Origin Agritechの遺伝子編集トウモロコシ、収量減少なしで開花が5日早まる

Origin Agritechと中国農業大学の研究チームは、CRISPRを用いてトウモロコシの単一遺伝子周辺の調節DNAを編集し、完全な穀粒収量を維持しながら最大5日早く開花する植物を作出した。

数十年にわたり、トウモロコシ育種家は「早生品種は収量が低い」という不変のトレードオフに直面してきた。Plant Biotechnology Journalに掲載された遺伝子編集戦略は、この制約を打破し、収量ペナルティなしで最大5日早く成熟するトウモロコシを生み出した。

「遺伝子自体ではなく、ZmRap2.7周辺の調節領域を編集することで、当社チームはOriginの育種プログラムに直接応用可能な精密アプローチを実証しました」と、Origin Agritechの副社長兼研究開発責任者で、本研究の共著者であるDezhi Deng氏は述べた。

中国農業大学のYameng Liang教授の研究室が主導した本研究では、CRISPR/Cas9を用いて、開花時期、穂のサイズ、子実重量を制御する多機能制御因子であるZmRap2.7遺伝子を制御するシス調節配列を改変した。収量低下を引き起こす遺伝子全体を不活性化するのではなく、編集は植物の成長点における遺伝子活性を選択的に低下させつつ、発育中の穂や子実における完全な機能を維持した。2025年に海南省三亜と北京で実施された圃場試験では、編集されたトウモロコシは三亜で3.1～5.1日、北京で2.4日早く開花し、穀粒収量は統計的に標準品種と同等であった。研究によると、この早生効果の大きさは、主要なトウモロコシ研究集団でこれまでに特定された開花期関連遺伝子変異の98%以上を上回った。

この結果は、遺伝子自体ではなく遺伝子活性を制御するDNAスイッチを改変する「シス調節編集」と呼ばれる汎用性の高いアプローチを検証するものであり、これまで複数の形質を同時に撹乱するため改変が困難とされていた多機能遺伝子を操作する道を開く。Origin Agritechはこの戦略を自社の育種パイプラインに統合し、早生、高密度植栽のための葉角低減、耐乾燥性、耐倒伏性を標的とした10以上の改良トウモロコシ系統を開発した。同社の研究開発ネットワークは、北京、三亜、鄭州の各拠点と、貴州省貴陽に最近開設したセンターに広がっている。

作物育種のトレードオフを解決するテンプレート

本研究のより広範な意義は、複数の形質を同時に制御する多機能遺伝子を完全にサイレンシングするのではなく、選択的に調整できることを実証した点にある。育種家にとって、これまで手を付けられないと考えられていた遺伝子が、望ましい形質変化のみをもたらすように操作可能となる可能性を意味する。この技術は、大豆の成熟度から小麦の耐倒伏性に至るまで、他の作物における同様のトレードオフに対するテンプレートを提供する。

Origin AgritecのYan Weibin CEOは、同社は「フロンティアサイエンスを加速するペースで商業用種子品種に変換している」と述べ、次世代のOriginハイブリッドはこの研究の累積的な効果を反映していると語った。20万以上のトウモロコシ遺伝資源を保有する同社は、フィターゼ遺伝子組換えトウモロコシについて中国農業省から初のバイオセーフティ証明書を取得した企業でもある。

Origin Agritech（SEED）株は、今回のピアレビューによる遺伝子編集プラットフォームの検証が次世代ハイブリッドパイプラインの商業的価値を強化するため、再び注目を集める可能性がある。早生で高収量のトウモロコシを展開できる能力は、Originの種子を商業的に展開できる地理的範囲と栽培シーズンを拡大する。特に、より寒冷な北部地域や高標高地では、従来、短い栽培期間が収量ポテンシャルを制限してきた。同社は編集品種の商業販売スケジュールを開示していない。

本記事は情報提供のみを目的としており、投資アドバイスを構成するものではない。