ハイライト
イネに関する先進事例が数多く報告
- 旱魃耐性と作物生産性を高める二重機能のイネ遺伝子を発見し、世界の食料安全保障に有望な突破口を提供した。遺伝子「OsFeSOD3」を特定した。この遺伝子は、イネの植物を環境ストレスから守ると同時に、葉緑体の発達や光合成を積極的にサポートする。
- シグナル伝達タンパク質(OsMAPK6)がスイッチのように働き、過酸化水素を分解するのを助ける特定の酵素 OsCATA を修飾して無効化することを発見した。過酸化水素の掃除システムをオフにする。その結果、保護的な過酸化水素が細菌にとって毒となるレベルまでたまり、イネの自然な防御力が高まり、感染との戦いに役立つのである。
- イネをイネ黄モザイクウイルス(RYMV)から守る有望なゲノム編集戦略を特定した。遺伝子 eIFiso4G1 のノックアウト(KO)変異や挿入・欠失(indel)変異を生成した。完全な遺伝子 KO は RYMV に対して高い耐性を示し、研究中に耐性を破るウイルス株は現れなかった。ただし、これらの植物は成長面でわずかに低下が見られた。対照的に、標的化された indel 変異を持ついくつかのイネ系統は、植物の発育に影響を与えることなく、同様に高い耐性を達成した。
- 精密な塩基編集技術を使って、金属輸送体遺伝子 OsNramp5 を標的とした 1,600 以上のゲノム編集ラインをスクリーニングした。その結果、OsNramp5I441T と名付けられた特定の点突然変異を特定しました。これは位置 441 のアミノ酸(イソロイシンからスレオニンへの交換)を 1 つ置き換えるものである。カドミウム汚染土壌で行われた現地試験では、このほんの少しの調整によって玄米中のカドミウム濃度が 48%も減少した。
- 世界の水田からの温室効果ガス排出量が過去 60 年で倍増し、年間約 11 億トン相当の二酸化炭素に達していることが明らかになった。研究者たちはアフリカを急速に拡大する排出のホットスポットとして強調した。アフリカでは過去 60 年間で稲作面積が 7 倍に増えている。排出量が急増しているにもかかわらず、研究チームは前向きな道筋を示した。彼らによると、農場管理を改善すれば、世界の食料安全保障を損なうことなく、排出量を約 10%削減できるそうである。
健康と産業を向上させる巨大なデンプン粒を持つコムギを開発
顆粒サイズの劇的な増加は、私たちが毎日食べる食べ物を通じて、すぐに公衆衛生を変えるかもしれない。顆粒が大きくなると、相対的な表面積が小さくなるため、人間の酵素が分解するのが難しくなり、消化がゆっくり進むようになる。研究者たちは、この特殊なコムギを使ってパスタやパンなどの日常的な食品を作ることで、肥満や 2 型糖尿病と関連する急激な血糖値の上昇を防ぎつつ、腸内細菌にも有益な食物繊維として働くと予想している。
ゲノム編集で密植条件下のダイズ収量がアップ
カルシウム結合型受容体様細胞質キナーゼ遺伝子(GmCRCK1a-1d)4 つをゲノム編集すると、より大きな種子と高い収量が得られることがわかった。
Pirbright Institute が世界初のゲノム編集した吸血ブユを達成
CRISPR 技術を使って、世界で初めて吸血ブユ(Culicoides)のゲノム編集に成功した。この画期的な成果は、これら小さな昆虫がブルータングウイルス(bluetongue virus ;BTV)、シュマレンベルクウイルス(bluetongue virus ;SBV)、及び疫病性出血症ウイルス(epizootic hemorrhagic disease virus ;EHDV)などの家畜病をどのように広めるかを研究する新しい手段を提供する。
気候変動は世界の主食作物を脅かしている
気候変動が単に食料生産全体を脅かすだけでなく、 コメ、コムギ、トウモロコシ、ジャガイモ、キャッサバなどの主要な主食作物の栄養価を実際に低下させていることを警告している。この環境の変化は「隠れた飢餓」を悪化させており、これは約 20 億人がカロリーは十分に摂取しているものの、必要なビタミンやミネラルが不足しているために栄養不良の状態にあるという深刻な世界的問題である。この危機に対応するため、国際的な専門家チームは、 CRISPR ベースのゲノム編集を含む高度な遺伝子ツールを活用して、植物の栄養組成を正確に強化することを提案している。ただし、著者たちは、単一の技術が万能薬ではないことを強調しており、最も効果的な方法は、これらの最新の遺伝子技術を地域の栽培条件に合わせた従来の作物育種と組み合わせることにあるとしている。
植物
- CRISPR が明らかにしたキュウリの水浸耐性に関わる遺伝子経路
- 二重機能を持つイネの遺伝子が旱魃耐性と収量を向上（詳細はEditor’s Pick）
- シスジェニックの GALA リンゴはリンゴ黒斑病と火傷病に耐性を持っている
- 健康と産業を向上させる巨大なデンプン粒を持つコムギを開発（詳細はEditor’s Pick）
- CRISPR を使ってイネの細菌性疫病に対する耐性を確認（詳細はEditor’s Pick）
- 最初の 5-BT タンパク質発現ダイズは、主要なイモムシ害虫に対して強い防御を示す
- イギリスがゲノム編集による安全なコムギを承認:画期的な精密育種のマイルストーン
- ゲノム編集で密植条件下のダイズ収量がアップ
- ゲノム編集でイネの黄モザイクウイルス耐性が向上（詳細はEditor’s Pick）
- 国際研究で緑豆の遺伝子の秘密を解明
- 微小なゲノム編集でイネの有害カドミウムを半分に削減（詳細はEditor’s Pick）
- ゲノム編集で赤紫蘇が緑に変わり、健康効果が 6 倍にアップ
動物
- Pirbright Institute が世界初のゲノム編集した吸血ブユを達成
食物
- 韓国、加工食品のバイテク表示義務を拡大（詳細はEditor’s Pick）
- マレーシアでの GMO 受容性向上のため、研究者はより強力な公衆教育を促す（詳細はEditor’s Pick）
環境
- 新しい研究によると、世界の稲作による排出量は過去 60 年で倍増（詳細はEditor’s Pick）
- 気候変動は世界の主食作物を脅かしている
Editors’ Pick
二重機能を持つイネの遺伝子が旱魃耐性と収量を向上
Chonnam National University の研究者たちは、旱魃耐性と作物生産性を高める二重機能のイネ遺伝子を発見し、世界の食料安全保障に有望な突破口を提供した。Geupil Jang 教授が率いるチームは、この遺伝子「OsFeSOD3」を特定した。この遺伝子は、イネの植物を環境ストレスから守ると同時に、葉緑体の発達や光合成を積極的にサポートする。研究結果は Plant Biotechnology Journal に発表された。
この遺伝子は、葉緑体内で特定の酵素を作り、旱魃のときにたまって細胞にダメージを与える活性酸素(ROS)を解毒する。面白いことに、研究者たちは旱魃によるダメージは実は葉緑体から始まって、そこから細胞全体に広がることを見つけた。OsFeSOD3 の発現を増やすことで、チームはこの局所的なストレスをうまく抑え、それに加えて予想外の副次的な効果も発見した。その遺伝子は葉緑体の遺伝子発現にも直接関わっていて、厳しい環境下でも植物が光合成を続けて成長できるように助けている。
発見の実際の効果を確かめるために、大学のチームは 2 シーズン連続でフィールド試験を行った。遺伝子操作されたイネは、標準的な野生イネよりも旱魃条件下で 33%から 42%多く収穫でき、その主な理由は完全に形成された穀粒の数が多かったことである。一方、CRISPR-Cas9 技術でその遺伝子を取り除いた植物は深刻な発達異常や成長停止に見舞われ、この遺伝子が気候に強い作物を作る上で重要な役割を持っていることが改めて示された。
健康と産業を向上させる巨大なデンプン粒を持つコムギを開発
John Innes Centre の科学者たちは、「巨大な」デンプン粒を持つデュラムコムギを育種することで、大きなバイオテクノロジー上の突破口を達成した。これらのデンプン粒は通常のサイズの 2 倍以上に成長する。特定の 2 つの遺伝的制限を解除し、植物の細胞内の貯蔵スペースを増やし、発達中の粒同士の競争を減らすことで、研究チームは通常のコムギの 20 マイクロメートルに対して、最大 50 マイクロメートルのデンプン粒をうまく作り出した。
この顆粒サイズの劇的な増加は、私たちが毎日食べる食べ物を通じて、すぐに公衆衛生を変えるかもしれない。顆粒が大きくなると、相対的な表面積が小さくなるため、人間の酵素が分解するのが難しくなり、消化がゆっくり進むようになる。研究者たちは、この特殊なコムギを使ってパスタやパンなどの日常的な食品を作ることで、肥満や 2 型糖尿病と関連する急激な血糖値の上昇を防ぎつつ、腸内細菌にも有益な食物繊維として働くと予想している。
食料品流れを越えて、この超大型でデンプン質なものは、いくつかの数百万ポンド規模の製造業に大きな可能性を開くことになる。製紙やパッケージングでは、これらの大きな粒子は分離がはるかに簡単で、工場での加工が大幅に簡単になる。チームは現在、Quadram Institute と協力して、このコンセプト実証を、今後の人間の食事試験向けの実際のパスタへと進めており、基礎的な植物科学から現実の産業や健康応用へのワクワクする一歩となっている。
CRISPR を使ってイネの細菌性疫病に対する耐性を確認
Huazhong Agricultural University の科学者たちは、イネの細菌性疫病に対する耐性を与える二部構成の制御システムを報告しました。この研究成果は Molecular Plant Pathology に掲載されている。
植物は非生物的または生物的ストレスに直面すると、MAPL シグナル経路という特殊な内部通信システムに頼って自分を守る。このシステムを通じて、植物は過酸化水素を調節し、それを使って侵入する病原体と戦う。しかし、イネが細菌感染時に過酸化水素のバランスをどのように取っているかのメカニズムはまだ明らかではない。そこで研究者たちは CRISPR-Cas9 を使ってこのメカニズムを明らかにした。
研究チームは、シグナル伝達タンパク質(OsMAPK6)がスイッチのように働き、過酸化水素を分解するのを助ける特定の酵素 OsCATA を修飾して無効化することを発見した。この酵素を修飾することで、植物は過酸化水素の掃除システムをオフにする。その結果、保護的な過酸化水素が細菌にとって毒となるレベルまでたまり、イネの自然な防御力が高まり、感染との戦いに役立つのである。
ゲノム編集でイネの黄モザイクウイルス耐性が向上
フランスの Plant Health Institute of Montpellier (PHIM)とアルゼンチンの Unidad de Fitopatología y Modelización Agrícola (UFyMA)の研究者たちは、イネをイネ黄モザイクウイルス(RYMV)から守る有望なゲノム編集戦略を特定した。RYMV はアフリカのイネ生産に大きな被害をもたらすウイルス性疾患の一つである。研究者たちは、このアプローチを用いて耐ウイルス性の長持ちするイネ品種を開発することを勧めている。
チームは CRISPR-Cas9 を使って、eIFiso4G1 のノックアウト(KO)変異や挿入・欠失(indel)変異を生成した。完全な遺伝子 KO は RYMV に対して高い耐性を示し、研究中に耐性を破るウイルス株は現れなかった。ただし、これらの植物は成長面でわずかに低下が見られた。対照的に、標的化された indel 変異を持ついくつかのイネ系統は、植物の発育に影響を与えることなく、同様に高い耐性を達成した。
研究者たちは、eIFiso4G1 を正確に編集することが、病気への抵抗性と作物のパフォーマンスのバランスを最もよく取れると結論づけた。彼らは、標的を絞った CRISPR によるインデル変異を使って、耐久性のある RYMV 耐性のある稲品種を開発することを勧めており、広く栽培されている稲に導入するのが難しい自然に存在する抵抗性遺伝子の代わりを提供している。
微小なゲノム編集でイネの有害カドミウムを半分に削減
岡山大学(日本)と Chinese Academy of Sciences の研究者たちは、収量や必須栄養素を損なうことなく、稲穀に蓄積される有害なカドミウムを大幅に減らすゲノム編集イネの品種を開発した。カドミウムは発がん性の重金属で、汚染された農地の土壌に含まれ、穀物作物に簡単に蓄積されるため、イネは世界的に見てもカドミウム摂取の大きな食物源のひとつとなっている。
精密な塩基編集技術を使って、金属輸送体遺伝子 OsNramp5 を標的とした 1,600 以上のゲノム編集ラインをスクリーニングした研究が「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に発表された。その結果、OsNramp5I441T と名付けられた特定の点突然変異を特定しました。これは位置 441 のアミノ酸(イソロイシンからスレオニンへの交換)を 1 つ置き換えるものである。カドミウム汚染土壌で行われた現地試験では、このほんの少しの調整によって玄米中のカドミウム濃度が 48%も減少した。
野生型の植物では 0.14 mg/kg だったのが、編集された植物では 0.07 mg/kg になりました。それでいて、収量や鉄、亜鉛、マンガンといった重要な微量元素はまったく損なわれなかった。
このブレイクスルーは農業科学における長年の課題を解決するもので、これまでのカドミウムのブロック方法は、たいてい植物の成長を抑えたり、必須ミネラルの吸収を妨げたりしていた。研究者たちは、この変異によって輸送体の亜鉛に対する選択性が高まり、亜鉛がカドミウムより優先的に植物内を移動して穀粒に届くことを発見した。Sheng Huang 博士と Jian Feng Ma 教授が率いるチームは、この遺伝子改変が、世界中の汚染土壌でより安全なコメを作るための実用的な精密育種戦略になると考えている。
韓国、加工食品のバイオテク表示義務を拡大
2026 年 7 月 8 日、韓国の Korea’s Ministry of Food and Drug Safety (MFDS)は「遺伝子組換え(GM)食品の表示基準」を更新し、義務的なバイオテク情報の開示範囲を大幅に拡大したと、米国農務省の海外農業局(USDA FAS)が報告している。改訂された方針では、遺伝子組換え DNAやタンパク質が最終製品に残っていない場合でも、醤油、砂糖、食用油などの高度に加工された食品についてもバイオテク表示が義務付けられる。
食品メーカーや輸入業者が十分な準備期間を確保できるように、MFDS(韓国食品医薬品安全処)は規制を 2 段階スケジュールで導入している。義務的なラベル表示要件は、まず 2026 年 12月 31 日から醤油製品に適用され、その後 2027 年 12 月 31 日には砂糖、糖類、食用油製品に適用されます。この変更により、製造過程で生物学的痕跡が除去された精製原料に対する長年の例外措置が廃止され、最終製品の検査ではなく原料の起源に重点を置く規制基準に移行する。この規制の更新は、国内の食品加工業者だけでなく国際的な農業輸出業者にも大きなサプライチェーンや遵守義務の影響を及ぼす。食品企業は、完成品の化学検査だけに頼るのではなく、収穫から最終製造まで、原料のトレーサビリティ、識別維持、サプライヤーの書類管理をしっかりと行う必要がある。バイオテク表示を避けたい輸出業者や食品ブランドは、認証済みの非 GM 原料を調達する必要があり、これにより世界的な調達や記録管理の方法にも変化が求められる。
マレーシアでの GMO 受容性向上のため、研究者はより強力な公衆教育を促す
International Islamic University Malaysia (IIUM)の研究者たちは、消費者が遺伝子組換え(GM)食品について十分に情報に基づいた判断を下せるように、公衆教育を強化し、リスクに関する情報伝達を改善し、食品表示の透明性を採用することを推奨している。この提言は、食品に関する動機が GM 食品への態度にどのように影響するかを調べた、337 人の消費者を対象とした調査に基づいている。
構造方程式モデリングを使用した結果、研究者たちは、知識、リスク認識、技術の受容、表示がすべて消費者の態度に影響を与えることを発見した。知識が多く、表示が明確なほど受容度は高く、一方で健康や環境リスクに関する懸念は依然として大きな障壁となっている。バイオテクノロジーに対する肯定的な見方も、GM 食品への信頼と認識される利点を高めた。
調査結果に基づいて、著者たちは規制当局に GM 技術に関する科学的根拠に基づいた情報を提供し、標準化された表示ガイドラインを作り、リスクと利点についての公衆とのコミュニケーションを改善することを勧めている。また、食品業界にも透明な表示を採用し、製品情報をもっと簡単にアクセスできるようにすることを推奨している。研究者によると、これらの対策を組み合わせることで、公共の信頼を強め、GM 食品に関する情報に基づいた消費者の選択を支援できる可能性がある。
新しい研究によると、世界の稲作による排出量は過去 60 年で倍増
Boston College の研究者による新しい研究では、世界の水田からの温室効果ガス排出量が過去60 年で倍増し、年間約 11 億トン相当の二酸化炭素に達していることが明らかになった。学術誌Nature Food に掲載されたこの包括的な世界的評価では、コメ は世界人口の半分以上にとって重要な食料源であるものの、その気候への影響が強まっており、短期的な温暖化の主要な要因になっていることが示されている。
この研究は、1961 年から 2020 年までのデータを機械学習と現地観察で追跡し、排出量の大幅な増加の主な原因を 2 つ特定した。それは、新しい地域への稲作の拡大と、稲わらなどの作物残さを水田に戻すことで大量のメタンが発生する農法です。東アジアは集中的な農業のため依然として大きな排出源だが、研究者たちはアフリカを急速に拡大する排出のホットスポットとして強調した。アフリカでは過去 60 年間で稲作面積が 7 倍に増えている。排出量が急増しているにもかかわらず、研究チームは前向きな道筋を示した。彼らによると、農場管理を改善すれば、世界の食料安全保障を損なうことなく、排出量を約 10%削減できるそうである。実用的でスケール可能な解決策としては、メタン生成を防ぐための水管理の最適化、過剰な作物残渣の土壌への戻しを減らすこと、窒素肥料をより効率的に使うことなどが挙げられる。「農業が短期間の気候目標に貢献するための意味のある道筋を示してくれている」と、Boston College の工学准教授で共著者の Susan Pan 氏は述べている。