穂発芽について

種子の眠り（休眠）が浅くて母体上で発芽してしまう「穂発芽」という現象が収量低下をもたらして世界的に問題になっています。特にコムギに代表される穀物類とアブラナ科野菜では穂発芽の被害は深刻で、収量減や採種性の著しい低下をもたらします。しかしながら、穂発芽の原因遺伝子の正体や穂発芽の発生メカニズムの詳細はほとんど解っていません。

モデル植物シロイヌナズナを用いた穂発芽発生メカニズムの解明

穂発芽の克服に向けて、まずは、モデル植物シロイヌナズナを用いて種子休眠の獲得と発芽のメカニズムの分子遺伝学解析を進めています。遺伝子導入が容易で、変異体を用いた遺伝学的手法が用いることができるメリットを最大限に活用して、ゲノム編集などの最先端の手法を用い、休眠獲得と発芽の調節に関わる新規制御経路を明らかにして、これらの遺伝子の変異の組み合わせで穂発芽の生じる原因を解き明かしています。私たちはすでに。世界に先駆けて、穂発芽性を示すシロイヌナズナの多重変異体の作出に成功しています。

アブラナ科野菜の穂発芽原因遺伝子の同定と育種への応用

穂発芽性を示す、キャベツおよびハクサイの栽培品種の穂発芽原因遺伝子を、シロイヌナズナの基礎研究で得られた知見に加え、穂発芽品種と非穂発芽品種間での次世代シーケンサーを用いた比較ゲノム遺伝解析で解き明かそうとしています。原因遺伝子が解れば、その野生型対立遺伝子は穂発芽抵抗性遺伝子として機能すると予想されます。この遺伝子を交配育種で活用することで穂発芽性の品種を非穂発性の品種に改良することが可能になると考えて社会実装に向けて研究を進めています。