遺伝学：ジャガイモの野生種および栽培種のゲノムの進化と多様性
Nature 606, 7914 doi: 10.1038/s41586-022-04822-x
ジャガイモ（Solanum tuberosum L.）は世界で最も重要な非穀類の食用作物であり、商業的に栽培されている品種の大部分はヘテロ接合性の高い四倍体である。真性種子に基づく二倍体雑種の育種における進歩は、ジャガイモの今後の育種と生産に大変革をもたらす可能性がある。これまでのところ、ジャガイモの野生種および栽培されている在来種のゲノムの進化や多様性を調べた研究は比較的少なく、そうした多様性のジャガイモ育種への活用は限定的である。今回我々は、塊茎を形成するクレードであるナス属（Solanum）Petota節を代表する、24の野生系統および20の栽培系統からなる計44系統の高品質な二倍体ジャガイモゲノムに加え、近縁のEtuberosum節の2種のゲノムのアセンブリを行った。その結果、系統ゲノミクス的な関係には広範な不一致が見られ、ジャガイモの進化の複雑性が示唆された。また、ジャガイモゲノムは、近縁な種子繁殖ナス科作物と比較した場合、病害抵抗性遺伝子のレパートリーを大幅に拡大させたことが分かり、これは、塊茎に基づく繁殖戦略がジャガイモゲノムの進化に及ぼした影響を示している。我々は、塊茎のアイデンティティーを決定して移動性の塊茎形成誘導シグナルSP6Aと相互作用する1つの転写因子を見いだした。さらに我々は、56万1433の信頼性の高い構造バリアントを特定し、大規模な逆位のマップを構築した。このマップは、例えば、塊茎のカロテノイド含有量と関連付けられた5.8 Mbの逆位のように、近交系を改良し、リンケージドラッグを防ぐための手掛かりになる。この研究は、雑種ジャガイモの育種を加速し、世界的な主食作物としてのジャガイモの進化と生物学的性質についての我々の理解を深めるだろう。
