Research press release

【植物科学】重要作物キヌアのゲノム塩基配列が改良に役立つ可能性

Nature

Plant sciences: Quinoa genome may help improve important crop

キヌア(Chenopodium quinoa)の質の高い参照ゲノムが初めて組み立てられたことを報告する論文が、今週掲載される。この新たな情報資源は、キヌアの遺伝的改良と育種活動に役立ち、世界的な食料安全保障を増強できる可能性がある。

キヌアは、栄養価が高く、グルテンを含まず、血糖指数の低い作物で、そこに含まれる必須アミノ酸と繊維、脂肪、炭水化物、ビタミン、ミネラルが絶妙のバランスを保っており、幅広い環境条件で成長する。しかし、キヌアは、作物として十分に活用されておらず、全世界での生産量を増やすためにはキヌアの農業形質を改良する育種活動が必要とされる。

今回、Mark Testerの研究チームは、チリ沿岸地帯に生息する品種のキヌアと別の数種のアカザ属植物のゲノムの塩基配列を解読し、キヌアの遺伝的多様性の特徴を解析し、そのゲノムの進化を解明した。またこのゲノムデータの解析によって、サポニンの産生を調節する1つの遺伝子を同定した。サポニンはキヌアの種子を覆う苦味分子で、キヌアを食べる前に洗い流しておかなければならない。Testerたちは、今回の研究で同定された遺伝的マーカーを利用して、サポニンの含有量が減った苦味のないキヌアや甘いキヌアの商業品種を開発できる可能性があるという考えを示している。そしてTesterたちは、増え続ける世界人口のための食料安全保障を増強する目的でキヌアの遺伝的改良を加速させる上で今回の研究で得られた新知見が基盤になると結論づけた。

The first high-quality reference genome for quinoa is published online this week in Nature. The new resource will assist genetic improvement and breeding strategy efforts for quinoa, with the potential to enhance global food security.

Quinoa (Chenopodium quinoa) is a highly nutritious, gluten-free, low-glycaemic-index crop that contains an excellent balance of essential amino acids, fibre, fats, carbohydrates, vitamins and minerals, and is also able to grow under a wide range of environmental conditions. However, quinoa is still an underutilized crop and breeding efforts to improve its agronomic traits are required to expand its worldwide production.

Mark Tester and colleagues sequenced the genome of a Chilean coastal variety of quinoa along with the genomes of additional Chenopodium species to characterize quinoa’s genetic diversity and understand the evolution of its genome. The authors further analysed the genomic data to identify a gene that regulates the production of saponins, a bitter-tasting molecule that is found in the quinoa seed shell, which must be removed before human consumption. The authors suggest that the genetic markers that they identify may be used to develop non-bitter or sweet commercial varieties of quinoa with reduced saponin levels. They conclude that the findings provide the foundation for accelerating the genetic improvement of quinoa, with the objective of enhancing global food security for a growing world population.

doi: 10.1038/nature21370

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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