日本家禽学会誌， :‑，Copyright Ⓒ 2022, Japan Poultry Science Association≪研究ノート≫ロードアイランドレッドにおいて遅羽性遺伝子と連鎖する一塩基多型
佐藤慎一1・大竹1

剛1・稲生

哲2・小島孝敏1

独立行政法人家畜改良センター，福島県西白河郡西郷村大字小田倉字小田倉原 1 961‑8511
2
独立行政法人家畜改良センター岡崎牧場，愛知県岡崎市大柳町字栗沢 1‑1 444‑3161

本研究では，家畜改良センター岡崎牧場のロードアイランドレッドの羽性を遅羽性（ ）に固定することを目的として，羽性遺伝子と連鎖する一塩基多型（SNP）の検出を試みた。
サンプルは遅羽性（ ）と速羽性（ ＋）が混在するロードアイランドレッド集団を利用した。近年，遅羽性（ ）遺伝
子は Z 染色体上に存在するプロラクチン受容体遺伝子（
伝子（

：

）と

遺

）の不完全重複内の部分的断片と関連することが明らかになっている。そこで，本研究では部分的断片の結合部位（ジャンクションサイト，JS）と羽性との関係を調査した。次に，羽性遺伝子と連鎖する SNP を検出するために，不完全重複の外側に位置するのエクソン配列を調べた。さらに，検出した SNP で遺伝子型を確認した雄と雌を交配して後代鶏を作出し，それらの羽性，JS の有無および検出した SNP の遺伝子型を確認した。
その結果，表現型で遅羽性と判定した全羽で JS の存在を確認した。関連領域の多型探索の結果，のエクソン 5で JS と完全に連鎖する SNP（c.684C > T）を検出した。遅羽性の雄は T/T と T/C，雌は T/－，速羽性の雄は C/C，雌は C/－であった。次に，T/C の雄と T/－および C/－の雌を交配して羽性を確認し，遅羽性のすべての後代鶏で JS の存在を確認した。また，後代鶏において，遅羽性の雄は T/T および T/C，雌は T/－，速羽性の雄は C/C，雌は C/－を示した。雄親から C アレルを受け継いだ後代鶏の雌が速羽性となったことから，T/C をもつ雄親は＋合体（

レッドの羽性を遺伝子レベルで分離することが可能であり，雄では＋遺伝子のヘテロ接）であることが明らかになった。以上のことから，本研究で検出した c.684C > T は，ロードアイランド
遺伝子のホモ接合体（）とヘテロ接合体（）を分離できるため，遅羽性を効率よく選抜できる分子マーカーになり得ると考えられた。

キーワード：ロードアイランドレッド，羽性，雌雄鑑別，遅羽性遺伝子，SNP
──────────────────────────

緒が挿入された領域（OR：Occupied repeat）と言が挿入されていない領域（UR：Unoccupied repeat）の重複配列からなることを報告した。

ニワトリの雌雄を分離する方法として，Z 染色体上の遅羽性遺伝子に連鎖した領域（URa）と＋遺（ ）遺伝子によって支配されている羽性を利用した鑑別手法が伝子に連鎖した領域のうち URa と相同な領域（URb）では塩基ある。この特徴として，遅羽性は速羽性に対して顕性であり，雄配列が異なるため，その配列の違いをもとに遅羽性と速羽性を分を速羽性（ ＋/

けることが可能となり，さらに雄の＋），雌を遅羽性（－）にして交配すると，遺伝子のホモ型とヘテロ＋），雌が速羽性（ ＋ / －）とな型を分離することに成功している（Smith and Levin, 1991；Iraqi

り，簡易に雌雄鑑別が可能となる（Warren, 1925）。現在では，

and Smith, 1994；野田ら，2006；中村ら，2009）。一方，稀にでこの遺伝様式を用いて，卵用鶏や肉用鶏の実用鶏種が作出されてはあるが，遅羽性系統から速羽性の雌雛が出現する復帰突然変

いる。

異，

産まれる雛は雄が遅羽性（を含む速羽性のニワトリ，URb 配列を有する遅羽性のこれまで，羽性を判別するために表現型だけでなく分子生物学

ニワトリなど，これまでの研究結果と矛盾する個体が確認されて的手法との関連が調べられてきた。内在性のウイルス遺伝子いる（Levin and Smith, 1990；Smith and Levin, 1991；Boulliouと遺 伝 子 と の 関 連 が 報 告 さ れ（Bacon., 1992；Tixier-Boichard., 1988），2011）。つまり，の挿入を調べることで遅羽性と速羽性の判別が可能になった（ 中 村 ら，2002）。Levin and Smith（1990） は，.,性を完全に分離できないことも報告されている。

遺伝子は2022 年 4 月 6 日受付，2022 年 6 月 3 日受理
連絡者：佐藤慎一〒961‑8511 福島県西白河郡西郷村大字小田倉字小田倉原 1
Tel : 0248‑25‑2243
Fax : 0248‑25‑3990
E-mail : s1sato@nlbc.go.jp., 1994；Nakamuraの挿入および UR の塩基配列の差異で羽分子生物学の進歩により，Z 染色体上の羽性遺伝子の詳細は明らかになりつつある。Elferink.（2008）はて，プロラクチン受容体遺伝子（
と

J29

：

遺伝子（
の 部 分 的 重 複（（遺伝子におい）と））の不完全重複内に，の部分的重複）が結合したジャンクションサイト（JS）の存在を明日 本 家 禽 学 会 誌

59 巻

J 2 号（2022）

がプロラクチンに対すの雌雄を交配して生まれた後代鶏のうち，家系情報をもとに選別る機能的な受容体として発現しており，遅羽性に関連する候補遺

した雄 11 羽，雌 66 羽を調査した。供試鶏の羽性は 7 日齢に確認

伝子である可能性を報告した。Okamura

し，血液は 60〜80 週齢時に採取した。本研究は家畜改良センらかにした。Bu子が（2013）は.（2019）はを発現させることによって遺伝の機能を弱めて，

2． JS の確認

胎仔期の羽の発育を阻害する可能性を示唆した。一方，Zhao（2016）は遅羽性と速羽性の雛でな る こ と か ら，とゲノム DNA は Easy-DNATM gDNA Purification Kit（Invitrogen,の発現量が有意に異が 羽 性 に 対 す る 候 補 遺 伝 子 で あ り，の融合遺伝子（/）も遅羽Carlsbad, CA, USA）を用いて血液から抽出した。供試鶏の伝子を確認するために，と遺が結合した JS を増幅するためのプライマーを作成した（表 1）。PCR は BIOTAQTM

性の雛における候補遺伝子であることを示した。Takenouchi.（2018）はターの動物実験委員会の承認を受けて実施した。

をもたない遅羽性品種を確認し，調査した遅HS（Bioline, Taunton, MA, USA）を利用し，PCR 反応はゲノム

羽性の 13 品種はすべて JS を保有することを報告した。これらのDNA を 25 ng， 各 プ ラ イ マ ー を 6.25 pmol，MgCl2 を 2 mM，ことから，遅羽性にはdNTP を各 0.2 mM，1×反応バッファー，BIOTAQTM HS DNAとが関与しており，遅羽性を遺伝子レベルで調べる手段として JS を確認することが望

Polymerase を 0.5 U， 合 計 15 µ で 行 っ た。PCR の 条 件 は 94 ℃

ましいと考えられる。

10 分間ののち，95℃ 30 秒の熱変性，60℃ 30 秒のアニーリング，

家畜改良センター岡崎牧場で保有するロードアイランドレッド

72℃ 30 秒の伸長反応を 35 サイクル行い，最後に 72℃で 5 分と集団は遅羽性と速羽性を有することを確認している。本研究でした。PCR 産物はエチジウムブロマイド入りの 2% アガロース

は，まず遅羽性のロードアイランドレッドにおける JS の有無をゲルで電気泳動を行い，PCR 産物の有無で JS を確認した。

確認した。次にロードアイランドレッドでは先行研究において羽3． 羽性を分離する SNP の検出性を分離する変異の報告がないため，羽性遺伝子と連鎖する一塩羽性遺伝子と連鎖する SNP を検出するために，不完全重複の基多型（SNP）を調べた。さらに，検出した SNP でホモ接合体（）とヘテロ接合体（

遺伝子の外側に位置するニワトリ＋（Gene ID：427435，Ensembl：）を分離できるか

ENSGALG00010014805） の う ち，SNP 情 報 の 公 開 さ れ て い たを明らかにするために，家系情報をもとに羽性と遺伝子型との関

5 ヶ所のエクソン（5，10，12，16，24）を増幅するプライマー係を調査した。

を作成した（図 1，表 1）。供試サンプルは遅羽性と速羽性を確認した個体のゲノム DNA を抽出した。PCR は KOD FX（Toyobo,

材 料 と 方 法

Osaka, Japan）を利用し，PCR 反応はゲノム DNA を 25 ng，各

1． 供試鶏および羽性の確認

プライマーを 6.25 pmol，dNTP を各 0.4 mM，1×PCR バッファー，

家畜改良センター岡崎牧場で飼養するロードアイランドレッド

KOD FX DNA Polymerase を 0.25 U，合計 15 µ で行った。PCR（2019 年鶏，2020 年鶏）を供試した。2019 年鶏は後代採取に利の条件は 94℃ 2 分間の熱変性，55℃ 30 秒のアニーリング，68℃

用した育種群の雄 77 羽，雌 391 羽とし，2020 年鶏は 2019 年鶏30 秒の伸長反応を 35 サイクル行う条件で増幅した。PCR 産物は

図 1． 羽性遺伝子の構造と JS および調査 SNP 領域の位置：速羽性遺伝子， ：遅羽性遺伝子，：，：，JS：ジャンク
ションサイト，UR：Unoccupied repeat，OR：Occupied repeat，：内在性のウイルス遺伝子。 遺伝子では部分的に断片化した遺伝子（と）が結合した JS が存在する。調査 SNP 領域はプライマーを設計した 5 か所のエクソンを示す。

J30

佐藤ら：羽性遺伝子型判定
表 1． JS の確認および SNP 探索に利用したプライマー配列
Primer name
JS* ampliﬁcation
SPEF2-int4-f
PRLR-ex14-r3

Primerlocation

Product size
（bp）

SPEF2 intron 4
PRLR exon 14

200

intron 4
intron 5
intron 9
intron 10
intron 11
intron 12
intron 15
intron 16
intron 23
intron 24

390

Primer sequence（5′‑3′）
TCAGACTAGGGCTAGCATTT
AGCCTCCTATGTTTGCCTATSPEF2 exon ampliﬁcation
SPEF2-ex5-f
AAAATGAAGACAACAAGCCTCASPEF2-ex5-r
AAAAACTAACCTTTTCCAAATTCASPEF2-ex10-f
TTTGGTTTCACTGTTCTCAGATG
SPEF2-ex10-r
TGAAAAGAAAATGCATGTCAAA
SPEF2-ex12-f
TTCCTTCACATGTTGTAATGCTG
SPEF2-ex12-r
TCACTTGAAGATGAACCTCGAA
SPEF2-ex16-f
CACTGTTTTGATCATGATGCTGT
SPEF2-ex16-r
TCTTCATATTTGCCTCACATCAASPEF2-ex24-f
GCAAATAGCATTCTCATTCTCTTG
SPEF2-ex24-r
CCTACATGCATCCTGAATGG

394
398
486
372

* JS：ジャンクションサイト

エチジウムブロマイド入りの 2％アガロースゲルで電気泳動し

表 2． ロードアイランドレッドにおける羽性および JS の確認て 確 認 し た。 こ れ ら の PCR 産 物 は，3130xl Genetic Analyzer（Applied Biosystems, Foster City, CA, USA）によって，BigDye
Terminator v.3.1 cycle sequencing kit（Applied Biosystems）を

表現型

性

羽数

JS*

遅羽性

雄
雌

76
372

＋
＋

速羽性

雄
雌

1
19

－
－

利用したダイレクトシーケンス法で塩基配列を決定し，SNP を検出した。
4． 羽性判別 SNP における後代鶏の遺伝子型判定* JS：ジャンクションサイト，PCR で増幅あり：＋，増幅なし：－

上記で検出した羽性判別 SNP で遺伝子型を判定した 2019 年鶏のうち，＋遺伝子のヘテロ接合体（）が予測された 14 羽を雄親として後代鶏を作出し，それらの羽性と遺伝子型を調査し表 3． ロードアイランドレッドにおける c.684C > T の遺伝子型判定た。後代鶏の JS の有無および羽性判別 SNP の遺伝子型判定は前述した方法で行った。

結

遺伝子型*

果

1． JS の確認
2019 年鶏のふ化後 7 日齢における羽性および JS の判定結果を
表 2 に示した。遅羽性と判定された雄 76 羽，雌 372 羽は，すべて JS が検出された。速羽性と判定された雄 1 羽と雌 19 羽は JSが検出されなかった。
2． 羽性を分離する SNP の検出

表現型

性

羽数

T/T
（T/－）

T/C

C/C
（C/－）

遅羽性

雄
雌

76
372

62
372

14

0
0

速羽性

雄
雌

1
19

0
0

0

1
19

* 雄：T/T, T/C, C/C，雌：T/－, C/－

表 2 で羽性を判定した雄と雌で，不完全重複の外側に位置するのエクソン 5，エクソン 10，エクソン 12，エクソン 16＋

およびエクソン 24 の配列を確認した（図 1）。その結果，エクソ

子のヘテロ接合体（

ン 5 において JS と完全に連鎖する SNP（c.684C > T）を検出し－の雌 35 羽および C/－の雌 6 羽と交配し，77 羽の後代鶏を得た。この遺伝子型を確認した結果，遅羽性の雄 62 羽が T/T，14

た。後代鶏の羽性は，遅羽性の雄が 10 羽，雌が 38 羽であり，速羽が T/C，雌 372 羽はすべて T/－を示し，速羽性の雄は C/C，羽性の雄が 1 羽，雌が 28 羽であった。遅羽性の雄と雌はすべて

雌は C/－を示した（表 3）。

JS が検出された。c.684C > T において，遅羽性の雄は T/T およ

3． 羽性判別 SNP における後代鶏の遺伝子型判定

び T/C，雌は T/－を示し，速羽性の雄は C/C，雌は C/－を示

2019 年鶏の雌雄を交配して作出した後代鶏の羽性，JS の有無
および c.684C > T の遺伝子型判定結果を表 4 に示した。

）が予測された T/C の雄 14 羽は T/した。雄親から C アレルを受け継いだ後代鶏の雌が速羽性となっ遺伝たことから，遺伝子型が T/C の雄は，J31遺伝子のヘテロ接合体

日 本 家 禽 学 会 誌

59 巻

J 2 号（2022）

表 4． ロードアイランドレッドにおける羽性，JS の確認，c.684C > T の遺伝子型判定
遺伝子型**
世代

性

羽数

JS*

T/T
（T/－）

T/C

C/C
（C/－）

雄

14

＋

0

14

0

雌

41

＋
－

35
0

遅羽性

雄
雌

10
38

＋
＋

5
38

5

0
0

速羽性

雄
雌

1
28

－
－

0
0

0

1
28

羽性

親

後代

0
6

* JS：ジャンクションサイト，PCR で増幅あり：＋，増幅なし：－** 雄：T/T, T/C, C/C，雌：T/－, C/－＋（

イランドレッドでは不完全重複配列の外側に存在する SNP で羽）であることが明らかになった。

考性を分離できると考えられた。

察

c.684C > T において，遅羽性の雄の遺伝子型は，T/T と T/Cを示した（表 3）。JS の存在を確認するだけでは，遅羽性のホモ

本研究では，ロードアイランドレッドを遺伝子レベルで遅羽性接合体（に固定するために，羽性と不完全重複の結合部位（JS）との関係
Elferink.（2008）が Z 染色体における）を分離することがで＋きないため，T/C を示した雄が性を確認し，羽性遺伝子と連鎖する SNP の検出を試みた。

＋）とヘテロ接合体（であることを確認できれ遺伝子の構造をば，遅羽性の雄の効率的な選抜につながる。そこで，遺伝子型が明らかにして以来，遅羽性の発現には不完全重複を形成する

T/C の雄と T/－および C/－の雌を交配して後代鶏を作出した。

とZhaoの関与が報告されてきた（Bu., 2016；Okamura（2018）は遅羽性の発現に., 2013；., 2019）。Takenouchi

その結果，後代鶏は遅羽性と速羽性を示した（表 4）。親世代か.

ら C アレルを受け継いだ後代鶏の雌 28 羽はすべて速羽性を示しではなく JS が必要であることをたことから，C アレルは＋遺伝子と完全に連鎖しており，遺伝＋報告し，遅羽性のニワトリを検出する分子マーカーとして JS の子型が T/C の雄はヘテロ接合体（

利用を推奨した。これらのことから，本研究でも遅羽性を確認すになった。この事実から，c.684C > T はロードアイランドレッ

るために JS の有無を調べた。その結果，ふ化後 7 日齢に遅羽性

ドの遅羽性個体を効率よく選抜するための有力な SNP になり得と判定された個体はすべて JS を保有しており（表 2），ロードア

ると考えられた。

イランドレッドは JS の有無で羽性を判別することが可能であっ）であることが明らか

ロードアイランドレッドを雌系として利用した地鶏は数多く作た。

出されている（全国地鶏・銘柄鶏ガイドブック，2017）。また，

白色レグホーンや名古屋種では，UR における塩基配列の差異

家畜改良センター岡崎牧場で育種改良されているロードアイラン

で 羽 性 を 判 別 す る 手 法 が 報 告 さ れ て き た（Smith and Levin,ドレッドは，卵肉兼用種である「岡崎おうはん」の雌系として利1991；Iraqi and Smith, 1994； 野 田 ら，2006； 中 村 ら，2009）。

用される。これらの地鶏や卵肉兼用種において，雄を速羽性（ ＋しかし，これまでロードアイランドレッドの羽性を判別する変異/は報告されていない。本研究では，事前に遅羽性と速羽性のローで交配した場合，後代鶏の雄は遅羽性（＋＋）の品種，雌を遅羽性（－）のロードアイランドレッド＋），雌は速羽性

ドアイランドレッドにおける UR の塩基配列を比較したが，羽性（を判別する SNP を検出することができなかった（データ未発表）。

結果から，ロードアイランドレッドの羽性は c.684C > T で判別

そこで羽性遺伝子領域に存在するのエク可能であるため，ロードアイランドレッドの利用を検討している

遺伝子の不完全重複内に存関係者には有益な情報である。ただし，地鶏や卵肉兼用種の交配のエクソン配列を PCR で増幅するに利用されるロードアイランドレッドは，全国各地で独自に育種場合，UR に連鎖するエクソンと OR に連鎖するエクソンの両方改良されているものもあり，遺伝的多様性をもつことが予測されの増幅が予測され（図 1），UR 側と OR 側の配列を判別することる（全国地鶏・銘柄鶏ガイドブック，2017）。また，これまでのは難しいと考えられた。そのため，本研究では不完全重複の外側研究において表現型は同じ羽性でも，品種間，系統間で羽性判別

ソン配列比較を試みた。ただし，
在する

に位置する

および

および

のエクソン配列を比較した（図 1）。本研究で検出した c.684C > T は，のエクソン 5 に存在し，遅羽性/ －）となり，羽性による雌雄鑑別が可能となる。本研究のに利用可能な UR の塩基配列は異なることが報告されている（Smith and Levin, 1991； 中 村 ら，2009；Kansaku., 2011；では T/T，T/C，T/－を示し，速羽性では C/C，C/－を示した

Zhang（表 3）。雌では羽性と遺伝子型が完全に一致しており，ロードア

遺伝子型を判定する際には，品種，系統ごとに羽性と関連する変J32., 2018）。そのため，DNA レベルで羽性判定や遅羽性佐藤ら：羽性遺伝子型判定Science, 11：2017‑2026. 1990.
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異を確認する必要がある。したがって，今後は c.684C > T がロードアイランドレッドの他の系統あるいは他の品種でも利用可
能かを調べる必要があるだろう。
以上の結果から，本研究で検出した c.684C > T は羽性遺伝子と完全に連鎖しており，ロードアイランドレッドの羽性を遺伝子レベルで分離することが可能となった。さらに遅羽性の雄のと＋を分離できることから，遅羽性を効率よく選抜できる分子マーカーになり得ると考えられる。

謝

辞本研究を進めるにあたり，羽性判別，血液サンプルの収集に尽力頂きました家畜改良センター岡崎牧場の関係者に深く感謝の意を表します。

引

用

文

献

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J33

日 本 家 禽 学 会 誌

59 巻

J 2 号（2022）

A Single-Nucleotide Polymorphism Linked to the Late-Feathering
Gene in Rhode Island Red Chickens
Shin-ichi Sato1, Tsuyoshi Ohtake1, Satoshi Inou2 and Takatoshi Kojima1
1
2

National Livestock Breeding Center, Nishigo, Fukushima 961‑8511, Japan

National Livestock Breeding Center Okazaki Station, Okazaki, Aichi 444‑3161, Japan

Late feathering (LF) and early feathering (EF) phenotypes are used to identify the sex at hatching. The LF gene K
on the Z chromosome is closely linked to the junction site (JS) of fragments of the prolactin receptor (PRLR) andsperm flagellar protein 2 (SPEF2) genes, and JS has been used as a marker for identifying LF chickens. In this study,
we investigated the effects of presence and absence of JS in Rhode Island Red chickens kept at the National Livestock
Breeding Center Okazaki Station, and we assessed single-nucleotide polymorphisms (SNPs) linked to the K gene. JS
was amplified through polymerase chain reaction (PCR), and PCR products were observed in all LF but not in EF
Rhode Island Red chickens. SPEF2 exons were investigated in LF and EF chickens, and sequence analysis revealed
that a synonymous SNP (c.684C > T) in SPEF2 was linked to the feathering phenotype and that LF corresponded to T/
T and T/C genotypes in males and to the T/－ genotype in females, whereas EF corresponded to the C/C genotype inmales and to C/－ in females. We thus confirmed that this polymorphism is a marker to distinguish K/K males fromK/k＋ males in LF Rhode Island Red chickens. Therefore, the c.684C > T polymorphism can be used for selecting
feathering phenotypes in Rhode Island Red chickens.
(Japanese Journal of Poultry Science, 59 : J29-J34, 2022)
Key words : Rhode Island Red, feathering phenotype, sexing, late-feathering gene, SNP

J34