小さなトマト「マイクロトム」の変化の軌跡 ~遺伝子型の比較と高精度全ゲノム解読から品種改良へ~

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2024-07-19 かずさDNA研究所

かずさDNA研究所、筑波大学、大阪公立大学、国際農林水産業研究センターは共同で、小さなトマト「マイクロトム」の全ゲノムを高精度に解読しました。

マイクロトムは、アメリカで観賞用として開発されたトマトで、非常に小さく、種を播いてから3~4ヵ月で次の世代の種子を取ることができることから、研究用のモデル品種として使われています。
これまでの研究から、マイクロトムには遺伝的に異なるいくつかの系統があることが分かっていましたが、世界に広がった経路や、表現型や遺伝子型の違いについての研究報告はありませんでした。そこでまず、アメリカ、フランス、ブラジルと日本の3つの研究機関から6系統のマイクロトム【写真】を集めて、かずさDNA研究所が維持してきたマイクロトムの全ゲノムを解読するとともに、6系統の遺伝的な違いや、植物体の形や果実の大きさなどの違いを明らかにしました。【論文(1)】。

さらに、筑波大学が維持してきたマイクロトムの全ゲノムを新たに解読しました。特に、このゲノム解析には、最新のDNA分析技術を利用したため、従来の技術では読み取ることが難しかったゲノム領域の塩基配列を、ほぼ完全に読み取ることができました【論文(2)】。

今回明らかになった高精度なゲノム情報を利用することで、トマトをはじめとする野菜類の新たな品種の育成や遺伝学の研究がより速く進むことが期待されます。筑波大学などが開発し、世界初のゲノム編集食品として販売されている高GABA含有トマト「シシリアンルージュ・ハイギャバ」も、マイクロトムの研究成果から生み出されたトマトです。

研究成果は国際学術雑誌 DNA ResearchPlant Biotechnologyで、それぞれ6月4日(火)と7月19日(金)にオンライン公開されました。本研究は、(公財)かずさDNA研究所、イノベーション創出強化研究推進事業JPJ007097、JSPS科研費(22H02321、22H05172、22H05181) の研究助成を受けたものです。

論文(1)
タイトル:Genomic variation across distribution of Micro-Tom, a model cultivar of tomato (Solanum lycopersicum)
著者:Hideki Nagasaki, Kenta Shirasawa, Ken Hoshikawa, Sachiko Isobe, Hiroshi Ezura, Koh Aoki, Hideki Hirakawa
掲載誌:DNA Research
DOI: 10.1093/dnares/dsae016

論文(2)
タイトル:Near-complete genome assembly of tomato (Solanum lycopersicum) cultivar Micro-Tom
著者:Kenta Shirasawa, Tohru Ariizumi
掲載誌:Plant Biotechnology
DOI: 10.5511/plantbiotechnology.24.0522a

詳細はリリース資料をご覧ください。

小さなトマト「マイクロトム」の変化の軌跡 ~遺伝子型の比較と高精度全ゲノム解読から品種改良へ~

1202農芸化学
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