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講義No.11170

育種で新品種開発! 「遺伝的多様性を利用した戦略」

トウガラシについて

 ナス科トウガラシ属の植物で、果実は香辛料または野菜として世界中で食用にされています。日本で多く消費されているピーマンやシシトウ、パプリカもトウガラシ属の仲間です。ピーマンとトウガラシは同じ種なので基本的には交配することができます。トウガラシ属には多くの多様性があり、果実の大きさや色、形などさまざまです。このような多様性を司る変化は形質と呼ばれます。

育種の方法

 多くの果実を着ける、味を良くするなどの形質について有用性を考えて、生物の持つ遺伝子的形質を改良して新しい品種を育成することを「育種」と呼びます。育種のベースとなるのは、Aの花粉をBの柱頭につけて受粉させる交配です。そこにバイオテクノロジーを使用することもあり、培養技術を用いてトウガラシ属ではおしべの先にある花粉の入った葯(やく)を培養し、花粉から植物体を再生させています。さらに近年は、DNAマーカーと呼ばれる特徴的なDNA配列を目印とした選抜により効率的な育種が試みられています。まず、優れた特徴を示す遺伝子の近くにDNAの特徴的な配列を見つけます。交配後に苗の段階で、特徴的な配列を検出できた個体のみを選抜することが可能となります。

未来のための育種

 育種は、野菜の色を鮮やかにしたい、美味しくしたいというような消費者側の目的だけでなく、病害虫抵抗性などの生産性を高めるといった生産者側の目的もあります。現在行われている研究の1つに、世界的に多くの作物に寄生して大きな被害をもたらすネコブセンチュウに対する抵抗性品種の開発があります。ネコブセンチュウに寄生されない抵抗性が見つかった系統から、抵抗性を発揮する遺伝子近くのDNA上に特徴ある配列を見つけます。抵抗性そのものの配列ではありませんが、その近くに特徴的なDNA配列を見つけることで抵抗性個体を効率的に選抜することが可能となりました。
 病気に強ければ農薬の散布回数が減るなどの環境にやさしい農業も実践できます。育種は昔から行われていますが、未来のための技術でもあるのです。

参考資料
1:2021 研究室研究内容資料(南九大 園芸育種学研究室 杉田)
2:園芸育種研(杉田)主な研究

この学問が向いているかも 環境園芸学、植物育種学、植物遺伝学

南九州大学
環境園芸学部 環境園芸学科 教授
杉田 亘 先生

先生がめざすSDGs
メッセージ

 本学では興味のある植物をテーマに、育種およびバイオ技術が学べます。私はトウガラシのさまざまな形質を中心とした研究をおこなっていますが、ある学生は、絶滅の恐れのある野生生物のリスト「レッドデータブック」に載っているハマボウフウをテーマに選びました。ハマボウフウは地中深く根を張り、浜辺の砂の流出を食い止める役割をしていますが、現在ではなかなか目にすることはありません。培養して増やすことができれば、絶滅は免れます。
 植物が好きという気持ちがあれば絶対に伸びると思います。ぜひ一緒に研究をしませんか?

先生の学問へのきっかけ

 小さな頃から自然と触れ合うことが好きでした。今でも子どもと一緒にクワガタ採りや魚釣りに行っています。そのため、大学は迷わず農学部を選びました。卒業後は公的機関で病気や線虫に抵抗性を持つ農作物の育種に関わり、いくつもの新しい品種を生み出してきました。現在は自分のベースとなるトウガラシ属だけでなく、学生が好きな植物をテーマにして、育種技術を研究しています。いつか、大学から面白い特徴を持った新しい品種を生み出したいと思っています。

先輩たちはどんな仕事に携わっているの?

農業団体/種苗会社/食品会社/中学教諭(理科)/高校教諭(農業)

大学アイコン
杉田 亘 先生がいらっしゃる
南九州大学に関心を持ったら

 南九州大学は、豊かな自然と温和な気候に恵まれた南九州の環境の中で、創造性に冨み、人間性と社会性豊かな人間を育成するとともに、食・緑・人に関する基礎的、応用的研究をすすめ、専門分野において社会に貢献できる人材を育成します。
 また、卒業する学生全員が、笑顔で社会人生活へと踏み出せるよう、入学直後から学生一人一人に対応した丁寧で確実な就職サポートをしていきます。
 さらに、各学部・学科の専門分野に不可欠な資格から、一生自分を支えてくれる国家資格まで、多岐にわたる資格取得のサポートを行っています。

※夢ナビ講義はそれぞれの先生の見解にもとづく講義内容としてご理解ください。

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