Genomic origin of chemodiversity in medicinal plants

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究は、今後医薬学や医療分野において重要性が増加する薬用資源植物の統合ゲノム科学を推進することを目的とする。特に、漢方処方において重要生薬である「甘草」とその他の薬用植物について薬用成分の生産に関する統合ゲノム科学を推進し、薬用資源植物の化学的多様性のゲノム起源解明に資する。すでに2016年にドラフトゲノム配列を発表した1系統（品種）のウラル甘草について、8本の染色体から構成される全長429メガ塩基対の染色体スケールでほぼ完全につながった高品質ゲノム解読に成功した。甘草ゲノムでは、かつて起こったゲノム重複の痕跡と考えられる染色体間でのシンテニーの存在が認められ、また、同じマメ科に属するタルウマゴヤシや大豆ともシンテニー関係が認められた。グリチルリチンや関連サポニン生合成に関わる酵素遺伝子のほぼ全体が二つの染色体にクラスターとして存在していることが確認された。また、別の薬効成分として知られるイソフラボノイド生合成に関連する遺伝子クラスターも同定された。以上の成果はDNA Research誌に発表した。さらに、ナス科タバコの主要アルカロイドであるニコチン生合成を制御する転写因子をゲノムレベルで解明し、当該遺伝子のゲノム編集によって超低ニコチン含量のタバコを作出した。本成果はPlant Journal誌に発表した。また、薬用植物等から広範なメタボローム情報を収集すると共に、薬用植物等における二次代謝成分の生合成遺伝子と酵素の機能推定も進めた。