04 / COFFEE BREEDING
品種改良の歴史
コーヒーは、
変わらなければ生き残れなかった。
INTRODUCTION
品種とは、
味の名前だけではない。
ティピカ。ブルボン。カトゥーラ。ゲイシャ。
コーヒー豆の袋に書かれた「品種」は、香りや味を想像するための言葉として使われます。
けれど、品種が語っているのは、味だけではありません。
背が高すぎて、収穫しにくい。実る量が少なく、収入が安定しない。病気に弱い。暑さや乾燥に耐えられない。
そして、強さや生産性を求めながらも、おいしさは失いたくない。
その土地でコーヒーを育て続けるために、何を残し、何を変えるのか。
品種改良とは、
その問いに答え続けてきた
歴史です。
01 / THE FIRST HYBRID
アラビカは、最初から
ハイブリッドだった。
品種改良の話を始める前に、まず知っておきたいことがあります。
私たちがアラビカと呼んでいるコーヒーは、人間が栽培を始めるはるか以前に、異なる二つのコーヒーの祖先が自然に交雑して生まれたと考えられています。
その親にあたるのが、Coffea canephora。カネフォラ種。一般にロブスタとして知られるコーヒー。
そして、Coffea eugenioides。ユーゲニオイデス。
より正確には、現在のカネフォラとユーゲニオイデスに近い祖先同士が交雑し、それぞれに由来する染色体を受け継いだのが、アラビカです。
二つの異なる祖先の染色体を併せ持つため、遺伝学では異質四倍体と呼ばれます。
2024年に発表されたゲノム研究では、アラビカの成立は、およそ35万〜61万年前と推定されています。人間がコーヒーを飲み始めるより、はるかに古い出来事でした。
コーヒーの品種改良よりも前に、
コーヒーそのものが、
自然の交雑から始まっていた。
この事実は、物語の最後でもう一度、重要な意味を持つことになります。
アラビカへ。
02 / A NARROW FAMILY TREE
世界へ広がるほど、
家系は細くなった。
ここまでたどってきた伝播の道を、今度は「遺伝的な幅」という視点から見直してみます。
野生アラビカの故郷は、エチオピア南西部と考えられています。
そのアラビカがイエメンへ渡り、15世紀から16世紀頃に栽培されるようになりました。やがて、イエメンから持ち出された、ごく限られた木や種子が世界へ広がっていきます。
その代表が、Typica/ティピカです。
イエメンからインドへ。インドからジャワへ。そして1706年、ジャワからアムステルダムの植物園へ、一本のティピカが運ばれました。その木から分けられた苗や種子が、ヨーロッパの植民地交易路を通じて、カリブ海や中南米へ広がっていきます。
もう一つの大きな家系が、Bourbon/ブルボンです。
18世紀初頭、イエメンからフランス領ブルボン島、現在のレユニオン島へ持ち込まれました。長く島内にとどまったのち、19世紀半ば以降、アフリカや中南米へ広がっていきます。
世界各地にコーヒー農園が生まれました。けれど、栽培される土地が増えたからといって、遺伝的な多様性まで増えたわけではありません。
むしろ、限られた木から繰り返し種を取り、次の土地へ運んだことで、栽培アラビカの家系はさらに狭くなっていきました。
現代のゲノム研究でも、アラビカは誕生から栽培化までの過程で、複数回の遺伝的ボトルネックを経験したことが示されています。
広がったのは、土地だった。
家系ではなかった。
そしてこの狭さが、のちに病気や環境変化と向き合うとき、大きな弱点になります。
細い二本の家系が渡った。
- ORIGINYEMEN
- 17CINDIA
- 17CJAVA
- 1706AMSTERDAM
- 18C–CARIBBEAN / AMERICAS
- ORIGINYEMEN
- EARLY 18CBOURBON ISLAND
- MID 19C–AFRICA
- 19C–AMERICAS
※地理的な広がりを簡略化した模式図です。すべての移動経路や年代を網羅するものではありません。
03 / ACCIDENTS
最初の育種家は、
自然だった。
人間が計画的に品種をつくるより前から、コーヒーの木は変化していました。
遺伝子に偶然の変化が起こり、それまでとは違う姿の木が現れる。
人間が最初にしたのは、新しい木を設計することではありません。畑の中に現れた変化を見つけ、選び、増やし、残すことでした。
SMALL
Caturra
小さくなった、カトゥーラ。
- FOUND
- 1915–1918頃 / Brazil
- ORIGIN
- Bourbonの自然突然変異
- CHANGE
- 樹高が低く、節間が短い
- IMPACT
- 密植・管理・収穫をしやすくした
GIANT
Maragogipe
大きくなった、マラゴジッペ。
- FOUND
- 1870頃 / Brazil
- ORIGIN
- Typicaの自然突然変異
- CHANGE
- 葉・節間・種子が大きい
- IMPACT
- 外観も栽培特性も大きく変わった
※品種に見られる樹形の傾向を、同じ縮尺の図鑑風イラストで示しています。実際の樹高や姿は、樹齢、環境、剪定などによって変わります。
小さくなる木。大きくなる木。
自然は、目的を持って変化させたわけではありません。けれど人間は、その中から役に立つ変化、面白い変化、おいしい可能性を持つ変化を選びました。
品種改良の始まりは、
つくることではなく、
見つけることだった。
04 / FROM SELECTION TO DESIGN
「選ぶ」から、
「組み合わせる」へ。
突然変異だけでなく、異なる品種同士が自然に交雑することもありました。
1943年、ブラジルで発見されたMundo Novo/ムンドノーボは、ティピカとブルボンが自然に交雑して生まれたものです。
木は大きく育ち、生命力があり、生産性にも優れていました。研究者は優秀な木を選抜し、その性質を安定させ、農家へ配布していきました。
そして次に、人間は偶然を待つだけではなくなります。
高い生産性を持つムンドノーボと、小さく密植できるカトゥーラ。この二つを意図的に交配して生まれたのが、Catuaí/カトゥアイです。
交配が行われたのは1949年。そこから何世代もの選抜を経て、1972年にブラジルで正式にリリースされました。
物語として並べる。
品種改良は、自然が生んだ変化を選ぶ時代から、必要な性質を組み合わせる時代へ。
少しずつ変わっていきました。
05 / THE ORANGE DUST
オレンジ色の粉が、
歴史を変えた。
19世紀、コーヒーの歴史を大きく変える病気が現れます。
コーヒーさび病。
原因となるのは、Hemileia vastatrixという菌です。
感染した葉の裏には、オレンジ色の粉のような胞子が現れます。やがて葉が落ち、光合成する力が弱まり、実をつける力も失われていきます。
この菌は1869年、東アフリカとセイロン、現在のスリランカで、コーヒーさび病の原因として記載されました。その後、世界各地のコーヒー産地へ広がり、アラビカ栽培における最も重大な病害の一つとなります。
それまでの品種改良では、「もっと多く実る木を」「もっと収穫しやすい木を」という願いが、大きな目的でした。
けれど、さび病の拡大によって、問いそのものが変わります。
どれだけ実るかではない。
そもそも、
生き残れるのか。
品種改良は、生産性を高めるための技術から、コーヒー栽培を存続させるための技術へと変わっていきます。
06 / TIMOR HYBRID
アラビカを救う手がかりは、
カネフォラから来た。
1920年代、ティモール島のコーヒー畑で、不思議な木が現れました。
アラビカのように見える。けれど、さび病に強い。
それは、Arabica × Canephora。アラビカとカネフォラが自然に交雑して生まれた木でした。
1927年に確認されたこの木が、Timor Hybrid/ティモール・ハイブリッドです。
アラビカの性質を持ちながら、カネフォラ由来のさび病抵抗性を受け継いでいました。
研究者たちは、この木を育種に利用します。
ティモール・ハイブリッドの系統と、コンパクトなカトゥーラを交配する。そうして生まれたのが、のちにカティモール系と呼ばれる品種群です。
また、ティモール・ハイブリッドの別系統とVilla Sarchi/ビジャサルチを交配したものは、サルチモール系と呼ばれます。
抵抗性を受け取る。
NATURAL INTERSPECIFIC HYBRID
TIMOR HYBRID アラビカの育種史をつなぐ、物語の蝶番
07 / A MOVING TARGET
病気もまた、
変わっていく。
耐病性の品種ができれば、問題は解決するのでしょうか。
残念ながら、そう簡単ではありません。
コーヒーの木が変わるように、病気を起こす菌も変化します。ある時点で抵抗性を持っていた品種が、将来も同じように抵抗性を保つとは限りません。
その現実を示す一例が、ホンジュラスのLempira/レンピラです。かつて、さび病抵抗性品種として広く植えられました。
しかし2017年、World Coffee Researchは、遺伝的な確認を経たうえで、レンピラをもはやさび病抵抗性とはみなせないと報告しました。
品種改良に、
完成はない。
新しい品種が生まれ、病気がそれを乗り越え、また次の品種を探す。これは、木と病原菌との長い競争でもあります。
永遠の保証ではない。
- 01耐病性品種が生まれる育種によって
防御の手掛かりを得る - 02広く栽培される同じ遺伝的防御が
大きな面積へ広がる - 03病原菌も変化する新しいレースや
組み合わせが現れる - 04抵抗性が崩れる再び次の育種が
必要になる
08 / F1 HYBRIDS
強さか、おいしさか。
その二択をやめる。
病気に強くしたい。収量も増やしたい。暑さや乾燥にも備えたい。
けれど、カップのおいしさは失いたくない。
一つの性質を得る代わりに、別の性質を諦める。品種改良は、長いあいだ、そうしたトレードオフと向き合ってきました。
その壁を越えようとしているのが、F1ハイブリッドです。
F1とは、品種名ではありません。遺伝的に離れた二つの親を交配して生まれた、最初の世代、雑種第一代を表す言葉です。
異なる親を組み合わせることで、子の世代に、両親を上回る生育力、生産性、適応性が現れることがあります。これを雑種強勢/ハイブリッド・ビガーと呼びます。
なお、F1ハイブリッドは遺伝子組換えではありません。どの親を組み合わせるかを考え、片方の花粉をもう片方へ運んで交配する、従来の育種方法によってつくられます。
最初の一代をつくる。
CONVENTIONAL CROSSING遺伝子組換えではありません
09 / THE F2 PROBLEM
優秀なF1から採った種が、
同じF1になるとは限らない。
F1には、大きな課題があります。
優秀なF1の木から種を採り、その種を育てると、次に生まれるのはF2、第二世代です。
F2では、二つの親から受け継いだ性質が、さまざまな組み合わせに分かれます。
背の高い木。低い木。強い木。弱い木。
F1で揃っていた性質がばらけ、元のF1と同じ性能を、安定して再現できません。
F1の木から採った種は、
もう同じF1ではない。
そのため多くのF1は、組織培養によるクローン増殖や、人の手による管理された交配によって苗や種子をつくる必要があります。
優秀な木をつくれても、安価に、正確に、数多く増やせなければ、農家へ届けることはできません。
そして、この難問を思いがけない方法で解こうとした品種があります。
次の世代でほどける。
異なる性質をもつ親同士から生まれるF1は、多くの性質が比較的揃い、安定した個性を示します。
けれど、その種から生まれる次の世代F2では、性質がさまざまに分かれ、それぞれが異なる個性を持ち始めます。
異なる親から生まれたF1の個体は、多くの性質が揃い、生育や品質が安定しやすいのが特徴です。
F1の種から生まれるF2では、遺伝的な組み合わせがほどけ、生育や品質、味わいなどの性質が個体ごとに分かれていきます。
一粒の種から、まだ見ぬ個性が育っていく。
10 / STARMAYA
花粉をつくらない木が、
突破口になった。
2001年、研究者たちはコスタリカにあるCATIEのコーヒー遺伝資源コレクションで、一風変わったアラビカを見つけました。
その木は花を咲かせますが、正常な花粉をつくりません。
雄性不稔という性質を持つ、CIR-SM01という木でした。
一見すれば、繁殖に不利な欠点です。しかし、F1の種子をつくるうえでは、これが大きな利点になりました。
通常、二つの品種を同じ畑に植えても、それぞれが自分と同じ品種の花粉で受粉する可能性があります。どの実が交配によって生まれたものなのか、簡単には見分けられません。
ところが、母親となる木が花粉をつくらなければ、その木に実った種子は、近くに植えた父親から花粉を受け取ったものだと判断できます。
この雄性不稔のCIR-SM01を母親とし、さび病抵抗性を持つMarsellesa/マルセレサを花粉親として生まれたのが、Starmaya/スターマヤです。
2009年、ニカラグアのラ・クンプリーダ農園に、外部からの花粉を避けた採種圃場がつくられました。およそ四本の雄性不稔の母樹に対して、一本のマルセレサを花粉親として植える。母樹に実った種子を採ることで、F1ハイブリッドの種子を生産します。
最初の種子が収穫されたのは、2011年でした。
スターマヤの木から種を採れば、
同じスターマヤになるわけではありません。
雄性不稔の母樹とマルセレサの交配を、管理された採種圃場で毎回つくり直す。そうすることで、組織培養だけに頼らず、F1種子を生産できるのです。
交配を見える形にする。
SEED ORCHARD 4 MOTHERS / 1 POLLEN PARENT
M = 雄性不稔の母樹、F = 花粉親。実際の採種圃場を単純化した模式図です。
欠点に見えた突然変異が、
次の技術を切り開いた。
最初のカトゥーラも、マラゴジッペも、そしてスターマヤの母親となった木も。
物語の始まりにはいつも、畑や遺伝資源の中に偶然現れた、一風変わった一本がありました。
11 / THE LOST DIVERSITY
未来は、忘れられていた
木の中にある。
未来の品種をつくることは、まったく新しい遺伝子を生み出すこととは限りません。
すでに存在している多様性を、見つけ直すことでもあります。
その象徴ともいえるのが、Geisha/ゲイシャです。Geshaとも表記されます。
ゲイシャは、高級コーヒーをつくるために設計された品種ではありません。
1930年代にエチオピアのコーヒー森林から採集され、タンザニアの研究施設を経て、1953年にコスタリカのCATIEへ保存されました。そこで、T2722という登録番号を与えられます。
1960年代には、さび病への耐性を期待されてパナマへ配布されました。しかし、枝が折れやすいことなどから、広く普及することはありませんでした。
それが2004年、Hacienda La EsmeraldaによってBest of Panamaへ出品され、優勝します。
華やかで、花を思わせる、それまでにない風味が高く評価され、ゲイシャは世界のスペシャルティコーヒーを代表する存在になっていきました。
ゲイシャの価値は、そのとき急に生まれたわけではありません。
もともと存在していた性質が、
育つ場所と、つくる人と、
評価する時代に出会った。
そして、ようやく見つけられたのです。
つくられたわけではない。
- ETHIOPIA
コーヒー森林から採集
- CATIE / T2722
遺伝資源として保存
- PANAMA
耐病性を期待して配布
- BEST OF PANAMA
風味が世界的に再発見される
世界には、まだ知られていないコーヒーの性質が残されています。
しかし2019年、当時確認されていた野生コーヒー124種を対象にした評価では、その60%が絶滅の危機にあると報告されました。
そこには、将来の耐暑性、耐乾燥性、病害抵抗性、そしてまだ知られていない風味につながる遺伝資源が含まれている可能性があります。
森を守ること。
遺伝資源を保存すること。
それもまた、
未来の品種改良です。
12 / BREEDING THE FUTURE
30年後の一杯を、
今日つくる。
コーヒーは、種をまけば数か月で結果が出る作物ではありません。
木が育ち、実をつけ、品質や収量を評価するまでに、何年もかかります。
さらに交配と選抜を何世代も繰り返し、新しい純系品種を農家へ届けられる状態にするまでには、一般に25〜35年かかるとされています。
今日始めた交配の結果を、今日の研究者が最後まで見届けられないことさえあります。
その一方で、気温や降雨の変化、病害の拡大は待ってくれません。
そこで現在の育種では、DNAから親同士の遺伝的な距離を調べる。望ましい性質に関係する遺伝子マーカーを探す。有望な交配を早い段階で予測する。異なる国や気候で同じ系統を育てる。世界各地の試験結果を共有する。
そうした遺伝情報と多地点栽培試験を使い、品種改良にかかる時間を少しでも短くしようとしています。
ここでいう分子育種は、遺伝子を直接書き換えることではありません。
遺伝情報を手がかりに、どの木と、どの木を交配するか。その判断を、より早く、より正確にするための技術です。
World Coffee Researchも、自らの育種プログラムでは遺伝子組換えや遺伝子編集を使用せず、最終的な交配は花粉を一方の木からもう一方の木へ移して行うと説明しています。
農家へ届くまで。
- 01交配親を選び、
花粉を移す - 02苗木多数の候補を
育てる - 03初結実収量・病害・品質を
観察 - 04世代選抜望ましい性質を
安定させる - 05多地点試験異なる環境で能力を
確かめる - 06登録・配布種子や苗木を農家へ
届ける
START25–35 YEARSFARM
品種改良の歴史は、自然突然変異を見つけることから始まり、優れた木を選ぶことへ進み、異なる親を交配するようになり、いまは遺伝情報を手がかりに、まだ見えない未来を予測しようとしています。
けれど、根底にある問いは変わりません。
次の世代にも、
コーヒーを育て続けられるか。
VARIETY IS A HISTORY
品種とは、
味の名前ではありません。
病気に耐えるため。
より多く実るため。
収穫しやすくするため。
暑さや乾燥に備えるため。
そして、
おいしさを次の世代へ残すため。
自然が生んだ変化を人が見つけ、選び、交配し、何十年もの時間をかけて育ててきました。
アラビカは、自然の交雑から始まりました。
そしていま、異なる遺伝子をもう一度組み合わせることで、未来を生き残ろうとしています。
一本のコーヒーの木には、
その一杯が生き残るまでの歴史があります。
NEXT STORY
05
珈琲の味は、
どこで生まれるのか。
同じ品種でも、植えられた場所が違えば、木が経験する一日は変わります。
次は、標高、気温、雨、斜面、土壌、微気候——TERROIRの話です。
REFERENCES
このページの
制作にあたって
淡島珈琲は、植物遺伝学、植物病理学、育種学を専門的に研究している立場ではありません。
このページでは、アラビカの成立、栽培品種の系譜、コーヒーさび病、ティモール・ハイブリッド、F1ハイブリッド、雄性不稔を利用した種子生産、野生コーヒーの保全について、査読論文、World Coffee Research、CATIE、Royal Botanic Gardens, Kewなどの資料を参照し、読み物としてまとめました。
年代、抵抗性、収量、品質などは、研究条件、系統、環境、栽培管理によって異なります。「耐病性」は病気に絶対かからないことを意味せず、将来も同じ抵抗性が続く保証ではありません。
主な参考資料
アラビカ成立の推定年代、祖先系統、複数回の遺伝的ボトルネック、栽培品種の多様化を確認するためのゲノム研究。
Typica、Bourbon、Caturra、Maragogipe、Mundo Novo、Catuaí、Timor Hybrid系統、Centroamericano、Starmaya、Geishaの由来と栽培特性を確認するための資料。
Coffee leaf rust: historical spread, biology and control
コーヒーさび病菌、葉裏の胞子、歴史的拡大、アラビカ栽培への影響を確認するためのレビュー。
Cryptosexuality and the Genetic Diversity Paradox in Coffee Rust, Hemileia vastatrix
コーヒー葉裏で融合する胞子堆を示したFigure 1Cの出典。画像はCC BY 2.5に基づき、原図をトリミングして使用。
F1、雑種強勢、F2での形質分離、組織培養や管理交配が必要になる理由を確認するための解説。
Starmaya: The First Arabica F1 Coffee Hybrid Produced Using Genetic Male Sterility
CIR-SM01の発見、Marsellesaとの交配、採種圃場の構成、2009年の設置と2011年の初採種を確認するための原著論文。
Centroamericano Variety Profile
T5296 × Rume Sudanという交配、育種試験における生産量、品質可能性と栽培条件を確認するための資料。
Geisha (Panama) Variety Profile
エチオピアでの採集、タンザニア、CATIEのT2722、パナマへの配布という来歴を確認するための資料。
Hacienda La Esmeralda / Geisha History
2004年のBest of PanamaでGeishaが注目された転機を確認するための大会・農園側資料。
60% of wild coffee species threatened with extinction
当時評価された野生コーヒー124種の約60%が絶滅危惧状態にあるという評価を確認するための資料。
Why Breeding? / Breeding Tools
純系新品種の開発に25〜35年を要する目安、遺伝情報・マーカー・多地点試験の役割、交配方法を確認するための資料。
※品種名・系統名・年代・評価値は、参照資料の更新や研究の進展により見直されることがあります。