日本の林業を支えるヒノキ・スギ・コウヨウザンの染色体レベルのゲノム解読に成功! 〜巨大なゲノムから読み解く針葉樹の進化と、林業を加速させる品種改良に期待〜

2026-08-10 かずさDNA研究所

ヒノキ、スギ、コウヨウザンという重要な針葉樹3種について、かずさDNA研究所、森林総合研究所林木育種センター、九州大学の共同研究グループが、巨大なゲノムを染色体レベルで高精度に解読した。ゲノムサイズはヒノキ約87億、スギ約96億、コウヨウザン約134億塩基対に達する。比較解析から、11本の染色体のうち3本でDNA配列の並び順が入れ替わっていることが判明し、3種が分岐・進化してきた過程を理解する手掛かりとなった。さらに、解読されたゲノム情報は、成長性や材質などに優れた個体を苗木段階でDNA情報から選抜する技術の基盤となる。数十年を要する林木の品種改良を効率化し、将来の林業の生産性向上や新たな造林樹種の活用につながることが期待される。

<関連情報>

ヒノキ科3種の染色体スケールゲノムアセンブリから推測される染色体進化と種分化 Chromosomal evolution and speciation inferred from chromosome-scale genome assemblies in three Cupressaceae species

Kenta Shirasaw,Yuta B Aoyagi,Kentaro Mishima,Hideki Hirakawa,Tomonori Hirao

DNA Research  Published:04 August 2026

DOI:https://doi.org/10.1093/dnares/dsag010

Abstract

Chromosome-scale genome assemblies in gymnosperms have lagged behind those of angiosperms, likely due to their large genomes. Coniferous tree species, which belong to the gymnosperms, are important resources for wood production in the forestry industry. To elucidate the evolution and speciation of these species and establish genome resources for breeding, we integrated draft assemblies with optical and genetic mapping to construct chromosome-scale genomes for Japanese cypress (Chamaecyparis obtusa, 8.7 Gb), Japanese cedar (Cryptomeria japonica, 9.6 Gb), and Chinese fir (Cunninghamia lanceolata, 13.4 Gb). Additionally, we assembled and annotated their chloroplast and mitochondrial genomes. Comparative analysis of the nuclear genomes revealed that while synteny is largely conserved, distinct translocations and inversions occurred in chromosomes 2, 6, and 9. Notably, the significantly larger genome of Cu. lanceolata was associated with frequent tandem gene duplications rather than transposon expansion. These findings suggest that chromosomal rearrangements and segmental duplications played key roles in the divergence of these species. The genomic resources presented here including chromosome-scale sequences, gene annotations, and genetic maps will facilitate advanced conifer genetics and accelerate forest tree breeding programmes.

1301林業
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