大麻(アサ)の医薬化合物高生産を目的とした分子育種

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大麻(アサ、Cannabis sativa L.)に特異的に含まれるカンナビノイド化合物は、重篤な痛みをともなう疾病に対する鎮痛薬として効果的であることが近年立証されつつある。カンナビノイド化合物中で最も作用の強い物質はtetrahydrocannabinol(THC、植物体内ではTHCA)である。本研究ではアサ植物内におけるTHCAの生合成をつかさどる酵素の遺伝子であるTHCA生合成酵素遺伝子に注目した。THCA生合成酵素遺伝子はゲノム上にイントロンを介在しないエキソンのみで構成されており、1638bpのフラグメントであった。この遺伝子はDNA配列のわずかな違いから、「I型」と「II型」に大別された。「I型」遺伝子はTHCA生合成酵素としての機能を有しており、「II型」遺伝子はTHCAを生合成しないと考えられた。複数のアサ系統のTHCA含有量とDNA解析を行った結果、「THCAを高含量で含むアサ系統」のDNAには「I型」遺伝子が検出された。しかしながら、「THCAを含まない系統」においては「I型」遺伝子が検出されなかった。さらに「THCA高含量系統」と「THCAを含まない系統」の雑種(F1世代)のDNAには「I型」遺伝子が検出された。