理研ら、米に含まれる代謝成分131個とそれに影響を与える遺伝子801個を同定

2012年2月10日 08時11分

理化学研究所(理研)と農業生物資源研究所(農生研)は2月8日、玄米に含まれる代謝成分を解析して検出した759個の代謝物の内で、新たに131個の代謝物の同定に成功し、同時に代謝成分に影響を与える801個の遺伝子も同定したと共同で発表した。

研究は理研植物科学研究センターメタボローム機能研究グループの斉藤和季グループディレクター、松田史生客員研究員らと農生研との共同研究グループによるもので、成果は英科学雑誌「The Plant Journal」に掲載された。

日本人の主食であるコメには、デンプンのほかにもさまざまな代謝成分が含まれている。

その中でも栄養成分や抗酸化成分などの有用代謝成分は、ヒトの日々の健康にも役立っていると考えられている次第だ。

さまざまなイネの品種には遺伝子に多くの自然変異があり、それが原因で有用代謝成分を多く含む形質を持つものがある。

そうした品種と食味の良い品種を交配すれば、有用代謝成分を多く含み、かつ食味が良いイネの新品種を作り出すことができるというわけだ。

しかし従来の品種改良法は、複数の品種を幾度も交配させ、目的の形質を持った品種を選び抜いていくため長期間を要することが難点だった。

短期間で効率的に目的の品種を作り出すためには、有用代謝成分を多く合成する遺伝子がイネゲノム上のどこにコードされているのかを特定する必要があるからである。

なお、イネゲノムとはイネのDNAに含まれる遺伝情報の全体のことで、日本を含む11の国・地域による国際協力体制で2004年に解読が完了した。

また、コメに含まれる代謝物の含有量は、遺伝的要因だけではなく、栽培時の気候や肥料条件などの環境的要因の影響も受けるのだが、その影響の大きさについてもよくわかっていない。

「量的形質」である代謝成分含有量は、複数の「量的形質座位(QTL)」に存在する遺伝子の変異が関与している。

量的形質とは、人間の身長や木に実る果実数のように、量として示される形質のことだ。

またQTLとは、量的形質に影響を与える染色体上の遺伝子の位置を指す。

QTLの原因遺伝子が存在する領域を推定すること(遺伝子マッピング)をQTL解析と呼び、実験系統群が必要となる。

このQTLが存在するイネゲノム上の部位を解析するには、実験用に特別に作成された「イネ系統群」とその遺伝型のデータが必要だ。

農業生物資源研究所では、これまで世界に先駆けてQTL解析のためのイネ実験系統群の作成、整備を行って多くの研究成果を挙げてきたが、今回はササニシキ/ハバタキ戻し交雑自殖系統群の玄米が解析に用いられた。…