農学部農業生産科学科

教授

一谷 勝之

イネの遺伝子の不思議

メンデルの法則に合わない?遺伝子

オーストラリアの野生イネの現地調査(ボートの後ろの草は全て野生イネ)

 イネは分類学的にはOryza sativaと名付けられています.イネと同じOryza属に所属する植物には,イネと異なり,自然界で自生している種が多く含まれており,これらを総称して,野生イネと呼んでいます.実は,大昔に一部の野生イネが遺伝的な変化を受けて,作物としてのイネに変化したのです.私は主にオーストラリアに自生する野生イネOryza meridionalisを研究材料にして現地調査を行ったり,遺伝子の研究をしたりしています.
 皆さんの多くは中学生のときにメンデルの法則を学んだと思います.AAという遺伝子の組合せとaaという遺伝子の組合せのエンドウを交配すると,Aaという組合せの雑種ができて,その次の世代でAA, Aa, aaという組合せが1:2:1の割合で出現する,というものです.ABO式血液型の遺伝などで皆さんにもなじみがあると思います.
 しかし,1:2:1という割合が常に成り立つわけではありません.私の研究室はOryza sativa (遺伝子の組合せはAA)とOryza meridionalis (遺伝子の組合せはaa)をかけあわせた実験材料を育成する過程でAA: Aa: aa=1: 2: 0になる現象を発見しました.Oryza meridionalisがもつa遺伝子2つのaaだと,受精後の早い時期に種子が育たなくなるのです.でも,Oryza meridionalisそのものはaaの組合せでよく育ち,毎世代,種子を稔らせます.不思議ですね? 私の研究室は,この謎に取り組んでいます.この遺伝子はイネを含むOryza属の進化に関わっているようです.

病気に強い新しい遺伝子を創り出す

白葉枯病に抵抗性の突然変異系統XM14の育成.I, IIA, IIB, III, IV, Vは接種した白葉枯病菌の株を表す.

人が病原菌に感染するように,イネも病気にかかります.イネが病気にかかると,生育が悪くなり,おコメが収穫できなくなります.イネの最も重大な細菌病の一つに白葉枯病(しらはがれびょう)があります.これは,イネ白葉枯病菌 Xanthomonas oryzae pv. oryzaeが引き起こす病気で,文字通り,病斑が伸びて葉を白く枯らしてしまいます.白葉枯病の対策に最も有効と考えられているのは抵抗性品種の育成です.抵抗性品種は抵抗性遺伝子をもっており,遺伝子の効果で白葉枯病菌の侵入を食い止めたり,病斑の伸びを抑制したりします.私の研究室は人為突然変異によって抵抗性遺伝子を創り出しています.新型コロナウィルスに複数の株があるように,白葉枯病菌にも株があります.従来知られていた抵抗性遺伝子は特定の株にのみ抵抗性を示し,全株に抵抗性を示すものはありませんでした.人為突然変異によって得られた抵抗性遺伝子の中には,これまで試した全ての株に抵抗性を示すものがあり,品種改良への利用が期待されています.

Profile

農学部農業生産科学科

教授

一谷 勝之

1998年京都大学大学院農学研究科博士後期課程単位取得退学.博士(農学). 専門は植物遺伝・育種学.鹿児島大学農学部講師,同助教授,同准教授を経て2022年より現職.「遺伝学」,「植物育種学」,「遺伝のしくみ」などの講義を担当.主な著書に「生物資源とその利用」(三共出版,分担執筆),「Genetics in Rice」 (MDPI, 編著).

学生(受験生)へのメッセージ

小さい頃から植物や昆虫を観察するのが好きで,その延長線上で研究を続けています.イネ(植物)の研究は分からないことだらけで,それを遺伝子の組合せでパズルを解くように解明できるのが研究の醍醐味です.卒業論文の研究に取り組めば,少なくとも一つは世界初の新発見があると思います.イネの遺伝子の研究は,病害抵抗性育種のような形で品種改良に貢献し,世界の食を豊かにする やりがいのある研究です.同志求ム!!

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