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ニュースレターのダウンロード先 (PDFファイル)

http://www.shigen.nig.ac.jp/shigen/news/

国内外のバイオリソースを巡る様々な問題や取り組みについて、毎月ホットな話題をこのニュースレターで紹介していきます。

リソースセンター紹介

バイオリソース情報

NBRP
SHIGEN
WGR
JGR

No.14

次世代モデル植物トマトのリソース整備
江面浩

海外ホット情報筑波大学大学院生命環境科学研究科

http://www.nbrp.jp/
http://www.shigen.nig.ac.jp/indexja.htm
http://www.shigen.nig.ac.jp/wgr/
http://www.shigen.nig.ac.jp/wgr/jgr/jgrUrlList.jsp

No.16

Plant and Animal Genome XV Conferenceに参加してNBRP「ニホンザル」 2月2日 [第5回 RR2002企画シンポジウム]- 将来へ向けて、 【会場】日本大学会館第2別館
５年間のあゆみ -※詳細はこちらからご覧になれます。http://www.nbrp.jp/

細胞工学の連載「使ってみたい！バイオリソース大集合」が始まりました。
2006年11月号から2007年12月号まで14回の連載で、国内のバイオリソースを紹介します。

リソースセンター紹介

No.14

このような理由から、国際コンソーシアム方式によるナス科ゲノム研究
国際プロジェクト International Solanaceae Genomics Project(SOL) が2003年からスタートしている 。

次世代モデル植物
トマトのリソース整備
江面浩International Solanaceae Genomics Project (SOL)
http://www.sgn.cornell.edu/index.pl

筑波大学大学院生命環境科学研究科
遺伝子実験センター植物遺伝情報収集解析分野
生物圏資源科学専攻蔬菜・花卉学分野 教授

トマトは、 世界中で最も生産されている果菜類であり、 我々の食生活と縁の深い農作物である。 そして、 “トマトが赤くなると医者が青くなる”と言われるほど、 健康維持に重要な機能性成分を含んでおり、産業界の注目度も高い作物である。 一方、 研究材料としては、 ゲノムサイズが比較的小さい（950Mb）こと、 従来のモデル植物にない特徴（例えば、 果実を発達する、 光周期応答性が中性であるなど）を多数有していること、QTL解析が進んでいるなど、今までの研究蓄積が多いことなどの利点がある。 そのため、トマトは、ナス科植物研究のモデル植物として選ばれ、ゲノム解読とその他のリソース整備がコンソーシア
ム関係各国で行われている。 国際コンソーシアムでは、 12本あるトマトの染色体解読を共通の研究テーマとし、参加各国が染色体を分担して解読を進めている。さらに、参加各国で独自のリソース整備も進めている。 そして毎年、情報交換のためのワークショップを開催している。
2007年は、韓国の済州島でワークショップが開催される予定である。

1 “主食（お腹を満たす植物）”のリソース整備から“ 副食（健康な体を維持する植物）”のリソース整備へ。
我々の生活に必須の食料は、主食として“お腹を満たす” ための穀類（イネ、ムギ、トウモロコシなど）、マメ類（ダイズなど）およびイモ類（ジャガイモ、サツマイモなど）と副食として “健康な体を維持する”ための野菜や果樹に分類される。自動車に例えれば、前者は “燃料”、後者は“潤滑油”に相当し、 ２つがそろって自動車は快調に走行することができる。 人間もこれら２種類の食料をバランス良く摂ることで健康な日常生活を送ることができる。 今までの植物リソース整備を振り返ると、前者に力点をおいた整備が世界中で行われてきた。しかし、 近年、健康な生活は“食に始まる” という点から、野菜や果樹の理解を深めることの重要性が再認識され、 国際コンソーシアム方式によるこれらの研究リソース整備が始まっている。
我々が食用としている野菜や果樹は多種・多様であるが、 植物分類群で考えると主にナス科（トマト、ナス、 ピーマン、トウガラシなど）、ウリ科（メロン、キュウリ、スイカ、カボチャなど）、アブラナ科（キャベツ、ハクサイ、ダイコン、ブロッコリーなど）、キク科（レタス、ゴボウ、シュンギクなど）、セリ科（ニンジン、セルリー、セリなど）、マメ科（エンドウ、 インゲンマメ、 ササゲなど）、ユリ科（タマネギ、ネギ、ニンニク、アスパラガス、ニラなど）、バラ科（イチゴ、リンゴ、ナシなど）、アカザ科（ホウレンソウなど）に分類される。これらの中で、トマトをモデル植物としたナス科リソース整備が国際コンソーシアム方式で始まっている。

2

The 4th Solanaceae
Genome Workshop 2007
http://www.solanaceae2007.org/

3

今、トマトが注目されている。ナス科ゲノム国際プロジェクト（SOL）が2003年に始動。

国際的に注目されるナス科ゲノム研究日本コンソーシアム（JSOL）の活動。

トマトは、 先に記載したように研究リソースとしての重要性と産業リソースとしての重要性を兼ね備えた “次世代モデル植物” である。
そこで、国際的なSOL活動の始動を受け、 国内の関連研究者が2004
年3月にかずさDNA 研究所が主催したワークショップに集まり、ナス科ゲノム研究日本コンソーシアム（JSOL）を結成し、 かずさDNA研究所と筑波大学が中心となって、“草の根”活動としてトマトのリソース整備をスタートさせた。
そして、 国内の関連学会でシンポジウム開催や、独自の国際シンポジウム開催を行い情報発信に努めてきた。 その結果、 学界や産業界からのトマト研究リソース整備に対する期待の高まりをみせている。2005年12月には、次世代モデル植物に関する研究情報交換の場として、 またこれらの研究活動を後方支援する目的で、日本学術振興会の産学連携研究委員会として植物分子デザイン第178委員会を発足させた。
次ページへ続く

ナス科は、双子葉植物の中では既にモデル植物としてリソース整備が進められてきたシロイヌナズナ（アブラナ科）やミヤコグサ（マメ科）とは進化的に遠い関係にあり、リソース整備の重要な対象である。 実
際、 マイクロトムのEST解析の結果、 約30％の発現遺伝子がシロイヌナズナ・イネには見られない、トマトにユニークなものであった（Yamamoto et al. (2005) Gene, 356: 127-134）。また、ナス科
は従来のモデル植物（シロイヌナズナ、イネ）
では研究できない多くの特徴を有しており、 作物への応用研究や植物の多様性や適応進化研究のモデルとしても位置づけられる。例えば、果実を発達する特徴は、作物として重要形質であると同時に、高等植物が進化の過程で獲得した重要形質の一つである。

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JSOLの主な活動、担当、現状は以下の通りである。なお、JSOLでは、矮性トマト品種マイクロトム（Micro-Tom）（図１）
を標準品種としてリソース整備を行っている。マイクロトムは、 草丈は15cm程度と小さく、 狭い場所で多数の個体を育てることができる。 また蛍光灯下のような比較的弱い光条件下でも生育できるため完全閉鎖環境下での栽培も容易で、また播種から結実まで約3ヶ月と世代交代の期間も短く遺伝研究にも好都合である利点がある。

図1 : 次世代モデル植物
トマトのマイクロトム系

海外ホット情報

Plant and Animal Genome XV
Conference に参加してPAGは毎年1月に開催される国際学会で、今年で15回目を数えます。 私が参加するのは3回目でしたが現地は例年より少し気温が低くジャケットが必要でした。
今回私は ”Genetic Resource Databases In
J a p a n ” と 題 して B i o R e s o u r c e W o r l d(http://resourcedb.nbrp.jp/)のポスター発表を行いました。
ポスター会場には約1000枚ものポスターと企業展示が行われていましたが去年と比較して企業の数がさらに増えた印象を受けました。 開催期間中毎日行われているワークショップでは様々な国の方々が活発な
意 見 交 換 を 行 い 、そ れ ら の 中 で 私 が 気 に な っ た の は B l a s t 2 G O(http://www.blast2go.de/) のワークショップでした。Blast2GOは塩基配列からBLASTによってGOアノテーションを行うソフトウェアで、デスクトップアプリケーションとなっています。
（Java Web Start を利用しており、ウェブブラウザのリンクをクリックすると起動します。 初回は起動までに時間がかかります。）このソフトは単にGOを振るだけではなく関連した enzyme の KEGG マップ表示、GOツリーのインタラクティブなビジュアライゼーション、ファイル入出力等をサポートしており、完成度の高さが感じられました。（坂庭真悟）

ロックウールキューブ（1辺5cm）、ナズナと同じ条件で育ちます。

１．
ゲノム解読
1) ８番染色体の解読（かずさDNA研究所、野菜茶業研究所）（現状：http://www.sgn.cornell.edu/about/tomato̲sequencing.pl）2) EST、完全長cDNA解読とデータベース構築（かずさDNA研究所）（参照：http://www.kazusa.or.jp/jsol/microtom/indexj.html）

2．
ゲノム機能解析のためのツール開発

私はPAGでポスター発表を行いました。
タイトルは「Plant Genetic Resource Databases」
で、内容はOryzabase（http://shigen.lab.nig.ac.jp/rice/oryzabase/）、KOMUGI（http://shigen.lab.nig.ac.jp/wheat/komugi/）
Barley（http://www.shigen.nig.ac.jp/barley/）の最新内容を発表しました。 特にOryzabaseへの関心
他のRiceデータベースとの連携が高く、Plant Ontologyへの取り組みや、についての質問が多数よせられ、 ユーザーのニーズを知ることができました。KOMUGIではVirtual Displayについて、藻類データベースでは、扱っているリソースの種類についての質問がありました。また、ポスター会場で、National BioResource Project(NBRP)の活動を紹介したパンフレットを100部配布し、アピールしてきました。海外の利用者の方と直接話しをする機会は日常ではほとんどありませんので、学び始めた英会話の実力を試す良い機会となりました。 何よりも英語でコミュニケーションできたのは嬉しかったです。 今回の経験をふまえて、今後ますますNBRPの活動を盛り上げていきたいと思います。他には、European Bioinfomatics
GBrowse初心者講
Institution (EBI)主催の InterPro/UniPro/IntAct、習と各種 Database (DB)のセッションなどに参加し、とても有意義でした。(渡邉融)1) ・ 変異誘発系統の作出（EMS変異誘発系統約4000系統、γ線変異誘発系統約5000系統）
・ 変異体の選抜（2007.01.01現在：358系統）
・ データベース構築（TOMATOMA-Tomato mutants Archive（図２）、データ集積中）（筑波大学、国立遺伝学研究所、岡山大学、名古屋大学、野菜茶業研究所、かずさDNA研究所）

図2 : マイクロトムの変異体データベース、TOMATOMA-Tomato mutants Archive2) 高効率形質転換技術の開発（Sun et al. (2006), Plant Cell Physiol, 47:426-431参照）（筑波大学）
3) TILLINGプラットホームの開発（変異誘発系統からDNAプール作成中）（筑波大学）
4) T-DNAタグラインを使った簡易マッピング技術の開発（T-DNAタグライン作成中）（筑波大学）

3 ．整備した情報と技術の普及（かずさDNA研究所、筑波大学）

海外の学会であるPAGに今回初めて参加し、GeneOntology (GO)のワークショップ、 GBrowseのデモ、様々なポスター発表を中心に話を聞いてきました。GOのワークショップでは、「GOとは何か」から始まり、GOの意
義、注釈の方法、そして注釈付けられた膨大なデータを便利に利用するための AmiGO, GO Slim Mapper、GO Term Finderの紹介へと話が広がっていきました。
丁寧に解説してくれたため、じっくりと興味深く聞けました。
ポスターでは、GOではカバーしきれないその他のOntologyを用いた研 究も発 表されていました。タンパク質とそれらの相 互 関 係を表わす
Protein Ontology、植物の構造や表現型を表わすPlant Ontology、哺乳類の表現型のMammalian Phenotype Ontologyなど、様々なプロジェク
トの存在を知ることができ、Ontologyの将来を強く感じました。(木村 学)

1) アレイ講習会の実施
2) 形質転換技術講習会の実施
3) バイオテクノロジー技術講習会（トレーニングコース）の実施

4

No.16

今後の課題

2004年から3年間に渡って行ってきた JSOLの “草の根” 活動により整備されつつあるマイクロトムをベースとしたリソースに関する情報発信の結果、 それらの利用に対する内外の期待は高まっている。
2006年11月にインドのハイデラバードで行われたトマトゲノム研究国際ワークショップで JSOLの活動について紹介を行った結果、国際コンソーシアムからの大きな期待、特に、ゲノム解読技術への支援、完全長cDNA情報、変異誘発系統、変異体データベースおよび TILLINGプラットホームの公開、 形質転換技術の普及に対する大きな期待が寄せられた。しかし、これらの期待に応えるには、 収集した完全長cDNAの全長解読、 変異誘発系統の増殖、 各変異体の栽培特性などの情報整備、TILLING用のDNAプールの充実など公開、 普及体制の早急な整備が必要である。 これらの体制整備が行われ、学界および産業界を含めて国内外に対してリソース公開を行うことができれば、 トマトリソースの国際拠点が我が国に形成されるものと期待される。

編集後記 ：トマトを含むナス科の国内研究コミュミテイが予想以上に大きく、また若い人が多くて元気があることに驚いています。 海外のトマトグループは植物オントロジーの構築に参加しており、日本のマイクロトム変異体プロジェクトや、 完全長 cDNAプロジェクトにも注目しています。今後の発展が楽しみなリソースです。
（Y.Y.)
連絡先〒411-8540 静岡県三島市谷田1111
国立遺伝学研究所 生物遺伝資源情報総合センター
TEL
E-mail055-981-6885 (山崎)BRnews@chanko.lab.nig.ac.jp

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図：インドのワークショップ

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