横浜市立大学木原生物学研究所 清水健太郎客員教授（チューリッヒ大学 進化生物・環境学研究所・所長・教授兼任）、本学農学部 岡田萌子助教（前横浜市立大学特任助教）らの研究グループは、国際10+コムギゲノムプロジェクト^*1との共同研究で、日本を代表する品種である農林61号を含む、世界の普通系コムギ^*210品種（図1）のゲノムDNA変異^*3と遺伝子発現の大規模解析を行い、有害突然変異にはたらく純化選択（淘汰）^*4を網羅的に検出しました。その結果、根で発現しコムギの生育環境の拡大に関連する遺伝子群に、強い純化選択が検出されました。これらの有害突然変異や純化選択についての情報は、今後の世界のコムギ安定生産に向けた育種戦略に有用な情報基盤として、ゲノム育種を推進すると期待されます。
本研究成果は、国際科学誌「Cell Reports」に掲載されました（2026年1月27日午前1時公開）。

本研究成果のポイント

• 日本を代表する普通系コムギ品種である農林61号など世界の10品種のゲノムDNAを解析し、有害突然変異への選択を検出した
• 根で発現し生育環境拡大に関連する遺伝子群の有害突然変異に、強い純化選択が見られた
• DNA情報を活用した新たな育種技術として、今回検出したような有害突然変異の除去による収量増加が期待される

図1　解析に用いた世界のコムギ10品種。国際10+コムギゲノムプロジェクトなどにより高精度のゲノムDNA配列情報と遺伝子発現情報が得られた。

【用語解説】

^＊1国際10+コムギゲノムプロジェクト
コムギゲノムの変異解析の基盤形成を⽬的として⽴ち上げられた国際プロジェクト。⽇本をはじめ、カナダ、アメリカ合衆国、イギリス、ドイツ、イスラエル、オーストラリア、スイス、サウジアラビアなど、さまざまな国の研究機関が参画している。

^＊2普通系コムギ
パン、中華麺、うどん、菓子類に用いられ、現在世界で最も広く栽培されているコムギ。パスタに用いられるマカロニコムギを含む二粒系コムギとは種が異なる。

^＊3変異
生物の設計図であるDNA配列に生じる変化。変異は、個体ごとの特徴（表現型）に影響を及ぼさないものや、環境への適応や育種に役立つ有用変異、生育に不利となる有害変異に分けられる。変異は自然に生じ、生物の多様性や進化を支えている。本研究では、タンパク質のアミノ酸を変える変異を中心に解析した。

^＊4純化選択（淘汰）
生物の集団の中で、生存・繁殖を下げる変異が次第に減っていく自然選択の仕組みの一つ。有害な変異の蓄積を防ぎ、重要な遺伝子や生物の基本的な機能を保持する役割も果たす。

研究内容の詳細

コムギの収量を下げる有害変異の除去を目指して〜日本品種農林61号など世界10品種ゲノムDNA解析〜（PDF：1MB）

論文情報

【掲載誌】Cell Reports
【論文タイトル】Purifying selection on deleterious variants affected by the combination of subgenomes and gene expression in bread wheat
【著者】Gwyneth Halstead-Nussloch^*, Moeko Okada^*, Georg Haberer, Thomas Lux, ASM Faridul Islam, Masaomi Hatakeyama, Roman Briskine, Benjamen White, Anthony Hall, Curtis Pozniak, 10+ Wheat Genome Project, Manuel Spannagl, Timothy Paape^$, and Kentaro K. Shimizu^$
（^*：共同筆頭著者、^$：共同責任著者）
【doi】10.1016/j.celrep.2025.116785

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