ネブラスカ州西部で生育するプロソ キビは、最も初期の家畜化された作物の 1 つであると考えられています。発展途上国では食料源として、アメリカやヨーロッパでは飼料や鳥の種として栽培されています。クレジット:Santosh Rajput
アジアとアフリカの半乾燥熱帯地域では、作物にとって条件が厳しい場合があります。植物は生育期間が短く、やせた土壌でも生き残り、環境ストレスに耐える必要があります。
入りなさい、キビ。
世界中で栽培されているキビの 97% 近くが発展途上国で生産されています。キビは穀物の多様なグループです。重要なことに、それらは一般的に高い栄養成分を含んでいます.
「しかし、キビは現代の遺伝学研究ではほとんど見過ごされてきました」と、ジョージア大学の研究者であるマシュー・ジョンソンは言います。新しい研究で、ジョンソンはインドの同僚と共に、3 種類のキビの最初の遺伝資源のいくつかを生成しました。
あまり研究されていない作物のために遺伝資源が作成されるため、研究者は作物科内の遺伝的多様性をより有効に活用することができます。これは、作物の新しい品種の開発につながる可能性があります。 「私たちの結果は、研究者が農民のためにより良いキビ品種を開発するためのツールを提供します」と Johnson 氏は言います。
インドで育つコドキビ。コウドキビは、暑くて乾燥した環境で食物を生産できる孤児作物です。クレジット:M. Vetriventhan
キビを栽培するほとんどの農家は小規模農家です (5 エーカー未満の農業)。キビは彼らの生活に欠かせないものです。それは、彼らが辺境の土地で育つことができ、ほとんどの作物よりも少ない水しか必要としないからです.
「キビは、他のほとんどの主要作物よりもはるかに速く成長します」とジョンソンは言います.天候や自然災害によって最初の作付けが失敗した場合でも、農家はキビを植えることができるため、これは重要です。 「ですから、キビを使えば、農家は少なくともある程度の収穫を得ることができます」と彼は言います。
ジョンソン氏のチームは、コド、リトル、プロソの 3 種のキビの DNA を配列決定して分析しました。 「これら 3 つの作物は、開発された資源が比較的少ないものです」と Johnson 氏は説明します。
植物原料は、インドの半乾燥熱帯国際作物研究所から入手しました。研究者の目標は、キビの各品種内および品種間の遺伝的多様性をよりよく理解することでした。 「この多様性を理解することは、作物のより良い品種を開発するための重要なステップです」と Johnson 氏は言います。
彼らは、さまざまな植物の DNA 配列にわずかな違いがあることを明らかにしました。これらの遺伝的差異は、最終的には干ばつ耐性や成長率などの特性に関連している可能性があります.
インドで育つ小キビ。小キビは、暑くて乾燥した気候で育つ孤児作物です。地域の食料安全保障にとって価値があります。クレジット:M. Vetriventhan
「遺伝学と野外試験は密接に関係しています」と Johnson 氏は言います。さまざまな種類のキビを育てると、収量や開花時期などの特徴を知ることができます。 「これらの結果を、キビ植物の遺伝的関連性に関する知識と組み合わせる必要があります」と彼は言います。
研究者は、フィールドでの結果と遺伝子データを照合することで、望ましい形質を特定し、改良された品種を開発します。 「これらの品種を年々改善し続けることができます」と Johnson 氏は言います。
作物の望ましい品種を育種する上で重要な部分は、既存の品種が互いにどのように関連しているかを理解することです。 「キビの品種が互いにどのように関連しているかについてのこれまでの理解が、必ずしもその遺伝学を反映していないという証拠を見つけることができました」と Johnson 氏は説明します。
既存の分類は、身体的特徴に基づいて行われました。しかし、これらは密接な遺伝的関係を正確に反映していない可能性があることが判明しました.
「人間の遺伝的関係を髪の色で分類しようとしていると考えてください」と彼は言います。 「髪の色は遺伝的に制御されています。たとえば、ブロンドの髪の人は皆、何らかの遺伝的関連性を持っています。」
「しかし、私たちが遺伝的に誰と関係があるかを決定するのは、髪の色だけではありません」とジョンソンは言います. 「兄弟で髪の色が違うこともあります。しかし、たまたま同じ髪の色をしている見知らぬ人よりも、お互いに密接な関係にあります。」
この研究のように、根底にある遺伝学を明らかにすることは、植物育種家が望ましい物理的特性を備えたキビの品種を開発するのに役立ちます。 「キビは素晴らしい作物です」とジョンソンは言います。 「私たちの気候が変化し続ける中で、彼らは私たちの食生活を多様化し、食料源と安全に貢献できると信じています。」
この研究について詳しくは、The Plant Genome をご覧ください。 .この研究は、半乾燥熱帯国際作物研究所とジョージア大学によって部分的に支援されました。
参考文献:「3 つのマイナー キビのゲノム全体の人口構造解析:コドキビ、リトル キビ、およびプロソ キビ」、Matthew Johnson、Santosh Deshpande、Mani Vetriventhan、Hari D. Upadhyaya、Jason G. Wallace、2019 年 9 月 5 日、植物ゲノム .
DOI:10.3835/plantgenome2019.03.0021
