生産、生殖、健康における遺伝的基盤を解明

商業的農業アプリケーションにおいて理想とする形質を同定する育種と研究を支援します。

商業的農業

商業的農業におけるゲノムの応用は、形質スクリーニングのジェノタイピングに代表されるように、現在の農業、育種の現場で必要不可欠になりつつあります。イルミナのマイクロアレイおよび次世代シーケンス(NGS)テクノロジーは育種研究における動植物の遺伝的メリットの評価および予測をサポートし、選抜や健康に関する重要な決定に必要となる情報を提供します。

商業的農業におけるゲノムの価値

ゲノム情報は、選抜育種を含む、商業的農業アプリケーション向けの従来のスクリーニングの大半を置き換えてきました。特定の価値形質に関連する遺伝マーカーは、望ましい特徴をもつ家畜、作物を同定するための大規模なスクリーニングに活用することができます。このスクリーニングは、これまでの育種や繁殖技術では管理が難しい複数の遺伝的要因が関連する形質や、特定が難しい表現型に対して最適なアプローチです。集団を繰り返しスクリーニングすることで、望ましい形質をもつ集団を区分けし、育種ストックとして活用することが可能です。イルミナは、望ましい形質をもつ家畜と農産物のスクリーニングをサポートする、マイクロアレイおよびシーケンスを用いた包括的なソリューションを幅広く提供しています。

ゲノム選抜と商業的農業

次世代シーケンサーとジェノタイピングテクノロジーが動物育種に革新をもたらします。

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商業的農業アプリケーションとしての戻し交配の目的は、干ばつ耐性、高生産性、耐病性など、あるひとつの形質をドナーとなる親から子へ移すことです。イルミナのマイクロアレイやNGSを利用したマーカーアシストによる戻し交配では、簡単にスクリーニングできる遺伝的に関連のあるマーカーを用いて形質遺伝子の伝搬をモニターすることができます。これにより、戻し交配プログラムを大幅に迅速化し、商業的に価値の高い作物や家畜の上市までの時間を短縮することが可能です。

商業的農業におけるマーカーアシストによる戻し交配

動物の身元確認と家系鑑定は、世界の動物集団のバイオセキュリティにおいて必須です。イルミナのジェノタイピングプラットフォームでは動物を出産から追跡するのに必要なスピード、信頼性およびハイスループットが実現し、必要に応じて柔軟に反復検査を行えます。ジェノタイピングよるハイスループットは、特に大規模生産を必要とする商業的農業アプリケーションに有益です。

商業的農業におけるトレーサビリティ

近年動物集団において新規感染症が出現しており、こうした新規病原体の特定のために、これまでの診断手法以外のアプローチを考える大きなきっかけとなりました。スピードとコスト面での利点から、メタゲノム分野において次世代シーケンサーの活用が広がっており、サンプルのスクリーニング、病原体の迅速検出、感染症アウトブレイクの追跡が可能になりました。イルミナのNGSテクノロジーは、商業的農業分野における微生物解析と獣医学診断の不可欠なツールとなっています。

NGSによる食品由来病原体の追跡

MiSeqシステムにより、ラボでは農食品由来の病原体の検査および疫学調査を効率的に実施できました。

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遺伝マーカーは家畜において親子の関係を理解し、同定するために使用できます。マーカーがひとつだけでは決定的な結果をもたらすことが難しいかもしれませんが、複数のマーカーを使うことで同定率を向上することができます。複数世代の雄、雌が集団にいる系統交配の場合、マーカーの結果はブリーダーがもつ種馬/種牛や母親の知識と組み合わせて家系を同定します。

TruSeq Bovine Parentage Sequencing Panel

このパネルでは、さまざまな肉牛品種や乳牛品種の親子判定に加え、1回のアッセイでその他の遺伝病や経済形質のジェノタイピングも行うことができます。

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遺伝子組み換え生物(GMO)の分子的解析は、組換えの検出のために利用され、多くの国では規制によって必要とされています。次世代シーケンサーはシンプルであり一貫した結果をもたらすため、これまでの手法であったサザンブロットやPCR産物のシーケンスの優れた代替手法として注目を浴びています。全ゲノムをディープシーケンスすることで、挿入サイト数、各サイトのコピー数、挿入塩基および生来の配列のほか、世代の安定性も決定することができます。

商業的農業におけるGMOの解析
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