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タマネギの品種改良に新技術―DNA分析により苗の段階で選別が可能に:農業・食品産業技術総合研究機構

(2022年9月26日発表)

 (国)農業・食品産業技術総合研究機構などの共同研究グループは9月26日、タマネギの品種改良を効率的に行える「DNA多型(たけい)分析手法」と呼ぶ新技術を開発したと発表した。タマネギはゲノムのサイズが大きいためDNA分析がこれまで難しかったが、その壁を破ることに成功した。苗の段階でタマネギの選別が行えるようになる可能性があり、新品種の早期育成に役立つことが期待される。

 生物の遺伝情報は、4種類の塩基からできているDNA(デオキシリボ核酸)と呼ばれる核酸に書き込まれていて、DNAに含まれる全遺伝情報のことをゲノムという。同じ種であればゲノムの塩基配列はほとんど同じだが、個体によって僅(わず)かに違う。

 DNA多型とは、その遺伝子の個体差のこと。

 今回、農研機構は、効率的にタマネギのDNA多型を見分ける技術を、東北大学、山口大学、かずさDNA研究所、京都産業大学、龍谷大学、国立遺伝学研究所と共同で開発することに成功した。

 病気に強い、収量が多いといった優れた野菜を選び出すには、たくさんの種類の栽培と選択を繰り返す必要があり多くの労力と長い時間を要することから、その解決策として現在ゲノム上の特定の位置のDNA多型を検出し、有用な形質(性質や特徴)を持つ個体を苗の段階で判別できるようにすることを目指す「選抜マーカー」と呼ばれる技術の開発がさかんに進められている。

 ところが、タマネギは、ゲノムサイズが野菜の中でも最大級で、その大きさはトマトの実に16倍にもなるためトマトなどで使われている手法を使うのが難しいという問題を抱えている。このため、タマネギの効率的なDNA分析法はまだ確立されておらず、国内生産量が野菜の中で第3位に位置するにもかかわらず選抜マーカーの研究は遅れている。

 選抜マーカーを開発するには、先ず染色体全体のDNA多型を調べて目的とする形質と関連するDNA多型の位置を特定する必要がある。それには、膨大な情報の処理が必要だが、今回研究グループは一度に大量のDNA配列を解読できる次世代シーケンサーを使うことによってその壁を突破、従来法では1個体、1DNA多型ごとに行っていた分析を全個体一度にまとめて一括処理できるようにし、実験では192個体を一度に分析し、分析にかかる日数を従来法の2分の1以下、かかる費用を3分の1以下にできることを実証した。

 2022年の1月から6月までのタマネギの価格は、通常時の2倍以上に高騰した。このため国産タマネギの増産が求められているが、「この技術はタマネギの選抜マーカーの開発を飛躍的に高め、育種の効率化と新品種の早期育成に貢献することが期待できる」と農研機構は話している。