無花粉スギの原因遺伝子を新たに特定 花粉症対策を加速 森林総合研究所2023年9月1日
森林研究・整備機構森林総合研究所、新潟大学、東京大学大学院新領域創成科学研究科、基礎生物学研究所、新潟県森林研究所の研究グループは、無花粉スギの原因遺伝子MS4を特定。この遺伝子のわずか1つの塩基が変異することで無花粉になることが明らかになった。この成果は、無花粉スギの新たな育種や生産の増大につながると想定され、花粉症対策への貢献が見込まれる。
正常なスギ（左）とMS4タイプの無花粉スギ（右）の雄花および花粉の形態比較
近年、無花粉スギの原因遺伝子のひとつであるMS1が特定され、無花粉スギと有花粉のスギをかけあわせて得られる無花粉スギの種子を使った苗木の生産に活用されている。無花粉スギの遺伝子はMS1以外にも3つの遺伝子（MS2、MS3および MS4）の存在が知られており、MS1やこれらの遺伝子を活用することで、無花粉スギの苗木の生産効率をさらに高めることができるが、これまでMS1以外の遺伝子の正体は不明だった。
同研究グループは、花粉が成熟する直前に異常が生じて無花粉になるタイプ（MS4）に着目。人工交配によって作製したスギ集団を用いた遺伝分析とスギ参照ゲノム配列を活用して候補となる遺伝子を絞り込み、得られた候補遺伝子が花粉生産に関わることをモデル植物のシロイヌナズナを用いて検証することに成功した。
MS4は、花粉壁の生成に関わる酵素（TKPR1）を合成する遺伝子で、この遺伝子のわずか1つの塩基が変異することで無花粉になることが明らかになった。現在、無花粉スギは、MS4とは別の遺伝子が変異した無花粉スギの雌花に有花粉のスギをかけあわせて無花粉スギの種子を得て苗木を生産しているが、この方法でMS4を使う選択肢が得られたことで、無花粉スギの新たな育種や生産の増大につながると想定され、花粉症対策への貢献が見込まれる。
同研究成果は8月8日、『PNAS Nexus』誌でオンライン公開された。
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