森林総合研究所森林バイオ研究センターと農研機構、横浜市立大学で構成する研究チームは、世界で初めてスギのゲノム編集技術を開発した(8月31日に発表)。狙った遺伝子だけを改変でき、品種改良期間の大幅な短縮化などが可能になる。
林木の品種改良には交配と優良系統の選抜が必要で、次世代の品種を開発するのに10~20年の長期間を要する。また、交配結果が目的どおりにならず、「最後は神頼み」(関係者)となる一面もある。
ゲノムとは、遺伝子(gene)と染色体(chromosome)を組み合わせた用語で、DNAの全遺伝情報を指す。ゲノム編集技術を林木に応用できれば品種改良が画期的に進むとみられていた。
「CRISPR/Cas9」を適用、“針葉樹の壁”を突破
研究チームが開発したスギのゲノム編集技術では、2020年にノーベル化学賞を受賞した「CPISPR/Cas9」(クリスパー・キャスナイン)の技術を適用した。ゲノム編集をピンポイントで行えるのが最大の特長だ。
「CPISPR/Cas9」を用いた林木のゲノム編集技術は、2015年に広葉樹のポプラで確立された。スギについても取り組んだが、広葉樹(被子植物)と針葉樹(裸子植物)では遺伝子系統が異なるため適用の壁が高かった。研究チームは、スギの葉緑素合成に関わる遺伝子を標的にしてゲノム編集を行い、「葉が白くなる」という期待どおりの形質改変を起こすことに成功した。今後は、優良系統のスギに無花粉化の形質を与えるなど応用範囲を広げていくことが計画されている。
七里吉彦・森林バイオ研究センター主任研究員の話「スギのゲノム編集技術を開発でき、品種改良の可能性が大きく広がった。同じ針葉樹であるヒノキなど他の主要樹種にも応用していきたい」
(2021年8月31日取材)
(トップ画像=野生型のスギ個体(左)とゲノム編集により黄緑になった個体)
『林政ニュース』編集部
1994年の創刊から31年目に突入! 皆様の手となり足となり、最新の耳寄り情報をお届けしてまいります。