ベトナムのコメの多様性を示す遺伝地図
VinUni大学ビッグデータ研究所（VIBD）は、ベトナム産コメ1,000サンプルの全ゲノム解読を目指すプロジェクト「VN1K-RICE」を発表した。まず中核となる150サンプルから着手する。研究者らは、3つの生態地域での評価と遺伝情報を組み合わせ、干ばつ、塩害土壌、高温、洪水に適したコメの特定を支援するとともに、穀粒の品質や温室効果ガス排出についても調べる計画だ。
目次
このプロジェクトは、2026年から2030年までのVIBDの研究プログラム「AgriOmics-AI」の一環で、農業における遺伝子技術の応用に関する国際シンポジウム「SAGA 2026」で発表された。成果として、コメのゲノムデータベース、ベトナム在来米の高品質な参照ゲノム、遺伝子活性に関する情報などを見込んでいる。
この研究では、植物のDNAに記録された情報と、実際の生育や特性という2種類の根拠を結びつける。これにより、ベトナムの在来種や野生イネのコレクションから有用な素材を選び、厳しい条件下での栽培に役立つ形質を持つ植物を見つけやすくなる可能性がある。
VN1K-RICEを率いるのは、VIBDの科学ディレクター、ヴー・ハ・ヴァン教授だ。オーストラリアのクイーンズランド大学でクイーンズランド農業・食品イノベーション連合の創設ディレクターを務め、VinUniの客員講師でもあるロバート・ヘンリー教授が共同責任者を務める。
なぜまず150サンプルなのか
最初の150サンプルは、計画する全1,000サンプルの15％に当たる。研究者らはこの中核グループから始め、その後、解読対象を拡大する。選定対象には、水田の低地稲、陸稲、沿岸の塩害地域、潮汐による浸水を受ける土地のコメに加え、野生イネも含まれる。
コメが置かれる環境によって、直面する課題は異なる。沿岸の塩害地域で育つ品種は、陸稲とは異なる有用な特性を持つ可能性がある。こうした環境からサンプルを集めることで、ベトナムのコメの多様性をより幅広く調べられる。
このプロジェクトでは全ゲノムを解読する。全ゲノムとは、各サンプルのDNAに含まれる遺伝情報の全体を指す。その違いは、穀粒の香りや粘り、病気への抵抗性、環境ストレスへの耐性といった特性を左右する。
1,000サンプルはプロジェクト全体の解読目標だ。まずは規模を絞った中核コレクションから作業を始め、全コレクションを一度に扱うのではなく、対象を段階的に広げていく。
保管されているコメのコレクションを研究に活用
ベトナムの在来米や野生イネのコレクションは、植物資源センター、クーロンデルタ稲研究所、カントー大学、ベトナム国立農業大学などの機関が保有している。こうしたコレクションは、科学者が研究や育種に活用できる遺伝資源を保存している。
これらの品種の大半は、全ゲノムが解読されていない。ベトナムには国家レベルのゲノムデータ基盤もなく、有用な遺伝的差異の特定や、複数のコレクションにまたがる分析が難しい状況にある。
VN1K-RICEは、保存されている遺伝資源を研究者が分析・共有できるデータと結びつけることを目指す。保存された種子のサンプルについて、DNAの記録や植物の特性を測定したデータと合わせて調べられるようになる。これにより、望ましい穀粒品質と耐塩性を兼ね備えたコメなど、有望な素材を探しやすくなる。
このプロジェクトは、遺伝資源を保有する国内機関や海外のパートナーと連携して進められている。育種目標は、「2050年を見据えた2030年までのベトナムのコメ産業発展戦略」にも関連しており、特に品質、気候変動への適応、排出削減を重視する。
VinUniversityの公式発表は、遺伝資源を保有する4機関を挙げ、国内の保有機関や海外パートナーとの連携を確認するとともに、計画中の国家ゲノムデータ基盤と同戦略との関連を示している。また、ベトナム各地の省庁、研究機関、大学、地域代表者に加え、海外の専門家も参加するとしている。
ベトナム産の参照ゲノムが重要な理由
参照ゲノムとは、比較の基準として使う詳細な遺伝配列だ。研究者はほかのコメのゲノムを参照ゲノムと比べ、差異の場所を特定し、どの差異が有用な特性に関連する可能性があるかを調べる。
VN1K-RICEは、ベトナム在来米に特化した参照ゲノムの構築を計画している。研究対象の植物に近い参照ゲノムを使えば、地域固有の遺伝資源をより正確に調べ、詳しく研究する価値のある領域を特定しやすくなる。
共同責任者で、クイーンズランド農業・食品イノベーション連合の創設ディレクターを務めるロバート・ヘンリー氏は、地域の多様性を反映した参照ゲノムを求める理由を説明した。ベトナム語からの翻訳によると、同氏は次のように述べた。
単一のゲノムで、種の遺伝的多様性の全体を表すことはできません。科学者には、研究対象の素材に近い参照ゲノムが必要です
ベトナムの育種家にとっては、自らの研究素材に近いコメを基準に比較できるという実用的な利点がある。計画中の参照ゲノムと、1,000サンプルに及ぶ幅広いコレクションは、相互に補完する。前者は詳しい比較基準となり、後者はサンプル間の差異を幅広く記録する。
DNAが示す意味を圃場で検証
研究チームは、ゲノム配列と、3つの生態地域で評価するコメの特性を組み合わせる計画だ。測定項目には、食味・品質、栄養、環境ストレス、病害抵抗性、栽培時の温室効果ガス排出が含まれる。
穀粒の品質については、粘りや香りのほか、微量栄養素やタンパク質の含有量を調べる。栽培条件については、干ばつ、塩害、高温、洪水への耐性を評価する。一般的なコメの病気への抵抗性も、計画する研究の対象だ。
形質とは、観察または測定できる特性のことだ。コレクション全体で形質とDNAの差異を比較すれば、強い耐塩性や際立った香りなど、特定の結果に関連する遺伝領域を探ることができる。
この作業では圃場での測定が重要となる。遺伝配列を、育種家が重視する実際の性能と結びつけるためだ。ストレス下での生育、穀粒の特性、栽培中に排出される温室効果ガスの量などを把握できる。
排出量の研究は、穀粒の品質や環境耐性に加わる新たな選抜目標となる。研究者らは、栽培中に得られる測定値とDNAの関係を調べ、排出削減に寄与する可能性のある遺伝領域を探る考えだ。
遺伝情報を育種に生かす方法
育種家は、交配に使う植物を選ぶ前に、プロジェクトの成果を活用して有用なDNAの差異を持つコメを選別できる可能性がある。例えば、強い耐塩性を持つ在来品種から遺伝資源を取り出し、塩害のある土地に適したコメの開発に役立てられる。
高く評価される香りや特徴的な穀粒品質を持つ品種は、すでに栽培されているコメの改良に役立つ素材となり得る。DNA解析を使えば、調べたい特性を持つ植物を特定できる。育種と評価は、その後も世代を重ねて行われる。
このプロジェクトでは、準同質遺伝子系統の作出も目指す。これは、遺伝的背景がほぼ同じで、特定の標的領域だけが異なるコメの系統だ。ほかの遺伝的構成の多くを似た状態に保ちながら比較することで、その領域の役割を検証しやすくなる。
こうした系統は、有望な遺伝子を絞り込んで調べる手段となる。遺伝的背景がよく似た植物同士で測定した形質に違いがあれば、科学者は標的領域をより詳しく調べ、育種への有用性を評価できる。
DNAマーカーも計画されている。マーカーとは、DNA配列の中で特定・追跡できる特徴だ。価値ある特性を持つコメ品種の識別、選抜、確認に役立ち、ゲノムデータベースを当初の解読作業以外にも活用できるようになる。
AIツールと共有可能なデータベース
人工知能（AI）は、大量の遺伝データの処理、遺伝子と形質の関係の探索、遺伝子機能の予測、有望な研究テーマの特定を支援する。配列データを、さらなる実験や育種の判断に役立つ情報へと変えることが狙いだ。
公式発表では、遺伝子の注釈付けと配列から表現型を予測するためのゲノム言語モデルを挙げている。これらは、遺伝子の機能を特定し、遺伝配列から植物の特性を予測するものだ。
このプロジェクトは、遺伝子活性に関するデータも作成する見込みだ。ゲノム配列には遺伝情報が記録され、遺伝子活性データからは、その情報がどのように使われているかを調べられる。こうした情報を組み合わせることで、コメの特性をより多角的に研究できる。
公式発表で説明されたプロジェクト案によると、成果にはコメ1,000品種のゲノムデータ、在来米の高品質な参照ゲノム、遺伝子注釈を支えるトランスクリプトーム（RNA-seq）データが含まれる予定だ。これらは植物の特性や環境のデータと統合され、一塩基多型（SNP）の国家データベースに収録される。研究者らはこのデータを使い、穀粒の品質、ストレス耐性、低排出に関連する遺伝領域や候補遺伝子を整理する。
VIBDは、ゲノムデータベースとAIツールを研究コミュニティーに公開する計画だ。共有すれば、ほかの研究グループもコレクションを利用し、知見を比較し、追加の素材を使って研究を発展させられる。
VN1K-RICEを率いるVIBDの科学ディレクター、ヴー・ハ・ヴァン氏は、連携を重視する狙いを説明した。ベトナム語からの翻訳によると、同氏は次のように述べた。
参照ゲノムやSNPデータベースは、多くの研究グループが利用し、拡充して初めて真価を発揮します。そのため、私たちはベトナムで遺伝資源を保有する機関や海外パートナーとともにVN1K-RICEを進めています
SNPとは、DNA配列の個々の位置に見られる差異だ。こうした差異のデータベースがあれば、植物間で比較できる特定のポイントが得られ、多様性の調査や、形質に関連する遺伝的特徴の追跡に役立つ。
2030年までの計画
VN1K-RICEを含む広範なプログラム「AgriOmics-AI」は、2026年から2030年まで実施される。ゲノム科学とAIを組み合わせ、作物、家畜、水産養殖、有用微生物を対象に、ベトナム固有の遺伝資源の研究、保全、活用を進める。
その中でVN1K-RICEは、150の中核サンプルから始めて1,000サンプルを目指し、参照ゲノムを構築し、遺伝データを測定した特性と結びつけるという明確な手順を掲げている。見込まれる成果には、配列データのコレクション、参照ゲノム、遺伝子活性データが含まれる。
公式発表には、コメのプロジェクトの具体的な完了時期、データベースの公開日、新品種の公表日程は示されていない。遺伝子活性データやAIツールの公開予定も明記されていない。当面は、育種プログラムが活用できる研究ツールと根拠の整備が中心となる。
農業面で目指すのは、コメの素材をより的確に選ぶことだ。有用な耐塩性を見つけ、価値ある穀粒の特性を守り、排出削減の選択肢を調べる。進展の鍵は、DNA解析の結果をプロジェクトで評価する植物の実際の性能と結びつけられるかどうかにある。
要点
- VinUniのVIBDは、ベトナム産コメ1,000サンプルのゲノム解読を計画しており、まず目標の15％に当たる150サンプルから着手する。
- コレクションには複数の栽培環境のコメと野生イネが含まれる。
- 研究者らは、ベトナム在来米の参照ゲノムを構築し、3つの生態地域で植物の特性を評価する。
- 測定項目には、穀粒の品質、栄養、ストレス耐性、病害抵抗性、温室効果ガス排出が含まれる。
- 計画するツールには、公開可能なゲノムデータベース、AIツール、DNAマーカー、標的遺伝領域を検証するためのコメ系統が含まれる。
- 計画するデータには、遺伝子活性に関するRNA-seq情報と、遺伝・植物特性・環境の情報を統合した国家SNPデータベースが含まれる。データ、データベース、AIツールの公開時期は示されていない。
- VN1K-RICEは、2026年から2030年までのAgriOmics-AIプログラムの一環だ。
