比較ゲノム解析研究室

Multiple fertility restorer loci for cytoplasmic male sterility caused by orf137 in tomato

Yurie Iki, Issei Harada, Kentaro Ezura, Seira Mashita, Kosuke Kuwabara, Hitomi Takei, Atsushi Toyoda, Kenta Shirasawa, Tohru Ariizumi

Journal Of Experimental Botany (2025) DOI:10.1093/jxb/eraf309

かずさDNA研究所は、筑波大学、国立遺伝学研究所、先進ゲノム支援と共同で、トマトの雄性不稔を回復させる遺伝子座を特定しました。

キャベツやダイコン（アブラナ科）、トマトやピーマン（ナス科）など消費の多い野菜は、異なる2系統を両親としてかけあわせること（交雑）で得られる一代雑種（F1）が一般的です。F1品種は、両親の優れた性質を引き継ぎ、同時期に同じ品質の野菜が大量に収穫できることから、現代の農業には欠かせない存在です。

トマトなどのナス科作物では、F1品種を作る際に、同じ花の花粉が受粉（自家受粉）しないように、開花前の花から雄しべを取り除く「除雄（じょゆう）」という作業が必要ですが、種苗会社にとって大変手間のかかる作業です。

以前の研究により、トマトで花粉をつくらない性質（雄性不稔）に関わる orf137 遺伝子［1,2］が特定されており、これを従来品種に導入することで、除雄作業なしにF1種子を採ることができるようになりました。

しかしこの方法では、得られたF1個体も雄性不稔となるため、果実を実らせることができないという問題が残っていました。

一方で、トマトの祖先種の中には、この雄性不稔を回復させる遺伝子（RF遺伝子）を持つものが存在することが知られていましたが、その遺伝子がどこにあるのか（遺伝子座）はこれまで明らかになっていませんでした。

そこで本研究では、以前にゲノムを解読した祖先種2種（Solanum pimpinellifoliumとSolanum lycopersicum var. cerasiforme）[3]と、今回新しくゲノムを解読した祖先種（Solanum cheesmaniae）を利用して、F1での雄性不稔を回復させるRF遺伝子座を解析しました。その結果、祖先種は複数のRF遺伝子座を持つことが明らかになり、RF遺伝子座を識別するためのDNAマーカーを開発することができました。

本研究の成果により、雄性不稔を利用した効率的なF1種子の生産と、F1個体が正常に果実をつけることの両立が可能となり、トマトの品種改良に大きく貢献することが期待されます。