著者の所属・活動拠点の国は、中国です。

掲載誌：The Plant Journal

ライセンス: CC BY 4.0　対象: 公開論文　確認元: 論文PDF

研究の目的

ダイズの開花や成熟の時期を適切に調節することは、高く安定した収量を得るうえで重要です。ダイズは一般に、日が短くなると花をつけやすい作物で、日長への反応には体内時計も関わっています。しかし、体内時計の働きが開花や成熟の調節にどう結びつくのかは、十分には解明されていません。

研究チームは、ダイズの成熟時期に関わる遺伝子を探し、その候補として見いだした体内時計関連遺伝子GmRVE8aが、開花と成熟にどのような役割を持つのかを調べました。

何を、どのように調べたか

研究チームは、成熟の早晩による14のグループに属する、世界各地から集めた257点のダイズ遺伝資源を対象にしました。これらを北京で2020年と2021年に栽培し、地上に芽が出てから生理的成熟に達するまでの日数を記録しました。全ゲノムのDNA配列の違いと成熟時期との関連を調べる解析に深層学習を組み合わせ、候補遺伝子を絞り込みました。

さらに、ゲノム編集でGmRVE8aの機能を失わせた2系統と、この遺伝子の働きを強めた3系統を作り、それぞれ元の品種と比較しました。日が短い条件と長い条件の栽培室に加え、北京と新郷の圃場で2023年と2025年に試験を行いました。開花と成熟の評価では各測定につき12個体を調べ、芽が出てから主茎に最初の花が咲くまでの日数と、主茎の少なくとも1つの正常なさやが生理的成熟に達するまでの日数を測りました。

働きの仕組みを探るため、開花に関わる8つの遺伝子について、日が長い条件と短い条件で48時間にわたり発現量を追跡しました。発現量は、遺伝子の情報がRNAとして読み出される量を指します。

主な報告結果

研究チームは、成熟時期と関連する候補としてGmRVE8aを見いだしました。この遺伝子周辺のDNA配列の型を比べると、H1型を持つダイズは、H2型を持つダイズより一貫して開花と成熟が有意に遅かったと報告しています。

遺伝子の働きを変える実験でも、GmRVE8aが開花と成熟を遅らせることを支持する結果が得られました。2023年の北京の自然長日条件では、機能を失わせた2系統は、元の品種Williams 82より開花が6～7日、成熟が4～5日早まりました。一方、働きを強めた系統は、比較対象の品種Jackより開花が6～7日、成熟が7～8日遅れました。これらの差はいずれも統計的に有意でした。新郷の圃場や2025年の試験、栽培室の短日・長日条件でも、同じ方向の変化が報告されています。

発現解析では、開花を抑える遺伝子GmFT4の発現量が、GmRVE8aの機能を失わせた系統では低く、働きを強めた系統では高くなっていました。この傾向は短日・長日の両条件で複数の時点に見られました。著者らは、GmRVE8aがGmFT4の発現を促すことで開花と成熟を遅らせる可能性を示しています。

この報告が示すこと

著者らは、GmRVE8aを、ダイズの体内時計と日長に応じた開花・成熟の調節を結びつける遺伝子の一つと位置づけています。その働きの理解は、地域の栽培条件に合った開花・成熟時期を考えるための手がかりになります。

ただし、集団解析で見つかった成熟時期の違いを実際に生み出している原因遺伝子がGmRVE8aであるかは、まだ確定していません。また、発現量の変化だけでは、GmRVE8aがGmFT4を直接調節するのか、別の因子を介して間接的に調節するのかを区別できないと、著者らは述べています。遺伝子の役割を支持する結果と、具体的な分子の仕組みが未解明である点を分けて捉える必要があります。

原著論文の著者・所属：Shibo Sun（College of Agriculture Northeast Agricultural University Harbin Heilongjiang 150030 China; Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China; National Nanfan Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences Sanya Hainan 572024 China）、Maoxiang Yang（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Tingting Wu（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Bingjun Jiang（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Xuegang Sun（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Hongchang Jia（Heihe Branch of Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences Heihe Heilongjiang 164300 China）、Xiangyu Yao（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Yanhui Sun（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Qimeng Li（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Peiguo Wang（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China; National Nanfan Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences Sanya Hainan 572024 China）、Liwei Jiang（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China; National Nanfan Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences Sanya Hainan 572024 China）、Chao Qin（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Shan Yuan（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China）、Zhaoming Qi（College of Agriculture Northeast Agricultural University Harbin Heilongjiang 150030 China）、Shi Sun（College of Agriculture Northeast Agricultural University Harbin Heilongjiang 150030 China; Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China; National Nanfan Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences Sanya Hainan 572024 China）、Huihui Li（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China; National Nanfan Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences Sanya Hainan 572024 China）、Tianfu Han（College of Agriculture Northeast Agricultural University Harbin Heilongjiang 150030 China; Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China; National Nanfan Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences Sanya Hainan 572024 China）、Baiquan Sun（Ministry of Agriculture and Rural Affairs Key Laboratory of Soybean Biology (Beijing) Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences Beijing 100081 China; National Nanfan Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences Sanya Hainan 572024 China）

※本記事は原著論文をもとに、日本語で要約・説明を加えた研究紹介です。 出典（原著論文）：Shibo Sun, Maoxiang Yang, Tingting Wu, et al. GmRVE8a , a circadian clock‐associated gene, negatively regulates flowering and maturity in soybean. The Plant Journal（出版社：Wiley） 2026-11-01. DOI: 10.1111/tpj.71205. 原著ライセンス：CC BY.