重要作物であるパンコムギは3種の野生のコムギが合わさり異質倍数化により進化してきたことを特徴とします。従って、パンコムギは1つの細胞の中に3種の遺伝子セット(ゲノム)を持ちます。
 パンコムギのゲノムはこのような異質倍数性により複雑であるばかりでなく巨大であるため、作物の中ではゲノム解析は遅れていました。

 近年、塩基配列解読の技術革新によりパンコムギのゲノムの全容が明らかになってきました。それらの情報を活用し、パンコムギは3種の遺伝子セットをどのように利用して遺伝子制御ネットワークを構築しているのかを解明しようとしています。
 これらの知見を分子育種に応用し、環境適応性の強化、小麦粉の品質や機能性成分の向上、穂や草型の改変による収量の増加といった課題に取り組んでいます。

小麦粉の品質向上を目指した遺伝子解析
パンコムギの種子貯蔵タンパク質の遺伝子発現制御を解明し、小麦粉の品質の改良や小麦アレルギーの低減を目指しています。また、小麦粉にヒトの健康に役立つ機能性成分を蓄積する技術の開発を行っています。
作物における機能ゲノム科学の展開
パンコムギを対象とし、発現遺伝子を網羅的に解析するトランスクリプトーム解析を行っています。異質倍数化によりどのようなトランスクリプトームの制御が起こっているのかを明らかにし、バイオマスの増大や環境ストレス耐性の強化など品種改良に生かすことを目指しています。環境ストレスの中でも、塩ストレスに着目して研究を進めています。
パンコムギの形質転換体を用いた遺伝子機能の解析
パンコムギの遺伝子の機能解析を行うために形質転換体の作出を行っています。この技術を用いて、パンコムギの3つのゲノムに由来する遺伝子を改変するゲノム編集を行っています。ゲノム編集により、特定の遺伝子にこれまでの技術では得られなかった変異を誘発させ農業特性が向上したパンコムギの作出を進めています。
研究紹介