養殖育種におけるエピジェネティクス

エピジェネティクスは、DNA配列そのものに変化がないにもかかわらず、遺伝子発現(どの遺伝子が活性化または不活性化されるか)に生じる遺伝可能な変化を研究する分野です。これは、動物が経験する環境条件、特に初期発生段階で影響を受ける可能性のあるDNAとその関連タンパク質への化学修飾によって引き起こされ、一部の記録されたケースでは、次世代に部分的に伝達されることもあります。これは、従来の育種価推定やゲノム選抜が基づいている直接的な遺伝的継承とは異なる、追加の生物学的継承の層です。養殖に関連するエピジェネティックな効果として記録されているものには、初期の幼生または胚発生中に経験する温度やその他の環境条件が、その後の成長性能、ストレス耐性、そして一部の種では性決定の結果に影響を与えることが含まれます。これらの発見は、初期段階の飼育条件が、その特定の発生期間中の直接的かつ即座に観察可能な効果を超えて、永続的な性能結果をもたらす可能性があるため、孵化場および稚魚飼育管理プロトコルに実用的な意味を持ちます。この研究分野は、確立されたゲノム選抜ツールと比較して、商業的な育種意思決定において成熟度が低く、直接的な行動につながりにくい状態です。なぜなら、エピジェネティックな効果を確実に測定および予測し、さらに重要なこととして、それらの遺伝率と世代間の整合性を評価することは、遺伝子マーカーベースの予測よりも科学的に複雑だからです。これは、養殖における現在のエピジェネティクス研究のほとんどが、ゲノム選抜の確立された商業的応用と比較できるような、成熟した直接展開可能なエピジェネティック選抜ツールを育種プログラムに提供する段階にはまだ至っておらず、主に調査段階にあることを意味します。現在活発に研究されている将来の潜在的な実用化には、エピジェネティックマーカーを、その結果がまだ観察できない段階で、その後の性能やストレス耐性を予測する早期バイオマーカーとして使用すること、そして、有益なエピジェネティックプログラミングを誘発するために、初期飼育環境条件を意図的に管理すること(このアプローチは発生プログラミングと呼ばれることもあります)が含まれます。これが検証されれば、従来の遺伝的改良戦略を非遺伝的に補完するものとなる可能性があります。

養殖育種におけるエピジェネティクス
写真: USFWS Mountain Prairie / Wikimedia Commons, Public domain

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