野生エンマーコムギ(Triticum boeoticum)は、二倍体の野生イネ科植物であり、栽培化されたエンマーコムギ(Triticum monococcum)の直接の祖先です。人類によって最も早く栽培化された穀物の一つであり、農業の夜明けへとつながる生きた証です。
• 二倍体ゲノム(2n = 2x = 14 染色体)。A^m^ または A ゲノムと表記される
• 最も原始的な栽培コムギの系統と考えられている
• 現在も肥沃な三日月地帯の一部で自生している
• 現代のコムギ育種プログラムにおいて不可欠な遺伝資源である
分類
• シリアのアブ・フレヤ遺跡やトルコのチャヨニュ遺跡などの考古学的証拠により、野生エンマーコムギの採集は約 1 万 2000 年前から 1 万年前にさかのぼることが示されている
• エンマーコムギの栽培化は最も初期の農耕移行の一つであり、土器以前新石器時代(現在から約 1 万年前〜9000 年前)に起こった
• 野生種(T. boeoticum)から栽培化されたエンマーコムギ(T. monococcum)への移行には、穂軸が折れにくくなるという重要な突然変異が関与していた。これにより種子が自然に分散しなくなり、人類による収穫が格段に効率的になった
• 野生個体群は、肥沃な三日月地帯の北縁および東縁に広がる岩場の乾燥した丘陵地に現存している
茎(稈):
• 細く直立し、基部より上では通常分枝しない
• 稈には通常 2〜4 個の節がある
葉:
• 葉身は扁平で幅が狭く(3〜8 mm)、表面はざらついている
• 葉舌は短く膜質
• 葉鞘は無毛〜やや有毛
花序:
• 穂は側方から扁平で密生し、比較的短い(3〜7 cm)
• 小穂は穂軸の各節に 1 つずつつき、それぞれ通常 2 個の小花を含む(そのうち通常 1 個のみが稔性)
• 芒は長く(5〜10 cm)、硬く、穂から顕著に突き出ている。これが他の野生コムギ種と区別する主要な特徴の一つである
穀粒(穎果):
• 小型で細長く、側方から扁平(長さ約 5〜7 mm)
• 堅い穎に強く包まれており(裸麦化していない)、現代の脱穀しやすいコムギのように自由にはずれてくれない
• 野生型では穂軸がもろく、熟すと折れて小穂を個別に分散させる
根:
• イネ科に典型的なひげ根を持ち、浅く岩の多い土壌に適応している
生育地:
• 岩の多い石灰岩の斜面や丘陵地
• 開けたコナラ林の縁部や劣化したステップ地帯
• 限界農地や畑の縁
• 通常、標高 200〜1,500 m の範囲で見られる
気候:
• 冬は涼しく湿り、夏は暑く乾燥する地中海性〜半乾燥気候
• 年間降水量は通常 300〜600 mm
• 耐寒性があり、冬の霜にも耐える
フェノロジー(生活史):
• 秋から初冬の雨で発芽
• 冬から早春にかけて栄養成長
• 晩春(4 月〜5 月)に開花
• 乾季の到来前の初夏に穀粒が熟成・分散する
関連植物相:
• 野生コムギムギ(Triticum dicoccoides)や野生オオムギ(Hordeum spontaneum)など、他の野生コムギ祖先種と混在して生育することが多い
• 農業の揺りかぎとなった、より広範な「野生穀物公園林」生態系の一部を成している
• 原生地の多くで保全が懸念される種に分類されている
• 個体群は分断化され、孤立化が進んでいる
• 域外保全:種子は、乾燥地域国際農業研究センター(ICARDA)や米国農務省(USDA)国立小粒穀物コレクションなど、世界中のジーンバンクで保存されている
• 域内保全の取り組みとして、トルコ南東部における遺伝子保護区の設定があり、指定された保全区域内で野生コムギの個体群が保護されている
• 病害抵抗性やストレス耐性に関わる遺伝子の供給源としての価値から、この種は作物野生種(CWR)の保全において最優先種のひとつとされている
日照:
• 日向を好む。日陰のない開けた環境が必要
土壌:
• 水はけの良い、岩混じり〜壌土の土壌
• 貧栄養で石灰性(石灰岩由来)の土壌にも耐える
• 過湿な条件には耐えない
灌水:
• 水要求量は低く、雨頼りの地中海性気候に適応している
• 異常に乾燥した冬には、補助的な灌漑が必要な場合がある
温度:
• 耐寒性があり、約 -10°C までの冬の霜に耐える
• 栄養成長期の至適生育温度は 5〜15°C
• 登熟期の極端な高温には弱い
繁殖:
• 秋(北半球では 10 月〜11 月)に播種
• 開花には一定期間の低温要求(春化)が必要
• 収穫直後の種子は発芽率が低いことがあり、数週間の後熟期間を設けることで発芽が向上する
収穫:
• 野生型では、穂軸がもろく熟すと折れるため、機械による収穫は実用的ではない
• 栽培化されたエンマーコムギ(T. monococcum)は穂軸が折れにくく、収穫が容易である
遺伝資源として:
• 現代のコムギ育種において利用される、病害抵抗性遺伝子(うどんこ病やさび病への抵抗性など)の供給源
• 乾燥耐性、高温ストレス適応、養分利用効率に関する対立遺伝子を有する
• パンコムギ(Triticum aestivum)へ有益な形質を導入するための広域交雑プログラムで利用される
伝統的および特殊穀物として:
• 栽培化されたエンマーコムギ(T. monococcum)は、職人によるパン、パスタ、粥などのための伝統的穀物として小規模に栽培されている
• エンマーコムギの穀粒は栄養的に現代コムギとは異なり、タンパク質、カロテノイド(ルテイン)、特定のミネラルの含有量が多い
研究において:
• コムギの栽培化の遺伝学を研究するためのモデル種
• 農業の起源を追跡する進化および考古学的研究に利用される
豆知識
野生エンマーコムギは、人類によって栽培化されたごく初期の植物の一つです。そして、その栽培化の物語は DNA に刻まれています。 単一突然変異に見る「栽培化症候群」: • 野生エンマーコムギ(T. boeoticum)と栽培化されたエンマーコムギ(T. monococcum)の決定的な違いは、主に Br(もろい穂軸)という単一の遺伝子によって制御されています • 野生型では、穂軸(穂の中心茎)がもろく、熟すと折れて小穂を風に乗せて飛ばします。これは見事な自然の種子散布メカニズムです • Br 遺伝座における劣性突然変異により、穂軸が丈夫で折れにくくなり、穀粒が植物体に残ったままになります。この形質は自然界では不利ですが、収穫を行う人類にとっては極めて有益です • この単一の遺伝的変化は、新石器革命の礎となった出来事の一つでした 1 万年前の昼食: • 焦げたエンマーコムギの粒が、1 万年以上前にさかのぼる中東全域の遺跡から発見されています • イスラエルのオハロ 2 遺跡(約 2 万 3000 年前)では、正式な栽培化より遥か以前に、人類がすでに野生エンマーコムギを処理していたことを示す証拠が見つかっています 遺伝的ボトルネック: • 現代のパンコムギ(Triticum aestivum)は、エンマーコムギに似た祖先から受け継がれた A ゲノムを有しています • つまり、今日私たちが口にするパン一切れ一切れに、1 万年以上前に肥沃な三日月地帯の丘陵地に自生していた野生エンマーコムギに由来する遺伝物質が含まれているのです
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