春にキビを1粒植えれば、秋には1万粒のキビが収穫できる。パンゲアの定量分析は、遺伝資源のゲノム研究に役立つ。
2024年4月26日
遺伝資源の理解
遺伝資源(遺伝資源または遺伝子資源とも呼ばれる)とは、人間が利用する上で実際的または潜在的に価値のある遺伝物質を指します。作物の遺伝子改良や品種改良のための種子、苗、組織などの植物資源、および優れた品種を持つ動物資源はすべて、遺伝資源の範囲に含まれます。
我が国は広大な国土と極めて豊富な遺伝資源を有し、世界トップクラスです。作物、家畜、家禽、水産物、農業微生物などの農業遺伝資源は、新品種の選抜・育種の基盤であり、先代から次世代へと遺伝情報を継承する役割を担っています。遺伝資源は、人類の生存に不可欠な重要な資源の一つです。
したがって、我が国は遺伝資源の保護と開発、そして農業の近代化を実現するために、多面的な対策を講じることに尽力してきた。
2024年1月1日、農業部第1号文書「『千村模範・万村改修』事業の経験を学び活用し、農村地域の総合的活性化を効果的に推進するための意見」
この文書は、「種子産業活性化行動」を提案しており、その内容は以下のとおりである。
1. 遺伝資源の保護と利用を強化し、大豆やトウモロコシなどの優れた遺伝資源や遺伝子資源を選抜・探索し、育種革新を促進する。
2. 生物育種の工業化を加速し、高油分・高収量大豆、短生菜種、耐塩アルカリ性作物など、生産に緊急に必要な独立した優良品種の選抜と普及を加速する。
我が国は広大な国土と世界一の極めて豊富な遺伝資源を有しています。作物、家畜、家禽、水産物、農業微生物などの農業遺伝資源は、新品種の選抜・育種の基盤であり、先代から次世代へと遺伝情報を継承する役割を担っています。遺伝資源は、人類の生存に不可欠な重要な資源の一つです。
遺伝資源とゲノミクス
生物遺伝資源の保護は、種子バンク、植物培養バンク、DNAバンク、微生物バンク、動物遺伝資源バンクといった現代の科学技術インフラと密接に結びついています。最新の分子検出法を用いることで、遺伝資源のための高度な植物ゲノミクスおよび種子生物学の実験研究プラットフォームを構築することが可能になります。
定量PCR(定量的ポリメラーゼ連鎖反応)は、遺伝資源研究において幅広い用途があります。この分野における定量PCRの応用は、主に以下の側面を含みます。
1. 遺伝子型の同定:定量PCRを用いることで、遺伝資源中の遺伝子型を迅速かつ正確に同定できます。PCR反応によって標的遺伝子の有無とその発現レベルを検出することで、研究者は遺伝資源に含まれる有用な遺伝子型を特定し、その後の遺伝的改良作業に重要な情報を提供することができます。
2. 遺伝子発現解析:定量PCRを用いることで、遺伝資源中の特定遺伝子の発現レベルを定量的に検出できます。異なる遺伝資源間、あるいは異なる処理条件下における標的遺伝子の発現を比較することで、成長・発達過程における遺伝子の制御機構を解明し、優れた遺伝子型を選抜するための基礎情報を得ることができます。
3. 遺伝的改良:蛍光リアルタイム定量PCR技術は分子育種に利用できます。動物や植物のゲノム配列と遺伝的特性を分析することで、成長、繁殖、その他の形質を予測でき、育種家が優れた個体を選抜して育種や栽培に役立てることができます。
4.遺伝的多様性の評価:定量PCRは、遺伝資源の遺伝的多様性を評価するために使用できます。遺伝資源中の複数の遺伝子座の遺伝的変異を分析することにより、遺伝資源の遺伝的背景と多様性レベルを決定することができ、遺伝資源の保護と合理的利用のための科学的根拠を提供します。
5.抵抗性同定:定量PCRは、遺伝資源における害虫や病気などのストレス要因に対する抵抗性を検出するために使用できます。PCR反応によって抵抗性に関連する遺伝子やマーカーを検出することで、抵抗性特性を持つ遺伝資源を選抜し、抵抗性育種のための候補材料を提供することができます。
Aperbio社は、科学研究ユーザー向けに国際標準のqPCRシステムであるPangu Rapid Quantitative PCRシステムを開発しました。このシステムは国際的なMIQE原則に準拠しており、優れた性能を持ち、遺伝資源の研究に非常に適しています。
・加熱速度は8.5℃/秒に達し、96ウェルプレートでの検出を迅速に完了し、結果を一度に出力できるため、高い製品収率と優れた特異性を実現できます。
・±0.1℃の温度制御精度は、増幅温度に関する高感度サンプルの厳しい要件を満たし、陽性ターゲットの正常な増幅を保証します。
・12列の温度勾配機能をサポートしており、増幅条件の迅速な最適化に便利です。
・光導波路上面検出、エッジ効果や光路差なし、キャリブレーション不要
・6色検出チャンネル、様々な一般的な蛍光マーカーに対応、様々な市販のqPCRキットと互換性あり
・遺伝子発現および遺伝子型判定のための強力なソフトウェア機能を備えており、SNP/KASPやその他の対立遺伝子遺伝子型判定に適しています。
一般的に、遺伝資源研究における定量PCRの応用は、研究者が遺伝資源の遺伝的特性、遺伝子発現、耐性などの重要な情報をより包括的かつ深く理解するのに役立ち、作物の遺伝的改良と遺伝資源の合理的利用のための技術的支援を提供する。

qMateミニ核酸抽出システム