チベット野生シャクヤク（は、その巨大なゲノムと特定の環境条件で知られ、青海チベット高原の高地で生育する植物です。これまでシャクヤクのゲノムを解読する試みがありましたが、ゲノムの質を向上させることや野生種のリソースを拡充する課題が残されていました。このため、ゲノム支援型育種戦略を樹立するために、さらに詳細な研究が必要とされてきました。
2023年11月10日に公開された論文「High-Quality Assembly and Methylome of a Tibetan Wild Tree Peony Genome (Paeonia ludlowii) Reveal the Evolution of Giant Genome Architecture（高品質なチベット野生シャクヤクゲノムのアセンブリとメチロームに基づく巨大ゲノム構造の進化）」は、この課題に取り組んでいます。本研究は華中農業大学およびチベット農牧科学研究院の研究者らによって行われ、Horticulture Research誌にオープンアクセスで掲載されました（DOI: 10.1093/hr/uhad241）。
本研究は、P. ludlowii のゲノムにおける最も包括的なアセンブリを提供し、染色体の変動、トランスポゾン活性、DNAメチル化がどのように種の進化を促進したかを明らかにしています。
本研究により、P. ludlowii は頻繁な染色体減少やセントロメアの再配列など、重要なゲノム変化を経験してきたことが判明しました。これらの変化やトランスポゾンの活性化は、青海チベット高原の過酷な環境条件に適応するのを可能にしたと考えられます。他の多くの植物種と異なり、P. ludlowii には最近の全ゲノム重複の証拠が見られず、独特の進化経路を示しています。
さらに、解析の結果、油脂生合成や花の特性に関連する重要な遺伝子が特定されました。これらの遺伝子は、将来的な育種プロジェクトにおいて大きな可能性を秘めています。この発見により、P. ludlowii が過酷な生育環境でどのように適応し、進化してきたかをより明確に理解することが可能となりました。また、これらの知見は、シャクヤクの観賞価値や農業的価値を高めるための育種プログラムにおいて、遺伝的基盤を提供します。
本研究の主要研究者の一人であるシウリ・ゼン博士（Xiuli Zeng, PhD）は、「本研究は、チベット野生シャクヤクのための高品質なゲノム資源を提供するだけでなく、大規模なゲノム構造の遺伝的構造を理解する新しい道を開きます。この成果は、育種者や保全活動家がシャクヤク種を保存・向上させるための戦略を立てる上で支援となるでしょう」と述べています。
本研究は、シャクヤクの育種および保全において大きな可能性を秘めています。ゲノム構造やトランスポゾンに関する知見は、花の色や油脂含有量といった特徴を強化するための正確な遺伝子介入の可能性を示しています。さらに、このゲノム資源は、絶滅の危機に瀕しているP. ludlowii の野生個体群を環境変化から保護する上で重要な役割を果たすと考えられます。
