2017年3月22日
国連によると、世界の人口は2050年までに97億人に増加すると予測されています。都市化や気候変動などのトレンドにより、作物の栽培や家畜の畜産が行える場所が制限されているため、水中で栽培できる食糧供給を最大化することは、持続可能なタンパク質源を何百万人にもたらすための重要な要素です。Cindy Lawley、PhD、市場開発担当シニアマネージャーが、イルミナのテクノロジーが水産管理と水産養殖、そして私たちが“アクアゲノミクス”と呼んでいるものを含むアプリケーションにどのように使用されているかを説明します。
商業漁業はどうでしょうか？ イルミナのテクノロジーはどのように作用しますか？
商業漁業には、海洋または淡水中の野生の魚介類が含まれます。持続可能にするには、捕獲量が動物の自然生殖能力を超えないように慎重に管理する必要があります。野生の漁業の集団を正確に調査することは難しいため、これは困難です。
今日、カリフォルニア海洋漁業調査共同研究（CalCOFI）などの漁業管理プログラムでは、ネットを使用して、固定の季節のステーションで魚群れ（幼虫）の集団をサンプリングしています。幼虫を種ごとに同定してカウントし、データを使用して成人集団のサイズを外挿します。課題は、訓練を受けた専門家が従来の視覚的手法を用いて特定できるのは、魚眼プランクトンの一部のみです。
DNAバーコーディングアプローチを使用して、次世代シーケンス（NGS）は、魚の卵子と幼虫をより迅速かつ正確に同定し、より多くのサンプルを処理して、魚のコミュニティのより完全な説明を漁業管理に含めることを可能にします。
イルミナのテクノロジーは、成魚の起源を特定して管理を改善するためにも使用できます。例えば、キングサーモンなどの太平洋のサルモニドからのゲノム情報は、魚を特定の産卵の流れや原産地のハッチャリーまで遡るのに役立ちます。この情報は、漁業をハッチェリーの個人で補完する効果を理解するために使用できます。また、ストリーム管理のベストプラクティスを知らせるフィードバックメカニズムも提供できます。
養殖魚や魚介類はどうでしょうか？ イルミナのテクノロジーはこれらの市場に役立つか？
肉の品質、急速な成長、病気への耐性に関して最も好ましい特性を自然に示している動物は、動物の飼育において高く評価されています。魚の養殖作業も例外ではありません。水産養殖で育種に用いられる魚であるBoodstockは、1匹の動物が同様の好ましい特性を持つ100万人を超える子を産む可能性があるため、特に重要です。水産養殖における最善の育種候補を特定するためのゲノミクスの使用は、まだ初期段階にありますが、そうすることで、魚の養殖をより持続可能で収益性の高いものにすることが期待できます。ゲノム選択として知られるこの手法は、ウシや豚のような価値の高い動物で十分に確立されています。
個々の魚の価値は牛や豚の価値に近いものではありませんが、ブロイドストックファミリーの価値は非常に高く、ブロイドストックにゲノムツールを使用することは大きな期待を抱いています。ゲノム選択の利点には、複数の形質を同時に選択できるだけでなく、何世代にもわたって持続する多様なブロイドストックを維持できる点があります。
今日、エビ、エビ、ティラピア、サーモン、カキ、海藻、およびスズキは、一般的に養殖されており、遺伝的に特徴付けられており、より持続可能で収益性の高い種となるための強力なイニシアチブがあるため、これらの種には最大のチャンスが見られます。
このためにどのようなイルミナ製品を使用していますか？
シーケンスは、アクアゲノミクスにおいてさまざまな方法で使用されています。これには、新しい水生生物種のde novoアセンブリ、遺伝的バリアント（一塩基多型、またはSNP）の発見、バリアントと関心のある形質間の関連性の発見、および特定の生物種または集団内の多様性の解析が含まれます。シーケンスは、前述の漁業管理や集団研究などのメタゲノミクスアプリケーションにも使用することができます。多様性の大部分を捕捉する重要なSNPが、トレーサビリティとゲノム選択のために同定されると、シーケンスによるジェノタイピングは、ハイスループットな方法でサンプルをスクリーニングするための強力なアプローチを提供します。
イルミナのマイクロアレイは、シーケンスによるジェノタイピング、特に多数のサンプルを検査するための費用対効果の高い代替品です。イルミナは、お客様やコンソーシアムと協力して、お客様が定義したコンテンツでカスタムアレイ製品を開発し、製品開発を合理化し、現場を前進させます。
イルミナは最近、オーストラリアのジェームズクック大学の研究者と協力し、現在市販されている新しいShrimpLD BeadChipのコンテンツを特定しました。アレイには、家系および家系の検証検査、ゲノム選択、ゲノムワイド関連検査で使用するためのコンテンツが含まれています。
画像 © James R Wilkinson/SIO-CalCOFI
