10年かかる樹木の開花を数か月に短縮させる方法を開発。遺伝子編集でメスをオスに変換

　アメリカの研究チームが、ポプラの樹木の遺伝子を編集して、通常なら10年近くかかる開花をほんの数ヶ月に短縮することに成功したそうだ。

　樹木の品種改良は非常に時間がかかる作業で、変化が確認されるまでに何年、何十年とかかることがある。

　しかしジョージア大学が開発した方法ならば、それを大幅に短縮でき、寒さに強い木や乾燥に強い木などの育種を一気にスピードアップさせられるかもしれないという。

遺伝子編集でメスをオスに変換

　樹木には動物と同じように雄（オス）と雌（メス）があり、その多くが、「雌雄異株（しゆういしゅ）」か「雌雄同株（しゆうどうしゅ）」に分かれる。

　「雌雄異株」は、オスとメスが完全に株ごとに分かれている植物で、それぞれが雄花と雌花を咲かし、一緒に植えることで実が付く。今回の実験の対象となったポプラがそうだ。

　一方「雌雄同株」は同じ木に雄花と雌花を咲かせるため、一本の木で結実させることが出来る。

　研究者らは、過去の研究で明らかにされた「ヤナギやポプラの性決定」の知識を応用し、遺伝子編集ツール「CRISPR」で、ポプラの「”メス”の性転換遺伝子」を編集。この木の長い生殖サイクルを無視するよう仕向けた。

　ポプラの木は花が咲くまでに通常7〜10年かかる。だが遺伝子編集したポプラは、たった数ヶ月後で”オス花”を咲かせ、性転換に成功したことが確認された。 ほんの数週間で、すでにポプラの花を確認できる。一般的には開花まで10年近くかかる / Credit: C.J. Tsai

　この方法は、木の研究者にとって素晴らしいゲームチェンジャーになるかもしれない。

　作物と違い、樹木の研究は何十年もの長い時間がかかる。だが木の開花をスピードアップさせれば、交配を通じて木の特徴を迅速に評価できるようになる。

つまり、乾燥や寒さなどに強い木をずっと早く作れるかもしれないということだ。 ジョージア大学の研究室で育つポプラの木 / image credit:Kristen Morales

ポプラの綿毛を減らせる可能性も

　今回の研究では、ほかにもいくつか新たな発見があったという。

　たとえば、ポプラは「三性同株（雄性雌性両全性同株）」になれるかもしれないという。1本のポプラから雄花と雌花を両方咲かせられるかもしれないのだ。

　普通のポプラは雌雄異株なので、メスなら雌花、オスなら雄花しか咲かないが、今回の方法で開花が早められたポプラのメス木に、雄花と雌花の両方が観察されたのだ。

　もう1つの驚くべき発見は、遺伝子編集によって、ポプラの綿毛を減らせるかもしれないということだ。

　ポプラがタネを広めるために使う綿毛は、雪のような幻想的な風景を演出してくれるが、人によってはアレルギーを引き起こす悩みのタネだ。 　これについてはまだ研究が必要とのことだが、いずれは歩いていてもくしゃみが出ないポプラの並木道が登場するかもしれない。

　この研究は　『New Phytologist』（2022年11月16日付）に掲載された。

References:Scientists develop method for trees to flower in months / Scientists develop a method to allow trees to flower in mere months / written by hiroching / edited by / parumo
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