岡山大学資源植物科学研究所の佐藤和広教授、農研機構（国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構）の安倍史高主任研究員らの共同研究グループは、コムギの特性の改良にゲノム編集技術を利用することで、収穫時期に雨に濡れても発芽しにくい（休眠が長い）植物体を短期間のうちに開発することに成功した。

図1 コムギとオオムギは共通の祖先から3百万年前ころに分かれたとされており、それぞれ7対の染色体からなる類似したゲノムを、コムギは3組、オオムギは1組持っている。オオムギの5番目の（5H）染色体には種子休眠を変えるQsd1（キューエスディーワン）があることがわかっていたが（○印）、コムギでは同じ祖先をもつ遺伝子配列に種子休眠を変える作用があることは知られていなかった（出典：岡山大学／農研機構）

ゲノム編集を用いてコムギの特性の改良に成功したのは国内初。オオムギの遺伝子情報でコムギの特性の改良ができることを示し、同じ役割をもつ3つの遺伝子全てを1年あまりで改変した。

図2 A、B、Dゲノムの遺伝子と変異したa、b、dをもつ個体の種子発芽の遅れ（休眠程度）（出典：岡山大学／農研機構）

複雑なゲノムを持つコムギの特性の改良のため、より単純なゲノムを持つオオムギで発見された遺伝子情報を役立てた。この手法は、他の植物種の遺伝子情報をもとに、コムギにおいて重複している遺伝子を一度に変えて新たな特性を生み出すための技術として注目されている。本研究成果は7月30日（米国東海岸時間午前11時）、「Cell Reports」電子版にも公開されている。

日本や北欧など収穫期に雨の多い地域では、休眠が短い品種などで、穂についたまま芽の出る穂発芽（ほはつが）が発生し、コムギの生産に大きな損害が出ていた。しかし、コムギの中には穂発芽耐性の改良に役立つような遺伝資源が少ない。本研究成果によって、オオムギなど近縁の植物の遺伝子情報を活用した効率的なコムギの品種開発の可能性が示されたことになる。

図3 A,B.Dゲノムに変異を持つ植物（左）の種子休眠による発芽の遅れ（出典：岡山大学／農研機構）

■論文情報
論文名：Genome-edited triple recessive mutation alters seed dormancy in wheat
邦文題名「ゲノム編集による三重変異でコムギの種子休眠が変わる」
掲載紙：Cell Reports
著者：Fumitaka Abe1, Emdadul Haque1, Hiroshi Hisano2, Tsuyoshi Tanaka1, Yoko Kamiya3, Masafumi Mikami4, Kanako Kawaura3, Masaki Endo4, Kazumitsu Onishi5, Takeshi Hayashi1 and Kazuhiro Sato2
所属
1
Institute of Crop Science, NARO, Tsukuba, 305-8518, Japan
農研機構次世代作物開発研究センター
2
Institute of Plant Science and Resources, Okayama University, Kurashiki, 710-0046, Japan
岡山大学資源植物科学研究所
3
Kihara Institute for Biological Research, Yokohama City University, Yokohama, 244-0813 Japan
横浜市立大学木原生物学研究所
4
Institute of Agrobiological Sciences, NARO, Tsukuba, 305-8602, Japan
農研機構生物機能利用研究部門
5
Department of Agro-Environmental Science, Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine, Obihiro, 080-8555, Japan
帯広畜産大学環境農学研究部門

＜参考URL＞
論文：Genome-Edited Triple-Recessive Mutation Alters Seed Dormancy in Wheat（Cell Reports）
＜ゲノム編集で迅速にコムギの特性を改良＞－収穫前の雨で発芽せず良質な小麦生産に向けて－｜岡山大学
農研機構