どのように変化してきたのですか？綿はなぜ繊維が発達(dá)し、コットンフェノールが合成されたのですか？

先日、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院綿花研究所、深セン華大遺伝子研究院と北京大學(xué)など多くの部門が協(xié)力して完成した二倍體の綿レイモンド氏綿基因図が完成しました。

綿の遺伝子の進(jìn)化、繊維の開始、綿のフェノールなどの重要な物質(zhì)の合成などはついに初歩的な解答、説明の基礎(chǔ)がありました。

なぜレイモンド綿を選んだのですか？

どうしてレイモンドコットンを選んで研究を行いますか？

綿ゲノム學(xué)研究チームの研究員は記者に対し、レモンティー綿は現(xiàn)在の陸綿の祖先の2つのドナーの一つで、全部で13本の染色體があるという研究結(jié)果を示しました。

現(xiàn)在世界で栽培されている綿の種類は主に四倍の綿と島綿です。

その中で栽培されている綿の95%以上は陸綿です。

そのため、レイモンド綿の全ゲノムスペクトルの完成は陸地綿ゲノムの測定意味に重要であり、最初に解析された綿ゲノムとして、陸地綿ゲノムの構(gòu)造特徴を研究するために、良好なデータ基礎(chǔ)を打ち立てました。

綿ゲノム學(xué)研究チームは全ゲノム鳥銃法を採用し、次世代の高スループットDNA計(jì)測技術(shù)を結(jié)合した。研究員はレイモンド綿純系を材料として、レイモンド綿に対してゲノム全ゲノム測定を行い、その87.7%のゲノム配列を獲得した。ゲノムと進(jìn)化分析を通して、レイモンド綿とココアの分化は3300年前に発生した可能性がある。

中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院の劉旭副院長によると、レイモンド氏の綿基因図の完成は我が國の綿基因?qū)Wの研究が國際的にリードしていることを示している。

我が國の綿の重要な機(jī)能の遺伝子の発掘と利用のために、ひいては全ゲノムの設(shè)計(jì)育種はかつてない機(jī)會を提供しました。

綿はどうやって進(jìn)化してきたのですか？

綿は今日まで発展して、どのような進(jìn)化の過程を経験しましたか？

研究者はレイモンド綿とココの傍系同源遺伝子の分析によって、レイモンド氏綿は約1300～2000萬年前に全ゲノム複製事件を経験した。

今回のコピーはレイモンド綿の初めての遺伝子複製ではないかもしれません。約1億年前にレイモンド氏綿はゲノム複製事件を経験したかもしれません。

これらの研究結(jié)果は、人類が古代雙子葉植物ゲノムのレプリカ機(jī)構(gòu)を認(rèn)識するのに役立つ。

レイモンド?コットンゲノム自身のマッチングを経て、研究者は2355の共通領(lǐng)域を鑑定し、約40%の傍系同源遺伝子が一つの共通領(lǐng)域以上に現(xiàn)れることを発見しました。これはレイモンド?コットンゲノムが進(jìn)化の過程で大量の染色體再配列事件を経験した可能性があることを示しています。

綿は世界で一番重要な経済作物の一つです。

その繊維は通稱コットンです。

工業(yè)の主な天然原料

全世界の綿花の栽培面積は約5億ムーで、わが國の長年の栽培面積は8千萬ムーに近いです。

綿は多倍體化、細(xì)胞の伸長、細(xì)胞壁の生物合成に関する優(yōu)れたモードシステムです。

コットン繊維は繊維の中で最も純度が高いと知られている天然資源ですが、なぜコットンはこのような優(yōu)れた繊維ができますか？

研究によると、レイモンドコットンの開花後3日間の間に、サトウキビ合成酵素、1-アミノ環(huán)プロピレン-1-カルボキシル酸酸化酵素、3-ケトン脂質(zhì)アミド-CoA合成酵素などの遺伝子の表現(xiàn)量が明らかにコットンより低くなり、これらの遺伝子はコットン繊維の開始と伸長過程において重要な役割を果たしていることがわかった。

一方、綿繊維細(xì)胞は胚珠外珠が表皮細(xì)胞に分化されて発達(dá)した単細(xì)胞であるため、その発育は始まり、伸び、二次壁堆積、脫水成熟期の四つに分けられ、互いに區(qū)別されて重なり合う時期である。高度な一致性と均一性を持っているため、成熟した繊維細(xì)胞は極端に伸びた形態(tài)（繊維細(xì)胞の長さとその直徑の割合は1000－3000倍に達(dá)する）を持っており、綿繊維細(xì)胞が植物の伸びを研究するシステムとしている。

研究によると、レモント綿ゲノムの注釈結(jié)果は2706の転記因子があり、その中の大量のMYBとbHLH転記因子は綿の開花後0日間と3日間の胚珠の中に現(xiàn)れており、これらの遺伝子は早期の繊維の発育に必要である可能性が示唆されている。

■

綿の育種はゲノムレベルの分子設(shè)計(jì)を?qū)g現(xiàn)する見込みがある。

2008年以來、綿の全ゲノムは綿花基礎(chǔ)研究分野のホットな問題となっている。

次はこの成果に基づいて高速分子育成ツールを開発し、ゲノムレベルの綿分子の設(shè)計(jì)育種を?qū)g現(xiàn)し、高産、高質(zhì)、抗病、干ばつに強(qiáng)い綿の優(yōu)良品種を育成します。

分子補(bǔ)助設(shè)計(jì)育種と従來の育種を結(jié)合することは、將來の作物育種研究の必然的な発展方向であり、ゲノム學(xué)研究に基づく分子補(bǔ)助設(shè)計(jì)育種は、分子標(biāo)識の數(shù)が大きく、遺伝子表現(xiàn)時間、顕隠性関係、環(huán)境條件の影響を受けないため、育種選択の精度を大幅に向上させ、育種周期を短縮し、選択効率を向上させた。

最も重要な食糧作物――イネゲノム計(jì)畫から、カイコ、鶏肉、豚、大豆、トウモロコシ、小麥、綿、白菜、ジャガイモ、トマト、アワなど一連の重要農(nóng)業(yè)種ゲノム計(jì)畫が展開され、完成されている。

全世界の気候が激しく変化し、耕地資源が絶えず減少し、溫室効果が日増しに増大している背景において、生産量が高く、品質(zhì)がよく、環(huán)境にやさしいタイプの作物の新種を大いに育成し、普及させることは、土地の利用率を向上させ、作物の生産量を増加させることに役立つであろう。

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■読書を伸ばす

研究者はコットンフェノールの合成の肝心な遺伝子の綿の種が食品の資源になることを発見しました。

綿は重要な繊維と油植物だけではなく、重要な植物性タンパク源です。

食用油の中で、コットンの実の油の亜オレイン酸の含有量は最高で、55.6%に達(dá)します。

この以外に、綿の種の中でまた非常に豊富な蛋白質(zhì)と脂肪などの物質(zhì)を含んで、綿の種が油を搾った後の綿の実の粉の蛋白質(zhì)を搾って45%-50%に達(dá)して、米、小麥に遠(yuǎn)く勝って、甚だしきに至っては落花生、大豆の蛋白質(zhì)の含有量を上回ります。

しかし、一般的に綿花種や植物は色素腺を持っていますが、色素腺に含まれる綿フェノールとその誘導(dǎo)體は人と単胃動物に毒があります。綿フェノールは綿屬植物特有の化合物です。

そこで、科學(xué)研究者はブドウ、大豆、ココア、擬南カラシナパパイヤ、ヒマシ、楊樹、水稲などの植物と比較して、綿とカカオゲノムの中に特有なジン合成酵素の遺伝子家族が存在していることを発見しました。

この発見はコットンフェノールの合成の遺伝子の起源と進(jìn)化を解析して、科學(xué)者達(dá)に今後遺伝子工學(xué)の技術(shù)を利用して綿の種の中の綿フェノールの含有量を改良しますかます下げることができます。

今年の綿は30萬トンの減産を予定しています。

國家発展改革委員會によると、2012年の全國の綿花の生産実績は690萬トン前後で、前年度より30萬トン減少し、4.2%減少する見込み。

國家発展?改革委員會は、2012年度の中國綿の需要は比較的安定しており、臨時の貯蔵政策で強(qiáng)力に支持され、國際市場の資源と備蓄調(diào)整を有効に利用することで、國內(nèi)綿の需給総量の基本的なバランスと市場の安定運(yùn)行を維持できると予想している。

同日、國家発展改革委員會の張暁強(qiáng)副主任によると、2012年の全國綿花の生産実績は690萬トン前後で、前年より30萬トン減少し、4.2%減少する見込みだ。

綿の減産の原因は「綿の比較収益の低下、生産コストの大幅上昇などの影響を受けている」ということです。

國家発展改革委員會のウェブサイトによると、2013年の食糧、綿花の輸入関稅割當(dāng)量は、小麥963.6萬トン、國営貿(mào)易の比率90%であることが確定した。トウモロコシ720萬トン、國営貿(mào)易の比率は60%である。米532萬トン、國営貿(mào)易の比率は50%である。綿89.4萬トン、國営貿(mào)易の比率は33%である。

各割當(dāng)額は前年と同じである。

中部初の綿現(xiàn)物取引プラットフォームが試運(yùn)転されます。

中國（天門）綿取引センターは今年末に試験運(yùn)営を開始します。

その時、湖北省の綿産業(yè)と綿農(nóng)はこの取引プラットフォームから持ってきた物流、取引コストの低下を受益します。

紹介によると、中國（天門）綿花取引センターは湖北省の豊かな綿花資源に頼って、卓爾ホールディングス、天門市、中蓄綿の三者が協(xié)力して60億元を投資します。

この取引センターは40萬平方メートル、全國最大の綿花倉庫センターを持っています。年間綿の保存容量は80萬トンで、全國の年間生産量の12%に相當(dāng)します。

予定です

センターは年末までに運(yùn)営を開始し、取引規(guī)模は200億元に達(dá)し、湖北省綿産業(yè)の発展を力強(qiáng)く推進(jìn)する。