中国サイエンスアカデミーのゲノム＆発生生物学研究所と、世界最大の遺伝子研究所であるBGIとに率いられる国際研究チームが、野生の塩生植物であるソルトクレス(Thellungiella salsuginea)のゲノムシーケンスと解析に成功した。ソルトクレスのゲノム情報は、適応進化のメカニズム解明と、植物の非生物的ストレスへの耐性の底流を成す遺伝子機能の理解に、新たな道標となるものだ。
PNAS誌2012年７月9日オンライン版に発表された内容によれば、塩性植物は、寒冷・干ばつ・酸化ストレス・塩害などに対して、強い耐性を有する。
サイズが小ささに由来する短いライフサイクル、産生する種子の多さ、小さなゲノムサイズ、効率の良い形質転換等の理由によって、ソルトクレスは、植物学者や遺伝子学者そして育種家等にとって、非生物的ストレス対する耐性研究のための、最善の研究モデルと成り得る。本研究においてソルトクレス（Shandon ecotype）は、Solexa社のペアードエンド法を用いたシーケンス法で、解析された。
ソルトクレスのドラフトシーケンスデータは、カバー率134で読まれている。確定したシーケンスは233.7Mb長で、推定されるゲノムサイズ260Mbの凡そ90%をカバーしており、タンパクコード部位は、合計28,457と推定される。ソルトクレスとシロイヌナズナのエクソンの平均長は同等であり、イントロンの平均長はソルトクレスの方が、シロイヌナズナのそれよりも30％長い。進化学的研究によれば、ソルトクレスとその近縁種であるシロイヌナズナは、凡そ700−1200万年前に分科したと考えられる。
ソルトクレスとシロイヌナズナの違いを検討すれば、ソルトクレスのほうが、生育環境の違いや遺伝的相補性の面で大きく異なり、特に特徴づけられるのは、オルソログの発現とゲノムサイズの大きさであろう。明白なのは、ソルトクレスの遺伝子は、シロイヌナズナの遺伝子に比べて遥かに多くの転移性因子（TEs）を有しており、それによってゲノムサイズが大きくなっているのだ。TEsが多い他の植物と同じように、ソルトクレスのゲノムには、多くの長い末端反復配列（LTR）を有するレトロトランスポゾンが含まれる。
塩分は栽培穀物の生育や収穫量に大きく影響し、世界の灌漑地の3分の1は、塩分によって作付けが困難であると見積られている。本研究では、カチオンの移送やアブシシン酸のシグナリングそしてワックスの生成に関与する遺伝子のような、高い塩濃度環境における生育に寄与する多くの遺伝子が、ソルトクレスのゲノムから見付けられている。
BGI科学技術＆開発センター長であるジュニー・ワン博士は、「ソルトクレスは研究者にとって、植物が被る非生物的ストレスに対する耐性を解明するための、素晴らしいモデルとなります。ソルトクレスのゲノムシーケンスが解明された今、ストレス耐性の研究のみならず、灌漑地の塩分対策、沖合の浅瀬やビーチの開発や活用、そして食糧の確保等の課題 に直面している世界中の研究者に対して、理論的方向性や、技術的サポートを提供することが出来るでしょう。」と語る。
■原著へのリンクは英語版をご覧ください：Salt Cress Genome Yields New Clues to Salt Tolerance
