ジャガイモの遺伝子が半分になるかも

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  • author Ryan F. Mandelbaum - Gizmodo US
  • [原文]
  • 塚本 紺
ジャガイモの遺伝子が半分になるかも
Image: Shutterstock

実際に半分にするのは大変そうですが。

ニンジン、りんご、どんな食べ物であれ長年の品種改良の結果、今の我々の食卓に上がる形になっているわけです。しかし改良された品質をキープしながら改善するために同系交配を繰り返すと、抵抗力や繁殖力が低下するなどの問題(近交弱勢)が発生します。

ジャガイモの場合は、皆さんご存知の通り、切った種芋を植えることで栽培しますから、言ってみればクローンを栽培している状態です。しかし、ジャガイモのゲノムには突然変異が多く存在しています。変異の結果、成長が遅くなったり、寿命が短くなったりという影響が現れることがあります。そんな中、中国の科学者たちがこういった近交弱勢から来る悪影響を軽減しながら栽培できる方法を研究し、いくつかの発見をしているんです。

ジャガイモは同じ種類のゲノムを4セット持っている

自宅に買って置いてあるジャガイモから芽が生えることがありますが、農家たちがジャガイモを栽培する方法もこれと同じです。切った種芋から生えてくる芽を育てて新しいジャガイモを作る、という具合に。このようにクローンを栽培することを繰り返すと、害のある遺伝上の突然変異もゲノムに残ってしまいます。しかし植物にはこれに対抗する機能も備わっています。ジャガイモの場合は、ほとんどの種が同質四倍体です。同じ種類のゲノムを4セットを持っているため、1つに悪質な突然変異が起きたとしても、他の3つが従来通り機能できる可能性があるのです。

特にジャガイモの場合は、種から栽培するよりも種芋を植えて増やすほうが多く栽培できると考えられており、同じジャガイモのクローンを増やすという形をとっています。

四倍体のジャガイモは品種改良が難しい

しかし四倍体のジャガイモにも問題点があります。彼らの複雑なゲノムの中には異なる遺伝子の組み合わせが隠されていることになり、これが有性生殖のプロセスを通されたときに、生まれた新しい世代の個体が、親の世代よりも個体として弱い性質を持つことが2016年の論文で主張されたのです。これは種を選抜して育種することで新しいジャガイモを作るということが困難になることを意味します。

2016年にウィスコンシン大学マディソン校でのミーティングに参加した科学者たちは新しい考えを提唱しました。それはジャガイモを四倍体ではなく二倍体(同じゲノムを2組持つ)として再発明するというものです。これによって種を選抜して育種し(その後、同系交配を行なう)て、他の作物と同様、色・形・手触りといった性質をコントロールしやすくすることが可能になるとのこと。

ジャガイモの遺伝子を半分にするのもわりと大変

複数の科学者チームがこの二倍体のジャガイモを実現するために現在、取り組んでいます。しかし二倍体のジャガイモを作ると、四倍体のときは現れなかったそれまでの同系交配による影響が表に現れることになると考えられます。

最新の論文では、中国とシンガポールの科学者たちから成るチームがDNAシークエンシングの後に34万4831の突然変異の可能性を特定したと報告されています。そのうち半分は珍しいものであり、27%はジャガイモの祖先となる植物であるSolanum candolleanumに既に存在していたものでした。有害な突然変異の中には成長停止や生殖機能の衰えから植物の死までさまざまな影響を持つものが含まれていました。

科学誌「Nature Genetics」に発表された論文によると、この新しい研究は2つの重要な目的を持っています。1つは新しい二倍体のジャガイモ種開発の基盤となること。もう1つはジャガイモの栄養繁殖のようにクローンによる繁殖を何年も続けることが種自体の健康にどのような影響を持つのか、という点の理解を深めることです。

実現すればジャガイモ栽培にとって革命的

この新しい二倍体のジャガイモは近いウチにお目にかかれるのでしょうか。取り組んでいる複数の国からの科学者たちのチームは、これがもしも実現されればジャガイモ栽培にとって革命的になると考えているようです。これによって選抜育種、ハイブリッド育種、遺伝子編集といった技術のメリットが高まるからです。もちろんさまざまな課題は立ち上がってくるでしょう。農家の栽培方法も大きく変わるでしょう。また遺伝子組み換えが行なわれたジャガイモは買わないとマクドナルドが二度拒否しているように、新しい栽培方法や種に対する抵抗も出てくると考えられます。

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