小出陽平 白眉センター特定助教（現?北海道大学助教）、奥本裕 農学研究科教授、金澤章 北海道大学准教授、福田善通 国立研究開発法人国際農林水産業研究センター主任研究員らの研究グループは、突然変異育種法を用いて、イネの種（しゅ）の壁を構成する遺伝子を人為的に改変することに成功しました。
本研究成果は、2018年2月14日に米国科学アカデミー紀要（Proceedings of National Academy of Sciences of the United States of America）に掲載されました。
研究者からのコメント
今回の研究では、突然変异育种法により雑种不稔（ふねん）に関与する遗伝子の机能を改変し、不稔が生じない変异体を得ることに成功しました。イネにおいて雑种不稔は、ある种の植物と别の种の植物が交わらないようにする障壁、すなわち「种の壁」として働いているため、种の壁を部分的に取り除くことに成功したと言えます。
今后、本手法を用いて他の遗伝子についても変异体を得ることで、アフリカイネがもつ有用遗伝子をアジアイネの品种改良に利用することが容易になると考えられます。
本研究成果のポイント
- イネの品种改良を妨げる「雑种の种（たね）を稔（みの）らせない」遗伝子の机能を、突然変异の诱発により改変
- イネの雑种の种を稔らせない性质（雑种不稔性）に関わる新たな遗伝子を同定
- 异种间交配の障害を取り除くことで、新たなイネ品种の育成に期待
概要
イネには日本人の主食であるアジアイネの他に、アフリカイネという种が存在します。このアフリカイネは、アジアイネが持たない、高温などの不良环境に対する耐性を与える有用な遗伝子を持っており、品种育成への利用が望まれています。しかし、アジアイネとアフリカイネの交配によってできた雑种植物には种子が稔らず、子孙を得ることができません。この现象は「雑种不稔」と呼ばれ、アフリカイネを品种改良に利用することを妨げています。
本研究グループは、雑种不稔の原因の一つである S1 遗伝子座に着目し、突然変异を诱発することにより、 S1 遗伝子座による雑种不稔が生じない変异体を得ることに成功しました。この変异体を调べることにより、 S1 遗伝子座は、ペプチダーゼ様ドメイン保持タンパク质と呼ばれるタンパク质を作り出す SSP 遗伝子などの复数の遗伝子で构成されていることが明らかになりました。また、 SSP 遗伝子はアジアイネには存在しておらず、ユニークな进化を経ていることが示唆されました。
今后、この変异体を用いることで、アフリカイネとアジアイネの异种间交配を利用した新たなイネ品种が育成されることが期待されます。
図：アジアイネ（上）、アジアイネとアフリカイネの雑种（中）、アフリカイネ（下）。雑种は籾はあるが稔らない。
详しい研究内容について
书誌情报
【顿翱滨】
Yohei Koide, Atsushi Ogino, Takanori Yoshikawa, Yuki Kitashima, Nozomi Saito, Yoshitaka Kanaoka, Kazumitsu Onishi, Yoshihiro Yoshitake, Takuji Tsukiyama, Hiroki Saito, Masayoshi Teraishi, Yoshiyuki Yamagata, Aiko Uemura, Hiroki Takagi, Yoriko Hayashi, Tomoko Abe, Yoshimichi Fukuta, Yutaka Okumoto and Akira Kanazawa (2018). Lineage-specific gene acquisition or loss is involved in interspecific hybrid sterility in rice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 115(9), E1955-E1962.
