野外で栽培した遺伝子組み換えインデイカ米は鉄と亜鉛の一日摂取量を達成し得る
野外で栽培した遺伝子組み換えインデイカ米は鉄と亜鉛の一日摂取量を達成する
Biofortified indica rice attains iron and zinc nutrition dietary targets in the field
Scientific Reports | 6:19792 | DOI: 10.1038/srep19792 1 received: 11 September 2015
accepted: 07 December 2015 Published: 25 January 2016
(要旨）
20億人以上が微量要素欠乏である。通常品種の白米は約2μg g−1 iron (Fe) と 16 μg g−1 zinc (Zn)を含有している。
ハーベストプラス（HarvestPlus）という育種計画は推定1日平均必要量の約３０％として生物的に強化したコメの目標値を鉄13 μg g−1 と、 亜鉛28 μg g−1 としている。
ガラス室での遺伝子組換えイネの最高値はこれまでにＦｅが18 μg g−1 を達成したが、野外栽培では4 μg g−1の濃度が最高値であった。
この論文では選抜したイネを異なる2国で栽培して、白米中の Ｆｅとして15 μg g−1 、Zn として45.7 μg g−1
を達成したことを報告する。
1,689 IR64の株に対して、導入遺伝子がきちんと入っているか、品種特性、農学的性能について厳しい選抜を行った。
コメのニコチアナミン合成酵素遺伝子 nicotianamine synthase (OsNAS2) と 大豆のフェリチン遺伝子 soybean ferritin (SferH-1) genes を導入した品種は染色体のただ一カ所に導入されており、収量減はなく種子の質も変化がなかった。
胚乳中の鉄と亜鉛の分布に関してＸ線蛍光イメージングで可視化した。Caco-2細胞実験では鉄が生物による可給態であることが分かった。種子中には毒性の強い重金属が見られなかった。これらの形質は異なる品種間でも安定していた。
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More than two billion people are micronutrient deficient. Polished grains of popular rice varieties have
concentration of approximately 2 μg g−1 iron (Fe) and 16 μg g−1 zinc (Zn). The HarvestPlus breeding
programs for biofortified rice target 13 μg g−1 Fe and 28 μg g−1 Zn to reach approximately 30% of
the estimated average requirement (EAR). Reports on engineering Fe content in rice have shown an
increase up to 18 μg g−1 in glasshouse settings; in contrast, under field conditions, 4 μg g−1 was the
highest reported concentration. Here, we report on selected transgenic events, field evaluated in two
countries, showing 15 μg g−1 Fe and 45.7 μg g−1 Zn in polished grain. Rigorous selection was applied
to 1,689 IR64 transgenic events for insert cleanliness and, trait and agronomic performances. Event
NASFer-274 containing rice nicotianamine synthase (OsNAS2) and soybean ferritin (SferH-1) genes
showed a single locus insertion without a yield penalty or altered grain quality. Endosperm Fe and Zn
enrichment was visualized by X-ray fluorescence imaging. The Caco-2 cell assay indicated that Fe is
bioavailable. No harmful heavy metals were detected in the grain. The trait remained stable in different
genotype backgrounds.