キヌアのゲノムは科学者がキヌアを健康食品の棚から取り除くのに役立つかもしれない

穀物の王様と称されるキヌアは、アメリカのスーパーマーケットでスーパーフードとしての地位を固めるためにこれ以上の宣伝は必要ない。しかし今や科学者たちは、新たに解読されたキヌアのゲノムのおかげで、キヌアの本当の正体、そしてこの穀物の栄養価の根底にあるものをつかんでいる。

「キヌアの改良には多くの方法があります。そして、そのゲノムを理解することが最初のステップです」と、ネイチャー誌にキヌアのゲノム配列を初めて発表した国際チームのリーダー、マーク・テスター氏は言う。

キング・アブドラ科学技術大学の植物学者テスター氏は、もともとキヌアの耐塩性を調べるために研究を始めた。「キヌアは素晴らしい植物です。中東や北サハラのような、塩分を多く含む土壌や灌漑用水がある非常に厳しい環境でも、美しく育つことができます」とテスター氏は言う。同氏と同僚は、キヌアが塩分に耐性を持つ仕組みを解明し、その耐性を米や大麦などの他の作物に移植して、それほど好ましくない土壌でも育つように計画した。

キヌアは米や大麦とは異なります。南米では今でも主に手作業で栽培されています。キヌアは 100 万人近くの人々の主食となっていますが、ボリビア、エクアドル、ペルーの高地にあるキヌア畑にはまだ近代農業が浸透していません。キヌアの植物の外観はそれを反映しており、穀物は高く、もろく育ちます。

キヌアが限界地で食糧を供給する可能性を認識しているテスター氏は、キヌアの特性を変えて、キヌアをより短くコンパクトにし、大規模な近代農場で栽培しやすくしたいと考えている。「[目標は]この作物を、南米では重要な作物、西洋では珍しい作物という現在の地位から、世界で真の商品にすることです」とテスター氏は言う。

言い換えれば、彼は「健康食品コーナーからそれをなくしたい」と言っているのです。

キヌアを改良し、その目標を達成するために、テスター氏はキヌアのゲノム配列を解読する必要があった。ゲノム配列、つまり生物を構成する遺伝子の完全な組み合わせがわかれば、研究者が2005年にイネで行ったのと同じように、科学者は将来の育種活動の基本的な青写真を得ることができる。

研究チームは米国、ドイツ、オーストラリアの科学者と協力し、さまざまなキヌア品種の高品質なゲノム配列を作成した。

「このアセンブリは非常に優れています。ネイチャーや他の雑誌で以前に発表された他の主要な商品ゲノムの基準に匹敵します」とブリガムヤング大学の植物および野生生物科学者、ジョシュア・ウダルは言います。「これはキヌアの労働者だけでなく、科学界全体にとっても良いリソースになるでしょう。」

キヌアのゲノム配列の解析に加え、著者らはキヌアの進化史も正確に解明した。「著者らはある程度謎を解明した」とアイオワ州立大学の植物進化ゲノム学者ジョナサン・ウェンデル氏は言う。「著者らは、親の最良のモデルが誰なのか、そしてそれらの親がどのくらい前に交雑して現代のキヌア植物を生み出したのかを明らかにした。これは今後、すべての人の研究の参考となるだろう。」

この新しい研究には、農業への応用の可能性が数多くある。研究者らはすでに、サポニンと呼ばれる化学物質の生成を促すことでキヌアを苦くすると考えられる遺伝子を1つ特定している。

小規模農場では、サポニンは鳥による捕食を自然に減らすために使用できる。しかし、サポニンは苦いだけではない。毒性もあり、除去するには多くの作業と水が必要になる。そのため、テスター氏は「環境の総合的な利益」のために、育種家はサポニン含有量の少ないキヌアを栽培したいと考えるかもしれないと語る。しかし、まずは、改良すべき適切な遺伝子を見つけたことを確認するためのさらなる研究が必要だ。従来、こうした研究には資金が集まりにくい。

「キヌアを食用として利用している国の大半は、キヌアの遺伝子を改良するための科学的基盤を備えていません。しかし米国では、キヌアは商品作物ではなく、孤児作物ですらないため、連邦政府機関の多くはキヌアへの資金提供にまったく関心がありません」とユダル氏は言う。「あらゆる植物や作物に対する科学資金が不足している以上、当然のことです。」

「私はキヌアにとても興奮しました。キヌアには多くのユニークな特性があるからです。しかし、国内の注目がないため、研究プログラムを継続するのは困難です」とユダル氏は言う。「このネイチャー誌の記事によって、状況が変わるかもしれません。」

ユダル氏は、「現代の農業では土壌のよい場所でキヌアが使用されるため、多くの品種改良や改良が進む可能性がある」と信じている。ただ、「キヌアが世界中で広く栽培されるようになるには、ある程度の適応が必要だ」というだけだ。

したがって、キヌアを健康食品の分野から排除するというテスター氏の計画は、大げさなものではない。「キヌアが、もっと広範囲に栽培でき、もっと安くなるような作物に変わることを望みます」とテスター氏は言う。「価格が 5 分の 1 に下がることを望んでいます。」