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とうもろこしの生産量を高めるカギとなる遺伝子が見つかる

2019年06月11日

 華中農業大学が10日に明らかにしたところによると、同校の厳建兵教授が主導し、華大基因などが参加する科学研究チームは、熱帯とうもろこしゲノム及び高精度構造変異マップの構築に成功し、これらの情報を結びつけ粒の重さの自然変異に影響を及ぼすカギとなる遺伝子のクローンに初成功した。これは現時点で品質が最高の熱帯とうもろこし参考ゲノムであり、国際的に権威ある学術誌「Nature Genetics」に関連の研究成果が掲載された。科技日報が伝えた。

 高品質熱帯とうもろこしゲノムマップの構築は、熱帯とうもろこし優勢ストレス耐性のゲノム研究にとって重大な意義を持つ。同研究はまず熱帯小粒とうもろこし品種(SK)を材料とし、シーケンシング技術、Double Digestion光学マップなどを応用し、現時点で品質が最高のとうもろこし参考ゲノムを作り、4万3271の遺伝子を獲得した。後続の比較ゲノミクス分析に対して高品質の参考ゲノムと遺伝子集を提供した。研究者はさらにとうもろこし変異情報を使いとうもろこしの構造変異マップを作った。とうもろこしの重要農業性状関連遺伝子の測位に詳細な参考情報を提供した。

 生産量に直接影響するとうもろこしの粒の重さは、とうもろこし馴化・改良の過程における重要選択性状の一つだ。研究者は同プロジェクトにおいて、ZHENG58及びSKが構築した組換え近交系を使い、とうもろこしの1番染色体の粒の形と重さをコントロールするポイント(qHKW1)を特定した。その後これを長さ177Kbのゲノム範囲内に正確に位置づけ、同ポイントが所在する遺伝子「ZmBAM1d」を特定した。遺伝子発現実験により同遺伝子がとうもろこしの粒の重さをコントロールしていることを証明し、そして同遺伝子発現及びノックダウン実験においてその他の農業性状に対する影響を確認しなかった。これは同遺伝子がとうもろこしの品質改良の将来性を持ち、作物の生産量拡大に用いることができることを示している。

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