高CO2環境でイネを増収させる「コシヒカリ」由来の遺伝子を発見―気候変動下での持続可能な稲作に貢献―明治大学大学院 農学研究科の山本 英司特任講師はゲノム解析で貢献

穂重型品種の一穂籾数（ひとほもみすう）をこれ以上増やすことは難しいですが、穂数を増やすことで総籾数をさらに増加させたイネを育成する余地はあります。そして、植物の光合成の促進が期待される将来の高CO2環境では、増加させた籾を十分に実らせ、生産性を高められる可能性があります。そこで、大気CO2の上昇を伴う気候変動に適したイネの開発を目標として、穂重型の一穂籾数を維持しながら、穂数を増加させる研究に取り組みました。国際農研と農研機構は研究総括を、横浜市立大学と理化学研究所は遺伝子機能解析を、明治大学とかずさDNA研究所はゲノム解析を担当しました。

研究の内容・意義
１．マップベースクローニング4)という手法により、「コシヒカリ」の第3染色体上にあり、穂数を増加させる遺伝子MP3を同定しました。この遺伝子は、OsTB1/FC1という既知遺伝子のこれまでに報告されていない遺伝子型でした。OsTB1/FC1は穂の基となる腋芽で働き、腋芽の伸長を抑制する役割を担っていますが、「コシヒカリ」が持つMP3の遺伝子型は、インディカイネが持つ遺伝子型よりも、その抑制の程度が緩やかであることが分かりました。その結果、コシヒカリ型MP3の腋芽伸長は、生育初期から促され、穂数が増加することが分かりました（図1）。