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スーパー作物キヌアの多様性を解明―世界の温帯地域に適した系統など明らかに:国際農林水産業研究センター/京都大学/理化学研究所ほか

(2020年10月14日発表)

 (国)国際農林水産業研究センターは10月14日、京都大学、(国)理化学研究所、鳥取大学、(株)アクトリーと共同で南米が原産のスーパー作物キヌアの多様性を解明し世界の温帯地域での栽培に適している系統を明らかにすると共に、海水と同程度の塩分を含む塩水でも発芽する系統があることを見つけたと発表した。キヌアの持つ高い環境適応性や優れた栄養特性を支える分子メカニズムを解明していく道が拓けたという。 

 研究は、(国)科学技術振興機構、(独)国際協力機構と連携して行った。

 キヌアは、ボリビアからペルーにかけての高原などが産地の一年草でヒエやアワなどの仲間に入る雑穀の一種。一つの房に大きさが数ミリ程度の小さな粒状の種子が数多く実り、インカ文明の時代には「穀物の母」と呼ばれてトウモロコシと同様に貴重な食料として栽培されていた。

 現在キヌアの栽培は原産国のボリビアなどの南米諸国はもとより世界中に拡がっているといわれ、炭水化物の他必須アミノ酸やミネラル、ビタミンなどをバランス良く豊富に含み栄養価が高いことからスーパー作物と呼ばれている。

 しかし、キヌアは一つの花に雄しべと雌しべとを持っている両性花(りょうせいか)であるために交雑しやすい性質があり、遺伝子レベルの解析が難しく分子メカニズムの研究は進んでいない。

 国連は「飢餓をゼロに」を目指して進めているSDGs(持続可能な開発目標)で開発途上国の農業生産能力の向上を求めており、それに応えキヌアを品種改良していく上から遺伝子の全体像を解明することが急務となっている。研究グループはSDGsが掲げる飢餓の撲滅実現に向けての基盤として世界中の主要なキヌア品種を網羅した系統コレクションを作って今回の研究を行った。

 その結果、遺伝子型による解析から世界のキヌアが北部高地型、南部高地型、低地型の3種類の遺伝子背景を持つ系統に分類できることが判明。北部高地型は主にペルー側のティティカカ湖周辺の高原地帯に、南部高地型は主にボリビア南部の高原地帯に、低地型はチリ南部を中心に作られていることが分かった。

 そして、種子1,000粒の重さや背丈、開花までの日数などの解析から日本など世界の温帯地域の栽培に適しているのは低地型に属する系統であることを見つけた。

 また、南部高地系統と低地系統のキヌア種子は、ほぼ海水に相当する食塩濃度の塩水でも発芽することを示し北部高地系統の種子より強い塩耐性を持っていることが分かったという。