オオムギ種子分散システムの進化と
栽培化起源地
はじめに
野生オオムギの実が成熟して散らばることは、自生地を拡大するうえで大事な性質です。しかし、ヒトの観点からすると実が成熟して収穫する際に落ちてしまうと収量は少なくなります。人類は収集した野生オオムギの中に実の落ちない突然変異が起きた植物があるのを見つけて、これを植えると一回の作業で実をたくさん収穫できることを発見しました。このようなオオムギを発見して栽培したことが “人類最古の農業”の始まりだと考えられています。いったいオオムギはどこでいつ頃栽培化されたのでしょうか。イスラエルやシリア、トルコ、イラク、イランなどいわゆる「肥沃な三日月地帯」の有史以前の遺跡には、土器や泥の中にオオムギの炭化種子がみつかっています。野生オオムギを集めて食用とすることは2万3千年以上前にすでに行われていたことが遺跡の調査から分かっていました。野生オオムギからの栽培型オオムギの出現は炭素年代測定により１万年前ころと推定されています。しかしオオムギがどこで栽培化が開始されたのか明確な答えはありませんでした。そもそも栽培化は一回だけだったのでしょうか、それとも複数回あったのでしょうか。これまで、岡山大学では野生オオムギの穀粒が落ちることに必須な2つの道伝子(Btr1とBtr2)の存在を60年以上前から研究しています。この二つの遺伝子は密接に連鎖しています。穀粒実が落ちることに関わる遺伝子Btr1とBtr2の生物的機能野生オオムギでは実が成熟すると穂の軸の節々の連結がはずれてバラバラになります（図1）。これまで本現象は、木々の葉や果実が成熟して自然に落ちる際に作られる「雛層」と同じ仕組みによると長く信じられていました。離層では成熟とともに細胞間の接着物質が徐々に分解されることによって細胞と細胞が自然に乖離し、木々の葉や果実が、そしてイネや麦類の一部では殺粒が母体から脱落します。しかし今回、実際はオオムギではこのような離層が作られず、その代わりに穂の軸の節々で細胞壁の二次層、三次層が形成されないため細胞壁が極端に薄くもろくなることを発見しました。薄い細胞壁が乾燥によって物性の変化を生じ、さらに風や重力、動物が触れることなどによって細胞壁がくだけ、殺粒が落ちることが分かりました。したがって、2つの遺伝子は穂の軸の節で働いて、細胞壁を薄くもろくする役割があるといえます（図2)。
遺伝子Btr1とBtr2の進化
本研究グループはゲノム情報、遺伝学的解析および分子生物学的な証明を組み合わせて、2つの遺伝子を単離してDNA配列を決定しました。小松田隆夫農業生物資源研究所農業生物先端ゲノム研究センター作物ゲノム研究ユニット　上級研究員それは196アミノ酸および202アミノ酸からなる蛋白質をコードする、いずれも全く新規な遺伝子でした。2つの遺伝子の進化を探るため、オオムギが持つ本遺伝子と、オオムギやコムギ、イネなどイネ科植物が持つ類似の遺伝子を比較。オオムギでは本遺伝子がセットで2倍(合計4つ)になっており、さらにそのうち１セットでは塩基配列がわずかに変化し、二つの膜茸通ドメインなど新たな機能を持つ蛋白質を作ることを発見しました。コムギも同じ機能の遺伝子を持つことから、本遺伝子の重複と機能進化はムギ類に特有で、ムギ類がBrachypodiumと分岐して以降に起きたことが分かりました。
栽培オオムギの起源
岡山大学では60年以上前に、野生オオムギの実が落ちることに関わる２つの遺伝子Btr1とBtr2の存在を研究し、それらが野生オオムギの自生地の西と東で集められた栽培オオムギ品種で異なっていることを発見しました。つまり世界中のオオムギ品種は大きく２つのグループに分類されることを明らかにしました。しかし、現在私たちが利用しているオオムギがどこで、どのようにして生まれたかは分かっていませんでした。図2.細胞壁が脆弱化する事による小物取扱。 A, C, E, Gは野生オオギの成熟穂、穂輪筋の縦断面富子館合館図、同透過電子頭微鏡図による観察像。 B,D,F,Hは野生オオム必異体の対応する器官組織の観察像。（文献1）今回、本研究グループは529系統の野生オオムギと274品種の栽培オオムギについて、2つの遺伝子のDNA配列の変化を比較。その結果、栽培オオムギが祖先となった野生オオムギから、二回栽培化されたことを明らかにしました。最初は南レバント（イスラエル）でBtr1がbtr1へ突然変異し(図3A)、その後、北レバント（北西シリアから南東トルコ）でBtr2がbtr2へ別の突然変異が起こったことを突き止めました(図3B)。現在、栽培オオムギの品種は大きく2つのグループに分類されており、両突然変異の子孫を利用して、“人類最古の農業"が始まったことが明らかになりました。 Haberer and Mayer (2015)によるFeature articleもわかり易いですので時間のない方にお勧めします（図4)。が起源した。 (文献1)を改変(A)国別オオムギ生産量（2013単位百万トンFAOSTAT） (文献1)。オオムギは南レバントで小種非脱落性遺伝子btr1により、北レバントでは小穂非脱落性遺伝子btr2栽培化された事を明らかにした。 (B) Pooldeae  (オ含む）はBtr1の重複と機能分化によって麦類に固有な種子説落機構を獲得した。Ehrhartoideae（イ
ネを含む）ではこのような差化が生じなかった（この模式図には描かれているが）。Btr2も同様の遺伝子港化を送けた。(C) Btr1はレセプターをBtr2はリガンドをコードするという仮説が提案された(文献2)。 Pourkheirandish et al. (2015) Evolution of the grain dispersal system in barley. Cell 162, 527–539. Haberer and Mayer (2015) Barley: From X EX 2 Brittle to Stable Harvest Cell 162,469-471 ...新たなブラウザ"Microsoft Edge" ...ブラウザのシエアあなたは普段、どのWebブラウザを利用しているで本で最も使われているブラウザは、Windowsバソコンにな
れているMicrosoft社提供のInternet Explorer(IE)ですんどの国ではGoogle社提供のChromeがトップ日本でもChromeのシェア率は年々上昇しており、絡しています(図1)。覧1. NET MARKET SHARE:世おけるwebブラウザシェア(Oct 2013 – Oct. 2015) ※1
Microsoft社から新プラウザの登場
、インターネットの閲覧方法はタブレット端末等のスマートデバイスの登場に多校化しました。Web技術は日々進化し、各種
ラウザクの強化に順次対応していたIE7であり、2016年1月までサ
ポートされています！最新のIE7にのバージョンから利用できる
IE1 IE7から山新すなために、同社は新たなブラウザ“Edge”なる
ラウhttp://netmarketshare.com/ https://www.microsoft.com/ja-jp/windows/lifecycle/iesupport/
Contact Address
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センター TEL 055-981-6885 (山崎) E-mail：brnews@shigen.info
バイオリソース情報
(NBRP) www.nbrp.jp/ (SHIGEN)  www.shigen.nig.ac.jp/indexja.html www.shigen.nig.ac.jp/wgr/ (WGR) (JGR) www.shigen.nig.ac.jp/wgr/jgr/jgrUrlList.jsp "Egde"のユニークな機能一般的にインターネットを閲覧する場合には、デザインの変化のみ§ IEとEgdeは大きく変わらないように見えますが、新たな機能が搭て下とともなくことができる。載されています。その年で有限の一つに対して、ソートヘニュ込む
ように自分のコメントを記載することができます。上部メニューの
「Webノート」ボタンで記載可能になります。コメント付きのWebベー
ジは「お気に入り」へ保存することができます。これまでの場合では、
スクリーンショットを撮りベイント等でコメントを加える必要があり
動物 古せん ましたが、Webの活用方法Euge以外のライン語のマンを起こすることや、HP操作の解説ベージ作成(図2)が挙げられます。活用してみてはいかがでしょうか。
「他にもEdgeの新機能として、広告やメニューバージで、情報が多
いべこりモード内容だけを取り出した問」機能があります(図3)。
「所知」をすす。 「ホーザアシスト機能CortendこはMicrosoft社のユーラアンスト機能のことで、その機能へ質問することで今表示しているWebベージから移動せずに情報を得ることができます。質問結果はWeb検索の他、特定の情報（天気
ニュース・株価　等）の場合はまとめた情報を表示します（図４)。 Cortanaは人工学習機能のため今後の展開が楽しみです。発もうしウザには無い機能を標準搭載した“Edge”。新6ウザの世界シェアの変動が注目され(長洞美鹿)
Editor's Note
以上も前に存在が明らかになってい解析によってその構造が解明され、脱粒の新してリソースセ品種の塩基配列を比較するこか明らかになったという、紹介いただきましたいたかの
じょうほう通信[楽99回]