無花粉スギの原因遺伝子を同定―雄性不稔遺伝子を正確かつ短時間で探索し、早期普及にのり出す：新潟大学/森林総合研究所ほか
(2020年3月30日発表)
新潟大学農学部の森口喜成准教授、（国）森林総合研究所樹木分子遺伝研究領域の上野真義チーム長らの研究グループは3月30日、花粉ができない遺伝子（雄性不稔遺伝子、MS1）を明らかにし、この遺伝子を持つスギをDNA分析によって識別する方法を開発したと発表した。樹木や在来品種から花粉のできない遺伝子のスギを100%の精度で選別が可能で、無花粉スギの育種素材の探索を進めている。東京大学大学院新領域創成科学研究科、基礎生物学研究所生物機能解析センターとの共同研究の成果となった。
花粉症患者は日本で2,500万人以上が患っているといわれ、大きな社会問題になっている。その多くがかかっているのがスギ花粉症で、対策は花粉発生源を抑えることにつきる。
花粉を飛ばさない無花粉スギは、雄性不稔遺伝子と呼ばれる一つの遺伝子で決まっている。両親から無花粉となるタイプの遺伝子を受け継いだスギ(aa)は無花粉となるが、無花粉タイプの遺伝子と花粉を飛ばすタイプの遺伝子を引き継いだスギ（Aa）は雄性不稔遺伝子を持つにもかかわらず花粉を飛ばす。
スギの形態からは識別ができないためDNA分析が必要となる。ところが雄性不稔遺伝子を持つスギを正確に識別できるDNA分析法がこれまでなかった。
研究グループは、DNA増幅を特異的に行う方法でスギの無花粉遺伝子MS1を検出する技術を開発した。MS1を持つ交配家系を使って雄花などの組織で発現する遺伝子の配列を網羅的に収集した。
正常に花粉を飛ばすスギと無花粉スギとを比較して遺伝子の塩基配列の違いを解析し、無花粉のMS1遺伝子を明らかにできた。MS1のアミノ酸配列に異常が生じる変異型対立遺伝子をホモ接合型で持つスギは、100%の確率で無花粉となることを、育種材料などで確認した。
これらの変異を目印にしたDNA分析によって、優良樹木や在来品種などから雄性不稔遺伝子MS1を持つスギを正確に、かつ極めて短時間で探し出すことができるようになった。
この方法を使い、全国のスギから雄性不稔遺伝子を持つ育種素材の探索を進めている。
