古代の穀物がパン用小麦の弾力性を高める遺伝的秘密を解き明かす

Jun 25, 2023

KAUST 主導のチームは、歴史的に穀物栽培発祥の地の 1 つとして中東の評判を築き上げています。最初の完全なゲノムマップを編集しましたアインコーンとして知られる古代の穀物。

52 億文字の長さの配列は、さまざまな小麦種の進化的起源を知る手がかりとなります。 これは、農家や作物育種家が耐病性が強化され、収量が増加し、耐寒性が向上したパン小麦品種を開発するのに役立つ可能性がある。

「アインコーンの遺伝的多様性と進化の歴史を理解することで、研究者は将来の育種活動や、より回復力と栄養価の高い小麦品種の開発にその可能性を活用できるようになりました」と、この研究の筆頭著者の一人で元博士課程の学生であるハニン・アーメド氏は言う。カウストで。

アインコーンは世界最古の栽培穀物の一つで、その起源は1万年以上前に遡り、中東の肥沃な地域で栽培が始まりました。 Triticum monococcum として知られるアインコーンは、その独特の風味と数多くの栄養上の利点が高く評価され、現在でも消費されています。 しかし、パン用小麦の人気が急上昇するにつれて、数千年にわたって世界の食糧生産におけるその重要性は徐々に低下してきました。

パン用小麦の品種は一般に収量が高く、大規模な商業農業にとって経済的に実行可能です。 しかし、野生の同類に比べて、現代のパンコムギは遺伝的多様性が減少しており、多くの育種家は現在、気候変動や新たな病気の脅威に直面して既存の作物がどのようにやっていくのかを懸念している。

アインコーンに入ります。 古代の穀物はより大きな遺伝子プールを維持してきたため、世界中で増え続ける人口を養うことができるパン小麦の開発に必要な遺伝的秘密を保持している可能性があります。

これらの秘密を解明するために、KAUST の Simon Krattinger と Jesse Poland が率いるチームは、DNA 配列決定技術を組み合わせて導入し、野生種と家畜種の両方のアインコーン品種に対して高品質のゲノム アセンブリを作成しました。

研究者らはこれまで、小麦の進化は、異なる小麦種の混合が限られた定常的なプロセスであると想定していた。 しかし、クラッティンガー氏によれば、「私たちのゲノム分析は、小麦の歴史がはるかに複雑で、異なる小麦種間の多くの混合と遺伝子流動を含んでいることを示している。」これは、今日に至るまで明らかなままである 2 つの密接に関連した種の間の DNA 混合につながります。

ヒトのゲノムにネアンデルタール人のいとこ由来の配列が含まれているのと同様に、現代のパン小麦のゲノムにもアインコーン DNA の残骸が散在しています。

実際、過去のアインコーン遺伝子の導入は、パン小麦が気候条件の変化に適応するのを助ける役割を果たした可能性があるとクラッティンガー氏は指摘する。 そして、歴史が何らかの兆候を示すとすれば、特に現代の分子誘導育種技術の助けを借りて、同じことが将来にも当てはまる可能性があります。

「私たちの研究室のリソースは、有益な遺伝子をアインコーンからパン小麦に正確に導入するのに役立ちます」とクラッティンガー氏は言います。

- このプレスリリースはもともとキング・アブドラ科学技術大学のウェブサイトに掲載されたものです。