精巣サイズに対する選抜による雌繁殖形質の改良に関する研究

博士論文

繁殖性は家畜の生産性を決定する最も重要な形質である。本研究においては、豚の雌の一腹産子数の改良に当たり、雌に対する直接選抜に加えて、雄の生体精巣サイズに対する間接選抜を行うことの有効性について検討した。まず、ゴールデンハムスターの純系の系統特性から、雌の排卵数と雄の精巣形質との間の遺伝的関連性について検討し、これら4系統間の交雑群を基礎集団として、雄の生体精巣サイズに対する大小2方向選抜を行い、精巣サイズにおける選抜反応と雌の排卵数における相関反応を引き出した。一方、豚においては、若齢期における生体精巣サイズと精巣重量との関連性、および精巣サイズと一腹産子数の関連性について検討した。これらの知見をもとに、精巣サイズ、排卵数、子宮容量による一腹産子数決定モデルを構築してシミュレーションを行い、一腹産子数の改良において、選抜形質として雄の生体精巣サイズを加えることによる改良の効率化を検討した。 1)ゴールデンハムスター雄については、19週齢時の生体精巣サイズ、摘出精巣サイズおよび精巣重量に有意な系統間差がみられ、Gc系が最も重く、C系とA系はほとんど同じ大きさであった。雌の繁殖形質では、初産後の排卵数を調査し、Gc系が最も多く、C系とA系はよく似通った値であった。このことから、雄の生体精巣サイズが大きい系統は雌の排卵数も多いと推測された。 純系の系統間変異から遺伝率と遺伝相関を推定した。精巣サイズの遺伝率は0.69～0.77で、体重の遺伝率よりも大きかった。一方、雌の排卵数の遺伝率は0.29と中程度であった。また、雄の精巣サイズと雌の採卵数との間には遺伝的な関連性のあることが示された。A、C、G、Wの4系統を用い、その四元交雑群からも遺伝率を推定した。その遺伝率は純系のデータを用いて推定した遺伝率よりも低かった。純系のデータから求めた遺伝率と交雑群のデータから求めた遺伝率をプールすると、雄の13週齢時精巣サイズの遺伝率は0.4となり、雌の採卵数のそれは0.25であった。交雑群の全きょうだい平均値間の相関をもとに推定した精巣サイズと採卵数の遺伝相関は0.97と高かった。 2)四元交雑群を選抜の基礎集団とし、その産子を第0世代として、生体精巣サイズに対して大小2方向に6世代の選抜をそれぞれ2反復行った。生体精巣サイズについては、選抜第1世代から有意な選抜方向間差がみられ、世代の進行とともにその差は拡大した。生体精巣サイズの実現遺伝率は第1群では0.28、第2群では0.31であり、プールすると0.29であった。19週齢時における摘出精巣サイズ、精巣重量および体重において有意な相関反応が得られ、生体精巣サイズが1cm3増加すると、摘出した精巣のサイズは0.20cm3、精巣重量は0.13g、体重は7.5gそれぞれ増加すると推定された。 雌の排卵数では、第1群の第3世代以降、第2群の第2世代以降、大方向選抜系が小方向選抜系のそれよりも多くなり、両群をプールすると、第5世代以降は統計的に有意な選抜方向間差がみられた。雄の生体精巣サイズと摘出精巣重量に対する雌の排卵数の遺伝的回帰係数は、第1世代から第6世代までのデータを用いた場合、1.6個/1cm3と1.6個/0.1gであり、ともに統計的に有意な回帰係数であった。一腹生産頭数は、第3世代以降、いずれの群においても大方向選抜系が小方向選抜系を上回り、第3世代と第5世代の選抜方向間差は統計的に有意であった。生体精巣サイズに対する一腹生産頭数の遺伝的回帰係数は0.55頭/1cm3であった。 雄の生体精巣サイズおよび精巣重量の遺伝率は中程度の大きさであり、選抜前に純系を用いて求めた推定値より低い値であった。雌の形質の遺伝率は全般に低く推定され、負の推定値が得られた形質もあった。一腹生産頭数では中程度の値であったが、排卵数では低い値が得られた。生体精巣サイズと排卵数との遺伝相関は父娘平均と半きょうだい平均を用いると高い正の相関であった。精巣重量と一腹産子数および排卵数との間には中程度ないし高い遺伝相関が得られた。 3)ランドレース種、大ヨークシャー種、デュロック種および梅山豚について若齢期の精巣重量を調査した。31～94日齢の範囲では、日齢および体重に対する精巣重量の回帰は、欧米種間では差がなく、精巣重量は直線的に増加したが、梅山豚では2次曲線的に増加した。精巣重量比体重値は日齢に対して、欧米種ではほぼ横ばいに推移したが、梅山豚では直線的に増加した。体重および日齢で補正した精巣重量は梅山豚が最も大きく、次いで、大ヨークシャー種、ランドレース種、デュロック種の順番であった。雌の一腹産子数および一腹離乳頭数では、梅山豚がもっとも多く、デュロック種が最も少なく、ランドレース種と大ヨークシャー種との間に差はなかった。 大ヨークシャー種では、およそ9週齢時における精巣重量は左右平均で12gであり、左右合計精巣重量の比体重値は0.1%であった。分散の父成分から推定した遺伝率は、精巣重量では0.70と高かったが、その比体重値では0.10と低かった。精巣摘出時の生体精巣サイズと精巣重量との間には遺伝相関0.77、表型相関0.82の強い関係がみられた。 大ヨークシャー種とバークシャー種においては、雄子豚の若齢期の精巣重量比体重値とその母の一腹産子数との間に正の表型相関係数が得られたが、その値は小さかった。 4)精巣サイズ、排卵数と子宮容量による一腹産子数発現モデルを考え、その妥当性を検討した。排卵数と子宮容量の遺伝率をそれぞれ0.25と0.20とし、生体精巣サイズの遺伝率を0.20と0.30の2種類、生体精巣サイズと排卵数との遺伝相関を0.26と0.52の2種類を想定したとき、このモデルから作出されたシミュレーションデータの特性は実際の豚のパラメータとよく一致し、このモデルは妥当なものと考えられた。 一腹産子数発現モデルを用いて、世代当たり雄10頭、分娩雌60頭からなる閉鎖集団を構築し、3種類の雄の選抜法を比較するための選抜実験のシミュレーションプログラムを作成した。選抜法Iは、母の記録に基づく家系選抜、選抜法IIは、母の記録に基づく家系選抜と雄の生体精巣サイズに基づく家系内選抜の2段階選抜、選抜法IIIは、母の記録と個体の生体精巣サイズを含む選抜指数に基づく選抜である。いずれの場合も雌の選抜法は共通で、母の記録に基づく家系選抜とした。 遺伝パラメータの組み合わせ4種類と選抜法3種類の計12組み合わせについて、それぞれ10反復ずつ9世代の選抜を行った。生体精巣サイズと排卵数との遺伝相関が一定であれば、精巣サイズの遺伝率の違いは、選抜方法による一腹産子数の遺伝的改良量の差に影響しなかった。遺伝相関に関しては、遺伝相関が0.26では選抜方法による遺伝的改良量の違いはなかったが、0.52の場合には選抜法IIとIIIが選抜法Iを上回る改良量を示した。選抜法IIは選抜法IIIに比べ、排卵数と子宮容量の改良量の差が小さく、バランスの良い改良がおこなわれていた。

目次 緒論 / p1 第1章 ゴールデンハムスターの純系および交雑群における雄と雌の繁殖形質の間の関連性について / p8 　第1節 緒言 / p8 　第2節 材料および方法 / p10 　第3節 結果および考察 / p19 第2章 ゴールデンハムスター精巣サイズに対する選抜による選抜反応と雄の他の形質における相関反応について / p38 　第1節 緒言 / p38 　第2節 材料および方法 / p40 　第3節 結果および考察 / p47 第3章 ゴールデンハムスターの生体精巣サイズに対する選抜による雌形質における相関反応 / p58 　第1節 緒言 / p58 　第2節 材料および方法 / p59 　第3節 結果および考察 / p62 第4章 ゴールデンハムスター精巣サイズに対する選抜実験における各形質の遺伝率と遺伝相関 / p73 　第1節 緒言 / p73 　第2節 材料および方法 / p75 　第3節 結果および考察 / p83 第5章 豚における精巣サイズと雌の繁殖性との関連性 / p102 　第1節 緒言 / p102 　第2節 材料および方法 / p104 　第3節 結果および考察 / p109 第6章 豚における精巣サイズを考慮した繁殖性改良の育種計画の検討 / p121 　第1節 緒言 / p121 　第2節 モデルの構築 / p123 　第3節 結果および考察 / p132 第7章 総合考察 / p141 要約 / p148 謝辞 / p152 引用文献 / p153