栽培植物起源学 って なに

京都大学農学研究科応用生物科学専攻
栽培植物起源学 って なに ？
2010.05.21
応用生物科学専攻栽培植物起源学分野 准教授：河原太八，助教：安井康夫
栽培植物起源学では，いろいろな栽培植物のルーツをさがす研究もしてい
ますが，それだけではなく，栽培植物とその近縁種を材料として，最先端の
植物科学に取り組む分野です。植物の分子系統学や分子遺伝学の方法を使い，
栽培植物だけでなく近縁野生種の進化や，それらの持っている適応的な遺伝
子についての研究，また植物の系統進化にかかわる問題など，はば広い分野
の研究を行っています。栽培植物では，多くの研究手法が開発されているの
で，広く植物研究一般のモデルとなるような仕事が可能です。
栽培植物近縁野生種の多様性を探る
野生植物の多様性を，それが生えている地域全
体にわたって研究することは，その分布が広いと
ほとんど不可能です。私たちは，中央アジアを中
心に，トルコ東部から中国の西北部にかけて広く
分布するコムギの近縁野生種（タルホコムギ）を
使って，この問題に挑戦しています。コムギには，
パンがうまく出来るという性質（製パン性）があ
りますが，これはタルホコムギから来ているので，
タルホコムギの多様性を知ることは，コムギを育
種することにも役立ちます。
自家不和合性の遺伝子をとる
トルコでのコムギ近縁野生種の分布調査
植物では，自分の花粉では受精で
きない「自家不和合性」という現象
が，広く知られています。ソバを材
料として，それにかかわる遺伝子を
取り出そうとしています。この遺伝
子は，自分と自分以外を識別すると
いう点で，ある意味で動物の免疫系
につながる働きをしていて，たいへ
ん興味深く，重要な遺伝子です。
ソバにはめしべの長い花（左）と短い花（右）がある。
栽培植物（作物）の起源を探る
いくつかの栽培植物ではＤＮＡやアイソザイ
ムの変異を利用して，それがどのような野生型
からどこで起源したかを研究しています。これ
まで，エンマーコムギ・ソバ・ダッタンソバ・
シソとエゴマ・ダイコンなどの起源を明らかに
してきました。こうした研究は，栽培植物の改
良に必要な遺伝資源の収集や利用に，欠くこと
の出来ない情報を与えてくれます。
さまざまな色と形をしたダイコン
キーワード
栽培植物，近縁野生種，種分化，系統進化，分子進化学，分子遺伝学，遺伝
資源，遺伝的多様性，DNA，染色体，コムギ，ソバ，ダイコン，エギロプス
最近の主な研究業績
Genealogical analysis of subspecies divergence and spikelet-shape diversification
in central Eurasian wild wheat Aegilops tauschii Coss.
Matsuoka Y, Nishioka　E, Kawahara T, Takumi S (2009)
Plant Systematics and Evolution 279: 233-244.
Molecular phylogeny among Triticum-Aegilops species and of the tribe Triticeae.
Kawahara, T (2009)
Breeding Science 59: 499-504.
Genetic diversity and origin of timopheevi wheat inferred by chloroplast DNA
fingerprinting.
Mori N, Kondo Y, Ishii T, Kawahara T, Valkoun J, Nakamura C (2009)
Breeding Science 59: 571-578.
Natural variation of morphological traits in wild wheat progenitor Aegilops tauschii
Coss.
Takumi S, Nishioka E, Morihiro H, Kawahara T, Matuoka Y (2009)
Breeding Science 59: 579-588.
Quantitative variation of Revolver transposon-like genes in synthetic wheat and
their structural relationship with the LARD element.
Tomita M, Noguchi T, Kawahara T (2009)
Breeding Science 59: 629-636.
Flowering time diversification and dispersal in Central Eurasian wild wheat
Aegilops tauschii Coss.: Genealogical and Ecological Framework
Matsuoka Y, Takumi S, Kawahara T (2008)
PLoS ONE 3(9): e3138. doi:10.1371/journal. pone. 0003138
Construction of a BAC library for buckwheat genome research: an application to
positional cloning of agriculturally valuable traits.
Yasui Y, Mori M, Matsumoto D, Ohnishi O, Campbell CG, Ota T (2008)
Genes & Genetic Systems 83: 393-401.
Natural variation for fertile triploid F1 hybrid formation in allohexaploid wheat
speciation
Matuoka Y, Takumi S, Kawahara T (2007)
Theoretical and Applied Genetics 115: 509-518.
Wheat artificial amphiploids involving the Triticum timopheevii genome: their
studies, preservation and reproduction
Goncharov NP, Bannikova SV, Kawahara T (2007)
Genetic Resources and Crop Evolution 54: 1507-1516.
The structure of wild and domesticated emmer wheat populations, gene flow
between them, and the site of emmer domestication
Luo MC, Yang ZL, You FM, Kawahara T, Waines JG, Dvorak J (2007)
Theoretical and Applied Genetics 114: 947-959.
Aegilops tauschii: genetic variation in Iran
Dudnikov AJ, Kawahara T (2006)
Genetic Resources and Crop Evolution 53: 579-586.
A SINE family widely distributed in the plant kingdom and its evolutionary history
Fawcett JA, Kawahara T, Watanabe H, Yasui Y (2006)
Plant Molecular Biology 61: 505-514.
Two distinct groups of natural populations of Fagopyrum urophyllum (Bur. et.
Franch.) Gross revealed by the nucleotide sequence of a noncoding region in
chloroplast DNA
Kawasaki M, O. Ohnishi (2006)
Genes & Genetic Systems 81: 323-332.
Development and characterization of microsatellite markers for common
buckwheat
Konishi T, Iwata H, Yashiro K, Tsumura Y, Ohsawa R, Yasui Y, and Ohnishi O (2006)
Breeding Science 56: 277-285.
Variation and segregation for rachis fragility in spelt wheat, Triticum spelta L.
Onishi A, Hongo T, Sasakuma T, Kawahara T, Kato K, Miura H (2006)
Genetic Resources and Crop Evolution 53: 985-992
Pattern and rate of indel evolution inferred from whole chloroplast intergenic
regions in Sugarcane, Maize and Rice
Yamane K, Yano K, Kawahara T (2006)
DNA Research 13: 197-204.