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たわわに実るイネ遺伝子発見

掲載日:2013年1月24日

たわわに実るイネ
(提供:東京大学)

東京大学大学院農学生命科学研究科の経塚淳子准教授や岡山大学、九州大学などの研究チームは、作物の収量増につながる遺伝子をイネから発見し、豊作にちなんで「TAWAWA1」 (遺伝子記号:TAW1)と命名した。TAW1遺伝子の働きが高まると穂につく花(コメになる)の数が増加し、働きが低下するとコメ数が減少する。TAW1遺伝子はイネ以外の作物にも存在しており、種子や果実を収穫する作物の収量増に広く利用できそうだという。

イネの穂では、「枝分かれ」(枝梗〈しこう〉と呼ばれる)後にすべての枝に花がつき、それぞれの花が1粒のコメになる。研究チームは、枝づくりが過剰な2種類の突然変異体を見つけた。異常の弱い変異体ではコメの数が増加し、もう1つの異常が強い変異体では枝づくりが無限に繰り返された。この突然変異の原因を調べたところ、優性に遺伝する同一の遺伝子によるものと分かった。

このTAW1遺伝子は、イネの成長初期から穂ができ始めるころまで、茎の先端にある「茎頂分裂組織」で働き、枝づくりから花づくりに転換する時点で働きを中止した。初めからTAW1遺伝子の働きが低下した変異体では枝分かれが少なく、従ってコメ数の少ない小さな穂がつくられた。

これらのことから、穂の枝分かれの程度が、TAW1遺伝子の働きの程度に依存して決定されることが分かった。TAW1遺伝子の働きがわずかに高まった変異体をコシヒカリと交配したところ、コシヒカリの1穂のコメ数が顕著に増加し、収量も増えた。食味には影響がなかったという。

今回の結果は、イネの成長過程で働きを制御することによって、そのまま収量増加に結びつくような遺伝子を発見したもので、「実用化に直結する点で意義深い」という。研究は、農林水産省新農業展開プロジェクト「イネの質的形質遺伝子の単離と機能解析」の支援を受けて行われた。研究論文は、1月8日発行の「米科学アカデミー紀要(Proceeding of the National Academy of Science USA)」に掲載された。

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