高タンパク質トウモロコシ、主要遺伝子を特定し国内飼料のタンパク質不足に光明
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中国科学院の研究グループは6月4日、トウモロコシの高タンパク質含有に関与する主要な遺伝子を2つ特定し、これらを組み合わせた高タンパク質品種の育成に成功したと発表し、国内の家畜飼料におけるタンパク質不足に対する有望な解決策を示しました。
トウモロコシは生産量で国内最大の穀物である一方、粒肉のタンパク質含有量は一般に約8％と低く、飼料用のタンパク質供給は大豆ミールの輸入に大きく依存しているとCEMPS副所長のWu Yongrui氏は説明し、2025年の大豆輸入量が1億トンを超えた事実を挙げて依存の深さを指摘しました。
Wu氏によれば、トウモロコシのタンパク質含有量をわずか1ポイント引き上げるだけでも、輸入大豆に含まれるタンパク質量に換算して約800万トン分に相当するとされ、こうした数値を踏まえた上で国内原料の品質改良が緊急の課題であるとの認識を示しました。
研究チームは野生種においてはタンパク質含有が30％に達する系統が存在する一方、約9000年にわたる家畜化と現代育種の過程でタンパク質を標的とした選抜が行われなかったため、これら有用な遺伝子が現代品種では失われていたと説明し、自然由来の遺伝資源の重要性を強調しました。
2022年に同チームが野生トウモロコシから同定した最初の高タンパク質遺伝子THP9-Tは主要品種のタンパク質を初期的に引き上げる成果をもたらしたものの、更なる向上は難題であり続けたと述べたうえで、粘り強い解析の結果として今回、新たにTHP3-Tを同定したと発表しました。
複数年・複数地点での圃場試験の結果、THP3-Tは自殖系統における粒肉のタンパク質含有量を従来の10％から13％以上へと引き上げ、収量を損なうことなく植物全体のタンパク質量を高め、肥料を減らしても高タンパク質を維持できることが示されたとWu氏は明らかにしました。
さらに重要なのは、THP3-TとTHP9-Tを組み合わせると前例のない相乗効果が得られ、自殖系統での粒肉タンパク質含有量が10％から15％へと跳ね上がり、いずれか一方のみを導入した場合の影響を大きく上回った点だと研究は指摘しています。
研究チームはマーカー支援育種技術を用いて国内の主要品種に対し精密改良を進め、80以上の親系統でタンパク質含有量を14％以上に引き上げることに成功したほか、国内で最も普及している雑交種Zhengdan958の粒肉タンパク質を8.5％から12％以上へと向上させることにも成功したと報告しました。
中国の年間トウモロコシ生産量は約3億トンに上るとされ、飼料用トウモロコシのタンパク質含有量を全国で4ポイント引き上げて12％以上にできれば、総付加タンパク質量は輸入大豆換算で3000万トン以上に相当し、これは現行の大豆輸入量の約30％に匹敵するとWu氏は試算しました。
CEMPS所長で中国科学院院士のHan Bin氏は、この成果が飼料コストの大幅な低減や畜産業の収益改善に寄与し、広く普及すれば農家の収入向上につながる重要な社会経済的価値を持つと述べ、今後の実用化と普及が鍵になるとの見方を示しました。
この研究成果は学術誌『Nature』のオンライン版で発表され、研究者らは6月2日に上海の圃場や研究室で受粉操作やDNA抽出などの実験作業を行っていたと報告されています。■
