Research press release

トウモロコシ品種のゲノムにおける配列多様体の大量同定

Nature Genetics

A crop of genetic variants in maize

世界中のさまざまなトウモロコシ品種についてリシーケンシングが行われ、その結果を報告する3編の論文が、今週、Nature Genetics(オンライン版)に掲載される。これらの研究では、大量の配列多様体が同定されており、今後、トウモロコシに関係する遺伝学者と育種家がさらなる収量増大を図るうえで役立つと考えられる。

重要な穀物の一つであるトウモロコシのゲノムは、ほぼヒトゲノムに匹敵するほど非常に大きく、多様性はヒトゲノムをかなり上回っている。このトウモロコシの極めて豊かなゲノム多様性の特徴を包括的に調べることは、技術的に大変難しかった。

今回、D Wareたちは、103系統のトウモロコシ(改良系統60、在来種23、野生近縁種19を含む)のリシーケンシングを行い、トウモロコシの姉妹属であるイースタンガマグラス(Tripsacum dactyloides)の塩基配列も得た。その結果、5千5百万個の一塩基多型が同定されたが、これは、トウモロコシの遺伝学と育種に関係するコミュニティーにとって大きな情報資源となる。一方、J Ross-Ibarraたちは、このデータセットを解析して、栽培化の初期に選択されたゲノム領域とその後のトウモロコシ在来種の改良の際に選択されたゲノム領域を同定した。また、野生種から現代のトウモロコシへの転換の際に選択されたと考えられる多数の遺伝子も同定された。

さらに、J Laiたちは、278系統のトウモロコシについてリシーケンシングを行った。そして、これらの多様なトウモロコシ系統にみられる配列多様性の特徴を包括的に調べ、トウモロコシの栽培化の際に選択のあったことを示す証拠が含まれる多数のゲノム領域を同定した。

Re-sequencing of diverse varieties of maize from around the world is reported by three studies published online this week in Nature Genetics. The studies identify millions of genetic variants that should be useful for maize geneticists and breeders to further improve crop yield.

Maize is an important cereal crop, but its genome is very large-about the size of the human genome-and substantially more diverse than the human genome. It has been technically challenging to comprehensively characterize the enormous wealth of genomic diversity present in this crop.

Doreen Ware and colleagues performed re-sequencing of 103 maize lines, including 60 improved maize lines, 23 maize landraces and 19 wild relatives of maize. They also generated sequence for a sister genus of maize, Tripsacum dactyloides (Eastern gamagrass). They identified 55 million single nucleotide polymorphisms, which is a large resource for the maize genetics and breeding community. Jeffrey Ross-Ibarra and colleagues analyzed this dataset to identify regions of the genome that were selected for during the initial phase of domestication, as well as subsequent improvement of maize landraces to modern maize. They identify a large number of genes that appear to have been selected for during the transformation of wild to modern maize.

Finally, Jinsheng Lai and colleagues performed re-sequencing of 278 maize lines. They performed comprehensive characterization of sequence variation present in these diverse maize lines, and identified a number of genetic regions that display evidence of selection during maize domestication.

doi: 10.1038/ng.2313

「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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