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【農学部】オオムギのゲノム多様性の大規模解読に成功 ～品種改良のための複雑なDNA情報の活用が可能に～
オオムギ遺伝資源
NEWS RELEASE【No.40】
かずさDNA研究所が参画した国際研究グループは、最新のロングリード技術によってオオムギの高精度なゲノム解読を行い、ビールの醸造や病害抵抗性に関わる遺伝子などの構造が品種間で変化していることを明らかにしました。
オオムギのゲノム配列は約５０億塩基対と巨大で、ヒトの１.７倍、イネの１３倍もあるため、高精度なゲノム配列を解読することは容易ではなく、世界中に保存されている多くの品種のゲノム配列と遺伝子配列を高精度に解読する技術の開発が待たれていました。
オオムギの国際コンソーシアムでは単一の品種の精密な塩基配列を基に、別の品種の配列を重ねることで、遺伝子同定や遺伝子鑑定技術を開発しました。さらに、２０種類の野生および栽培オオムギを個別に解読して、オオムギのDNA配列の大要を得る「パンジェノム(Pan Genome)」解析を行ってきました。今回の解析では、長いDNA配列を解読するための最新のロングリード技術を用いて、より多くの品種間のゲノム構造の違いを確認した結果、病害抵抗性、醸造品質、植物体の構造などに複数のほぼ同一の遺伝子が関わっていることが明確に示されました。さらに、遺伝子の数の変異がこれらの性質の品種間の違いの原因となっていることを確認しました。
本研究でのオオムギ遺伝資源【写真】の高精度解読によって、有用形質に関わる遺伝子の数や構造が性質を変化させていることが判明するほか、本研究の進展によって、オオムギの分子育種が可能となり、目的とする品種を効率よく開発する新たな育種技術の開発が期待されます。
この研究成果は、１１月１３日付（日本時間１４日午前１時）の英国科学雑誌「Nature」オンライン版に掲載されました。
論文名：Structural variation in the pangenome of wild and domesticated barley
邦文題名：「野生および栽培オオムギにおけるパンジェノムの構造変異」
掲載誌：Nature
DOI：10.1038/s41586-024-08187-1
著者：Murukarthick Jayakodi, Qiongxian Lu, Hélène Pidon, M. Timothy Rabanus-Wallace, Micha Bayer, Thomas Lux, Yu Guo, Benjamin Jaegle, Ana Badea, Wubishet Bekele, Gurcharn S. Brar, Katarzyna Braune, Boyke Bunk, Kenneth J. Chalmers, Brett Chapman, Morten Egevang Jørgensen, Jia-Wu Feng, Manuel Feser, Anne Fiebig, Heidrun Gundlach, Wenbin Guo, Georg Haberer, Mats Hansson, Axel Himmelbach, Iris Hoffie, Robert E. Hoffie, Haifei Hu, Sachiko Isobe, Patrick König, Sandip M. Kale, Nadia Kamal, Gabriel Keeble-Gagnère, Beat Keller, Manuela Knauft, Ravi Koppolu, Simon G. Krattinger, Jochen Kumlehn, Peter Langridge, Chengdao Li, Marina P. Marone, Andreas Maurer, Klaus F.X. Mayer, Michael Melzer, Gary J. Muehlbauer, Emiko Murozuka, Sudharsan Padmarasu, Dragan Perovic, Klaus Pillen, Pierre A. Pin, Curtis J. Pozniak, Luke Ramsay, Pai Rosager Pedas, Twan Rutten, Shun Sakuma, Kazuhiro Sato, Danuta Schüler, Thomas Schmutzer, Uwe Scholz, Miriam Schreiber, Kenta Shirasawa, Craig Simpson, Birgitte Skadhauge, Manuel Spannagl, Brian J. Steffenson, Hanne C. Thomsen, Josquin F. Tibbits, Martin Toft Simmelsgaard Nielsen, Corinna Trautewig, Dominique Vequaud, Cynthia Voss, Penghao Wang, Robbie Waugh, Sharon Westcott, Magnus Wohlfahrt Rasmussen, Runxuan Zhang, Xiao-Qi Zhang, Thomas Wicker, Christoph Dockter Martin Mascher & Nils Stein
全80名12か国、下線はかずさDNA研究所の著者
研究費：本研究は、（公財）かずさDNA研究所研究補助金、JST未来社会創造事業18076896、JSPS科研費(23H00333、22H05172、22H05181) の研究助成を受けたものです。
問い合わせ先
＜研究に関すること＞
摂南大学 農学部農業生産学科 教授
岡山大学 名誉教授
かずさDNA研究所 理事 先端研究開発部シーズ開拓研究室 特別客員研究員
佐藤 和弘（さとう かずひろ）
TEL：072-896-5329
E-mail：kazuhiro.sato@setsunan.ac.jp
＜報道に関すること＞
かずさDNA研究所 広報・教育支援グループ
TEL：0438-52-3930
E-mail：kdri-kouhou@kazusa.or.jp
