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オオムギのゲノム多様性の大規模解読に成功 ～品種改良のための複雑な DNA 情報の活用が可能に～
[著者] Murukarthick Jayakodi, Qiongxian Lu, Hélène Pidon, M. Timothy RabanusWallace, Micha Bayer, Thomas Lux, Yu Guo, Benjamin Jaegle, Ana Badea, Wubishet Bekele, Gurcharn S. Brar, Katarzyna Braune, Boyke Bunk, Kenneth J. Chalmers, Brett Chapman, Morten Egevang Jørgensen, Jia-Wu Feng, Manuel Feser, Anne Fiebig, Heidrun Gundlach, Wenbin Guo, Georg Haberer, Mats Hansson, Axel Himmelbach, Iris Hoffie, Robert E. Hoffie, Haifei Hu, Sachiko Isobe, Patrick König, Sandip M. Kale, Nadia Kamal, Gabriel Keeble-Gagnère, Beat Keller, Manuela Knauft, Ravi Koppolu, Simon G. Krattinger, Jochen Kumlehn, Peter Langridge, Chengdao Li, Marina P. Marone, Andreas Maurer, Klaus F.X. Mayer, Michael Melzer, Gary J. Muehlbauer, Emiko Murozuka, Sudharsan Padmarasu, Dragan Perovic, Klaus Pillen, Pierre A. Pin, Curtis J. Pozniak, Luke Ramsay, Pai Rosager Pedas, Twan Rutten, Shun Sakuma, Kazuhiro Sato, Danuta Schüler, Thomas Schmutzer, Uwe Scholz, Miriam Schreiber, Kenta Shirasawa, Craig Simpson, Birgitte Skadhauge, Manuel Spannagl, Brian J. Steffenson, Hanne C. Thomsen, Josquin F. Tibbits, Martin Toft Simmelsgaard Nielsen, Corinna Trautewig, Dominique Vequaud, Cynthia Voss, Penghao Wang, Robbie Waugh, Sharon Westcott, Magnus Wohlfahrt Rasmussen, Runxuan Zhang, Xiao-Qi Zhang, Thomas Wicker, Christoph Dockter Martin Mascher & Nils Stein
[タイトル] Structural variation in the pangenome of wild and domesticated barley
[掲載誌] Nature
[DOI] 10.1038/s41586-024-08187-1
[内容紹介]
オオムギのゲノム配列は約 50 億塩基対と巨大で、ヒトの 1.7 倍、イネの 13 倍もあるため、高精度なゲノム配列を解読することは容易ではなく、世界中に保存されている多くの品種のゲノム配列と遺伝子配列を高精度に解読する技術の開発が待たれていました。
オオムギの国際コンソーシアムでは単一の品種の精密な塩基配列を基に、別の品種の配列を重ねることで、遺伝子同定や遺伝子鑑定技術を開発しました。さらに、20 種類の野生および栽培オオムギを個別に解読して、オオムギの DNA 配列の大要を得る「パンジェノム(Pan Genome)」解析を行ってきました。今回の解析では、長い DNA 配列を解読するための最新のロングリード技術を用いて、より多くの品種間のゲノム構造の違いを確認した結果、病害抵抗性、醸造品質、植物体の構造などに複数のほぼ同一の遺伝子が関わっていることが明確に示されました。さらに、遺伝子の数の変異がこれらの性質の品種間の違いの原因となっていることを確認しました。
本研究でのオオムギ遺伝資源の高精度解読によって、有用形質に関わる遺伝子の数や構造が性質を変化させていることが判明するほか、本研究の進展によって、オオムギの分子育種が可能となり、目的とする品種を効率よく開発する新たな育種技術の開発が期待されます。
この研究成果は、11 月 13 日付（日本時間 14 日午前 1 時）の英国科学雑誌「Nature」
オンライン版に掲載されます。
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