日本のビール大麦育種150年の歴史を探る

大麦は、食用、飼料、醸造麦芽の原料など、さまざまな用途を持つ主食作物です。 2,000 年前に中国と朝鮮半島から最初に広まり、1880 年代まで日本のすべてのオオムギ作物は人間の消費用に 6 列作られていました。 明治時代の文明開化の後、日本は独自の国内醸造業を立ち上げる必要がありました。 2 列のビール大麦品種は、成長するビール産業の原料を提供する遺伝資源として西洋から導入されました。 日本の厳しい気候や風土病に適応したビール大麦新品種の育種を開始。

最近、大麦黄色モザイクウイルス (BaYMV) が日本の大麦作物を壊滅させました。 日本の六条大麦品種のほとんどは、BaYMV に対して耐性または中程度の耐性を持っています。 残念ながら、新たに導入された西洋二条品種はこの病気に非常に敏感です。

イエローモザイク 5 (rym5) および rym3 に対する耐性遺伝子は、BaYMV に耐性のあるオオムギ品種の育種に日常的に使用されています。 このような品種は経済的に栽培に適しており、許容可能な麦芽品質を備えています。 しかし、BaYMV耐性二条麦芽大麦品種の集中的育種により、その遺伝的多様性が減少したのではないかという懸念が提起されている。

近縁な現代日本麦芽大麦品種「すかいゴールデン」と「さちほゴールデン」の多様性を評価するため、岡山大学資源植物研究所の武田真教授と同博士が研究を行った。 NODAIゲノム研究センター持田恵一科学の矢島俊介教授、東京農業大学食品農学、福島大学の高橋秀和博士、そして栃木県農業試験場博士。 生後 20 日の未熟な種子からの RNA を配列決定することによる一塩基多型 (SNP)。 彼らの結果 この研究はオンライン版「Reproduction Science」に掲載されました 2023 年 10 月 28 日。

RNA シーケンスは、完全な遺伝子発現プロファイルと SNP に関するゲノム規模のデータを迅速に取得する効率的な方法です。SNP は、集団間の疾患感受性の違いを説明できる DNA の 1 塩基の変異です。

彼らの分析により、これら 2 つの日本の品種は、麦芽の品質と BaYMV 耐性遺伝子に関連する独特で多様な特徴を持っていることが示されました。 注目すべきことに、研究者らは、2,419 個の Sukai Golden 特異的 SNP と 3,058 個の Sachiho Golden 特異的 SNP を発見しました。これは、2 つの参照品種のゲノム配列と比較して、高い SNP 数です。

彼らの発見について、教授はこう語った。 武田教授はさらに、「この研究は、2つの高品質な現代品種のゲノムに、日本の大麦発達の重要な痕跡を刻み込んだ。日本のビール大麦の育種は、150年前に西洋産の高品質なビール大麦の導入とともに始まった。高温多湿な日本の気候」と付け加えた。 「また、土壌伝染性のウイルス病が日本に適したビール大麦の開発を妨げた。」彼らはそうでした。西洋のビール大麦品種は必然的にウイルス病に強い東アジアの大麦と交雑する必要がありました。耐性と麦芽の品質はより困難でした。

「スカイゴールデン」では、3Hの長腕にBaYMV耐性遺伝子rym5が、2Hの長腕にアントシアニン欠損遺伝子Ant2の2つのSNPクラスターがそれぞれ検出された。

同様に、「はがねむき」の耐性遺伝子rym3も5Hの近位領域にマッピングされた。 2 つの現代の麦芽品種の祖先のハプロタイプ分析により、この特定のライム 3 遺伝子が「爽快ゴールデン」と「幸穂ゴールデン」に独立して導入されていることがわかりました。

2 つの日本の麦芽大麦エリート品種の未熟種子トランスクリプトームのこの研究は、種子の品質と BaYMV に対する耐性を改善するための重要な洞察を提供する可能性があります。 したがって、Prof. 武田氏は「頻繁な戻し交配と集中的な大麦栽培により、日本の厳しい農業環境に適応できたことがわかっています。このようにして、高品質な現代日本のビール大麦栽培が過去150年にわたって発展し、集中的な努力のおかげで」と結論付けました。公的ブリーダーと民間ブリーダーの協力は、将来に向けてまだ進化し続けています。」

要約すると、この研究は、オオムギ耐性遺伝子が多様なウイルス株に対して無効になるのを防ぐ長期的な効果的な対策を提案する上で、オオムギ研究の重要な役割を強調している。 植物遺伝学者は、限られた抗ウイルス遺伝資源を持続的に利用するための効果的な戦略を考案する必要があります。

岡山大学について

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Webサイト： https://www.okayama-u.ac.jp/index_e.html

岡山大学竹田真教授について

岡山大学資源植物科学研究所の武田真教授が、岡山大学で博士号を取得されました。 1992年に京都大学を卒業。 教授武田氏の研究対象には、植物遺伝学と遺伝学、農業科学、形態学、種子の品質が含まれます。 日本植物生理学会会員、日本育種学会会員。 彼は国内外の評判の高い出版物に 100 以上の研究論文を執筆しています。