準的な方法を用いて、表１および２において列挙されるマーカーでのサンプルの対立遺伝子を決定する。表２の「好ましい」という欄において見られる対立遺伝子をより多く有するサンプルは、「好ましい」という欄において見られる対立遺伝子をより少なく有するサンプルと比較して、優れた遺伝的および／または表現型パフォーマンスを示す。雄牛の遺伝的プロフィールが、表２において記載される好ましい方向にある少なくとも１２個の対立遺伝子についてホモ接合型である場合、それは繁殖目的に選抜される。
【０１４６】
（実施例８）
ウシ生産物の遺伝的プロフィールの決定
ＤＮＡを包含する生産物の代表的なサンプルを、生産物から抽出する。例えば、ミルクまたは乳製品を試験する場合、ＤＮＡは、それが含有する白血球細胞から回収することができる。ウシの肉生産物を試験する場合、ＤＮＡは筋線維から抽出することができる。高濃度の細胞および／またはＤＮＡを包含するサンプルでは、遺伝子型決定の標準的な方法を用いて、表１および２において列挙されるマーカーでのサンプルの対立遺伝子を決定する。好ましくは、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを評価する場合、少なくとも約５０個の個別の細胞から得られるＤＮＡを用いて遺伝的プロフィールを決定する。しかし、ＤＮＡの抽出および複製の分野における最近の進歩により、１つの細胞ほどに小さなサンプルから遺伝的内容を決定することが可能になっている。
【０１４７】
（実施例９）
雄牛の精液の遺伝的プロフィールの決定
精液が半数体の細胞を含有するとしても、これらの細胞は依然として、多くの細胞を遺伝子型決定することにより遺伝的プロフィールを生じさせるために用いることができる。最初のステップは、十分に多くの数の精子細胞（例えば、＞１００万個細胞）を含有する１回分の精液またはサンプルを得ることである。第二のステップは、１回分の精液（すなわち、多くの精子細胞のプール）からＤＮＡを抽出することである。抽出されたＤＮＡは次に、表１および配列表において列挙されるマーカーを遺伝子型決定するために用いられる。これらの遺伝子型決定の結果は、親動物のＤＮＡの両方の鎖についての情報を含む。したがって、遺伝子型決定のデータは、上記に記載したように遺伝的プロフィールを決定するために用いることができる。
【０１４８】
参考文献
上記および以下の両方における、本願において引用される参考文献は、参照することにより本明細書に具体的に組み込まれる。
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【０１４９】
【表３−１】
【０１５０】
【表３−２】
【０１５１】
【表３−３】
【０１５２】
【表３−４】
【０１５３】
表の説明
表１は、本明細書において記載される無角／有角の表現型に関連するＳＮＰの配列番号、およびそれぞれのＳＮＰの対立遺伝子を無角または有角に対応するように提供するものである。
【０１５４】
表２は、生産性および適応度形質などの経済的に重要な形質に関する遺伝的プロフィールの構築において有用なＳＮＰの配列番号を提供するものである。
【０１５５】
【表４】
【０１５６】
【表５】
【技術分野】
【０００１】
配列表の組み込み
本願は、２００７年１２月１９日に出願された米国仮出願第６１／０１４，９０４号の利益を請求するものであり、この出願は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれるものである。
【０００２】
配列表は、「Ｐｏｌｌｅｄ＿ＰｒｏｄｕｃｔＳＥＱＬＩＳＴ＿ｆｉｎａｌ．ｔｘｔ」という名称のファイルに含まれ、このファイルは、２９６２９バイト（２８．９キロバイト）（ＭＳ−Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標） ＸＰで測定した）であり、２００８年１２月１２日に作成されたものであり、（３７Ｃ．Ｆ．Ｒ．§１．１．８２１に従って）本明細書に付随して提示されるものであり、かつ参照することにより本明細書に組み込まれるものである。
【０００３】
本発明は、乳用動物の改良された遺伝的プロフィール、改良された遺伝的プロフィールを包含する生産物、およびこれらの生産物を生産する方法に関するものである。より具体的には、本発明は、限定はしないが無角／有角の表現型、生産性、および適応度形質などの形質を含む様々な能力形質に関して、乳牛および単離された精液などの乳用生産物を改良するための方法における、遺伝的マーカーの使用に関するものである。
【背景技術】
【０００４】
発明の序論
乳業の将来的な生き残りおよび競争力は、ミルクの生産性（例えば、ミルクの生産量、脂肪の産出量、タンパク質の産出量、脂肪％、タンパク質％、および泌乳の持続性）、健康状態（例えば、体細胞数、乳腺炎の発症数）、繁殖力（例えば、妊娠率、発情の提示、分娩の間隔、および雄牛におけるノンリターン率）、分娩の容易さ（例えば、直接的なおよび母体の分娩の容易さ）、寿命（例えば、生産寿命）、ならびに機能的形態（例えば、乳房の懸垂、適切な足および脚の形状、適切な尻の角度など）を含む様々な形質における継続的な改良に依る。その動物に角があるかないかといったいくつかの特徴は、農場の効率的な運営および動物福祉のために重要であり得る。
【０００５】
ゲノミクスは、遺伝的変異の原因となり、かつさらなる直接的で正確な選抜に用いることができる、遺伝子または遺伝子に連鎖している遺伝的マーカーの発見を介して、生産性および適応度形質における、より優れた改良の可能性を提供するものである。生産性および適応度形質に関連する１０００個近くのマーカーが報告されている（報告されたＱＴＬの検索可能なデータベースについては、ｂｏｖｉｎｅｑｔｌｖ２．ｔａｍｕ．ｅｄｕ／ｉｎｄｅｘ．ｈｔｍｌを参照されたい）が、ＱＴＬの位置の解明は依然としてほとんどなされておらず、そのため、マーカー利用選抜（ＭＡＳ）においてこれらのＱＴＬを産業規模で用いることが困難になっている。強力な推定上の、またはよく確認された、原因となる突然変異で完全に特徴付けされているＱＴＬはわずかであり、それらは、１４番染色体上のＤＧＡＴ１（Ｇｒｉｓａｒｄら、２００２；Ｗｉｎｔｅｒら、２００２、Ｋｕｈｎら、２００４）、２０番染色体上のＧＨＲ（Ｂｌｏｔｔら、２００３）、６番染色体上のＡＢＣＧ２（Ｃｏｈｅｎ−Ｚｉｎｄｅｒら、２００５）またはＳＰＰ１（Ｓｃｈｎａｂｅｌら、２００５）である。しかし、これらの発見はまれであり、生産性形質についての遺伝的不一致のほんの一部を説明するにすぎず、量的適応度形質を制御するいずれの遺伝子も完全には特徴付けされていない。有角／無角の表現型に関するいくつかの遺伝子検査が開発されている（例えば、ＵＳ２００７１３４７０１ＡおよびＵＳ２００５０５３３２８Ａ１を参照されたい）。しかし、これらの検査は、乳牛における理想的な予測上の能力よりも低い。好ましい検査方法は、参照することによりその全体が本明細書に組み込まれる、２００７年１０月３日に出願された米国仮特許出願第６０／９７７，２３８号によって提供されている。
【０００６】
これらのこれまでの評価は、一般的に、ただ１つの関連する表現型に基づいた選抜を説明するものである。より成功を収める戦略は、ウシゲノム全体にわたる複数のマーカーの使用を採用するものであり、ここでは、有角／無角、生産性、および／または適応度を含む複数の形質に関連するマーカーが同時に選抜に用いられる。
【０００７】
世界中でミルクの生産に用いられる牛群は、主に、生産レベルが高いことが知られているホルスタイン種またはホルスタインフリージアン種に由来する。しかし、ホルスタインにおける高い生産レベルはまた、分娩のさらなる困難性および繁殖力のレベルの低減に関連してきている。これらの好ましくない相関が多面的な遺伝子効果によるものなのか、または単純に連鎖する遺伝子によるものなのかは明らかでない。後者が真実である場合、マーカーの知識を用いて、通常は従来の選抜の大きな進歩を可能にするには低すぎる頻度であるいくつかの連鎖する遺伝子から、好ましい対立遺伝子を含有する好ましい組換え体を選抜することが可能であり得る。ホルスタインの遺伝資源は数十年にわたって世界的に販売および輸送されているため、ホルスタイン種は効果的に、比較的中程度の同系交配率に保たれている１つの大きな世界的集団となっている。
【０００８】
複数のマーカーが、近縁個体またはその動物自体についての表現型の記録がない状態で動物の遺伝的プロフィールを正確に説明するために、ＭＡＳにおいて用いられなくてはならない。とりわけ、複数の異なる形質に関連する多くのマーカーに基づいた選抜が好ましい。有角／無角、生産性、および適応度形質についての遺伝的プロフィールに基づいたこのようなマルチマーカー選抜の適用が本明細書において記載される。
【０００９】
多くの得られた連鎖しているマーカーは、これらの形質について集団の遺伝的メリットを向上させるため、乳業において価値を生み出すため、および動物福祉を向上させるために、全ゲノム選抜（ＷＧＳ）（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎら、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ ２００１）を含む、マーカー選抜またはマーカー利用選抜の様々な方法において用いることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この節は、本発明の限定的な概要を提供するものである。
【００１２】
本発明の様々な実施形態は、動物のゲノムにおける１２個以上の位置で動物の遺伝的プロフィールを評価するための方法、およびマーカー利用選抜（ＭＡＳ）を用いた動物の繁殖方法を提供する。これらの実施形態の様々な態様において、動物の遺伝子型は、本願の表および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰを含有するＤＮＡのセグメント（対立遺伝子）内の位置で評価される。
【００１３】
本発明の他の実施形態は、ａ）１つまたは複数の多型（分析される対立遺伝子がそれぞれ少なくとも１つのＳＮＰを包含するところ）で動物のゲノム配列を分析して、これらの多型のそれぞれで動物の遺伝子型を決定すること、ｂ）それぞれの多型について決定された遺伝子型を分析して、ＳＮＰのどの対立遺伝子が存在するかを決定すること、ｃ）前記動物の遺伝的プロフィールを分析すること、およびｄ）動物を、分析された多型の１つまたは複数でのその遺伝子型に基づいて使用に割り当てることを包含する方法を提供する。
【００１４】
本発明の実施形態の様々な態様は、本願において開示される１つまたは複数の多型での、動物の遺伝子型を用いた遺伝的プロフィールに基づいて、動物を使用に割り当てるための方法を提供する。あるいは、本方法は、動物が、所望の表現型と関連しない、望ましくない遺伝的プロフィールを有するために、その動物を特定の使用に割り当てないことを提供する。
【００１５】
本発明の他の実施形態は、子を生産するための繁殖において用いるための動物を選抜するための方法を提供する。これらの方法の様々な態様は、ａ）１つまたは複数の遺伝子座で少なくとも１頭の潜在的な親動物の遺伝子型を決定することであって、分析される遺伝子座の少なくとも１つは、表１および配列表において記載されるＳＮＰのグループから選択されるＳＮＰの対立遺伝子を含有すること、ｂ）少なくとも１頭の動物について１つまたは複数の位置で、決定された遺伝子型を分析して、ＳＮＰ対立遺伝子のどれが存在するかを決定すること、ｃ）前記動物の遺伝的プロフィールを分析すること、ならびにｄ）少なくとも１頭の動物を子の生産のための使用に割り当てることを包含する。
【００１６】
本発明の他の実施形態は、子孫動物（子動物）を生産するための方法を提供する。本発明のこの実施形態の態様は、本明細書において記載される方法により繁殖のために選抜されている動物を繁殖させて子孫を生産することを包含する方法を提供する。子孫は、純粋に自然な方法によって、またはあらゆる適切な技術的手段の使用を介して生産され得、この技術的手段には、限定はしないが、人工授精、胚移植（ＥＴ）、多排卵胚移植（ＭＯＥＴ）、インビトロでの受精（ＩＶＦ）、またはこれらのあらゆる組み合わせが含まれる。
【００１７】
本発明の他の実施形態は、改良された遺伝的内容を包含する単離された精液を提供する。好ましくは、改良された遺伝的内容を包含する単離された精液はさらに、本明細書において記載されるような遺伝的プロフィールを包含する。本発明の様々な実施形態はまた、凍結された単離された精液、および、例えばＸ染色体の自然に生じる頻度よりも大きいといった不平衡な性決定特性を有する単離された精液を包含する。
【００１８】
本発明の他の実施形態は、ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を含み、当該方法は、１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、使用のために動物をその決定された遺伝的プロフィールに基づいて割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００１９】
本発明の他の実施形態はまた、潜在的な親ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を含み、当該方法は、ａ．１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、ｂ．少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびにｃ．少なくとも１頭の動物をその遺伝子型に基づいて繁殖使用に割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００２０】
本発明の他の実施形態はまた、ａ）本明細書において記載される方法に従って繁殖に割り当てられている少なくとも１頭の潜在的な親動物を同定すること、ｂ）（ｉ）自然の繁殖、（ｉｉ）人工授精、（ｉｉｉ）インビトロでの受精からなるグループから選択されるプロセスを介して、割り当てられた動物から子を生産すること、およびｃ）動物から精液／精子または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産することを包含する、ウシ動物から子を生産する方法を含む。本発明のこの実施形態の好ましい態様において、子は無角である。
【００２１】
本発明の他の実施形態はまた、ある遺伝的プロフィールを有するウシ生産物を含み、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、生産物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、生産物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個で、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００２２】
本発明の他の実施形態はまた、ある遺伝的プロフィールを有するウシ動物を含み、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、動物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個で、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。本発明のこの実施形態の好ましい態様において、ウシ動物は無角である。
【００２３】
本発明の他の実施形態はまた、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定する方法を含み、ａ）ＤＮＡを含有する生物学的材料のサンプルを採取し、ｂ）１２個以上の遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定し、それぞれの遺伝子座が少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、かつｃ）決定された遺伝子型を分析し、前記生物学的材料は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００２４】
定義
以下の定義は、本発明の全範囲をより容易に理解および評価するために当業者の助けとなるように提供される。とはいえ、以下に提供される定義において指示されるように、提供される定義は、そのような指示のない限り、排他的であることを意図したものではない。さらに、これらの定義は好ましい定義であり、当業者が本発明の様々な例示的な実施形態に焦点を合わせるように、提供されるものである。
【００２５】
本明細書において用いる場合、「対立遺伝子関連」という用語は、好ましくは、ｒ２＞０．２によって具体的に定義される、ｆ（Ａｉ）およびｆ（Ｂｊ）の積からのｆ（ＡｉＢｊ）の非無作為的な偏差を意味し、ここで、ｒ２は、適度に多数の動物サンプル（例えば、≧１００）から測定され、
【００２６】
【数１】
として定義され、この式において、Ａ１は１つの遺伝子座での対立遺伝子を表し、Ｂ１は別の遺伝子座での対立遺伝子を表し、ｆ（Ａ１Ｂ１）は、Ａ１およびＢ１の両方を有する配偶子の頻度を示し、ｆ（Ａ１）はＡ１の頻度であり、ｆ（Ｂ１）は集団におけるＢ１の頻度である。
【００２７】
本明細書において用いる場合、「使用に動物を割り当てる」および「使用への割り当て」という用語は、好ましくは、群の所望の管理目的を達成するために、いかにして動物を群内で用いるか、または動物を群から取り除くかを決定することを意味する。例えば、動物は、繁殖動物としての使用に割り当てられるか、または非繁殖動物として販売に割り当てられる（例えば、肉のために販売することを意図した動物に割り当てられる）。本発明の特定の態様において、動物は、非常に具体的な目的（例えば、有角／無角、生産性、または適応度）を有する繁殖プログラム内でのサブグループにおける使用に割り当てることができる。したがって、繁殖目的のために割り当てられた動物のグループ内においてさえも、より具体的なおよび／または特殊化された繁殖目的を達成するための使用への、より具体的な割り当てが存在し得る。
【００２８】
本明細書において用いる場合、「不平衡な性決定特性を有する精液」とは、その精液が卵母細胞の受精に用いられる場合に、あらかじめ決定された性別の子孫を生産する統計的可能性を増大させるように修飾されているか、または処理されている精液を言う。
【００２９】
本明細書において用いる場合、「ウシ生産物」という用語は、限定はしないが、ミルク、チーズ、バター、ヨーグルト、アイスクリーム、肉、および革を含む、ウシ細胞に由来する、ウシ細胞から生産される、またはウシ細胞を包含する生産物、ならびに、例えば単離された精液、胚、または他の生殖材料を含む、ウシ生産物の生産において用いられる生物学的材料を言う。
【００３０】
本明細書において用いる場合、「単離された精液」という用語は、典型的には人のおよび／または機械的な介入を採用するプロセスの一部として、由来源の動物から物理的に分離された、複数の精子／精液を包含する生物学的材料を言う。単離された精液の例には、限定はしないが、数回分の精液、凍結した数回分の精液、およびＩＶＦ手順において用いるために適した精液が含まれ得る。
【００３１】
本明細書において用いる場合、「無角」という用語は、好ましくは、角を含み得る種において評価したときにその遺伝子型のために角がない動物の表現型を言う。遺伝的には角がある傾向にあるが角の成長を取り除くかまたは妨げるように処理されている動物は、それらに角がなくても、無角とは見なされない。
【００３２】
本明細書において用いる場合、「遺伝的プロフィール」（ＧＰ）という用語は、所与の動物についての少なくとも１つの表現型形質の遺伝的マーカーの特徴の複数の対立遺伝子状態を言う。好ましくは、遺伝的プロフィールは、少なくとも５個の遺伝的マーカーの対立遺伝子状態を言う。様々な遺伝的マーカー、所望の対立遺伝子、および遺伝的プロフィールは、表および配列表との組み合わせで以下に特定される。
【００３３】
本明細書において用いる場合、「好ましい対立遺伝子」という用語は、所望の特徴に関連する対立遺伝子を言う。この発明の様々な実施形態に関連する具体的な好ましい対立遺伝子のリストは、表１および２で見ることができる。
【００３４】
本明細書において用いる場合、「遺伝的マーカー」とい用語は、好ましくは、適切な方法によって測定または検出され得るＤＮＡにおけるあらゆる安定的なおよび遺伝性の変異を言う。遺伝的マーカーは、そうでなければ測定不可能であるかまたは検出が非常に困難な、それ自体以外の具体的な遺伝子型または表現型の存在を検出するために用いることができる。遺伝的マーカーの例には、限定はしないが、単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）、制限断片長多型（ＲＦＬＰ）、増幅断片長多型（ＡＦＬＰ）、コピー数変異（ＣＮＶ）、単純配列反復（ＳＳＲ、マイクロサテライトとも呼ばれる）、および挿入／欠失が含まれる。
【００３５】
本明細書において用いる場合、「動物（単数）」または「動物（複数）」という用語は、好ましくは乳牛または肉牛を言う。
【００３６】
本明細書において用いる場合、「適応度」は、好ましくは、限定はしないが 妊娠率（ＰＲ）、娘牛の妊娠率（ＤＰＲ）、生産寿命（ＰＬ）、体細胞数（ＳＣＣ）、および体細胞スコア（ＳＣＳ）を含む形質を言う。
【００３７】
本明細書において用いる場合、ＰＲおよびＤＰＲは、各２１日間に妊娠する非妊娠動物のパーセンテージを言う。
【００３８】
本明細書において用いる場合、ＰＬは、（淘汰または死亡により）群から雌牛を取り除くまでに全ての泌乳にわたり合計される、各泌乳の月数として分析される。
【００３９】
本明細書において用いる場合、体細胞スコアは、ＳＣＳ＝ｌｏｇ２（ＳＣＣ／１０００００）＋３という関係を用いて計算することができ、この関係において、ＳＣＣは、ミルク１ミリリットル当たりの体細胞である。
【００４０】
本明細書において用いる場合、「成長」という用語は、動物のサイズおよび／または体重の増大に関連する様々なパラメータの測定を言う。
【００４１】
本明細書において用いる場合、「連鎖不平衡」という用語は、好ましくは、（対立遺伝子関連の上記の定義において用いられるような）Ａ１およびＢ１が同一の染色体上に存在する対立遺伝子関連を意味する。
【００４２】
本明細書において用いる場合、「マーカー利用選抜」（ＭＡＳ）という用語は、好ましくは、血統および表現型のデータとの可能な組み合わせにあるマーカー情報に基づく動物の選抜を言う。
【００４３】
本明細書において用いる場合、「自然の繁殖」という用語は、好ましくは、受精プロセスにおいて人の介入を伴うことなく動物を交配させることを意味する。すなわち、人工授精または胚移植などの機械的または技術的方法の使用を伴わないものである。この用語は、親動物の選抜は意味しない。
【００４４】
本明細書において用いる場合、「正味のメリット」という用語は、好ましくは、典型的な生産状況における相対的な経済的価値に従って加重され、かつ産業ベースに対する雌牛当たりの寿命経済値として表される、いくつかの一般に測定される形質を含む総合指標を言う。正味のメリットの指標の例には、限定はしないが、アメリカ合衆国における＄ＮＭまたはＴＰＩ、カナダにおけるＬＰＩなど（これらの指標を計算するための公式は当業者に周知である（例えば、＄ＮＭは、ＵＳＤＡ／ＡＩＰＬのウェブサイト：ｗｗｗ．ａｉｐｌ．ａｒｓｕｓｄａ．ｇｏｖ／ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ．ｈｔｍで見ることができる）が含まれる。
【００４５】
本明細書において用いる場合、「ミルクの生産量」という用語は、好ましくは、ミルクの液量、脂肪のパーセント、タンパク質のパーセント、脂肪の産出量、およびタンパク質の産出量を含む、乳用動物の生産性に関する表現型形質を言う。
【００４６】
本明細書において用いる場合、「予測される価値」という用語は、好ましくは、動物の遺伝子型および血統に基づいた、動物の育種価または伝達能力の推定を言う。
【００４７】
本明細書において用いる場合、「生産性」および「生産量」は、好ましくは、限定はしないが、乳の全産出量、乳脂肪のパーセンテージ、乳脂肪の産出量、乳タンパク質のパーセンテージ、乳タンパク質の産出量、生涯の全生産量、搾乳速度、および泌乳の持続性を含む産出量形質を言う。
【００４８】
本明細書において用いる場合、「量的形質」という用語は、それぞれが形質に対する中程度の効果にわずかながら寄与する複数の（２つ以上の、およびしばしば多くの）遺伝子により制御される形質を示すために用いられる。量的形質についての観察は、通常の分布に従うことが多い。
【００４９】
本明細書において用いる場合、「量的形質遺伝子座（ＱＴＬ）」という用語は、量的形質に対する効果を有する多型を含有する遺伝子座を説明するために用いられる。
【００５０】
本明細書において用いる場合、「生殖材料」という用語は、限定はしないが精液、精子、卵子、胚、および１つまたは複数の受精卵を含む。
【００５１】
本明細書において用いる場合、「単一ヌクレオチド多型」または「ＳＮＰ」という用語は、集団内において多型である、動物のゲノムにおける位置を言う。すなわち、集団内において、いくつかの個別の動物はその位置で１つのタイプの塩基を有し、一方で、他の動物は別の塩基を有する。例えば、ＳＮＰは、いくつかの動物がそのＤＮＡ配列において「Ｇ」を有し、一方で他の動物は「Ｔ」を有する、ゲノムにおける位置を言うことができる。
【００５２】
本明細書において用いる場合、「全ゲノム分析」という用語は、好ましくは、高いマーカー密度（すなわち、１センチモルガン当たり少なくとも約１個のマーカー）でゲノム全体をＱＴＬマッピングするプロセス、およびＱＴＬを用いた、集団ワイドな連鎖不平衡におけるマーカーの検出を言う。
【００５３】
本明細書において用いる場合、「全ゲノム選別（ＷＧＳ）」という用語は、好ましくは、ゲノムワイドなマーカー利用選別（ＭＡＳ）のプロセスを言い、ここでマーカーは、中程度から高い密度で（例えば、１〜５センチモルガン当たり少なくとも約１個のマーカー）ゲノム全体に広がっているか、またはＱＴＬ領域において中程度から高い密度であるか、またはＱＴＬに直接的に隣接しているかもしくはＱＴＬの側面にあり、これは、１つもしくは複数の形質を制御する遺伝的変異の重要な部分を説明するものである。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
本発明の例示的な実施形態
本発明の様々な実施形態は、乳用動物またはウシ生産物の遺伝的プロフィールを評価するための方法を提供する。本発明の好ましい実施形態において、動物の遺伝子型は、１２個以上の位置で（すなわち、１２個以上の遺伝的マーカーに関して）評価される。本発明のこれらの実施形態の態様は、単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有する１０個以上の位置（遺伝子座）で動物のゲノム配列を決定することを包含する方法を提供する。具体的には、本発明は、ＳＮＰについての２つ以上の対立遺伝子のどれが、表１および２ならびに配列表において記載されるＳＮＰからなるグループから選択される１２個以上のＳＮＰのそれぞれについて存在するかを決定することにより、動物の遺伝子型を評価するための方法を提供する。
【００５５】
本発明の様々な実施形態は、ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を提供し、当該方法は、ａ）１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、ｂ）少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ｃ）使用のために動物をその決定された遺伝的プロフィールに基づいて割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００５６】
この発明の別の実施形態は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらのさらなる遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である方法を含む。
【００５７】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である方法を含む。
【００５８】
本発明のこれらの実施形態のさらなる他の別の態様は、動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも約１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法を含む。この発明の好ましい実施形態はまた、動物が無角である方法を含む。
【００５９】
本発明の様々な実施形態は、潜在的な親ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法を提供する。これらの実施形態の様々な態様は、ａ）１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、ｂ）少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびにｃ）少なくとも１頭の動物をその遺伝子型に基づいて繁殖使用に割り当てることを包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００６０】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である方法を含む。
【００６１】
この発明のこれらの実施形態の他の態様は、部分「ａ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である方法を含む。
【００６２】
本発明のこれらの実施形態のさらに他の態様は、動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法を含む。本発明の好ましい実施形態はまた、動物が無角である方法を含む。
【００６３】
本発明の他の実施形態は、ａ）本明細書において記載されるあらゆる方法に従って繁殖に割り当てられている少なくとも１頭の潜在的な親動物を同定すること、ｂ）（ｉ）自然の繁殖、（ｉｉ）人工授精、（ｉｉｉ）インビトロでの受精からなるグループから選択されるプロセスを介して、割り当てられた動物から子を生産すること、およびｃ）動物から精液／精子または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産することを包含する、ウシ動物から子を生産する方法を提供する。
【００６４】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、自然な繁殖を介して子を生産することを包含する方法を含む。
【００６５】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、人工授精、胚移植、および／またはインビトロでの受精を介して子孫を生産することを含む方法を含む。
【００６６】
本発明の他の実施形態は、ある遺伝的プロフィールを有するウシ生産物を提供し、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、生産物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、生産物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００６７】
本発明のこれらの実施形態の特定の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型であるウシ生産物を含む。
【００６８】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ生産物を含む。
【００６９】
本発明のこれらの実施形態のさらに別の態様は、ウシ生産物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも約１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法を含む。
【００７０】
本発明のこれらの実施形態の好ましい態様は、単離された精液であるウシ生産物を含む。
【００７１】
本発明の他の実施形態は、ある遺伝的プロフィールを有する１つまたは複数のウシ動物を提供し、遺伝的プロフィールは単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含し、動物は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、動物は、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００７２】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型であるウシ動物を提供する。
【００７３】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ動物を提供する。
【００７４】
本発明のこれらの実施形態のさらに他の態様は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、および／または２５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ動物を提供する。
【００７５】
本発明のこれらの実施形態の特に好ましい態様は、無角のウシ動物を提供する。
【００７６】
本発明の様々な実施形態は、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定するための方法を提供し、ａ）ＤＮＡを含む生物学的材料のサンプルを採取し、ｂ）１２個以上の遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定し、それぞれの遺伝子座が少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、かつｃ）決定された遺伝子型を分析し、前記生物学的材料は、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である。
【００７７】
本発明のこれらの実施形態の別の態様は、ステップ「ｂ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、（ｉ）さらなるＳＮＰが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、（ｉｉ）生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である方法を提供する。
【００７８】
本発明のこれらの実施形態の他の態様は、ステップ「ｂ）」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、（ｉ）ＳＮＰが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、（ｉｉ）生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である方法を提供する。
【００７９】
本発明の好ましい実施形態において、動物の遺伝子型は、表１および／または表２ならびに配列表において記載されるＳＮＰのグループから選択されるＳＮＰについてどの対立遺伝子が存在しているかを決定するために評価される。
【００８０】
本発明のあらゆる実施形態において、動物の遺伝子型は、１つまたは複数の形質（表１を参照されたい）に関連することが示されているＳＮＰに関して分析され得、遺伝的プロフィールを計算するために用いられる。例えば、本発明の実施形態は、これらの形質の１つまたは複数に著しく関連すると決定されている１０個以上、２５個以上、５０個以上、１００個以上、２００個以上、または５００個以上、または１０００個以上のＳＮＰの遺伝子型決定をするための方法を提供する。これらのＳＮＰの少なくとも２つは、好ましくは、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるグループから選択される。
【００８１】
本発明の様々な実施形態はまた、全ゲノム分析および全ゲノム選抜（ＷＧＳ）（すなわち、ゲノムワイドでのマーカー利用選抜（ＭＡＳ））の両方を提供する。さらに、本発明のこれらの実施形態のあらゆる態様において、全ゲノム分析を実施するために用いられるマーカーは、表１および配列表において記載されるマーカーからなるグループから選択される１つまたは複数のマーカーを含み得る。
【００８２】
本発明のあらゆる実施形態において、ＳＮＰ遺伝子座でのゲノム配列は、本発明に適合するあらゆる手段により決定され得る。適切な手段は当業者に周知であり、限定はしないが、直接的な配列決定、合成による配列決定、プライマー伸長、マトリクス支援レーザー脱離／イオン化−飛行時間型（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）質量分析、ポリメラーゼ連鎖反応制限断片長多型、マイクロアレイ／多重アレイシステム（例えば、Ｉｌｌｕｍｉｎａ Ｉｎｃ．、Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ、ＣａｌｉｆｏｒｎｉａまたはＡｆｆｙｍｅｔｒｉｘ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから入手可能なもの）、および対立遺伝子特異的ハイブリダイゼーションを含む。
【００８３】
本発明の他の実施形態は、動物を、有角／無角、生産性、または適応度についてのそれらの予測される価値に従って、その後の使用（例えば、父親動物もしくは母親動物として使用されるか、または肉もしくは乳用の目的で販売される）に割り当てるための方法を提供する。本発明のこの実施形態の様々な態様は、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて少なくとも１頭の動物の遺伝子型を決定することを包含する（１つまたは複数のＳＮＰについて動物の遺伝子型を決定するための方法は上記に記載されている）。したがって、使用への動物の割り当ては、その遺伝子型および得られた遺伝的プロフィールに基づいて決定され得る。
【００８４】
本発明はまた、行われる唯一の分析が表１および配列表において記載されるＳＮＰの遺伝子型の分析である実施形態を提供する。他の実施形態は、本明細書において開示されるＳＮＰの分析があらゆる他の所望のタイプの遺伝的または表現型の分析（例えば、本発明において開示されるものに限らないあらゆる遺伝的マーカーの分析）と組み合わされる方法を提供する。
【００８５】
本発明のこれらの実施形態の様々な態様に従って、１つまたは複数の選択されるＳＮＰについて動物の遺伝子配列が決定されると、この情報は、選択されたＳＮＰについてＳＮＰのどの対立遺伝子が存在するかを決定するために評価される。好ましくは、決定されたＳＮＰの全てについて動物の対立遺伝子の相補体が評価される。次に、遺伝的プロフィールが、以下に記載される具体的な方法に基づいて分析される。最後に、動物は、評価されたＳＮＰの位置の１つまたは複数についてのその遺伝子型に基づいて使用に割り当てられる。好ましくは、割り当ては、動物の遺伝的プロフィールを考慮して行われる。
【００８６】
割り当ては、あらゆる適切な基準に基づいて行うことができる。あらゆる遺伝的プロフィールについて、決定は、動物の遺伝的プロフィールが目標価値を超えるかどうかとして行うことができる。この決定は、繁殖または群の管理の目的に依存することが多い。さらに、本発明の他の実施形態は、２つ以上の基準の組み合わせが用いられる方法を提供する。このような基準の組み合わせには、限定はしないが、表現型データ、血統情報、繁殖情報、動物の遺伝的プロフィール、ならびに、兄弟、子、および／または両親から得られる遺伝的プロフィールの情報からなるグループから選択される２つ以上の基準が含まれる。
【００８７】
どの対立遺伝子が所望の表現型特性と関連するかの決定は、あらゆる適切な手段によって行うことができる。これらの関連を決定するための方法は、当技術分野において周知であり、さらに、これらの方法の使用の態様は、以下の実施例において全体として記載されている。
【００８８】
本発明のこの実施形態の様々な態様に従って、動物の使用への割り当ては、所望の遺伝的プロフィールを有する動物についての正の選抜（例えば、所望の遺伝子型を有する動物が選抜される）、望ましくない遺伝的プロフィールを有する動物の負の選抜、またはこれらの方法のあらゆる組み合わせを伴い得る。
【００８９】
本発明のこの実施形態の好ましい態様に従って、最小閾値を上回る遺伝的プロフィールを有すると同定された動物またはウシ生産物は、より高い経済的価値を有する動物と一致する使用に割り当てられる。あるいは、最小閾値より低い遺伝的プロフィールを有する動物またはウシ生産物は、より高い遺伝的プロフィールを有するものと同一の使用には割り当てられない。
【００９０】
本発明の他の実施形態は、潜在的な親動物を選抜して（すなわち、繁殖への割り当て）、潜在的な子孫における適応度および／または生産性を改良するための方法を提供する。本発明のこの実施形態の様々な態様は、表１および表２ならびに配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択されるＳＮＰを用いて、少なくとも１頭の動物の遺伝的プロフィールを決定することを包含する。さらに、動物を潜在的な親動物として使用できるか、およびどのように使用できるかは、その遺伝的プロフィール、血統情報、繁殖情報、表現型情報、子の情報、またはそれらのあらゆる組み合わせに基づくものであり得る。
【００９１】
さらに、使用への割り当ての他のタイプと同様に、本発明のこれらの実施形態の様々な態様は、行われる唯一の分析が遺伝的プロフィールを分析することである方法を提供する。これらの実施形態の他の態様は、本明細書において開示される遺伝的プロフィールの分析が、あらゆる他の所望のゲノムまたは表現型の分析（例えば、本発明において開示されるものに限らないあらゆる遺伝的マーカーの分析）と組み合わされる方法を提供する。
【００９２】
本発明のこれらの実施形態の様々な態様に従って、１つまたは複数の選択されるＳＮＰの部位で動物の遺伝子配列が決定されると、この情報は、選択されたＳＮＰの少なくとも１つについてＳＮＰのどの対立遺伝子が存在しているかを決定するために評価される。好ましくは、配列決定されたＳＮＰの全てについて動物の対立遺伝子の相補体が評価される。さらに、遺伝的プロフィールを分析するために、動物の対立遺伝子の相補体が分析および評価され、それにより、動物の子の遺伝的メリットまたは表現型の価値が予測される。最後に、動物は、単独の、または１つもしくは複数のさらなる基準と組み合わせた、その遺伝的プロフィールに基づいて、使用に割り当てられる。
【００９３】
本発明の他の実施形態は、子動物を生産するための方法を提供する。本発明のこの実施形態の様々な態様に従って、子を生産するために用いられる動物は、本発明のあらゆる実施形態に従って繁殖に割り当てられている動物である。子を生産するために動物を用いることにより、必要な分析を行い得るか、あるいは、子を生産することにより、別のものによって分析されている動物を得ることができる。子は、限定はしないが、（ｉ）自然な繁殖、（ｉｉ）人工授精、（ｉｉｉ）インビトロでの受精（ＩＶＦ）、または（ｉｖ）動物から精液／精子および／または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産することを用いることを含む、あらゆる適切な手段によって生産することができる。
【００９４】
本発明の他の態様に従って、子は、標準的な人工授精（ＡＩ）、インビトロでの受精、多排卵胚移植（ＭＯＥＴ）、またはそれらのあらゆる組み合わせの使用を包含するプロセスを介して生産される。
【００９５】
本発明の他の実施形態は、動物を繁殖目的に割り当てること、およびその動物から遺伝的材料を採取／単離することを包含する方法を提供し、遺伝的材料は、限定はしないが、精液、精子、卵子、受精卵、血液、組織、血清、ＤＮＡ、およびＲＮＡを含む。
【００９６】
本発明によって提供される方法および情報の最も効率的なおよび効果的な使用は、コンピュータプログラム、および／または本願において開示される配列の全てもしくは一部を包含する電子的にアクセス可能なデータベースを採用するものであることが理解される。したがって、本発明の様々な実施形態は、表１および表２ならびに配列表において記載される少なくとも１２個のＳＮＰに対応する配列の全てまたは一部を包含するデータベースを提供する。これらの実施形態の好ましい態様において、データベースは、２５個以上、５０個以上、１００個以上のＳＮＰについての配列を包含し、その少なくとも１つは、表１および配列表において記載されるＳＮＰである。
【００９７】
本発明によって提供される方法および情報の効率的な分析および使用は、自動化された遺伝子型決定の使用を採用することがさらに理解される。限定はしないがマイクロアレイの使用を含む、当技術分野において知られているあらゆる適切な方法を、このような遺伝子型決定を実施するために用いることができる。
【００９８】
本発明の他の実施形態は、本明細書において記載されるＳＮＰ配列データベースの１つまたは複数が、コンピュータが実行可能な１つまたは複数のプログラムによりアクセスされる方法を提供する。このような方法には、限定はしないが、ＳＮＰと、表現型形質または他のユーザー定義の形質（例えば、遺伝子発現レベル、タンパク質発現レベル、または化学的プロフィールなどの１つまたは複数の測定基準を用いて測定される形質）との間の関連について分析するためのプログラムによるデータベースの使用、遺伝的プロフィールの計算、および動物を繁殖または販売に割り当てるために用いられるプログラムが含まれる。
【００９９】
本発明の他の実施形態は、遺伝的材料を採取すること、および繁殖に割り当てられている動物から得られた遺伝的プロフィールを計算することを包含する方法を提供する。この方法において、動物は、本発明の一部として開示されるあらゆる方法によって繁殖に割り当てられている。
【０１００】
本発明の他の実施形態は、１つまたは複数のＳＮＰのどの対立遺伝子がサンプル中に存在するかを決定するための診断キットまたは他の診断装置を提供し、１つまたは複数のＳＮＰは、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択される。本発明のこの実施形態の様々な態様において、キットまたは装置は、ＳＮＰに対応する核酸が存在するかどうかについて決定することを容易にするための試薬／機器を提供する。このようなキット／または装置はさらに、ＳＮＰのどの対立遺伝子が存在するかを決定することを容易にし得る。本発明のこの実施形態の特定の態様において、キットまたは装置は、（例えば、ポリメラーゼ連鎖反応を介した）ＤＮＡ増幅に適した少なくとも１つの核酸オリゴヌクレオチドを包含する。本発明の他の態様において、キットまたは装置は、ストリンジェントな条件下で、表１および配列表において記載される少なくとも１０個のＳＮＰの少なくとも１つの対立遺伝子と特異的にハイブリダイズし得る、精製された核酸断片を包含する。
【０１０１】
本発明のこの実施形態の特に好ましい態様において、キットまたは装置は、１つまたは複数のＳＮＰのどの対立遺伝子がサンプル中に存在するかを決定し得る、少なくとも１つの核酸アレイ（例えば、ＤＮＡマイクロアレイ）を包含し、ここで、ＳＮＰは、表１および配列表において記載されるＳＮＰからなるＳＮＰのグループから選択される。本発明のこの実施形態の好ましい態様は、１０個以上のＳＮＰについてどの対立遺伝子がサンプル中に存在するかを同時に決定し得るＤＮＡマイクロアレイを提供する。好ましくは、ＤＮＡマイクロアレイは、２５個以上、５０個以上、１００個以上のＳＮＰについて、どのＳＮＰ対立遺伝子がサンプル中に存在するかを決定し得る。このようなアレイを作成するための方法は当業者に知られており、このようなアレイは市販されている（例えば、Ａｆｆｙｍｅｔｒｉｘ、Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａから）。
【０１０２】
表において記載されるあらゆるＳＮＰと対立遺伝子関連にある遺伝的マーカーは、当業者に知られているあらゆる適切な手段によって同定することができる。例えば、ゲノムライブラリーを、表において記載されるＳＮＰのあらゆる配列について特異的なプローブを用いてスクリーニングすることができる。この方策において、その配列の少なくとも一部を包含するクローンを同定することができ、そして、最大３００キロベースの３’および／または５’フランキング染色体配列を決定することができる。好ましくは最大約７０キロベースの３’および／または５’フランキング染色体配列が評価される。この手段によって、表において記載されるＳＮＰと対立遺伝子関連にある遺伝的マーカーが同定される。対立遺伝子関連にあるこれらの代替マーカーは、表１および配列表において記載されるマーカーに代わって、動物を選抜するために用いることができる。
【０１０３】
本発明の好ましい実施形態において、遺伝的プロフィールは、乳用動物またはウシ生産物から得られる遺伝子型情報に基づいて分析される。遺伝的プロフィールは、上記に記載した全ゲノムの遺伝的分析、ＳＮＰ発見技術、および候補遺伝子分析から得られる情報を用いることで生じたものである。プロフィールは、形質の関連、効果の推定、および潜在するマーカーの予想される価値を用いることで生じた。
【０１０４】
本発明の他の実施形態は、改良された遺伝的内容を包含する、単離された精液を提供する。好ましくは、改良された遺伝的内容を包含する単離された精液はさらに、本明細書において記載される改良された遺伝的プロフィールを包含する。本発明の様々な実施形態はまた、凍結された単離された精液、および例えばＸ染色体の自然に生じる頻度よりも大きいといった不平衡な性決定特性を有する単離された精液を包含する。
【０１０５】
精子または精液の遺伝的プロフィールが決定される場合、遺伝的プロフィールは、それぞれの対立遺伝子についてホモ接合型のものおよび対立遺伝子の組み合わせについてヘテロ接合型のものを含む、それぞれのＳＮＰについての源動物において存在する全ての対立遺伝子に基づいて決定される。それぞれの個別の精子および受精していない卵は、（二倍体のゲノムとは対照的に）半数体のゲノムしか含んでいないため、本明細書において提供される遺伝的プロフィールの計算は、十分な数の半数体細胞が存在する場合においてのみ、細胞が由来する元である動物の二倍体の遺伝子型を決定するために適用可能である（すなわち、約５０個を超える個別の細胞）。
【０１０６】
他のウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定する場合、少なくとも１つのＤＮＡサンプルを生産物から回収しなくてはならない。例えば、ミルクを試験する場合、ミルクが含有する白血球細胞からＤＮＡを回収することができる。ウシの肉生産物を試験する場合、ＤＮＡは筋線維から抽出することができる。好ましくは、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを評価する場合、少なくとも約５０個の個別の細胞から得られるＤＮＡを用いて遺伝的プロフィールを決定する。しかし、ＤＮＡの抽出および複製の分野における最近の進歩により、１つの細胞ほどに小さなサンプルから遺伝的内容を決定することが可能になっている（Ｚｈａｎｇ、２００６）。
【０１０７】
単離された精液を採取し、保存し、凍結し、かつ使用する方法は、当技術分野において周知である。あらゆる適切な技術を、本明細書において記載される遺伝的プロフィールとともに用いることができる。さらに、精子懸濁液におけるＸ染色体の頻度などの性決定特性を改変するための技術もまた知られている。例えば細胞サイトメトリー、光ダメージ、およびマイクロ流体を含む、性決定特性を改変するための様々な方法が当技術分野において知られている。回収、保存、凍結、および精子懸濁液の性決定特性の改変の方法に関する、参考文献ＵＳ５１３５７５９、ＵＳ５９８５２１６、ＵＳ６０７１６８９、ＵＳ６１４９８６７、ＵＳ６２６３７４５、ＵＳ６３５７３０７、ＵＳ６３７２４２２、ＵＳ６５２４８６０、ＵＳ６６０４４３５、ＵＳ６６１７１０７、ＵＳ６７４６８７３、ＵＳ６７８２７６８、ＵＳ６８１９４１１、ＵＳ７０９４５２７、ＵＳ７１６９５４８、ＵＳ２００２００５０７６Ａ１、ＵＳ２００２０９６１２３Ａ１、ＵＳ２００２１１９５５８Ａ１、ＵＳ２００２１２９６６９Ａ１、ＵＳ２００３１５７４７５Ａ１、ＵＳ２００４０３１０７１Ａ１、ＵＳ２００４０４９８０１Ａ１、ＵＳ２００４０５０１８６Ａ１、ＵＳ２００４０５３２４３Ａ１、ＵＳ２００４０５５０３０Ａ１、ＵＳ２００５００３４７２Ａ１、ＵＳ２００５１１２５４１Ａ１、ＵＳ２００５１３０１１５Ａ１、ＵＳ２００５２１４７３３Ａ１、ＵＳ２００５２４４８０５Ａ１、ＵＳ２００５２８２２４５Ａ１、ＵＳ２００６０６７９１６Ａ１、ＵＳ２００６１１８１６７Ａ１、ＵＳ２００６１２１４４０Ａ１、ＵＳ２００６１４１６２８Ａ１、ＵＳ２００６１７０９１２Ａ１、ＵＳ２００６１７２３１５Ａ１、ＵＳ２００６２２９３６７Ａ１、ＵＳ２００６２６３８２９Ａ１、ＵＳ２００６２８１１７６Ａ１、ＵＳ２００７０２６３７８Ａ１、ＵＳ２００７０２６３７９Ａ１、ＵＳ２００７０４２３４２Ａ１は、参照することにより本明細書によって組み込まれる。
【実施例】
【０１０８】
以下の実施例は、本発明の全体的な実施形態を実証するために含まれるものである。以下の実施例において開示される技術が、本発明の実施において良好に機能することが本発明者らによって発見された技術を代表するものであり、したがって、本発明の実施についての好ましい様式を構成すると考えられ得るということは、当業者に理解されよう。しかし、当業者には、本開示に照らして、開示される具体的な実施形態において多くの変更が行われ得ること、そして本発明から逸脱することなく同様のまたは類似の結果が依然として得られることが理解される。
【０１０９】
本明細書において開示され特許請求の範囲に記載される全ての組成物および方法は、本開示に照らして、不必要な実験を行うことなく実施および実行することができる。本発明の組成物および方法は好ましい実施形態の観点から記載されているが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく変形が適用され得ることは当業者に明らかである。
【０１１０】
（実施例１）
遺伝的マーカーと表現型の形質またはプロフィールとの間の関連の決定
遺伝子の潜在する量的形質（量的形質遺伝子座：ＱＴＬ）をゲノムワイドで同時に発見およびファインマッピングするためには、ゲノム全体を密に網羅する遺伝的マーカーが必要である。この実施例において記載されるように、全ゲノムの密度−範囲マーカーマップを、ウシゲノムにおける位置がこれまでに推定されているマイクロサテライトおよび単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）マーカーから、ならびに、ヒト配列およびヒト／ウシ比較マップとの相同性に基づいてウシゲノムにおいて位置が推定されているＳＮＰマーカーから構築した。ＣＲＩＭＡＰソフトウェアの拡張として、新たな連鎖マッピングソフトウェアパッケージが開発され（Ｇｒｅｅｎら、Ｗａｓｈｉｎｇｔｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、１９９０）、それにより、純血の家畜集団においてゲノムワイドな、密集したマーカーのより効率的なマッピングが可能になった（ＬｉｕおよびＧｒｏｓｚ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃ０１４；Ｇｒａｐｅｓら．Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｗ２４４；２００６ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＸＩＶ Ｐｌａｎｔ ａｎｄ Ａｎｉｍａｌ Ｇｅｎｏｍｅ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、ｗｗｗ．ｉｎｔｌ−ｐａｇ．ｏｒｇ）。新たな連鎖マッピングツールは、大きな血統の分配、染色体の配置および２点連鎖分析の自動化、ならびに完全な染色体内へのサブマップの統合を介して効率を向上させるための、ＣＲＩＭＡＰにおいてプログラムされる基本的なマッピング原理を基礎とするものである。得られた全ゲノム発見マップ（ＷＧＤＭ）は、２．１８個マーカー／ｃＭの平均マップ密度で、６９６６個のマーカーおよび３２９０センチモルガン（ｃＭ）のマップ長を含むものであった。マーカー間の平均ギャップは０．４７ｃＭであり、最大のギャップは７．８ｃＭであった。このマップは、乳牛の生産性および適応度における変異に寄与するＱＴＬの全ゲノム分析およびファインマッピングの基礎をもたらすものであった。
【０１１１】
集団の発見およびマッピング
集団の発見およびマッピングのためのシステムは多くの形態を採り得る。集団ワイドなマーカー／ＱＴＬ関連を決定するための最も効果的な戦略は、非遺伝的効果を明らかにすることを可能にしかつ測定される個体の血統に関する情報を含む設計において採取される、目的の表現型測定を有する個体の大きくかつ遺伝的に多様性のあるサンプルを含む。本実施例において、グランドドーターデザイン（Ｗｅｌｌｅｒら、１９９０）に従った異系交配した集団を、ＱＴＬを発見およびマッピングするために用い、ホルスタイン種から得られる集団は、それぞれが平均６．１頭の遺伝子型決定された息子を有する５２９頭の父親動物を有しており、それぞれの息子は、平均４２１６頭の娘をミルクデータと共に有する。ＤＮＡサンプルを、複数の父親動物および祖父動物のファミリーに相当する、約３２００頭のホルスタイン雄牛、および他の乳用種から得られた約３５０頭の雄牛から採取した。
【０１１２】
表現型の分析
評価される乳用形質には、ミルクの産出量（「ＭＩＬＫ」）（ポンド）、脂肪の産出量（「ＦＡＴ」）（ポンド）、脂肪のパーセンテージ（「ＦＡＴＰＣＴ」）（パーセント）、生産寿命（「ＰＬ」）（月）、体細胞スコア（「ＳＣＳ」）（Ｌｏｇ）、娘牛の妊娠率（「ＤＰＲ」）（パーセント）、タンパク質の産出量（「ＰＲＯＴ」）（ポンド）、タンパク質のパーセンテージ（「ＰＲＯＴＰＣＴ」）（パーセント）、および正味のメリット（「ＮＭ」）（ドル）、ならびに、例えば遺伝的プロフィールにおける複数の形質の組み合わせなどの、従来の形質が含まれる。個別の表現型は雄の動物では測定し得ないため、これらの形質は性により制限されるものである。逆に、ＰＴＡ（予測される伝達能力）として定義されるこれらの形質の遺伝的メリットを、全ての血縁動物の表現型を用いて推定した。ほとんどの乳用雄牛は、適度に多数の娘（例えば＞５０頭）を用いて後代検定を行い、それらのＰＴＡの推定は全体として、個別の雌牛の表現型データよりも正確であるか、またはずっとはるかに正確である。アメリカ合衆国のホルスタイン集団の従来の乳用形質についての遺伝的評価は、ＵＳＤＡによって３ヶ月ごとに実施する。形質、遺伝的評価の手順、および評価において用いられる遺伝的パラメータの詳細な説明は、ＵＳＤＡ ＡＩＰＬのウェブサイト（ｗｗｗ．ａｉｐｌ．ａｒｓｕｓｄａ．ｇｏｖ）において見ることができる。この実施例において評価される乳用形質が独立しておらず、ＦＡＴおよびＰＲＯＴがそれぞれ、ＭＩＬＫおよびＦＡＴＰＣＴと、ＭＩＬＫおよびＰＲＯＴＰＣＴとの複合形質であることに注意することが重要である。ＮＭは、タンパク質の産出量、脂肪の産出量、生産寿命、体細胞スコア、娘牛の妊娠、分娩の困難性、およびいくつかのタイプの形質に基づいて計算される指標形質である。タンパク質の産出量および脂肪の産出量は共に、ＮＭの５０％超を占め、ミルクの産出量、脂肪含有量、およびタンパク質含有量の価値は、タンパク質の産出量および脂肪の産出量を介して説明される。
【０１１３】
後代検定データを有する全ての雄牛のＰＴＡデータを、２００７年２月にＡＩＰＬサイトで公開されたＵＳＤＡの評価からダウンロードした。ＰＴＡデータは、２つのモデル、
ｙｉｊ＝ｓｉ＋ＰＴＡｄｉｊ［方程式４］
ｙｉ＝μ＋β１（ＳＰＴＡ）ｉ＋ＰＴＡｄｉ［方程式５］
を用いて分析し、
この式において、ｙｉ（ｙｉｊ）はｉ番目の雄牛のＰＴＡであり（ｉ番目の父親動物のｊ番目の息子牛のＰＴＡ）、ｓｉはｉ番目の父親動物の効果であり、（ＳＰＴＡ）ｉは全サンプルのｉ番目の雄牛の父親動物のＰＴＡであり、μは集団平均値であり、ＰＴＡｄｉ（ＰＴＡｄｉｊ）は残りの雄牛のＰＴＡである。
【０１１４】
方程式４は、父親動物モデルとして見なされるものであり、ここで、父親動物は、固定因子として一致させたものである。全てのアメリカ合衆国のホルスタインの後代検定した雄牛の中で、著しく多数の父親動物が、非常に少数の後代検定した息子牛しか有さず（例えば、何頭かは１頭の息子を有する）、これらのケースにおいて父親動物を固定因子として一致させることが望ましくないことは明らかである。アメリカ合衆国のホルスタイン群が、ここ数十年で従来の乳用形質において安定的で迅速な遺伝的進歩をしてきたことは周知であり、このことは、雄牛の誕生年を一致させることによって父親動物の効果が部分的に説明され得ることを示唆している。１０頭未満の後代検定された息子牛を有する父親動物では、父親動物は、方程式４において、息子牛の誕生年と置き換えた。方程式５は、ＳＰＴＡモデルとして見なされるものであり、ここで、父親動物のＰＴＡは共変量として一致させられる。残りのＰＴＡ（ＰＴＡｄｉまたはＰＴＡｄｉｊ）は、線形回帰を用いて推定した。
【０１１５】
（実施例２）
子孫の形質を改良するための単一ヌクレオチド多型および遺伝的プロフィールの使用
選択された形質について、集団の平均的な遺伝的メリットを改良するために、その形質に顕著に関連するマーカーの１つまたは複数を、繁殖動物の選抜において用いることができる。それぞれの発見された遺伝子座のケースにおいて、好ましいＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドな連鎖不平衡（ＬＤ）におけるマーカー対立遺伝子（または複数のマーカー対立遺伝子のハプロタイプ）を有する動物を使用すると、繁殖において用いられる動物の育種価が増大し、その集団におけるそのＱＴＬ対立遺伝子の頻度が経時的に増大し、それにより、その形質についての集団の平均的な遺伝的メリットが増大する。この増大した遺伝的メリットは、価値の完全な実現のために、市販用集団に広げることができる。
【０１１６】
さらに、例えば、遺伝的プロフィールを用いて子孫の形質を改良するような場合には、複数のマーカーを同時に用いることができる。このケースにおいて、複数のマーカーが測定され、関連する形質の価値およびその形質に対するそのマーカーの推定される効果に従って加重される。好ましい遺伝的プロフィールの開発により、複数の形質およびマーカーを同時に含めることが可能となり、それにより、選抜プロセスの複数のパラメータが最適化される。
【０１１７】
例えば、ＤＮＡ試験プログラムスキームは、所与の集団における無角の対立遺伝子の頻度または精液生産物を、本明細書において記載されるような雄牛をスクリーニングするためのＤＮＡマーカーの使用を介して、大きく変更し得るものであった。後代検定プログラム内の雄牛から得られた精液を試験すると、有角／無角の遺伝子座での雄牛の遺伝子型が同定される。この知識は精液生産物の市場での値打ちに影響するため、この情報により価値が生み出される。典型的には、後代検定プログラムは、プログラムにエントリーさせるための候補として若年の雄牛を選抜するために、近縁個体の血統情報および能力を用いる。しかし、有角／無角のマーカーの情報を加えることにより、若い雄牛をスクリーニングして無角のマーカー／対立遺伝子を有する（またはこれらについてホモ接合型の）動物を同定することができた。動物の次の世代を生み出すためにこれらの動物を用いると、より自然に無角の動物が生じる（無角が優性であるため）だけではなく、親の次の世代が最終的には選抜される元となる集団における、無角の対立遺伝子の頻度も増大する。
【０１１８】
さらに、潜在的な雄牛の母親およびそれらの雄の子孫から得られたＤＮＡサンプルを、表１から得られるマーカーを用いてスクリーニングすることができ、好ましい遺伝子型を有する雄牛の母親の候補を、試験される雄牛と交配するために接触させることができる。過剰排卵および胚移植（ＥＴ）を採用すると、雄牛の母親当たり、交尾当たり５〜１０頭の子孫の組を生産することができた。そして、マーカーは再び、後代検定プログラムのための候補として無角の雄の子孫を選抜するために、またはさらなる雄牛の母親として雌の子孫を選抜するために用いることができた。
【０１１９】
育種価の推定および遺伝的核（ＧＮ）における選抜のためのＳＮＰの使用における最初のステップは、ＧＮにおける種畜または他の市販用集団における種畜として選抜するための候補となる全ての子孫からのＤＮＡの採取である。１つの方法は、生後すぐに、わずかな耳組織、毛のサンプル、または血液を、それぞれの子牛から、標識された（バーコードを付けられた）管内に取ることである。別の方法は、繁殖に利用可能な雄牛から得られた精液を直接的に試験することである。この組織から抽出されるＤＮＡを用いて、表１において記載される有角／無角のマーカーを含む、基本的に非限定的な数のＳＮＰマーカーをアッセイすることができ、その結果は、動物が繁殖年齢に達する前の選抜決定に含まれ得る。
【０１２０】
本明細書において記載されるマーカーは、経済的関連の表現型形質に関連するマーカーと組み合わせて、繁殖スキームにおいて用いることができる。有益なＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドなＬＤにあると決定されたマーカー（またはマーカーハプロタイプ）を選抜決定に組み込むための１つの方法は、従来の量的遺伝学および選抜指標の理論に基づくものである（ＦａｌｃｏｎｅｒおよびＭａｃｋａｙ、１９９６；ＤｅｋｋｅｒｓおよびＣｈａｋｒａｂｏｒｔｙ、２００１）。選抜に標的化された集団におけるマーカーの効果を推定するために、目的の形質についての表現型測定を有する動物のランダムなサンプルを、固定された効果または共変量（対立遺伝子のコピー数に対する表現型の回帰）として一致させたマーカーを有する混合動物モデルを用いて分析することができる。マーカーの効果を一致させるいずれかの方法から得られる結果は、対立遺伝子置換の効果を導き出すために用いることができ、当該効果はマーカーの育種価を導き出す。
【０１２１】
あるいは、表現型形質に関連するマーカーの組は、遺伝的プロフィールを生じさせるために用いることができ、あらかじめ決定された閾値を越える遺伝的プロフィールを有する雄牛の母親の候補は、特定の雄牛と交配するために接触させることができた。さらに、遺伝的プロフィールと、関連するマーカーと、表現型データと、血統情報と、他の歴史的能力のパラメータとの組み合わせを、同時に用いることができる。
【０１２２】
過剰排卵および胚移植（ＥＴ）を採用すると、雄牛母親当たり、交尾当たり５〜１０頭の子孫の組を生産することができた。そして、マーカーの組は再び、後代検定プログラムのための候補として最良の雄の子孫を選抜するために用いることができた。ゲノムワイドなマーカーを用いると、マーカーの選抜の精度は０．８５にまで達し得ると推定された（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎら、２００１）。このさらなる精度は、後代検定プログラムに投入する候補の遺伝的メリットを大きく向上させるために用いることができ、それにより、市販可能な後代検定した雄牛を成功裏に等級付けする可能性が増大する。この情報はまた、試験される若年の雄牛候補の数を減少させることによってプログラムのコストを低減させる一方で、成功裏の等級付けの数を同一に維持するために用いることができた。この上ないことに、非常に正確なＧｅｎｅｔｉｃプロフィール（遺伝的プロフィール）を用いて、後代検定を全く行う必要なく、若年の父親動物から得られる精液を直接的に市販することができた。若年動物は今や４．５から５歳ではなく思春期から市販され得るため、世代間隔は半分強も低減し得、利益率は６８．３％も増大し得た（Ｓｃｈｒｏｏｔｅｎら、２００４）。後代検定の必要性の推定では、人工授精産業のための遺伝的改良のコストは大いに向上する（Ｓｃｈａｅｆｆｅｒ、２００６）。
【０１２３】
別の実施例において、牛の集中したまたは分散した遺伝的核（ＧＮ）集団を、遺伝的プロフィールに基づいて後代検定または直接的な販売において用いるための若年の雄牛を生産するために維持することができた。１０００頭の雌牛のＧＮ群は、毎年約３０００頭の子孫を生産すると予想され得、雌の上位１０〜１５％は、多排卵および胚移植（ＭＯＥＴ）スキームにおいてＥＴドナーとして用いられると見なされた。しかし、マーカーは、ＭＯＥＴスキームおよびインビトロでの胚生産の有効性を変化させ得た。これまでに、ＭＯＥＴ核スキームは、過剰な遺伝獲得量の観点から有望であることが判明しているが、若年動物の限られた情報と共に核群を操作するコストの採用の広さは限られている。しかし、マーカー情報および／または遺伝的プロフィールを用いると、若年動物はこれまでよりもはるかに正確に選抜され得、その結果、世代間隔および遺伝的応答の上昇率が大きく低減する。これは、ＭＯＥＴ核群スキームにおいてとりわけ当てはまり、それは、これまでは、完全血縁個体の育種価は同一であったが、マーカー情報を用いると、最良の完全血縁個体が生涯の早いうちに同定され得るためである。マーカー情報および／または遺伝的プロフィールはまた、限られた同系交配に役立ち、それは、血統情報にかかる、さらには個別のマーカー情報にかかる選抜圧がより小さいためである。初期の研究（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎおよびｖａｎ Ａｒｅｎｄｏｎｋ、１９９２）により、マーカーが核群シナリオにおいて採用された場合にはさらなる遺伝獲得量の平均が最大２６％であるが、通常の後代検定における利益はずっと少ないことが見出された。
【０１２４】
ＭＡＳと共に、雌の選抜はまた、とりわけマーカーが十分な量の遺伝的変異を説明する場合に、遺伝的改良の重要な源となり得た。さらなる効率が、移植の前に胚をマーカー試験することにより得られた（Ｂｒｅｄｂａｃｋａ、２００１）。これにより、胚に対して重要な選抜を生じさせることが可能となり、それにより、移植およびレシピエントのコストの前に、劣性のマーカープロフィールを有する胚が不要となり得た。これはまた、核群のコスト効率を増大させ、それは、胚の事前の選抜により、より小さい核群と等しい進歩が可能となるためである。あるいは、これにより、雄牛を後代検定に投入する前に事前に選抜するためのさらなる機会、および従来の後代検定よりも最大３１％速いと予測される遺伝的応答の速度が提示される（Ｓｃｈｒｏｏｔｅｎら、２００４）。
【０１２５】
育種価の推定およびＧＮにおける選抜のための遺伝的プロフィールの使用における最初のステップは、ＧＮにおける種畜または他の市販用集団における種畜として選抜するための候補となる全ての子孫からのＤＮＡの採取である（本実施例において、３０００頭の子孫が毎年ＧＮにおいて生産される）。１つの方法は、生後すぐに、わずかな耳組織、毛のサンプル、または血液を、それぞれの子牛から、標識された（バーコードを付けられた）管内に取ることである。この組織から抽出されるＤＮＡを用いて、多くのＳＮＰマーカーをアッセイすることができる。そして、動物の遺伝的プロフィールが計算され得、その結果は、動物が繁殖年齢に達する前の選抜決定において用いられる。
【０１２６】
有益なＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドなＬＤにあると決定されたマーカー（またはマーカーハプロタイプ）を選抜決定に組み込むための１つの方法（実施例１を参照）は、従来の量的遺伝学および選抜指標の理論に基づくものである（ＦａｌｃｏｎｅｒおよびＭａｃｋａｙ、１９９６；ＤｅｋｋｅｒｓおよびＣｈａｋｒａｂｏｒｔｙ、２００１）。選抜に標的化された集団におけるマーカーの効果を推定するために、目的の形質についての表現型測定を有する動物のランダムなサンプルを、固定された効果または共変量（対立遺伝子のコピー数に対する表現型の回帰）として一致させたマーカーを有する混合動物モデルを用いて分析することができる。マーカーの効果を一致させるいずれかの方法から得られる結果は、対立遺伝子置換の効果を導き出すために用いることができ、当該効果はマーカーの育種価を導き出し、前記マーカーは、
α１＝ｑ［ａ＋ｄ（ｑ−ｐ）］［方程式６］
α２＝−ｐ［ａ＋ｄ（ｑ−ｐ）］［方程式７］
α＝ａ＋ｄ（ｑ−ｐ）［方程式８］
ｇＡ１Ａ１＝２（α１）［方程式９］
ｇＡ１Ａ２＝（α１）＋（α２）［方程式１０］
ｇＡ２Ａ２＝２（α２）［方程式１１］
（この式において、α１およびα２はそれぞれ対立遺伝子１および２の平均効果であり、αは対立遺伝子置換の平均効果であり、ｐおよびｑはそれぞれ対立遺伝子１および２の集団における頻度であり、ａおよびｄはそれぞれ相乗効果および優性効果であり、ｇＡ１Ａ１、ｇＡ１Ａ２、およびｇＡ２Ａ２はそれぞれマーカーの遺伝子型Ａ１Ａ１、Ａ１Ａ２、およびＡ２Ａ２を有する動物についての（マーカー）育種価である。動物についての全形質育種価は、考慮されるそれぞれのマーカー（またはハプロタイプ）についての育種価および残りの多遺伝子育種価の合計である）
ＥＢＶｉｊ＝Σｇｊ＋Ｕｉ［方程式１２］
（この式において、ＥＢＶｉｊはｉ番目の動物についての推定形質育種価であり、Σｇｊはｊ＝１からｎ（ｎは、検討中のマーカー（ハプロタイプ）の全数である）から合計されるマーカー育種価であり、Ｕｉはマーカーの１つまたは複数の遺伝子型を一致させた後のｉ番目の動物についての多遺伝子育種価である）
である。
【０１２７】
これらの方法は、遺伝的プロフィールを含む複数の形質についての選抜候補について育種価を推定するために容易に広げることができる。複数のマーカー（ハプロタイプ）から得られる情報を含むそれぞれの形質についての育種価は全て、選抜プロフィールの理論、およびそれぞれの形質の相対的な重要性を設定する特定の繁殖目的の背景内にある。他の方法もまた、マーカーとＱＴＬとの間の組換えの原因であるランダムなモデルを含む複数の形質についての育種価の推定におけるマーカー情報の最適化（例えば、ＦｅｒｎａｎｄｏおよびＧｒｏｓｓｍａｎ、１９８９）および全ゲノム選抜における全ての発見されたマーカー情報の潜在的な包含（Ｍｅｕｗｉｓｓｅｎら、Ｇｅｎｅｔｉｃｓ、２００１）のために存在する。これらの方法の全てを介して、有益なＱＴＬ対立遺伝子との集団ワイドなＬＤにあると決定されている、本明細書において報告されるマーカーを用いて、選抜のより優れた精度、遺伝的改良のより優れた速度、および乳産業におけるより優れた価値の蓄積をもたらすことができる。
【０１２８】
（実施例３）
ＳＮＰの同定
核酸配列は、表１または２および配列表において記載される多型を含みかつ／または前記多型に隣接する少なくとも２０個の連続したヌクレオチドを包含する場合、本発明の実施形態のＳＮＰを包含する。あるいは、ＳＮＰは、連続したヌクレオチドのより短い配列がウシゲノムにおいて固有である場合に、表１または２および配列表において記載される多型を含むかまたは前記多型に隣接している、より短い一続きの連続したヌクレオチドによって同定することができる。ＳＮＰの部位は、通常、多型部位を含有するコンセンサス配列、多型部位の位置、および多型部位での様々な対立遺伝子によって特徴付けされる。「コンセンサス配列」は、アラインされた配列のクラスターのそれぞれのヌクレオチド位置で共通であるように構築されたＤＮＡ配列を意味する。
【０１２９】
このようなＳＮＰは、多型を含むかまたはそれに隣接している動物ＤＮＡのセグメントのいずれかの鎖における同一数のヌクレオチドの配列と、少なくとも９０％の配列同一性、より好ましくは少なくとも９５％の、またはさらに好ましくはいくつかの対立遺伝子について少なくとも９８％の配列同一性を有する、および多くの場合に少なくとも９９％の配列同一性を有する核酸配列を有する。動物ＤＮＡのこのようなセグメントの１つの鎖のヌクレオチド配列は、配列番号１から配列番号４６からなるグループにおける配列において見ることができる。多型の本質によって、少なくともいくつかの対立遺伝子について、多型部位自体では同一性は存在しないことが理解される。したがって、配列同一性は、多型配列を除いた配列について決定することができる。それぞれの遺伝子座における多型は、配列表において記載されている。
【０１３０】
以下に、互いに適合する公のウシＳＮＰの例を示す。それぞれの配列から得られる４１個の塩基（中央に多型部位を有する）が互いに完全に適合するため（適合長さ＝４１、同一性＝１００％）、ＳＮＰｓｓ３８３３３８０９はｓｓ３８３３３８１０と同一であることが決定された。
【０１３１】
【表１】
【０１３２】
それぞれの配列から得られる４１個の塩基（中央に多型部位を有する）が互いに１つの塩基を除いた全ての塩基で適合するため（適合長さ＝４１、同一性＝９７％）、ＳＮＰｓｓ３８３３３８０９はｓｓ３８３３４３３５と同一であることが決定された。
【０１３３】
【表２】
【０１３４】
（実施例４）
生産形質の定量化および遺伝的評価
生産形質の定量化は、雌牛のミルクを測定すること、および各搾乳時の、または特定の時間間隔のみにおけるミルク組成を測定することによって行うことができる。ＵＳＤＡ産出量評価において、ミルクの生産量のデータは、ＩＣＡＲにより認可された方法を用いて、乳牛群改良協会（ＤＨＩＡ）により採取される。遺伝的評価には、既知の父親動物を有し、１９６０年以降に最初の分娩をし、誕生年である１９５０年から血統を有する、全ての雌牛が含まれる。３０５日よりも短い泌乳は３０５日に伸ばされる。全ての記録は、分娩の年齢、分娩の月、１日当たりの搾乳回数、これまでの空胎日数、およびヘテロ接合型の不一致の効果について事前に調整される。遺伝的評価は、単一形質ＢＬＵＰ再現性モデルを用いて行われる。このモデルには、管理グループの固定された効果（群×年×季節＋登録状態）、分娩回数×年齢、および同系交配、ならびに父親動物の相互作用による永続的な環境および群のランダムな効果が含まれる。ＰＴＡが推定され、１年に４回発行される（２月、５月、８月、および１１月）。ＰＴＡは、５年の段階的な基礎に対して、すなわちその年に誕生した全ての雌牛の平均からの差異マイナス５年間として計算される。雄牛のＰＴＡが発行され、妥当な泌乳記録を有する少なくとも１０頭の娘牛を有する雄牛について娘牛のパフォーマンスを推定する。
【０１３５】
（実施例５）
乳牛における有角／無角の表現型に関するマーカーの同定
未知である、ボース・タウルス（Ｂｏｓ ｔａｕｒｕｓ）における無角の突然変異は、Ｇｅｏｒｇｅｓら（１９９３）によって、マイクロサテライトマーカーを用いて、ウシ１番染色体（ＢＴＡ０１）の近位末端に位置付けされた。無角の遺伝子座をファインマッピングするためのより最近の試みには、さらなるマイクロサテライトマーカーマッピング（Ｓｃｈｍｕｔｚら、１９９５；Ｂｒｅｎｎｅｍａｎら、１９９６；Ｈａｒｌｉｚｉｕｓら、１９９７；Ｄｒｏｇｅｍｕｌｌｅｒら、２００５）および無角の領域のＢＡＣに基づいた物理的マップの作成（Ｗｕｎｄｅｒｌｉｃｈら、２００６）が含まれている。これらの引用される源からの、無角の領域の最も近位の遺伝子であるＡＴＰ５０および最も遠位の遺伝子であるＫＲＴＡＰ８の位置は、公のウシゲノムアセンブリバージョン３．１（ｗｗｗ．ｈｇｓｃ．ｂｃｍ．ｔｍｃ．ｅｄｕ／ｐｒｏｊｅｃｔｓ／ｂｏｖｉｎｅ／）上のそれぞれ約０．６Ｍｂおよび３．９Ｍｂに対応する。
【０１３６】
この研究の目的は、無角および有角のホルスタインの発見パネル上のＢＴＡ０１の近位末端の標的領域を配列決定することにより、無角形質に関連する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を同定することであった。
【０１３７】
集団の発見およびマッピング
全てのＤＮＡサンプルは、製造者の手順に従ってＱｉａｇｅｎ Ｂｉｏｓｐｒｉｎｔ（Ｑｉａｇｅｎ Ｉｎｃ．、Ｖａｌｅｎｃｉａ、ＣＡ）を用いて精子から抽出した。２４頭のホルスタイン雄牛を多型発見パネルとして用いた。２４からなるセットにおいて、動物のペアは、その動物の報告された表現型に基づいて無角と予想される母親動物を用いて、有角の父親動物および無角の息子牛として直接的に関連付けられる。１２頭の無角の息子牛から得られた精液サンプルは、無角雌を用いることによって無角形質について特別に繁殖している、２つの酪農業者から得た。産業的なえり抜きの遺伝的特徴を組み込むために、最良の父親動物をこれらの無角雌と繁殖させる。したがって、無角／有角形質と調和すると同定されるあらゆる多型は、１２頭の有角雄牛において１つの対立遺伝子についてホモ接合型であり、１２頭の無角の雄牛においてヘテロ接合型である（またはまれに第二の対立遺伝子についてホモ接合型である）。（無角の対立遺伝子の対立遺伝子頻度が０．１であるとすると、この集団においてホモ接合型の無角の息子牛が見られる可能性は１０％であると計算され得る）。
【０１３８】
ＰＣＲ
ＰＣＲプライマーは、遺伝子をコードする領域、およびその領域内の標的遺伝子から平均７０ｂｐのフランキング配列を含む調節エレメント（非翻訳領域、推定プロモーター）を標的化するようにデザインした。最適なプライマーアニーリング温度は、９５℃で１５分間、９４℃で４５秒間を３５サイクル、１２個のサンプルウェル全体にわたる５５℃で開始し６６℃までの勾配温度で４５秒間、７２℃で４５秒間、および７２℃で１０分間の、勾配ＰＣＲ熱サイクル条件を用いることによって得た。最適なアニーリング温度が見つかったら、それぞれのプライマーセットを、９５℃で１５分間の後に、９４℃で４５秒間を３５サイクル、最適なアニーリング温度で４５秒間、および７２℃で４５秒間、そして７２℃で１０分間の最後の伸長ステップという標準的な熱サイクル条件を用いて、配列決定のために増幅した。１０マイクロリットルのＰＣＲ容量についての濃度（勾配および標準）は、１マイクロリットルのゲノムＤＮＡ、０．５マイクロモル濃度のそれぞれのプライマー（フォワードおよびリバース）、１×ＳＩＧＭＡ ＪｕｍｐＳｔａｒｔ ＰＣＲ Ｍｉｘ（Ｓｉｇｍａ−Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｏ．、Ｓｔ．Ｌｏｕｉｓ、ＭＯ）当たり５ナノグラムであった。
【０１３９】
推定調節エレメントの予測
オンラインの資料であるＷＷＷ Ｐｒｏｍｏｔｅｒ Ｓｃａｎ（ｗｗｗ−ｂｉｍａｓ．ｃｉｔ．ｎｉｈ．ｇｏｖ／ｍｏｌｂｉｏ／ｐｒｏｓｃａｎ／）を用いて、標的遺伝子のイントロン、およびプロモーターおよび転写因子結合部位などの予測された調節エレメントについての遺伝子間配列をスキャンした。同定された推定調節エレメントが、遺伝子をコードする領域ならびにプライマーのデザインおよび標的多型の発見のための調節領域（ＵＴＲ）に含まれていた。
【０１４０】
配列決定
配列決定を以下に記載した方法を用いて行い、全ての配列決定は、フォワード方向およびリバース方向の両方で行った。１０マイクロリットルの標準的なＰＣＲを実施し、そのうち５マイクロリットルは、増幅の確認のために、アガロースゲル電気泳動によって視覚化し、残りの５マイクロリットルは、製造者の手順に従ってＥＸＯ−ＳＡＰ−ＩＴ ＰＣＲ Ｐｒｏｄｕｃｔ Ｃｌｅａｎ−ｕｐ（ＵＳＢ ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、Ｃｌｅａｖｅｌａｎｄ、ＯＨ）を用いて精製した。精製されたＰＣＲ産物の直接的な配列決定は、フォワードおよびリバースの両方で、７マイクロリットルの精製ＰＣＲ産物と、２マイクロリットルの１０マイクロモル濃度のプライマーとからなる、９マイクロリットルの反応容量において実施し、ＡＢＩ３７３０ｘ１自動シーケンサー（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、Ｆｏｓｔｅｒ Ｃｉｔｙ、ＣＡ）で解像した。フォワードおよびリバースの配列はそれぞれのＤＮＡサンプルについて作成した。配列の形跡のアラインメントおよび多型の検出は、最新バージョンのＰｈｒｅｄ／Ｐｈｒａｐ（Ｅｗｉｎｇら、１９９８、ＥｗｉｎｇおよびＧｒｅｅｎ、１９９８）ならびにＣｏｎｓｅｄ（Ｇｏｒｄｏｎら、１９９８）を用いて実施した。
【０１４１】
上記に記載した配列決定の試みを介して発見されたＳＮＰを遺伝子型の適合について分析し、ＳＮＰが、有角／無角の表現型に関連している／その表現型の原因であるかどうかを予想した。予想される遺伝子型プロフィールは、ａ）１つの対立遺伝子についてホモ接合型の全ての父親動物、および他の対立遺伝子についてホモ接合型（または場合によってはヘテロ接合型）である全ての息子牛である。表１において列挙されるこれらのＳＮＰは、予測される遺伝子型プロフィールと１００％の適合性を示し、したがって、有角／無角の表現型との関連を示した。
【０１４２】
（実施例６）
改良された遺伝的プロフィールの開発
マーカーセットに含めるために選抜された３２個のマーカーは、実施例１において記載したゲノムスキャン実験の結果の分析に由来するものであった。記述子「アンカーマーカー」は、そのＱＴＬ領域内に同様に存在する他のマーカーと比較してそのＱＴＬ領域を最もよく表した、ＱＴＬ領域内のマーカーを表すマーカーを規定するために用いた。アンカーマーカーは、観察された最大Ｆ統計値が＞１であったマーカーの最初の選抜によって同定した。遺伝子座の周りの複数のマーカーがこの基準に一致する場合、他のいずれのマーカーも新たなアンカーマーカーの５センチモルガン内に存在し得ないというさらなる規定に従って、観察されたＦ統計値が最大であったマーカーをアンカーとして選抜した。
【０１４３】
６２個のアンカーマーカーのリストを、次に、対立遺伝子頻度によって分類し、３０％未満の少ない対立遺伝子頻度を有するマーカーを排除した（このスクリーニングの背後にある論拠は、サンプル数が少ないことにより偏った効果推定を有し得るマーカーを取り除くことであった）。得られた３２個のマーカーは以下の表２に含まれる。
【０１４４】
これらの結果に基づいて、表２において記載される好ましい対立遺伝子を有する動物は、適応度および生産性形質を含む、改良された遺伝的特徴および表現型特徴を有すると予想される。表１において記載される無角の表現型に関連する対立遺伝子と組み合わせて表２において記載される好ましい対立遺伝子を有する動物は、適応度、生産性、および無角形質を含む、とりわけ価値のある遺伝的特徴および表現型特徴を有すると予想される。
【０１４５】
（実施例７）
雄牛の遺伝的プロフィールの決定
遺伝的材料のサンプルは、代表的なＤＮＡを含有するあらゆる生物学的源から得ることができるが、好ましい方法は典型的には、血液、精液、毛、または唾液の使用を採用する。サンプルが得られたら、遺伝子型決定の標準的な方法を用いて、表１および２において列挙されるマーカーでのサンプルの対立遺伝子を決定する。表２の「好ましい」という欄において見られる対立遺伝子をより多く有するサンプルは、「好ましい」という欄において見られる対立遺伝子をより少なく有するサンプルと比較して、優れた遺伝的および／または表現型パフォーマンスを示す。雄牛の遺伝的プロフィールが、表２において記載される好ましい方向にある少なくとも１２個の対立遺伝子についてホモ接合型である場合、それは繁殖目的に選抜される。
【０１４６】
（実施例８）
ウシ生産物の遺伝的プロフィールの決定
ＤＮＡを包含する生産物の代表的なサンプルを、生産物から抽出する。例えば、ミルクまたは乳製品を試験する場合、ＤＮＡは、それが含有する白血球細胞から回収することができる。ウシの肉生産物を試験する場合、ＤＮＡは筋線維から抽出することができる。高濃度の細胞および／またはＤＮＡを包含するサンプルでは、遺伝子型決定の標準的な方法を用いて、表１および２において列挙されるマーカーでのサンプルの対立遺伝子を決定する。好ましくは、ウシ生産物の遺伝的プロフィールを評価する場合、少なくとも約５０個の個別の細胞から得られるＤＮＡを用いて遺伝的プロフィールを決定する。しかし、ＤＮＡの抽出および複製の分野における最近の進歩により、１つの細胞ほどに小さなサンプルから遺伝的内容を決定することが可能になっている。
【０１４７】
（実施例９）
雄牛の精液の遺伝的プロフィールの決定
精液が半数体の細胞を含有するとしても、これらの細胞は依然として、多くの細胞を遺伝子型決定することにより遺伝的プロフィールを生じさせるために用いることができる。最初のステップは、十分に多くの数の精子細胞（例えば、＞１００万個細胞）を含有する１回分の精液またはサンプルを得ることである。第二のステップは、１回分の精液（すなわち、多くの精子細胞のプール）からＤＮＡを抽出することである。抽出されたＤＮＡは次に、表１および配列表において列挙されるマーカーを遺伝子型決定するために用いられる。これらの遺伝子型決定の結果は、親動物のＤＮＡの両方の鎖についての情報を含む。したがって、遺伝子型決定のデータは、上記に記載したように遺伝的プロフィールを決定するために用いることができる。
【０１４８】
参考文献
上記および以下の両方における、本願において引用される参考文献は、参照することにより本明細書に具体的に組み込まれる。
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【０１４９】
【表３−１】
【０１５０】
【表３−２】
【０１５１】
【表３−３】
【０１５２】
【表３−４】
【０１５３】
表の説明
表１は、本明細書において記載される無角／有角の表現型に関連するＳＮＰの配列番号、およびそれぞれのＳＮＰの対立遺伝子を無角または有角に対応するように提供するものである。
【０１５４】
表２は、生産性および適応度形質などの経済的に重要な形質に関する遺伝的プロフィールの構築において有用なＳＮＰの配列番号を提供するものである。
【０１５５】
【表４】
【０１５６】
【表５】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法であって、
ａ．１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、
ｂ．少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびに
ｃ．使用のために動物をその決定された遺伝的プロフィールに基づいて割り当てること
を包含し、
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法。
【請求項２】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記動物が無角である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
潜在的な親ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法であって、
ａ．１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、
ｂ．少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびに
ｃ．少なくとも１頭の動物をその遺伝子型に基づいて繁殖使用に割り当てること
を包含し、
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法。
【請求項１２】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記潜在的な親ウシ動物が無角である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
ウシ動物から子を生産する方法であって、
ａ）請求項１から１０のいずれかに記載の方法に従って繁殖に割り当てられている少なくとも１頭の潜在的な親動物を同定すること、
ｂ）ｉ）自然の繁殖、
ｉｉ）人工授精、
ｉｉｉ）インビトロでの受精、および
ｉｖ）動物から精液／精子または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産すること
からなるグループから選択されるプロセスを介して、割り当てられた動物から子を生産すること
を包含する方法。
【請求項２２】
自然の繁殖を介して子を生産することを包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
人工授精、胚移植、および／またはインビトロでの受精を介して子孫を生産することを包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含する遺伝的プロフィールを有するウシ生産物であって、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ生産物。
【請求項２５】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である、請求項２４に記載のウシ生産物。
【請求項２６】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４に記載のウシ生産物。
【請求項２７】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項２８】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項２９】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３０】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３１】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３２】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３３】
単離された精液である、請求項２４から３２のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３４】
単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含する遺伝的プロフィールを有するウシ動物であって、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ動物。
【請求項３５】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である、請求項３４に記載のウシ動物。
【請求項３６】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４に記載のウシ動物。
【請求項３７】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項３８】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項３９】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４０】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４１】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４２】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４３】
無角である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４４】
ウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定する方法であって、
ａ．ＤＮＡを含有する生物学的材料のサンプルを提供し、
ｂ．１２個以上の遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定し、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、かつ
ｃ．決定された遺伝子型を分析し、
前記生物学的材料が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法。
【請求項４５】
ステップ「ｂ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数の前記さらなるＳＮＰの少なくとも１つが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
ステップ「ｂ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数の前記さらなるＳＮＰの少なくとも１つが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項４４に記載の方法。
【請求項１】
ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法であって、
ａ．１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、
ｂ．少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびに
ｃ．使用のために動物をその決定された遺伝的プロフィールに基づいて割り当てること
を包含し、
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法。
【請求項２】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記動物が無角である、請求項１、２、または３のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
潜在的な親ウシ動物を、その動物の遺伝的プロフィールに従って使用に割り当てるための方法であって、
ａ．１２個以上の遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することであって、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択されること、
ｂ．少なくとも１頭の評価された動物の決定された遺伝子型を分析すること、ならびに
ｃ．少なくとも１頭の動物をその遺伝子型に基づいて繁殖使用に割り当てること
を包含し、
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法。
【請求項１２】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてヘテロ接合型である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
部分「ａ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で動物の遺伝子型を決定することをさらに包含し、これらの遺伝子座のそれぞれが、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数のさらなるＳＮＰの少なくとも１つが、無角形質に関連し、かつ表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記動物が、これらのさらなるＳＮＰの１つまたは複数についてホモ接合型である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記動物が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記潜在的な親ウシ動物が無角である、請求項１１、１２、または１３のいずれかに記載の方法。
【請求項２１】
ウシ動物から子を生産する方法であって、
ａ）請求項１から１０のいずれかに記載の方法に従って繁殖に割り当てられている少なくとも１頭の潜在的な親動物を同定すること、
ｂ）ｉ）自然の繁殖、
ｉｉ）人工授精、
ｉｉｉ）インビトロでの受精、および
ｉｖ）動物から精液／精子または少なくとも１つの卵子を採取し、それを、第二の動物から得た１つもしくは複数の卵子または精液／精子とそれぞれ接触させて、あらゆる手段によって受胎生物を生産すること
からなるグループから選択されるプロセスを介して、割り当てられた動物から子を生産すること
を包含する方法。
【請求項２２】
自然の繁殖を介して子を生産することを包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
人工授精、胚移植、および／またはインビトロでの受精を介して子孫を生産することを包含する、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含する遺伝的プロフィールを有するウシ生産物であって、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ生産物。
【請求項２５】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である、請求項２４に記載のウシ生産物。
【請求項２６】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４に記載のウシ生産物。
【請求項２７】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項２８】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項２９】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３０】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３１】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３２】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項２４、２５、または２６のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３３】
単離された精液である、請求項２４から３２のいずれかに記載のウシ生産物。
【請求項３４】
単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を包含する遺伝的プロフィールを有するウシ動物であって、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰを包含し、表２において記載されるＳＮＰの少なくとも１２個の好ましい対立遺伝子についてホモ接合型であるウシ動物。
【請求項３５】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である、請求項３４に記載のウシ動物。
【請求項３６】
表１において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１つのＳＮＰについて、無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４に記載のウシ動物。
【請求項３７】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１３個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項３８】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１４個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項３９】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１５個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４０】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１６個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４１】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１８個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４２】
表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも２０個のＳＮＰのそれぞれで好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４３】
無角である、請求項３４、３５、または３６のいずれかに記載のウシ動物。
【請求項４４】
ウシ生産物の遺伝的プロフィールを決定する方法であって、
ａ．ＤＮＡを含有する生物学的材料のサンプルを提供し、
ｂ．１２個以上の遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定し、それぞれの遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する単一ヌクレオチド多型（ＳＮＰ）を含有し、少なくとも１２個のＳＮＰが、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、かつ
ｃ．決定された遺伝子型を分析し、
前記生物学的材料が、表２および配列表において記載されるＳＮＰから選択される少なくとも１２個のＳＮＰについて、好ましい対立遺伝子についてホモ接合型である方法。
【請求項４５】
ステップ「ｂ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数の前記さらなるＳＮＰの少なくとも１つが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてヘテロ接合型である、請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
ステップ「ｂ．」が、１つまたは複数のさらなる遺伝子座で生物学的材料の遺伝子型を決定することをさらに包含し、それぞれのさらなる遺伝子座が、少なくとも２つの対立遺伝子変異体を有する少なくとも１つのさらなるＳＮＰを含有し、１つまたは複数の前記さらなるＳＮＰの少なくとも１つが、表１および配列表において記載されるＳＮＰから選択され、前記生物学的材料が、表１において記載される無角形質に関連する少なくとも１つの対立遺伝子についてホモ接合型である、請求項４４に記載の方法。
【公表番号】特表２０１１−５０５８７２（Ｐ２０１１−５０５８７２Ａ）
【公表日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３９６７７（Ｐ２０１０−５３９６７７）
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８６８１１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８５６８９
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５９３１４１９５３）ファイザー・インク (302)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年３月３日（２０１１．３．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１５日（２００８．１２．１５）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０８６８１１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０８５６８９
【国際公開日】平成２１年７月９日（２００９．７．９）
【出願人】（５９３１４１９５３）ファイザー・インク (302)
【Ｆターム（参考）】
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