プレスリリース
(研究成果) アズキの栽培化が日本で始まったことをゲノム解析で明らかに

農研機構と台湾大学の国際共同研究グループは、日本や中国を含めたアジア各地から収集された栽培アズキおよびヤブツルアズキ、計693系統の全ゲノム配列を解析しました。その結果は、栽培アズキにおける核ゲノムの多様性は中国南部で最も高く、これまで通り中国起源説を支持するものでした。

一方、葉緑体のゲノムは全ての栽培アズキが日本の野生種であるヤブツルアズキと同一の型を示す、という前述の結果に相反するものとなりました(図2)。栽培アズキと野生種が互いに受粉して雑種を形成しても、葉緑体は母性遺伝するため必ず種子親(母親)の葉緑体ゲノムを受け継ぎます。ヒトがアズキを栽培するようになってからは、「外部のヤブツルアズキの花粉が畑のアズキに受粉してできた雑種種子」が収穫されることはあっても、その逆は稀です。すなわち、現在の栽培アズキがもつ葉緑体ゲノムは、最初期の栽培アズキからずっと受け継がれてきたと考えられます。したがって、仮に中国起源説が正しい場合、栽培アズキの葉緑体ゲノムは日本のヤブツルアズキよりも中国のヤブツルアズキに近くなるはずです。しかし、中国の栽培アズキを含む全ての栽培アズキが例外なく日本のヤブツルアズキと同じ葉緑体ゲノムを有すると判明しました。このことは、栽培アズキの日本起源説を支持する強力な遺伝学的な証拠となります。

次に、栽培アズキにおける核ゲノムの多様性が中国南部で最も高い原因を明らかにするために、研究グループは中国南部の栽培アズキのゲノムを、日本の栽培アズキのゲノム及び中国のヤブツルアズキのゲノムと詳細に比較することにしました。その結果、中国南部の栽培アズキの核ゲノムは、部分的に同地域のヤブツルアズキのものに置き換わっていることが明らかとなりました(図3)。すなわち、中国南部の栽培アズキは、日本から持ち込まれた栽培アズキに現地のヤブツルアズキの花粉が交雑して成立したものであり、中国南部における栽培アズキの高い多様性は、現地のヤブツルアズキに由来することが明らかとなりました。この結果は、アズキの日本起源説を支持する結果です。(図4)。

さらに、アズキの栽培化がいつ始まったのかを、栽培アズキとヤブツルアズキを区別する特徴として重要な「種皮の色」の遺伝子ANR1を用いて解析しました。ヤブツルアズキでは黒味をおびている種皮の色が、栽培アズキではANR1遺伝子に起きた突然変異によって、赤くなります (図1)。また、この変異は種皮の透水性³⁾にも影響するため、自然界での生き残りには不利ですが、播種後の発芽の斉一性・調理適性・人の赤い色への嗜好性などから人為的な選抜の対象になります。したがって、栽培と選抜を繰り返すうちに、栽培アズキの集団では変異型の赤いアズキばかりになったと考えられます。多数のサンプルのゲノム情報をもとに、栽培アズキでの変異型遺伝子ANR1の頻度(対立遺伝子頻度)の変化を推定したところ、約1万世代前から増加し始めたことが示唆されました(図5)。上述の通り、自然界で不利な変異型ANR1の頻度が増加したのは、人が赤いアズキを選抜していたことを裏付けています。アズキは一年生の植物であることから、人類によるアズキの栽培は、約1万年前には始まっていたと考えられます。日本にイネが伝来して稲作が始まったのは約3,000年前とされていますが、日本列島におけるアズキの栽培はそれよりも遥かに以前から始まっていた可能性が示されました。