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植物遺伝学:メンデルのエンドウの遺伝子についてのゲノム的および遺伝学的な洞察

Nature 642, 8069 doi: 10.1038/s41586-025-08891-6

メンデルは、エンドウ(Pisum sativum)の7対の対照的な形質を詳細に研究し、遺伝の基本原理を確立した。今回我々は、これらの形質の根底にある遺伝的構造を調べ、特徴が明らかになっている4つのメンデル遺伝子について、メンデルが示した白花のa対立遺伝子のまれな復帰変異体など、これまで報告されていなかった対立遺伝子を明らかにした。我々は主に、いまだ特徴が明らかにされていない3形質に重点を置き、(1)クロロフィルシンターゼ遺伝子(ChlG)の上流の約100 kbのゲノム欠失が、遺伝子間転写融合産物の産生を介してクロロフィル生合成を阻害し、gp変異体の黄色のさや表現型を付与すること、(2)MYB遺伝子とその上流へのOgreエレメントの挿入がv対立遺伝子を、また、CLEペプチドをコードする遺伝子とインフレームの未成熟終止コドンがp対立遺伝子を説明し、これらは二次細胞壁の肥厚や木化を阻害して、内果皮のない可食さや表現型となること、(3)CIK-like共受容体キナーゼ遺伝子のエキソンの5 bp欠失と、遺伝的な修飾因子座位の組み合わせが、帯化した茎(fa)表現型と関連していることを見いだした。さらに我々は、葉腋の環状のアントシアニン色素沈着、種子サイズ、「半葉」形態など、さまざまな農業形質に関連する遺伝子や対立遺伝子の特徴を明らかにした。今回の研究は、基礎研究、生物学や遺伝学の教育、エンドウ育種の実践のための基盤を確立するものである。

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