遺伝子編集のおかげで、希少なグラウンドチェリーがすぐにどこにでも登場する可能性があります

ファーマーズマーケットの常連なら、グランドチェリーという小さな皮をむいたベリーに精通しているかもしれません。小さな黄色いトマティーロに似ていますが、パイナップル、チェリートマト、バニラを組み合わせたフルーティーな味がします。 「ハスチェリー」、「ストロベリートマト」、「パイナップルトマティージョ」とも呼ばれるグラウンドチェリーを試食したことがある方は、農家の手元に少量しか在庫がなかった可能性があります。なぜなら、この植物は中南米原産で、栽培者にとって不親切なことで有名だからだ。

グラウンドチェリーの名前は、その広大なトマトのような蔓が絡み合った茂みの中で土に近く成長し、殻をむいた果実が熟度のピーク時に地面に落ちることから付けられました。収穫は手で行わなければならず、雨の中で地面に放置された果物はすぐに腐ってしまいます。完璧に熟したホオズキは風味豊かで美味しいですが、労力と損失のせいで農家にとっては不採算な作物になってしまいます。

グラウンドチェリーは、数百あるいわゆる「孤児作物」の 1 つです。これらの果物、野菜、穀物は、世界中の小規模の自給農場で栽培されていますが、収量が低く耐病性が低いため、商業栽培者からはほとんど無視されてきました。害虫と悪天候。しかし、それは変わりつつあるかもしれない。

植物科学者は、遺伝子編集ツールCRISPRを使用して、グラウンドチェリーの望ましくない形質の一部を微調整しました。ハワード・ヒューズ医学研究所とボイス・トンプソン研究所の研究者らは、植物のゲノムの配列を解読し、トマトなどのよく研究されているゲノムと比較することで、植物の形や果実の大きさを制御するグラウンドチェリーの遺伝子を特定することができた。彼らは、CRISPR を使用してこれらの遺伝子の発現を編集し、25% 重い果実を持つ、よりコンパクトでふさふさしたグラウンドチェリー植物を生産しました。 (彼らの研究結果は、2018 年 10 月 1 日に雑誌に掲載されました。)

さて、熟した果実が蔓から落ちないようにする方法を見つけられれば、このかわいそうな孤児グラウンドチェリーが大規模な商業栽培者に「採用」され、地元の食料品店に並ぶかもしれない。

カリフォルニア大学デービス校の植物育種家兼研究者である は、「今、植物育種に取り組むのは本当にエキサイティングな時期です」と語ります。 「植物育種は常に科学と芸術として定義されてきましたが、ますます科学になりつつあります。それは私たちが提供しているツールのおかげです。」

ヴァン・ダインゼ氏の植物育種技術への関心は、ファーマーズマーケットで人気の植物を救うことをはるかに超えています。彼は、アフリカのヤムイモ、シコクビエ、クモ、ナツメなどのゲノムを解読する取り組みである の技術リーダーです。何百万ものアフリカ人がこれらの作物に依存しているにもかかわらず、最も一般的な品種には重要なビタミンやミネラルが少ないことがよくあります。その結果、アフリカの子供たちの 37% が栄養失調の影響を生涯にわたって受けているとヴァン・ダインゼ氏は述べています。

CRISPR 対 GMO

Van Deynze 氏のグループの目標の 1 つは、小麦、トウモロコシ、大豆などの主要作物を改良するために西洋の商業農業で使用されているゲノム技術について、何百人ものアフリカの植物育種家を訓練することです。コンソーシアムは、各孤児作物の完全なゲノムを解読しているだけでなく、さらに 100 種類のあらゆる植物に関する遺伝情報も提供しています。最初のステップとして、アフリカの植物育種家は複数の品種から有益な形質を選択し、伝統的な育種技術を使用してそれらを交配します。

しかし、ヴァン・ダインゼ氏は、植物の自然な遺伝的多様性だけでは、その作物を十分な乾燥耐性や栄養価を持たせるのに十分ではない場合もあるだろうと述べている。

「植物育種家の道具箱にある残りの道具を検討し始めるのはその時です」とヴァン・ダインゼ氏は言う。 「他の種にも効果を発揮する遺伝子編集方法はあるのでしょうか？」

CRISPR を使用して植物内の特定の遺伝子を編集することは、 GMO (遺伝子組み換え生物) 作物で使用される技術と同じではない、と Van Deynze 氏は説明します。

「現在のGMO技術では、まだ存在していない遺伝子を挿入することになり、その遺伝子はゲノム内にランダムに存在します」とヴァン・ディーンゼ氏は言う。 「CRISPRを使用すると、すでに存在する遺伝子を変更することになります。概念的には、それは非常に異なるものであり、はるかに効率的です。だからこそ、CRISPRは非常にエキサイティングな理由であり、世界中で受け入れられることを望んでいます。」

米国食品医薬品局 (FDA) は、CRISPR や同様の技術を使用した食用作物の遺伝子編集を禁止しています。ヴァン・ダインゼ氏は、これらの次世代育種ツールは本質的に安全であると考えています。その主な理由は、これらの次世代育種ツールは真空中に存在しないからです。 CRISPR を使用して作出された植物の新しい品種は、市場に送り出される前に厳密に現場でテストされ、評価される必要があります。

Van Deynze 氏は、CRISPR のようなツールは植物育種家が気候変動の予測不可能な影響に対処するのに役立つと指摘しています。 「私たちは極端な世界に住んでおり、そのような極端な状況を頻繁に目にするようになりました」と彼は言います。 「干ばつ、極度の暑さ、季節外れの寒さなどの条件に耐えられる、より丈夫な作物品種が必要です。」

CRISPR を利用した育種の最大の利点はスピードです。この新しくてふさふさとしたグラウンドチェリーの品種は、従来の育種法を使用した場合には 5 年以上かかるのに対し、CRISPR を使用するとわずか 2 年で開発されました。しかし、科学者がまったく新しい植物品種の正確な特性をプログラムして、それを生命を吹き込むことができるとは考えないでください。

「現時点では私たちは『ジュラシック・パーク』ではないし、そこからは程遠いです」とヴァン・ダインゼ氏は言う。