トマトのゲノムが解読され、より美味しく肉厚な果物の開発につながる

比較的小規模な遺伝情報群（一部は6000万年前に遡る）が、夏の定番フルーツに味と食感を与えている。夏の庭、サラダ、ガスパチョの主役であるトマトの秘密が、植物育種家や園芸家に詳細に明かされる。

トマトゲノムコンソーシアムは本日、増え続ける植物遺伝子マップのリストに新たな情報を加えるため、2種類のトマトのゲノム配列を公開した。栽培トマトのモデルとなる近交系栽培品種「ハインツ1706」と、それに最も近い野生種「Solanum pimpinellifolium 」である。9年がかりの作業により、トマトの35,000の遺伝子と12の染色体、さらにはトマト科植物の残りの部分をこれまでで最も詳しく知ることができる。2つの配列からは、トマトの栽培化、特にアメリカ大陸での最初の栽培と、16世紀に旧世界に「ポモ・ドーロ」がもたらされた経緯もわかる。

この配列は、トマトの特徴的な色、風味、食感を司る遺伝子に関する新たな知見をもたらし、植物生物学者に、品種改良などを通じて操作できる新たな遺伝情報の宝庫となる可能性がある。コーネル大学によると、トマトは米国で20億ドルの市場を占めている。

「トマトの遺伝学は、家庭菜園をする人なら誰でも知っている、そしてスーパーマーケットの買い物客なら誰もが望む味の改善の可能性を秘めています」と、米国のゲノム解析チームを率いたコーネル大学キャンパスにあるボイス・トンプソン植物研究所の科学者、ジェームズ・ジョバンノーニ氏は言う。「ゲノムの配列は、この問題やトマトの生産と品質に関する他の多くの問題の解決に役立つでしょう。」

先週、植物バイオテクノロジーの研究者らがトマトの味の秘密を解明し、味覚テストの統計的分析により、甘さと辛さをコントロールする24種の風味成分を分離した。「壊れたトマトを直すために何をすべきか、今や正確にわかっている」とフロリダ大学のハリー・クリー氏は語った。

今日、それはこれまで以上に真実である。2 つのトマトの遺伝子配列は、おいしくて贅沢に甘い園芸品種とスーパーで見かける砂のような果肉の赤い塊の間に大きな違いがないことを示唆している。品種間のヌクレオチドの相違はわずか 0.6%、つまり 540 万の単一ヌクレオチド多型がそれらを区別する。そのため、望ましい特性を栽培品種に組み込むのに、多くの修正は必要ないかもしれない。

たとえば、トマトの果実の発育過程における細胞壁の構築には約 50 個の遺伝子が関与しており、この形質は果実の食感に大きな影響を与えます。数百万個の SNP は無限の可能性を秘めており、トマトの形質の新たな貯蔵庫として機能する可能性があります。

新たなゲノム配列は、トマトの改良にとどまらず、ナス科の近縁種を研究するための新たなシステムを科学者に提供する。ジャガイモ、ピーマン、ペチュニア、タバコ、さらにはコーヒーなど、私たちの食用作物の多くはトマトの直接の近縁種である。トマトコンソーシアムは、ジャガイモゲノムシークエンシングコンソーシアムからデータを入手し、遺伝的にわずか8%しか違わない2つの植物を比較した。また、メロン、リンゴ、イチゴなど、他の多肉質の果物も恩恵を受ける可能性がある。トマトの遺伝子フレームワークにより、共通植物と異なる植物の遺伝子配列の比較が容易になる。

また、このゲノムの足場を基盤として、他の科学者や種子会社、植物育種家がさまざまなトマトの品種の配列を決定することもはるかに容易になります。

「これからは、果物の生物学、耐病性、根の発達、栄養価など、もっと興味深い疑問を投げかけることができる」とジョバンノーニ氏は声明で述べた。

この論文はネイチャー誌5月31日号に掲載される。