柑橘類の謎:沖縄の好物フルーツのジューシーな過去が明らかに

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シークワーサーは沖縄では重要な商品価値があり、さまざまな製品の製造に使用されています。沖縄県内では、大宜味と勝山が沖縄最大の柑橘生産地です。この画像はカツヤマの製品です。クレジット:株式会社勝山シークワーサー

  • マンダリン科の柑橘類は重要な商業的価値がありますが、その多様性がどのように生じたかは謎のままです
  • 研究者は東アジアの品種のゲノムを分析し、以前は中国南部の山地にあった中心地に加えて、琉球諸島に 2 番目の多様性の中心を発見しました
  • 約 200 万年前に琉球列島がアジア本土から切り離されたときに発生した、沖縄原産の新しい柑橘類の種を発見しました
  • シークワーサーやタチバナなど、沖縄や日本本土の他の柑橘類は、この新たに発見された野生種とアジア本土のさまざまな品種との交配種です
  • この研究は商業的な意味合いを持つ可能性があり、好ましい形質を持つ追加のハイブリッドを作成する可能性を開きます

みかん科の柑橘類は、そのおいしさと健康的な特徴から世界中で人気があります。日本国内では、小さなシークワシャと観賞用の立花は、文化的および歴史的に特別な重要性を持っています。しかし、これら 2 つの品種、および他の東アジアの柑橘類の起源は、今まで常に謎に包まれていました.

Nature Communications に掲載された新しい研究で 、沖縄科学技術大学院大学(OIST)の科学者、および他の研究機関の共同研究者らは、東アジアのマンダリン科の69のゲノムをアジア本土の近縁種とともに分析し、孤立の広範囲にわたる物語を明らかにしました。遠距離移動、ハイブリダイゼーション。

シークワーサーは沖縄では重要な商品価値があり、さまざまな製品の製造に使用されています。沖縄県内では、大宜味と勝山が沖縄最大の柑橘生産地です。この画像はオオギミの製品です。クレジット:隅秀和

物語は、野生のミカンの多様性の中心地であり、最も有名なミカンの遺伝源である中国南部の湖南省から始まります。科学者が以前に公開されたゲノム データを再分析したところ、予期せず、この山岳地帯の野生のミカンが 2 つの亜種に分かれていることがわかりました。

カリフォルニア州ローレンス・バークレー国立研究所の研究協力者である Guohong Albert Wu 博士は、次のように述べています。 「他の多くの植物と同様に、野生の柑橘類は通常、父親の花粉が母親の卵と結合し、両方の親の遺伝子が種子に混ざり合って繁殖します。しかし、中国南部の芒山で野生のミカンの亜種を発見しました。この種子には、父親からの入力がなくても、母親の DNA の同一のコピーが含まれています。そのため、種は成長して母木のクローンになります。」

沖縄県大宜味村で撮影されたシークワーサーの花。研究者たちは、この有名な植物が雑種でありクローンでもあることを発見しました。クレジット:杉本親俊博士

沖縄に戻って、研究者たちは、小さな酸っぱい果物を生産し、商業的価値がほとんどないため地元の農家に無視されていた奇妙なシークワーサーのような柑橘類をより注意深く調べました.驚いたことに、彼らはこの奇妙な柑橘類が以前に記載されていなかった種を表していることを発見し、それを琉球みかん、またはより正式には Citrus ryukyuensis と名付けました。 .そして、よく知られているシークワーサーが (マンシャンの亜種のように) クローン的に繁殖するのとは対照的に、この新種は常に有性的に繁殖します。

驚くべきことに、研究者たちは、すべてのシークワーサーが非常に特殊なタイプの雑種であることを発見しました.1つの親は地元の琉球種に由来し、もう1つはアジア本土に由来します.驚いたことに、すべてのシークワーシャは同じ本土のみかんの親を持っています。つまり、すべてのシークワーシャは異母兄弟です。

彼らは、何万年も前に本土のアジアのミカンが、人によって、または自然な方法で、琉球諸島になる土地に運ばれたと結論付けました.そこに在来の琉球柑橘類と交配した。研究者たちは、この本土のアジアのマンダリンの祖先をマンシャンにさかのぼり、そこで無性生殖する能力を獲得しました。この能力はその子に受け継がれました。

このように、今日沖縄の市場で見られるすべてのシークワーサーの品種は、この交配の子孫であり、無性的に繁殖し、黄金のシークワーサーのような安定した品種が世代から世代へと繁殖することを可能にします.

そして、立花と他の東アジアのみかんのバリエーションはどうですか?

「みんなハイブリッド!」 OIST分子遺伝学ユニットの博士研究員である杉本親俊博士は次のように説明しています。 「立花系統もまた、新たに記載された琉球種と中国からの別のミカンの子孫のようですが、その発祥の地はおそらく現在の日本本土でした.」

シークワシャとタチバナの遺伝的パターンを確認すると、研究者は、オト、カブチイ、タロガヨ、その他の名前のない柑橘類など、さまざまな伝統的な琉球の種類で構成される別の異母兄弟の家族も認識しました。研究者が「ゆくにぶ」(沖縄の言葉で酸っぱい柑橘類)と呼んだこの家族は、シークワーサーやタチバナよりもずっと若い。温州みかんの父でもある有名なクネンボが在来の琉球みかんと交配したときに発生しました。クネンボは、約 4 ~ 500 年前にインドシナ半島から海上貿易によって沖縄にもたらされました。シークワシャとタチバナの本土の親のように、マンシャンの祖先が遠いため、種子によって自分自身のクローンを作ることができ、この特性を子供に伝えました.

「マンダリンの多様化の物語と、その地域の生物地理学との関係を解明するのは興味深いことです」と、OISTの分子遺伝学ユニットの主任研究員であるダン・ロクサー教授は締めくくりました。 「しかし、商業的価値もあるかもしれません。他にどのようなハイブリッド型が存在する可能性がありますか?病気や干ばつに対してより回復力がある、または他の望ましい特性を持つ新しいハイブリッドを作成できますか?過去を振り返ることで、未来に向けてあらゆる可能性を生み出すことができます。」

参照:「ハイブリッド種分化とアポミクシスによるみかんの多様化」Guohong Albert Wu、Chikatoshi Sugimoto、Hideyasu Kinjo、Azama Chika、Mitsube Fumimasa、Manuel Talon、Frederick G. Gmitter Jr.、Daniel S. Rokhsar、2021 年 7 月 26 日、ネイチャーコミュニケーションズ .
DOI:10.1038/s41467-021-24653-0

この多様性を解明するために、研究者たちは、沖縄県農業研究センター名護支部の勝山シークワーシャや、地元の農家である小橋川浩史氏など、沖縄の産業界や個人と密接に協力しました。