遺伝子組み換え技術の最新動向サマリー（2026年8月）

出典：HOBIA NPO法人北海道バイオ産業振興協会

ハイライト

組換え作物に関する規制緩和

米国農務省動植物衛生検査局は、Bayer CropScience (Monsanto)が開発した遺伝子組換え(GE)トウモロコシ品種「MON 87429」に対し、正式に規制対象外としての地位を認定した。この規制上の決定により、この遺伝子組換えトウモロコシ「(ディカンバ(dicamba)、グルホシネート(glufosinate)、キザロフォップ(quizalofop)、2,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic acid ;2,4-ジクロロフェノキシ酢酸)という 4 種類の異なる除草剤に対して耐性)は従来のトウモロコシ品種と比較して植物害虫リスクをもたらす可能性が低いと判断された。この決定により、商業栽培への道が開かれ、育種プログラムへの当該形質のより広範な導入が可能となる。この決定は、Docket No. APHIS-2020-0021 に基づき、数年間にわたって行われた包括的な科学的評価および公的審査プロセスを経て下されたものである。APHIS は、Bayer 社が提出した申請書に含まれるデータの分析、植物害虫リスク評価(PPRA)の実施、環境影響評価書(EIS)の作成、および数千件に及ぶ一般からの意見の検討を経て、この結論に至った。
欧州食品安全機関は、欧州連合で栽培されている遺伝子組換え害虫抵抗性トウモロコシ「MON 810」に関する 2024 年の市販後環境モニタリング(PMEM)報告書に対する欧州食品安全機関科学的評価を公表した。EFSA は、承認保持者およびポルトガル・スペインの所管当局から提供されたデータに対する「証拠の総体」に基づく評価に基づき、MON 810 の栽培について、人間の健康、動物の健康、あるいは環境に対する予期せぬ悪影響の証拠は依然として認められないとの結論を下した。
China National Rice Research Institute の研究者らが実施した 15 年間にわたる研究により、Bt イネが土壌に生息する細菌に与える影響はごくわずかであることが明らかになった。分析の結果、Bt イネが栽培された土壌と非 Bt イネが栽培された土壌の間で、細菌の多様性に有意な違いは見られなかった。

動物タンパク質の植物での生産

Hebrew University of Jerusalem の科学者たちは、遺伝子組換え植物の種子内で、乳タンパク質である β-カゼインを生産
する方法を見出した。遺伝子組換え種子は総可溶性タンパク質の 1.26%を生産し、ジャガイモやトマトなどの作物における
これまでの試みに比べて大幅な改善を示した。
Imperial College London の科学者らと共同研究チームは、動物の筋肉に含まれる肉の赤い色を与え、肉風味に寄与するタンパク質であるミオグロビンを生産するように、レタスとタバコ植物を遺伝子組換えた。遺伝子組換えされたタバコとレタスは、乾燥重量 1 キログラムあたり、それぞれ約 800~810 ミリグラムのミオグロビンを生成した。これは、核ゲノムにトランスジーンが組み込まれたタバコ植物に比べて、少なくとも 3 倍の収量であった。研究者らは、このタンパク質を抽出して精製し、肉代替品に使用できる可能性があると述べた。商品化には、さらなる開発と規制当局の承認が必要となる。

新しい育種

低温下でもトマトが確実に果実を生産できるようにする分子レベルの解決策を特定した。暖房のない冬の温室での試験では、ゲノム編集されたトマトは、野生型対照群と比較して、完熟果実の数が 6 倍、完熟果実の総重量が 10 倍に増加した。
遺伝子組換え油用ソルガムは、圃場での優れた生育性能を維持しつつ、葉や茎に大幅に多くの油を蓄積できることが明らかになった。この研究結果は、遺伝子組換えソルガムが持続可能な航空燃料(SAF)の原料としての可能性を裏付けるものである。
Seoul National University の研究者らと韓国の共同研究チームは、トマトがウイルス感染と旱魃の両方に耐える能力を高めるために編集可能な遺伝子を特定した。研究チームは CRISPR-Cas9 gene editing を用いたゲノム編集技術により、トマトのSlCNGC18 遺伝子を不活性化したところ、された植物はキュウリモザイクウイルス(CMV)に対する耐性が向上するとともに、旱魃条件下でもより効果的に生き延びることが判明した。

植物

CRISPR を活用した検査法がコムギウドンコ病の検出を迅速化
コムギにおける H13 害虫抵抗性遺伝子のクローニングが、精密作物保護の新たなターゲットを切り拓く
15 年間にわたる研究で、Bt イネが土壌微生物に与える影響はごくわずかであることが判明（詳細はEditor’s Pick）
CRISPR ゲノム編集により、冬のトマトの収量が向上
種子内で乳タンパク質を生産する遺伝子組換え植物
International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics が CRISPR-Cas9 の利用に関する人道目的ライセンスを取得（詳細はEditor’s Pick）
米国農務省(U.S. Department of Agriculture;USDA)動植物衛生検査局(Animal and Plant Health（詳細はEditor’s Pick）
Inspection Service ;APHIS)が複数の除草剤耐性を有する遺伝子組換えトウモロコシの規制を解除
肉タンパク質を生産する遺伝子組換えレタスとタバコ
欧州食品安全機関(European Food Safety Authority;EFSA)の評価:MON 810 に予期せぬ安全上のリスクは認められない（詳細はEditor’s Pick）
2024 年のアジア・オセアニア地域における農業バイオテクノロジーの導入状況をまとめたレポート
遺伝子組換えソルガムは、バイオ燃料の原料として有望視されている（詳細はEditor’s Pick）

食物

遺伝子のスイッチの発見により、アボカドの育種期間が数年短縮される可能性

環境

研究結果:世界的な作物モデルは、極端な暑さによる米の収量減少を過小評価している（詳細はEditor’s Pick）

ゲノム編集に関する特記事項

King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)の画期的な成果により、作物への精密かつ大規模なゲノム編集が可能になった（詳細はEditor’s Pick）
ゲノム編集により、トマトの旱魃およびキュウリモザイクウイルスに対する耐性が向上
ゲノム編集でダイズの Phytophthora sojae 抵抗性を強化
イネのタンパク質キナーゼの変異が旱魃耐性をもたらす（詳細はEditor’s Pick）

Editors’ Pick

15 年間にわたる研究で、Bt イネが土壌微生物に与える影響はごくわずかであることが判明

China National Rice Research Institute の研究者らが実施した 15 年間にわたる研究により、Bt イネが土壌に生息する細菌に与える影響はごくわずかであることが明らかになった。その一方で、サンプリング時期、作物の生育段階、土壌の深さといった要因の方が、土壌細菌群集に大きな影響を及ぼしていた。研究者らは、Bt イネの栽培が土壌マイクロバイオームにどのような影響を与えるかを評価するため、長期にわたる圃場モニタリングと解釈可能な機械学習を組み合わせた。

分析の結果、Bt イネが栽培された土壌と非 Bt イネが栽培された土壌の間で、細菌の多様性に有意な違いは見られなかった。むしろ、時間の経過に伴う変化や土壌深度の違いが、微生物群集を形作る最も強力な要因であった。機械学習により、Bt イネ栽培土壌と非 Bt イネ栽培土壌を一貫して区別するのに役立ついくつかの細菌群が特定されたが、それらの存在量の差は小さく、生態学的役割は依然として不明である。

研究者らは、Bt イネが土壌細菌群集の全体的な構造に及ぼす影響は比較的小さいと結論付けた。また、遺伝子組換え (GM)作物の環境への影響を評価する上で、長期モニタリングと透明性の高い機械学習アプローチの重要性を強調し、特定された微生物の変化が意味のある生態学的機能を持つかどうかを明らかにするためのさらなる研究を推奨した。

International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics が CRISPR-Cas9 の利用に関する人道
目的ライセンスを取得

International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics(ICRISAT)は、Corteva 社および Broad Institute と、研究目的での CRISPR-Cas9 ゲノム編集システム利用に関する人道目的ライセンス契約を締結した。この画期的な進展により、旱魃、高温、害虫、病害に対する耐性を備えた改良作物の開発が促進されると同時に、生産性や栄養価、さらには農家や消費者にとって不可欠なその他の特性の向上にも寄与することが期待されている。

「ゲノム編集分野における Broad Institute と Corteva 社のリーダーシップに、ICRISAT の世界トップクラスの育種プログラムや各国の農業研究機関との長年にわたるパートナーシップが相まって、この新たな能力は、アジアおよびアフリカ全域において、食料安全保障を強化し、生計を改善し、より強靭な農業システムを構築する実用的な作物イノベーションの実現を加速させるだろう」と、ICRISAT の Dr. Himanshu Pathak所長は述べた。

このライセンスにより、ICRISAT の研究者たちは、研究や製品開発から、ソルガム、トウジンビエ(pearl millet)やその他のヒエ(millet)、ひよこ豆、ピジョンピー、ピーナッツといった ICRISAT の担当作物における新規のゲノム編集ソリューションの開発に至るまで、不可欠なツールを手にすることになる。

米国農務省(U.S. Department of Agriculture;USDA)動植物衛生検査局(Animal and Plant Health
Inspection Service ;APHIS)が複数の除草剤耐性を有する遺伝子組換えトウモロコシの規制を解除

米国農務省(U.S. Department of Agriculture;USDA)動植物衛生検査局(Animal and Plant Health Inspection Service ;APHIS)は、Bayer CropScience (Monsanto)が開発した遺伝子組換え(GE)トウモロコシ品種「MON 87429」に対し、正式に規制対象外としての地位を認定した。この規制上の決定により、7 CFR第 340 条に基づく APHIS の監督が解除され、この遺伝子組換えトウモロコシは従来のトウモロコシ品種と比較して植物害虫リスクをもたらす可能性が低いと判断された。この決定により、商業栽培への道が開かれ、育種プログラムへの当該形質のより広範な導入が可能となる。

マルチ形質技術を用いて開発された MON 87429 トウモロコシは、ディカンバ(dicamba)、グルホシネート(glufosinate)、キザロフォップ(quizalofop)、2,4-D(2,4-dichlorophenoxyacetic acid ;2,4-ジクロロフェノキシ酢酸)という 4 種類の異なる除草剤に対して耐性を備えている。幅広い雑草防除の柔軟性に加え、この系統には組織特異的なグリホサート耐性メカニズムが組み込まれている。この特殊な機能は、従来の機械的な雄穂除去に頼ることなく、標的を絞った雄性不稔および受粉制御を可能にすることで、商業用ハイブリッドトウモロコシ種子の生産を合理化し、効率を向上させるように設計されている。

この決定は、Docket No. APHIS-2020-0021 に基づき、数年間にわたって行われた包括的な科学的評価および公的審査プロセスを経て下されたものである。APHIS は、Bayer 社が提出した申請書に含まれるデータの分析、植物害虫リスク評価(PPRA)の実施、環境影響評価書(EIS)の作成、および数千件に及ぶ一般からの意見の検討を経て、この結論に至った。承認が確定したことで、生産者は、手強い雑草の脅威に対処し、ハイブリッド種子の増殖を最適化するための汎用性の高い手段を手に入れることになる。

欧州食品安全機関(European Food Safety Authority;EFSA)の評価:MON 810 に予期せぬ安全上のリス
クは認められない

欧州食品安全機関(European Food Safety Authority;EFSA)は、欧州連合(EU)で栽培されている遺伝子組換え害虫抵抗性トウモロコシ「MON 810」に関する 2024 年の市販後環境モニタリング(PMEM)報告書に対する欧州食品安全機関科学的評価を公表した。EFSA は、承認保持者およびポルトガル・スペインの所管当局から提供されたデータに対する「証拠の総体」に基づく評価に基づき、MON 810 の栽培について、人間の健康、動物の健康、あるいは環境に対する予期せぬ悪影響の証拠は依然として認められないとの結論を下した。

この評価では、特にポルトガルとスペインにおいて、害虫の耐性発生を防ぐために設けられた避難圃場の要件が厳格に遵守されていることが指摘された。スペイン北東部におけるヨーロッパトウモロコシガの個体群に対する圃場サンプリングでは、この作物の殺虫性タンパク質(Cry1Ab)に対する実質的な耐性は確認されなかった。しかし、研究者らは同地域の地中海トウモロコシガの個体群において、持続的な感受性の低さと耐性対立遺伝子の兆候を観察しており、これを受けて EFSA は、今後の耐性モニタリング戦略において感度を高めるよう求めた。

継続的な環境への配慮に対応するため、EFSA は、非標的の蝶や蛾の種を花粉への曝露から保護するための隔離距離に関して、より明確なデータと管理措置が必要であることを強調した。今後については、MON 810 の栽培が 20 年以上にわたり行われてきたものの、予期せぬ環境被害の証拠は確認されていないことを踏まえ、同機関は、確立された各国の植物検疫監視システムと統合された、農家からの苦情対応体制の強化に焦点を当てることで、一般的な監視体制の効率化を図ることを推奨した。

遺伝子組換えソルガムは、バイオ燃料の原料として有望視されている

University of Illinois at Urbana‐Champaign と University of Nebraska‐Lincoln による研究で、遺伝子組換え油用ソルガムは、圃場での優れた生育性能を維持しつつ、葉や茎に大幅に多くの油を蓄積できることが明らかになった。この研究結果は、遺伝子組換えソルガムが持続可能な航空燃料(SAF)の原料としての可能性を裏付けるものである。

遺伝子組換え穀物用ソルガム(TX430)および甘味用ソルガム(Ramada)の系統は、SAF やその他のバイオ燃料に使用される高エネルギー油であるトリアシルグリセロール(TAG)を、その栄養組織に蓄積するように設計されたものである。研究チームは、ネブラスカ州とイリノイ州の複数の圃場で 2 つの生育シーズンにわたり、遺伝子組換え系統を評価し、異なる環境条件下での油生産量と農学的性能を調査した。

その結果、穀物用ソルガム系統では従来の品種に比べて約 19 倍の TAG が生産されたのに対し、スイートソルガム系統では葉に最大 25 倍の TAG が蓄積されたことが明らかになった。遺伝子組換え穀物用ソルガムではバイオマスが 18%減少したものの、スイートソルガムは従来の品種と同等のバイオマスを維持しつつ、最高の油収量を達成した。これらの改変は、構造性炭水化物や灰分含有量には影響を及ぼさなかった。

研究者らは、栄養組織における油分の蓄積量を増やすことが、二用途型バイオ燃料作物として高バイオマス量のソルガムを生産するための有望な戦略であると結論づけている。また、持続可能な航空燃料やその他のバイオ燃料向けのオイルソルガムの商業的開発を支援するため、穀物用ソルガムにおけるバイオマス収量の低下を抑制し、栄養利用効率を向上させるための今後の研究を推奨している。

研究結果:世界的な作物モデルは、極端な暑さによる米の収量減少を過小評価している

Science Advances 誌に掲載された新たな研究によると、現在の世界的な気候モデルは、極端な暑さが世界の米生産に与える影響を大幅に過小評価しているという。Helmholtz Centre for Environmental Researchが主導し、Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK)と共同で実施されたこの研究では、214 件の野外温暖化実験のデータと、主要な 7 つの作物モデルを比較した。その結果、地球平均気温が 1°C上昇した場合に実際に生じる米の収量減少は、従来のモデル予測の 2 倍以上であることが判明した。標
準モデルによる推定値が 3.8%であったのに対し、野外実験で観測された収量減少率は 8.1%に達した。

この乖離の主な原因は、既存の作物モデルが、イネの重要な生殖段階における熱被害を十分に考慮できていないことにある。気温が 30°C を超えると、穂や穀粒の発育期に極端な高温にさらされることで深刻な被害が生じ、観測地点の 70%以上において、総収量損失の半分以上を占めている。研究者らは、現在のモデルは季節平均気温の緩やかな変化は捉えているものの、作物が最も脆弱な時期に見られる急激な日単位の高温ピークを見落としていると指摘した。

この調査結果は、世界の食料安全保障、とりわけ米が主食となっている南アジアおよび東南アジア全域にとって、重大な意味を持つ。改訂された推計によると、インド、パキスタン、バングラデシュなどの国々では潜在的な収量損失が 2.1%から 6.6%に、タイ、フィリピン、ミャンマーでは 3.7%から 7.7%に上昇する見込みである。こうしたリスクを軽減するため、本研究の著者らは、耐熱性イネ品種の育成、作付け時期の調整、灌漑方法の最適化など、的を絞った適応戦略の緊急の必要性を強調している。

King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)の画期的な成果により、作物への精密かつ
大規模なゲノム編集が可能になった

King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)の研究者らは、植物に大規模な遺伝情報を精密に挿入できる新しい手法を開発した。Nature Biotechnology に掲載されたこの研究は、植物科学における長年の課題を克服するものである。従来、全長遺伝子の導入は単純なゲノム編集よりもはるかに困難であることが分かっていた。タバコとイネの両作物で試験に成功したこの手法により、科学者はゲノム内のどこに外来遺伝物質を配置するかを精密に制御できるようになる。通常、DNA 鎖を切断して改変を行う
CRISPR のような従来のゲノム編集ツールとは異なり、KAUST の新しいアプローチは、構造的な切断を引き起こすことなく大規模な遺伝子配列を挿入する。このより安全でクリーンな挿入手法は、複数の遺伝的指令が調和して機能することを必要とする多遺伝子形質の導入に不可欠である。筆頭著者の Magdy Mahfouz教授は、植物バイオテクノロジーの今後の進歩は、既存の遺伝情報を単に微調整するのではなく、まったく新しい遺伝情報を追加する能力に大きく依存していると強調した。

この技術は現在、研究段階にあるものの、農業の弾力性やバイオ製造における大きな飛躍への道を開くものだ。科学者たちは、この技術を活用して、極端な気候条件や病害に対してより強い耐性を持つ作物を開発することを目指している。農業の分野にとどまらず、この革新は合成生物学に新たな可能性をもたらし、植物を、複雑な医薬品、ワクチン、高付加価値のバイオ医薬品を生産できる、拡張性のある生物工場へと変える可能性を秘めている。

イネのタンパク質キナーゼの変異が旱魃耐性をもたらす

旱魃はイネ栽培にとって大きな脅威であり、科学者がより耐性のある作物を育種するためには、植物がどのように水ストレスに対処しているかを理解することが極めて重要である。Kangwon National University の研究者らが実施した研究により、ある特異な変異系統のイネが、いかにして旱魃に驚くほどよく耐えるかが解明された。

その遺伝的特徴を解析した結果、この旱魃耐性は OsRRK1 と呼ばれる遺伝子の特定の変異に起因することが判明した。通常、この遺伝子は旱魃防御のための化学的な「オフスイッチ」として機能する。ゲノム編集と交配によってこのスイッチを無効化することで、研究者らは、標準品種よりもはるかに優れた旱魃耐性を自然に備えたイネを作り出した。

細胞レベルでは、この遺伝的スイッチは植物のエネルギー代謝の仕組みを変えることで機能する。従来のイネでは、OsRRK1 遺伝子が重要な酵素を修飾し、旱魃時に糖の生成を遅らせる。しかし、耐性を持つ変異イネでは、この修飾が阻害される。この阻害により、植物は糖代謝を活発化させ、可溶性糖を大量に蓄積することで、細胞の乾燥を防ぐのである。

学術誌 Plant Physiology に掲載されたこの研究は、植物の代謝と気候変動下での生存との間に直接的な関連があることを明らかにしており、世界的な旱魃の悪化から米の生産を守るための、育種家にとって強力な新たな遺伝的青写真を提供している。