| 研究領域 | ゲノム配列を核としたヤポネシア人の起源と成立の解明 |
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| 研究課題/領域番号 |
21H00355
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 |
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研究代表者 |
内藤 健 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 遺伝資源研究センター, 上級研究員 (20581705)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | アズキ / 栽培化起源 / 縄文 / ゲノミクス / 遺伝資源 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、縄文時代の日本で栽培化が起きたと考えられるアズキについて、全ゲノム解析による遺伝学的な検証を行った。
全ゲノムのSNPを用いた系統解析では、中国南部の栽培アズキが最も祖先的で、そこから日本の栽培型・野生型の両方が派生したかのような結果となった。しかし、交雑を考慮したAdmix graph解析を行うと、東南アジアの野生型から日本の野生型が派生し、そこから日本・中国北部の栽培型が派生、最後に中国の野生型と日本の栽培型との交雑によって中国南部の栽培型が生まれたとする結果が得られた。また、葉緑体のゲノム配列を使って系統樹を作成すると、世界中の全ての栽培型が日本の野生型とが同一の巨大クレードを形成した。これは、アズキが最初に日本列島で栽培化され、そこで収穫された種子が人類に運ばれることで栽培地を拡大していった経緯を示すものと考えられた。最後に、アズキの栽培起源地が日本列島のどのあたりになるのかを検証するため、日本国内の野生型と栽培型の遺伝距離を地域ごとに計算すると、北関東～東北南部で最小となり、考古学的な証拠と比較的近い結果となった。
さらに、種皮色に関するGWAS解析の結果、第１染色体上のAntocyanidin Reductase 1（ANR1）におけるアミノ酸置換、および第４染色体上のProduction of Antocyanin Pigmentation (PAP1)の欠失を見出した。アズキの赤い種皮色はこれら遺伝子の機能欠損によると考えられた。
以上から、アズキについては日本列島の単一起源であることがほぼ確実になった。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
本研究では集団遺伝学的手法によって、現在の栽培アズキに最も近縁なヤブツルアズキが生息する地域はどこか、を同定することが目的であったが、栽培化の過程で人為選抜の対象となったであろう種皮色の変化に関する原因遺伝子を２つも同定することができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに得られたリシーケンスデータのさらなる解析を行い、栽培化に伴って変化した種皮色および裂莢性に関する遺伝子座について、野生型アリルとの分岐年代を推定する。これらの年代推定により、アズキやダイズの栽培化が起こった年代や、どの形質が先に選抜されたのか、などの栽培化経緯を明らかにする。
さらに、同定された原因遺伝子について、ウイルスベクター等を利用した形質転換実験を行い、実際の機能を検証することを目指す。
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