マメ科植物には,タンパク質を豊富に含む食糧・飼料として,あるいは薬理活性物質・生薬の原料として重要なものが多い.筆者らは,マメ科のモデル植物ミヤコグサ(Lotus japonicus)を用いて,マメ科特異的5-デオキシイソフラボノイド生合成に関わる酵素遺伝子の網羅的解析を目指し,フラボノイド骨格形成から抗菌物質ベスティトール生成に至るほぼ全ての酵素遺伝子の構造と機能を明らかにした.その結果,いくつかの遺伝子に重複余剰性がみられ,多重遺伝子族がタンデムクラスターを形成していることがわかり,局所的遺伝子重複と変異の蓄積がマメ科特異的二次代謝遺伝子の出現をもたらしたことが示唆された.マメ科植物の重要な特徴に根粒菌との共生窒素固定があり,マメ科植物はその進化の過程で,他の植物にとり未開拓地であった貧栄養地域に進出したことが予想される.恐らく,そこで多様な生物的・非生物的環境に適応したことが,現在のキク科・ラン科に次ぐ多様性をもった一因であろう.生合成遺伝子の重複余剰性は,マメ科植物の多様な環境への適応力に貢献したと考えられる.