平成 25 年 9 月 27 日

記者会見のお知らせ（2013 年日本育種学会第 124 回秋季大会における発表課題）
１．発表日時：	
 平成 25 年 10 月 7 日（月曜）14：00～15：00	
 （本記者発表に関わる記事の解禁は、10 月 7 日の発表後 17：00 からとさせて頂きま
す）	
 
	
 
２．発表場所：東京大学弥生講堂アネックス・エンゼル研究棟講義室（別紙参照）	
 （東大農学部正門入って左	
 http://www.a.u-tokyo.ac.jp/yayoi/plan_annex.html）	
 	
 ３．出席者	
 日本育種学会幹事長	
  熊丸	
  敏博	
 
（九州大学・大学院農学研究院	
  附属遺伝子資源開発研究センター	  教授）	
 日本育種学会庶務幹事	
  岩田	
  洋佳	
 
（東京大学・大学院農学生命科学研究科	
 生産・環境生物学専攻	
 准教授）	 	  	
 ４．発表内容の紹介	
 	
  育種学は作物の品種改良の技術基盤とその理論を追究する学問領域です。日本育種学会（会員数約 2,000 名）は、その育種学に関する研究および技術の進歩、研究者の交流と協力、および知識の普及をはかることを目的として活動しています。	
 	
  本発表内容は 10 月 12 日（土曜）、13 日（日曜）に鹿児島大学（鹿児島県鹿児島市）
で行われる日本育種学会 2013 年秋季大会で発表予定のものです。合計 288 の講演課
題の中から選定された 5 課題について発表させていただきます。どうぞよろしくお願
いいたします。	
 	 発表タイトル：	 (1) 多収イネの光合成能力に貢献する遺伝子を特定	 (2) き の こ 栽 培 従 事 者 の 健 康 を 守 る 無 胞 子 性 品 種 を 育 成 す る の に 有 効 な 遺伝子 stpp1 を発見	 (3) 葉緑体のゲノムへ新しい遺伝子を導入することで、鉄分豊富なレタス品
種を育成する	 (4) 倒れにくいコシヒカリをつくる－茎を太くする遺伝子の集積によるイネ品種の改良－	
 (5) 製パン性に優れる温暖地向けコムギ新品種「せときらら」の育成	
 	
  ※詳細は別紙をご参照ください。講演要旨集は当日配布いたします。
	 問い合わせ先：	  	 岩田	
  洋佳（東京大学・大学院農学生命科学研究科	
 生産・環境生物学専攻	
 准教授）	
 電話： 03-5841-5068 または 5069
FAX ： 03-5841-5069 または 5069 E-mail： aiwata@mail.ecc.u-tokyo.ac.jp᪥ᮏ⫱✀Ꮫ఍䚷➨㻝㻞㻠ᅇㅮ₇఍䝥䝻䜾䝷䝮㻞㻜㻝㻟ᖺ⛅Ꮨ䚷㮵ඣᓥ኱Ꮫ㻝㻜᭶㻝㻝᪥
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（山本氏	
  発表）
別紙 1-1
１．話 題 ：
多 収 イネの光 合 成 能 力 に貢 献 す る遺 伝 子 を特 定
２．学 会 講 演 タイトル ：講 演 番 号 122 多 収 イネ品 種 タカナリの持 つ 個 葉 光 合 成 速 度 を増 加 させ るＱＴＬの単 離
講 演 番 号 123 イネ個 葉 光 合 成 速 度 に 関 わ る遺 伝 子 CAR8 の マップ ベ ー スクロー ニング
３．発 表 者 ：講演番号 122 ○山本敏央 1, 高井俊之 2, 安達俊輔 3, 田口文緒 1, 荒井裕見子 2, 岩澤紀
生 2, 吉永悟志 2, 廣瀬咲子 2, 谷口洋二郎 2, 山内歌子 1, 呉健忠 1, 松本隆 1, 杉本和彦 1, 近
藤勝彦 1, 一家崇志 1, 安藤露 1, 河野いづみ 1, 伊藤幸恵 1, 正村純彦 1, 大川泰一郎 3, 平沢
正 3, 矢野昌裕 1, 近藤始彦 2(1 農業生物資源研究所, 2 農研機構作物研究所, 3 東京農工大

学)
講演番号 123 ○安達俊輔 1,2, 山内歌子 1, 七夕高也 3, Jian Sun1, 平沢正 4, 山本敏央 1, 米丸淳一 1 (1.農業生物資源研究所，2.日本学術振興会特別研究員 PD, 3.理研・環境資源科学研究センター, 4.東京農工大学大学院農学府)
４．発 表 概 要 ：世界的な人口増加に伴う食料増産が求められる中、穀物の品種改良において「生産性（＝収量性）の向上」は重要課題となっています。収量性は、大きく分けて２つの能力の高さによって決まります。１つ目は、光合成を行い炭水化物を作り出す能力（ソース能）、２つ目は、炭水化物を貯蔵する能力（シンク能）です。収量性を向上させるには、ソース能とシンク能の両方をバランス良く向上させることが必要です。近年のゲノム遺伝学の進歩によって、シンク能を決定する遺伝子が次々と明らかになりました。その一方で、ソース能を高める遺伝子はこれまで殆ど見つかっておらず、その特定と機能解明が待たれていました。今回の 2 件の講演に関わる研究グループは、日本で栽培されるイネ品種の中でも高い生産能力を持つ 2 品種、「タカナリ」および「ハバタキ」に注目しました。両
品種は同じ交雑組み合わせに由来する姉妹品種で、光合成能力が高い（ソース能が高い）、籾の数が多い（シンク能が高い）など、多収につながる複数の性質を持っています。そこで、タカナリおよびハバタキの「光合成能力の高さ」に寄与する遺伝子が収量性向上にとって重要と考え、その特定に取り組みました。
５．発 表 内 容 ：タカナリと日本の代表的品種コシヒカリを交配した系統を使い、マップベースクローニング法（ 注1）により、光合成速度（注 2）を高める遺伝子「GPS」を特定しました。GPS 遺伝子は、葉の幅に関わる既知の遺伝子「NAL1」と同じ遺伝子座でした。タカナリの GPS 遺伝子と既知の NAL1 遺伝子の間には、複数の DNA 配列の違いがあり、遺伝子発現の抑制実験や、タンパク質定量実験、および

（山本氏	
  発表）
別紙 1-2
詳細な葉の構造の調査を行った結果、GPS 遺伝子は NAL1 遺伝子の作用がわずかに弱まったもの（機能低下型）であることがわかりました。タカナリ型の GPS 遺伝子を持つコシヒカリ系統（コシヒカ
リ GPS）と、コシヒカリ型の GPS 遺伝子を持つタカナリ系統（タカナリ GPS）を作成し、タカナリ型のGPS 遺伝子が光合成速度を高める作用があることを確認しました。コシヒカリ GPS は葉が少し厚くなり、単位面積あたりの葉肉細胞（注 3）の数が増え、逆にタカナリ GPS では葉が薄くなり、単位面積あたりの葉肉細胞数も減少したことから、葉肉細胞数の増加が光合成速度の向上の理由と考えられました。多収イネ品種の系譜における GPS 遺伝子の伝搬を塩基配列情報をもとに調べたところ、タカナリ型の GPS 遺伝子配列は、1960 年代の東南アジアにおける緑の革命に貢献した多収イ
ネ品種「IR8」に由来することがわかりました。
ハバタキとコシヒカリを交配した系統を使い、マップベースクローニング法によって光合成速度を高める遺伝子 「CAR8」 を特定しました。CAR8 遺伝子を含む染色体領域がハバタキ型に置き換わったコシヒカリ系統 (NIL(CAR8)) を作成し、ハバタキ型 CAR8 遺伝子がコシヒカリ型遺伝子に比べて約 10％光合成速度を高める作用を持つことを確認しました。また、CAR8 は葉肉組織の光合成活性には影響せず、気孔（注 4）開度を高めて葉肉細胞に供給される二酸化炭素量を高めることによって光合成速度を高めているものと考えられました。CAR8 遺伝子は、出穂期に関わる既知の遺伝子「DTH8/Ghd8」 と同じ遺伝子であり、NIL(CAR8) の出穂日はコシヒカリよりも約 1 週間早くなっていました。以上のように CAR8 は出穂期と気孔開度の両方に作用する遺伝子であると考えられました。

GPS および CAR8 遺伝子は、タカナリおよびハバタキの高い個葉光合成速度に寄与する遺伝子であり、多収イネ品種を効率的に育成するうえで有用と考えられます。GPS 遺伝子のみを導入した
コシヒカリでは収量性の向上は認められませんでしたが、現在は、これまでに特定された「シンク能を高める遺伝子」を組み合わせて導入することで収量性が向上するか検証を進めています。また、光合成速度と、葉幅あるいは出穂期といった重要な農業形質との密接な関係を明らかにしたことは、光合成の複雑な仕組みを明らかにするための基礎研究にも貢献すると考えられます。
６．発 表 雑 誌 ：講演番号 122 Takai T, Adachi S, Taguchi-Shiobara F, Sanoh-Arai Y, Iwasawa N, Yoshinaga S,
Hirose S, Taniguchi Y, Yamanouchi U, Wu J, Matsumoto T, Sugimoto K, Kondo K, Ikka T, Ando T,
Kono I, Ito S, Shomura A, Ookawa T, Hirasawa T, Yano M, Kondo M, Yamamoto T (2013) A
natural variant of NAL1, selected in high-yield rice breeding programs, pleiotropically increases
photosynthesis rate. Scientific Reports DOI: 10.1038/srep02149
講演番号 123 投稿準備中
７．注 意 事 項 ：講演番号 122 については 2013 年 8 月 28 日に農業生物資源研究所よりプレスリリース済みです。
講演番号 122 は農林水産省「新農業展開ゲノムプロジェクト」および同「次世代ゲノム基盤プロジ

（山本氏	
  発表）
別紙 1-3
ェクト」、講演番号 123 は農林水産省「新農業展開ゲノムプロジェクト」および科学研究費補助金・特別研究員奨励費（24・10427）による支援を受けて得られた成果です。
８．問 い 合 わ せ 先 ：
講演番号 122 （独）農業生物資源研究所イネゲノム育種研究ユニット長 山本敏央
〒305-8602 茨城県つくば市観音台２－１－２
TEL:029-838-7135 FAX:029-838-7468
toshyama@affrc.go.jp
講演番号 123 （独）農業生物資源研究所イネゲノム育種研究ユニット特別研究員 安達俊輔
（日本学術振興会特別研究員 PD, 10/15 より JST さきがけ研究員）〒305-8602 茨城県つくば市観音台２－１－２
TEL:029-838-7401 FAX:029-838-7401
sadachi@affrc.go.jp
９．用 語 解 説 ：1) マップベースクローニング：多数の DNA マーカーを用いて作成した連鎖地図をもとに、研究対象とする形質に関係したゲノム領域を絞り込んでいく手法。絞り込まれたゲノム領域の塩基配列を解析することで候補遺伝子を特定することができる。ポジショナルナルクローニング法とも言う。
2) 光合成速度：植物の光合成能力を測る指標の一つで、葉面積あたりの二酸化炭素の取り込み速度または、酸素の発生速度で表す。本研究では生きた葉を密封した容器の中に封じ込め、容器に送られる二酸化炭素と容器から回収される二酸化炭素の差を測定することで計算した。
3） 葉肉細胞：葉の内部の大部分を占める細胞で、光合成を盛んに行う。光エネルギーを使って、二酸化炭素から炭水化物を合成する機能をもつ葉緑体が発達している。葉内に葉肉細胞が多数あることは、植物体の光合成能力を高める上で重要であると考えられている。
4） 気孔：植物の葉の表面に存在し、光合成に必要な二酸化炭素を大気から取り込む際の入り口となる器官。この気孔を大きく開かせること（気孔開度の増加）により葉緑体への二酸化炭素供給を増加させ、光合成速度を高めることができる。
１０．添 付 資 料 ：なし

（奥田氏	
  発表）
別紙 2-1
１．話題
き の こ 栽 培 従 事 者 の 健 康 を 守 る 無 胞 子 性 品 種 を 育 成 す る の に 有 効 な 遺 伝 子 stpp1 を 発
見
２．学会講演タイトル：
ウ ス ヒ ラ タ ケ 由 来 MSH4 ホ モ ロ グ "stpp1" は 栽 培 き の こ の 無 胞 子 性 栽 培 品 種 育 成のための有効な標的である
３．発表者
奥田康仁 1、村上重幸 2、小畠靖 3、村口元 4、本田与一 5、松本晃幸 1
1 鳥取大農・2 菌蕈研・3 奈良県森技セ・4 秋田県立大・5 京大院農４．発表概要：
きのこの生産現場では生産物である子実体（所謂、きのこ）から飛散する莫大な数の胞子により様々な問題が起きています。その中でも、胞子の吸引により発症する喘息やアレ
ルギー性の呼吸器疾患（通称、きのこ肺）は深刻な問題となっています。この問題の解決に向け、胞子を作る量が極めて少ない胞子欠損性（無胞子性）の突然変異体を利用した育種が模索されてきました。しかし、有効な突然変異体を得ることは難しく、さらに、変異形質を固定し、かつ、生産性に優れた品種を開発することは容易でないことから、成功例
は世界でまだ数例のみです。そこで本研究では、きのこ栽培で有効な無胞子性変異の原因
遺伝子を明らかにし、これを “stpp1”と命名しました。これにより、今後は stpp1 を標的として突然変異を誘発し、その特定に効率的な変異検出技術である TILLING 法の導入が可能となるため、どのきのこ種でも計画的に stpp1 に由来する無胞子性変異体が獲得でき、その変異情報に基づいて計画的かつ効率的に優秀な無胞子性品種の育成が期待できます。
５：発表内容食用きのこ類は特用林産物の中心的な品目で、近年、総生産額は 2,300 億円前後（林野庁
統計表）で推移しています。しかし、その生産の大半は施設栽培によるため、生産過程では子実体から飛散する莫大な数の胞子により様々な問題が起きています（添付資料）。その中でも、胞子の吸引により発症する喘息やアレルギー性の呼吸器疾患（通称、きのこ肺＜添付資料＞）は深刻な問題となっています。この問題の解決には胞子を作る量が極めて少ない胞子欠損性（無胞子性）の品種の利用が有効と考えられていますが、きのこの無胞子性品種は突然変異育種によって開発するしかありません。このため、これまでに多くの無胞子性の突然変異体が取得されてきましたが、「胞子形成」という生殖に関わる極めて重要な形質を不活性化することになるため、育種や栽培において不都合な悪質形質と連鎖し、栽培していく上で必須となる成長量や子実体発生などのさまざまな能力の低下を伴う

（奥田氏	
  発表）
別紙 2-2
ことがほとんどで、有効な変異体が得られる確率は極めて低いものでした。また、ひとつのきのこ種で有効な変異体がとれても、その変異原因遺伝子についての情報がないため、別のきのこ種へ応用することができませんでした。したがって、有効な突然変異体を得てその原因遺伝子を明らかにすることが、突然変異育種により栽培きのこ種の無胞子性品種開発を進めていく上では非常に重要です。
	  我々は栽培きのこヒラタケ類の代表種であるウスヒラタケで見出された無胞子性の自然突然変異体を材料として研究を進めています。本変異体の胞子形成数は野生株の 0.1%未満と劇的に少なく、育種や栽培上問題となる悪質形質との連鎖が認められない有効な変異形質を保有しています。これまでの研究で本変異形質は単一の因子によることを明らかにしています。本研究では、変異形質と密に（0cM）連鎖する DNA マーカーを手掛かりとして、ウスヒラタケゲノム内の変異領域を推定し、その部分（約 70kb）の塩基配列を決定して原因遺伝子の特定を進めました。その結果、その中に他生物において減数分裂時（きのこ類では胞子形成過程に行われている）に発現している遺伝子 MSH4 と似ているものが見つかりました。その推定遺伝子について正常体と変異体における構造を比較したところ、変異体では正常体のものと比べて構造上重要な部分が欠けていることが明らかとなりました。さらに、正常体の推定遺伝子を破壊する（任意の部分を別の塩基配列に置き換えてしまう）ことで無胞子性が再現されるとともに育種や栽培に何ら問題を起こさないことが明らかとなったため、原因遺伝子として特定することができました。特定した遺伝子は栽培
きのこ種における無胞子性変異原因遺伝子として初めての報告となり、“stpp1”と命名しました。
stpp1 を特定したことで、今後はこの遺伝子を標的にした無胞子性品種の突然変異育種を
TILLING 法を用いて行うことが可能となります。このことで、優秀な無胞子性品種を計画
的かつ効率的に育成できるようになり、栽培従事者の健康問題を含むさまざまな胞子による問題の解消に繋がると考えられます。
６．発表雑誌：
Applied and Environmental Microbiology（アメリカ微生物学会刊行誌）, 79: 4520-4527.
Yasuhito Okuda, Shigeyuki Murakami, Yoichi Honda, and Teruyuki Matsumoto. 2013.
An MSH4 homolog, stpp1, from Pleurotus pulmonarius is a “Silver Bullet” for resolving problems
caused by spores in cultivated mushrooms.
７．注意事項：
特許を申請中（特願 2012-171528	
  「きのこ類における無胞子性変異の原因遺伝子」）。
本研究は、新たな農林水産政策を推進する実用技術開発事業（課題 23053）の一部として行いました。

（奥田氏	
  発表）
別紙 2-3８．問い合わせ先：
鳥取大学農学部
松本	
  晃幸〒680-0804	
  鳥取県鳥取市湖山町南 4-101
TEL 0857-31-5340	
  FAX 0857-31-5340
E-mail: matsumot@muses.tottori-u.ac.jp
	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
 
ウスヒラタケ（添付資料）：世界的にツクリタケ（マッシュルーム）、シイタケと並んで生産量の多い栽培きのこヒラタケ類の代表種。栽培が容易で高温でも発生するおいしいきのこで、日本での生産量はまだ多くないがアジアを中心に海外での生産量が多い。
きのこ肺：胞子を吸引することで発症するアレルギー性の肺臓炎（添付資料）。これまでの症例報告は 1960 年代に始まり、現在までにほぼすべてのきのこ種について見られる。また、平成 10 年度の林野庁による作業環境等の実態調査の結果では、アンケートに答えた生産従事者の 22％が何らかの健康障害を訴えているとある。
胞子形成：きのこは繁殖のために子実体のヒダの部分に膨大な数の胞子を形成し、子実体の傘が開くと空気中に飛散する。その数は 1 個の子実体で数千万、多いものでは億を越えると見積もられており、閉鎖された栽培施設において発生した子実体よりそれらが一斉に飛散すると施設内は霧が立込めたようになる（添付資料）。
TILLING 法：標的とする遺伝子に突然変異を人為的に誘発させ、その結果を標的遺伝子の塩基配列情報に基づいて効率的に検出する方法で、一度に大量のサンプルを取り扱う実験系が確立されている。この方法を利用することで栽培を行わなくても短期間で変異体を見つけることが可能となる。

（奥田氏	
  発表）
別紙 2-4１０．添付資料：\m_RmC!i*Am H

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（井上氏	
  発表）	 	 別紙 3-1	 １．話題：	
 葉緑体のゲノムへ新しい遺伝子を導入することで、鉄分豊富なレタス品種を育成する	
 ２．学会講演タイトル：フェリチンを葉緑体で高発現する遺伝子組換えレ
タス後代の解析	
 ３．発表者：井上理恵子 1・植村香織 2・寺地徹 2（1.京産大院工、2.京産大総合生命科学）	
 ４．発表概要：世界中で貧血に苦しむ人々の数は 20 億人とも言われています。
貧血の主な原因となっている鉄分不足は、人類が克服しなければならない栄養障害の１つです。この状況を改善するためには、日常口にする食物から、安全に鉄分を摂取できるようにすることが必要です。我々はこれまで、モデル植物のタバコを材料に、「葉緑体の遺伝子組換え」を研究しており、様々な組換え体を実際に作出してきました。その中で、ダイズのフェリチンと呼ばれる鉄貯蔵
タンパク質の遺伝子をタバコの葉緑体ゲノムに導入して、そのタンパク質を強発現させると、葉に含まれる鉄分の量を数倍増加させることができることを見出しています。今回、葉緑体の遺伝子組換え技術を葉もの野菜であるレタスへ応用し、フェリチンを葉緑体の中で強発現するレタスの作出に初めて成功しました。組換え当代を用いた実験では、導入したフェリチン遺伝子が、葉緑体ゲ
ノムの狙った位置に正しく組み込まれていることが証明されましたし、RNA への転写、タンパク質への翻訳も正しく行われていることが示されました。組換え
当代は１個体（２系統）しか得られませんでしたが、その後、この個体を開花結実させて沢山の種子を得ることができました。現在、水耕栽培により多数の個体を育成していて、さまざまな特性を調査しています。タバコの結果から類推すると、このレタスは葉に鉄分を多く含むこと、普通のレタスなら枯れてしまう高濃度の鉄を含む培地でもすくすく育つことが期待されます。	
 ５．発表内容：	
 	
 葉緑体の遺伝子組換えには、導入遺伝子が花粉を通じて環境中に拡散しない、
遺伝子産物の大量発現が期待されるなど、従来の核の遺伝子組換えと比べ多くの利点があります。当研究室ではタバコを実験のモデルに、葉緑体の遺伝子組	 （井上氏	
  発表）	 	 別紙 3-2	 換えによる、葉もの野菜の高機能化にむけた基礎研究を行っています。その中で、これまでダイズフェリチンの遺伝子を葉緑体ゲノムに導入した組換えタバコが作出され、葉の鉄含有量が野生型タバコに比べ約２倍（栽培条件によっては３倍）に増加するという研究結果を得ています。そこで我々は、この技術を食用作物に適用可能か検討しました。今回の実験では、１）植物工場における水耕栽培システムが完成しており、安定した生産が可能なこと、２）比較的生育が早く、収穫できる葉の量も多いので、直接食用とする以外にも、タンパク質を大量に生産させるプラットフォームとして好都合なことなどからレタスに注目し、その組換えに挑戦しました。今回の講演では、フェリチン遺伝子を葉緑体ゲノムに導入したレタスの特徴について報告する予定です。	
 前回の講演会（第１２３回、P０３４）では、ダイズのフェリチン遺伝子を葉緑体ゲノムに持つ組換えレタスの作出に初めて成功したことを報告しました。今回、その形質転換当代を株分けして得た２系統（A、B 系統）を閉鎖系温室にて育成し、後代（T１世代）の種子を多数得ることができました。	
 これらの種子を、スペクチノマイシンを添加した MS 培地（30g/ℓ	
 sucrose、0.8％	
 agarose、30mg/ℓ	
 spectinomycin）に播種しました。T１世代の種子を５粒ずつ播種して、初期生育を観察したところ、野生型（非組換え体）は全ての個体が発芽後間もなく白変し成長が停止しましたが、組換え体は、２週目の段階で A
系統は５個体、B 系統は４個体の成長が確認できました。なお B 系統においては、１個体のみ白変、成長の停止が見られました。このことから、導入遺伝子はほとんどの T１世代に伝達されていることがわかりました。その後、T１世代の組換え体を水耕栽培し、各種分析を行っていますが、現時点で、T１世代にも導入遺伝子が正確に伝達されていること、および導入遺伝子が RNA へと転写されていることが証明されています。発表までには、フェリチンタンパク質の強発現（形質転換当代では認めらている）と、肝心な葉の鉄含量の増加が証明できるものと考えています。	
 	
 ６．発表雑誌：未発表	 ７．注意事項：ダイズフェリチン遺伝子は電力中央研究所より譲渡していただ	 （井上氏	
  発表）	 	 別紙 3-3	 きました。またタバコの組換え実験は、中国ハルピン師範大学の郭教授、岡山大学資源植物科学研究所の坂本教授、加藤博士との共同研究です。	
 	 ８．問い合わせ先：	 〒603-8555	
  京都市北区上賀茂本山	
 京都産業大学	
  総合生命科学部	
  教授	
  寺地徹	 TEL	 075-705-1896	
 FAX	
 075-705-1914	
 ９．用語解説と補足：	
 葉緑体ゲノム：植物が営む光合成は、細胞内の小器官である葉緑体で行われる。
葉緑体は、過去に原始的な（真核）細胞に共生した、シアノバクテリアに起源している。そのため葉緑体は、二重の膜で囲まれている、独自の DNA を持つ、遺伝子の転写、翻訳機構を持つなど、独立して生きていた痕跡を今に残している。その中で、葉緑体にある独自の DNA を葉緑体ゲノムと呼び、大きさ約 150kbの環状二本鎖 DNA 分子であることがわかっている。また葉緑体ゲノム上には、光合成や遺伝子の転写・翻訳に関与する 100 個ほどの遺伝子が位置している。
細胞の種類や生育条件にもよるが、ひとつの葉緑体には同じ葉緑体ゲノムが 100
コピーほど存在し、またひとつの細胞には葉緑体が 100 個ほど存在するので、細胞あたりの葉緑体ゲノムのコピー数は 104 個にもなると推定される。葉緑体ゲノムは母性遺伝することも特徴のひとつである（例外もあるが、多くの高等植
物で、葉緑体ゲノムの母性遺伝が報告されている）。	
 葉緑体の遺伝子組換え：葉緑体ゲノムに外来遺伝子を相同組換えにより導入す
る実験手法。葉緑体で機能するプロモーターとターミネーターを繋いだ任意の遺伝子を、葉緑体形質転換用のベクターに導入後、その DNA を遺伝子銃で植物の葉に打ち込む。スペクチノマイシンのような抗生物質で組換え細胞を選抜し、再分化させて、組換え体を得る。この実験方法は今世紀になって一般化したが、実験の細かい条件設定などが難しく、効率よく組換え体が得られるのは、未だタバコなど一部の植物種に限られる。	
 	 （丸山氏	
  発表）	 	 別紙 4-1	
 
	
 
１．	
  話題
倒れにくいコシヒカリをつくる－茎を太くする遺伝子の集積によるイネ品種の改良－
２．学会講演タイトル：
水稲品種コシヒカリを遺伝背景とする強稈関連量的形質遺伝子座の集積
３．発表者：
丸山甲晃1, 伊山幸秀2, 蛯谷武志2, 小林俊也1, 平沢正1, 大川泰一郎1
1. 東京農工大学・大学院農学府, 2. 富山県農林水産総合技術センター・農業研究所
４．	
 発表概要：
日本で広く栽培されている水稲良食味品種コシヒカリは、茎が細いため倒伏しやす
く、収量の減少や品質の低下をもたらし、生産現場では倒伏しにくいコシヒカリが望まれています。これまで茎を短くする半矮性遺伝子を利用して、倒れにくい品種が育成されてきました。しかし，近年台風が大型化し、茎が短い品種でも茎が弱いと風雨により倒伏を生じることがしばしばあります。またお米の収量を安定して多くとるためには、茎を強くし倒れにくくすることが不可欠となります。茎を太くしたり硬くすることにより茎の強度を高めることができますが、茎を太くしたり硬くする遺伝子はほとんど解明されていませんでした。その要因として、茎の太さなどに関わる形質は複数の遺伝子の制御を受ける形質（量的形質）であることから、研究が困難であったと考えられます。我々は、解読されているイネゲノム情報を活用し、太い茎をもつ複数の品種を用いて染色体上にある太い茎の遺伝子を含んだ量的形質遺伝子座（QTL）の存在する領域を探り、それらを組み合わせ、茎の細いコシヒカリに集めることによって、茎が太く強くなるか検討しました。その結果、特定のＱＴＬの組み合わせで茎が太くなり強くなることがはじめて明らかとなりました。今後、茎を強くする QTL の集積によって、コシヒカリをはじめとする良食味品種、多収性品種など様々なイネ品種の倒伏抵抗性が効率的に改良されることが期待されます。
５．発表内容：コシヒカリは茎が細いため茎が弱いですが、ハバタキや中国１１７号は茎が太く強い茎をもっています。コシヒカリとハバタキおよびコシヒカリと中国 117 号との組み合わせから作成した実験系統群と DNA マーカーを用いて解析を行い、ハバタキのもつ茎を太くする染色体領域は第１、６染色体の２か所、中国 117 号の茎を太くする染色体領
域は第２、３染色体の２か所にみつかっています。第１染色体のＱＴＬは STRONG

（丸山氏	
  発表）	 	 別紙 4-2	 	
 
CULM1（SCM1）、第６染色体の QTL は SCM2、第３染色体は SCM3 と名付けました。
この中で SCM2 遺伝子は、成長点で発現し穂の分化に関与することが知られている
APO1 という遺伝子であることを見出しています。
そこで本研究では、コシヒカリの染色体の背景に、ハバタキのSCM1、SCM2、および中国117号のSCM3にそれぞれ置換した準同質遺伝子系統（NIL-SCM1、NIL-SCM3、
NIL-SCM2)を作出し、さらにNIL-SCM1とNIL-SCM2、NIL-SCM3とNIL-SCM2の組合せで交配し、集積系統（NIL-SCM1+SCM2、NIL-SCM3+SCM2）を育成し（図１）、強稈性に関連する形質の集積効果を評価しました。
その結果、同じハバタキに由来する第１染色体と第６染色体のQTLを集積した
NIL-SCM1+SCM2では、茎の外径は親のNIL-SCM1およびNIL-SCM2との間に相違はなく、集積効果は認められませんでした。一方、中国117号の第３染色体とハバタキの第６染色体のQTLを集積したNIL-SCM3+SCM2は親のNIL-SCM3およびNIL-SCM2より茎の外径が大きくなり、茎の強度が増加しました。
これらのことから、茎の強いイネ品種ハバタキと中国117号の異なる２品種のQTLを
コシヒカリに集積したNIL-SCM3+SCM2は，茎の外径が大きくなることにより茎の強度が高まり、倒伏しにくくなることがわかりました。茎の強い複数の品種由来のQTLを一つの品種に集積することによって、親品種を超える茎の強い品種を効率的に育成できる
可能性があります。また、QTLを集積することによって茎を太くするとともに、SCM2のよ
うに穂につく種子の数を増加させるような多面発現性の遺伝子を集積することによって、収量のさらなる増加が期待できます。今後は、さらに複数の品種に由来する茎を強くするQTLを複数集積し、コシヒカリの倒伏抵抗性を向上するとともに、その他の良食味
品種、多収性品種の収量および倒伏抵抗性の改良、コムギなど同じイネ科作物の改良に適用する予定です。
６．発表雑誌：
準備中
７．注意事項：
本研究は、農林水産省 次世代ゲノム基盤プロジェクト（RBS-2003）の支援を受けて実施されました。
８．問い合わせ先
東京農工大学 大学院農学府 生物生産科学専攻
大川 泰一郎〒183-8509 東京都府中市幸町 3-5-8
TEL: 042-367-5672、 E-mail: ookawa@cc.tuat.ac.jp（丸山氏	
  発表）	 	 別紙 4-3	 	 ９．用語説明量的形質遺伝子座（ＱＴＬ）： 茎の太さ、収量などの形質は量的形質とよび、１つの遺伝子だけではなく、複数の遺伝子の影響を受けます。このように、ある形質に対して加算的な影響を及ぼす遺伝子座を量的形質遺伝子座（QTL）と呼びます。
ＤＮＡマーカー： 個体あるいは系統の DNA の塩基配列の違いは DNA 多型とよび、遺伝解析のための染色体上の目印となります。これをＤＮＡマーカーといいます。ＤＮ
Ａマーカーを利用した選抜（マーカー選抜：ＭＡＳ）により、多数の個体あるいは系統から効率的にある形質に優れた個体あるいは系統を選抜することが可能となりました。
準同質遺伝子系統（NIL）： １つの遺伝子を除いて、他のすべての特性が同じ系統を同質遺伝子系統といいます。
１０．添付資料：
ｃｈｒ.１ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

ｃｈｒ.１ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

NIL-SCM1
ｃｈｒ.１ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

NIL-SCM1+SCM2

茎の太い品種ハバタキ

NIL-SCM2

ｃｈｒ.１ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

コシヒカリの倒伏抵抗性の改良	 ｃｈｒ.１ 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

NIL-SCM3+SCM2

NIL-SCM3

複数の茎の太い品種に由来する遺伝子を組み合わせて集積し、細いコシヒカリの茎を太く強くし、倒れにくくする。	
 

茎の太い品種中国 117 号

図１．イネ品種ハバタキ、中国 117 号に由来する茎を太くする遺伝子の集積による茎の細いコシヒカリの倒伏抵抗性の改良。

（高田氏	
  発表）
別紙 5-1
１．話題
製パン性に優れる温暖地向けコムギ新品種「せときらら」の育成
２．学会講演タイトル
製パン性に優れる温暖地向けコムギ新品種「せときらら」の育成
３．発表者
高 田 兼 則・谷 中 美 貴 子・石 川 直 幸・池 田 達 哉・船 附 稚 子（ 農 研 機 構 ･近 中 四 農 研 ）４．発表概要
近年、国産小麦を使用したパンの要望が高まっています。また、食糧自給率
向上の点からも温暖地でのパン用小麦の栽培の拡大が求められています。しかし、温暖地で栽培されているパン用コムギは、パン用の輸入コムギ銘柄に比べて製パン性が低く、また従来から栽培されてきた日本めん用小麦品種に比べて栽培性にも劣る点があります。そこで、めん用コムギと同じように栽培性し易
く 、製 パ ン 性 に 優 れ る 小 麦 品 種 と し て「 せ と き ら ら 」を 育 成 し ま し た 。
「せときら ら 」は 、兵 庫 県 や 岡 山 県 で 栽 培 さ れ て い る 多 収 の め ん 用 コ ム ギ「 ふ く ほ の か 」にグルテンを強くする高分子量グルテニン遺伝子、グルテンの伸展性を高める
低 分 子 量 グ ル テ ニ ン 遺 伝 子 お よ び 種 子 の 硬 質 性 遺 伝 子 を DNA マ ー カ ー と 連 続
戻し交配の技術を用いて導入して、従来よりも短期間で育成しました。
５．発表内容	  温 暖 地 西 部 で は パ ン 用 コ ム ギ 品 種 「 ニ シ ノ カ オ リ 」 や 「 ミ ナ ミ ノ カ オ リ 」 が栽培されています。
「 ニ シ ノ カ オ リ 」は パ ン 用 の 輸 入 コ ム ギ 銘 柄 に 比 べ て 製 パ ン
性 が 劣 り 、ま た 日 本 め ん 用 小 麦 品 種 に 比 べ て 収 量 が 低 い 問 題 が あ り ま す 。
「ミナ
ミノカオリ」は製パン性が「ニシノカオリ」よりも向上しましたが、輸入小麦には及びません。栽培上では赤かび病や穂発芽に弱いという問題があります。
そこで、日本めん用コムギ並の栽培性で製パン性に優れる小麦品種として「せときらら」を育成しました。
「せときらら」は、栽培性と製パン性に優れるパン用コムギの育成を目標とし て 、 多 収 の め ん 用 コ ム ギ 「 ふ く ほ の か 」（ 中 国 151 号 ） に グ ル テ ン を 強 く す
る 高 分 子 量 グ ル テ ニ ン 遺 伝 子 Glu-D1d １ ) 、 グ ル テ ン の 伸 展 性 を 高 め る 低 分 子 量
グ ル テ ニ ン 遺 伝 子 Glu-B3h ２ ) お よ び 種 子 の 硬 質 性 遺 伝 子 Pinb-D1c を 導 入 し て育 成 し ま し た 。 2006 年 に 、 中 国 151 号 *9/AC Domain ２ ) //中 国 151 号 *9/AC
Domain １ ) の F1 と 中 国 151 号 *9/AC Domain １ ) //中 国 151 号 *9/北 見 春 63 号 ３ )の F1 を 交 配 し て DNA マ ー カ ー に よ っ て 選 抜 ･育 成 し ま し た 。2012 年 度 の 世 代

（高田氏	
  発表）
別紙 5-2は 雑 種 第 ９ 代 で す 。 注 ） １ ) ２ ) ３ )は 各 遺 伝 子 を 選 抜 し た 交 配 母 本 を 示 し ま す 。
「せときらら」は「ニシノカオリ」と比較して、育成地では出穂期が２日早く、成熟期は同程度です。穂数は同程度で、穂長は長く、収量は約 4 割多く、多収です。穂発芽性、赤かび病、赤さび病の抵抗性は同程度です。種子の特性
では、千粒重は同程度、容積重はやや高く、外観品質は優れます。品質では、
製粉歩留とミリングスコアは高く製粉性に優れます。小麦粉の蛋白質含有率やファリノグラフの吸水率は低いですが、小麦粉生地の強さの指標のバロリメー
ターバリュウはタンパク質含有率が低いにもかかわらず同程度の値です。中種法による製パン試験では、パン比容積やパン評価点が高く、製パン性は「ミナ
ミ ノ カ オ リ 」よ り も 優 れ 、輸 入 小 麦 に 近 い 適 性 を 持 っ て い ま す 。山 口 県 産 で は 、
現在同県の栽培品種である「ニシノカオリ」よりも優れます。アミロ－ス合成
遺 伝 子 の 遺 伝 子 型 は Wx-B1b で 小 麦 粉 の ア ミ ロ ー ス 含 有 率 が や や 低 く 、や や 低
アミロースと呼ばれるタイプです。栽培にあたっては「せときらら」は多収のため蛋白質含有率が低くなりがちですので品質評価の基準値の蛋白質含有率を得られるように実肥施用を励行する必要があります。山口県で奨励品種採用の予定のほか、複数の箇所で試験栽培を行っています。
６．発表雑誌なし
７．注意事項	  10 月 11 日 に 近 畿 中 国 四 国 農 業 研 究 セ ン タ ー （ 福 山 市 ） で 、 山 口 県 の 担 当 者
と共に記者発表が行われます。
８．問い合わせ先〒 721－ 8514	
  広 島 県 福 山 市 西 深 津 町 6－ 12－ 1
独 立 行 政 法 人 	  農 業 ･ 食 品 産 業 技 術 総 合 研 究 機 構 	
  近 畿 中 国 四 国 農 業 研 究 セ ン
タ ー 	 研 究 担 当 者 ： 水 田 作 研 究 領 域 	
  高 田 兼 則
広 報 担 当 者 ： 広 報 普 及 室 長 	
  船 附 秀 行
TEL 084-923-5231	
  FAX 084-923-5215

９．用語解説と補足
グルテニン：小麦粉中のタンパク質は、弾力のもとになるグルテニンと粘りの（高田氏	
  発表）
別紙 5-3
もとになるグリアジンとよばれるタンパク質に分けられます。グルテニンは、大きさの違いでさらに高分子と低分子に分けられます。これらのグルテニンの遺伝子の組み合わせによってパン生地の強さやパンのふくらみが異なります。
硬質性：小麦の種子は硬くて割れにくい硬質小麦と柔らかくてつぶれやすい軟質小麦に分けられます。パン用には硬質小麦が利用されています。この種子の硬さを決める遺伝子には、いくつかの種類があります。
DNA マ ー カ ー ： 目 的 の 遺 伝 子 を も っ て い る の か を 効 率 的 に 調 べ る 方 法 の 一 つ 。
DNA を 調 べ る こ と で 確 認 し ま す 。
連続戻し交配：ある品種の特定の遺伝子だけを入れ替える方法です。最初にもとになる品種と入れ替えたい遺伝子をもつ品種をかけ合わせます。できた種子は、両親から半分ずつ遺伝子を受け継いでいます。入れ替えたい遺伝子を選びながら、もとになる品種を繰り返してかけ合わせることで、入れ替えたい遺伝
子以外はもとになる品種に近づいていきます。
ファリノグラフ：小麦粉の物理性を調べる機器の一つ、測定値のバロリメータ
ーバリュウが高い程、物性が強いことを示す。

（高田氏	
  発表）
別紙 5-4１０．添付資料

表1 「せときらら」の特性概要(2007～2011年度）
出穂期 成熟期 稈長 穂長
穂数子実重 ﾆｼﾉｶｵﾘ
品種名（月.日） （月.日） （cm） （cm） (本/㎡) (kg/a) 対比(%)
せときらら
4.15
6.07
87.7
9.1
435
55.9
139
ﾆｼﾉｶｵﾘ
4.17
6.07
85.6
7.7
430
40.4
100
ﾐﾅﾐﾉｶｵﾘ
4.19
6.09
80.5
7.9
412
46.1
114
ふくほのか
4.16
6.06
88.6
8.6
460
57.5
141
せときらら，ニシノカオリ，ミナミノカオリは開花期追肥を施用．
表1-2 「せときらら」の特性概要(2007～2011年度）
容積重 千粒重 硝子率 外観 粒蛋白 粒硬度
品種名
（g）
（g）
(%)
品質
(%)
(HI)
せときらら
848
41.4
65
5.8
11.1
62
ﾆｼﾉｶｵﾘ
831
41.6
86
5.3
13.3
64
ﾐﾅﾐﾉｶｵﾘ
830
40.5
86
4.7
12.8
57
ふくほのか 816
39.4
2
5.5
8.0
17
せときらら，ニシノカオリ，ミナミノカオリは開花期追肥を施用．
「せときらら」の製パン試験結果
近中四農研
山口県
産地
試験材料
せときらら ﾐﾅﾐﾉｶｵﾘ
1CW
せときらら ﾆｼﾉｶｵﾘ
1CW
粉蛋白質含有率(%)
11.5
12.2
12.3
11.7
11.1
12.1
吸水率(%)
66.0
65.0
66.1
67.0
65.0
64.0
パン比容積
5.3
5.0
5.5
5.2
4.6
5.7
パン評価点
77.9
72.7
80.0
77.6
69.9
80.0
注）製パン試験は(社)日本パン技術研究所において中種法で実施。近中四農研産は2010･2011年産平均、山口県産は2011年産。1CWはカナダ産輸入小麦。

ミナミノカオリ せときらら（近中四農研2011年産）

１CW

ニシノカオリ せときらら（山口県2011年産）

１CW