A reverse genetic, nontransgenic approach to wheat crop improvement by TILLING

本論文は、遺伝子組換えを用いない逆遺伝学的方法であるTILLING（ゲノムに誘導した局所的損傷部位のターゲティング）による倍数体作物の質的形質の改良に関するものである。モチ性のデンプンは大部分がアミロペクチンで構成されており、独特の生理化学的特徴を有している。機能性のwaxy遺伝子（デンプン粒結合型デンプン合成酵素I、GBSSI）を1個または2個しかもたないコムギが産生するデンプンは、アミロペクチン含有量が中程度である。異質6倍体および異質4倍体コムギの相同遺伝子1920個に対するTILLINGによって、waxy遺伝子の対立遺伝子が246個同定された。この対立遺伝子がコードするwaxy酵素の活性は野生型に近いものから無活性のものにまで及び、その遺伝的多様性は過去25年間にわたって発表されてきたものをしのいでいる。TILLINGで形成された同型接合変異がふたつのwaxy相同遺伝子に存在し、第三のwaxy相同遺伝子がもともと欠損しているパンコムギ系統は、waxy表現型がほとんど無発現であった。遺伝的変異を作り出して同定するこの方法は、作物改良のツールとなる可能性がある。