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キュウリのゲノム配列を初めて高精度で解読―病気や暑さにも強い有用遺伝子の探索が可能に:農業・食品産業技術総合研究機構

(2025年4月8日発表)

 キュウリのゲノム解読は難しいとされてきたが、(国)農業・食品産業技術総合研究機構は4月8日、日本のキュウリ品種「ときわ」のゲノムを高精度で解読したと発表した。今後、病害による生育不良や暑さによる実のつきにくさを克服する新品種の開発に役立つ。

 キュウリは日本の主要な生鮮野菜として露地栽培と共に冬から春にかけて温室栽培も行われている。2022年の国内算出額は1,251億円で、野菜ではトマト、タマネギ、ネギにつぐ大きな品目だ。

 しかし近年、温暖化の影響が進み、耐病性や耐暑性を改良した新品種の育成が農家などから求められていた。

 キュウリなど野菜のゲノム解読は、イネやムギなどの穀物と比べて遅れていた。これまで公開されていたのは約3億3,000万塩基対と推定されるキュウリゲノムのうち3分の2以下の2億1,000万塩基対で、1億2,000万塩基対が解読されてなかった。

 これはキュウリが塩基対の短い配列を繰り返す性質があり、完全解読は困難と見られていた。農研機構では日本のキュウリ品種の元祖ともいうべき重要な品種「ときわ」を使った。

 数万塩基から数十万塩基の配列を決定できる「ロングリードシーケンス」という技術を使って、未解読領域を5,000万塩基対まで大幅に縮小。解読した2億8,000万塩基対(85%)のうち、新たに2,000以上の遺伝子を発見した。

 ロングリードシーケンサーは、長いDNA配列を一度に読み取るのではなく、断片化した塩基配列を決定した後、計算機を使ってその配列の両端が重なるもの同士を繋ぎ合わせることで、元のゲノム配列を再構築する第3世代のゲノム解読装置。

 「ときわ」は日本の品種育成に広く使われている。これによって耐病性、耐暑性、収量などに関係する遺伝子の新規発見やDNAマーカーの開発などがより容易に進むと見られる。