Genetic study of the anti-rice allergy factor in rice cultivar Yukihikari

• Project/Area Number: 16K14825
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Science in genetics and breeding
• Research Institution: Obihiro University of Agriculture and Veterinary Medicine
• Principal Investigator: Kiyoaki Kato 帯広畜産大学, 畜産学部, 教授 (60271748)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: イネ / 米アレルギー / 染色体部分置換系統 / 炊飯米 / 発現遺伝子マーカー / 遺伝子マーカー / 食物アレルギー / 育種学 / ゲノム / 栄養学 / アレルギー

Outline of Final Research Achievements

1)We developed a total of 45 chromosome segment substitution lines that covers the entire genome of Yukihikari as contiguous, overlapping segments in the genomic background of a superior eating quality line Joiku462 and good eating quality cv. Kirara397. 2)We performed a microarray analysis of the human intestinal cell line Caco-2 in order to decide the candidate genes to evaluate the effect of rice powder of Yukihikari.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

米アレルギー患者に消費されているイネ品種「ゆきひかり」の抗アレルギー能に関わるイネの遺伝学的解析に欠かせない植物材料を準備することができた。また、ヒトの培養細胞を使って、「ゆきひかり」の有効性を間接的に推し量る技術の基礎となるヒト発現遺伝子も選定した。今後、イネの遺伝子と米中の成分、そしてヒト培養細胞での発現遺伝子を統合解析することで、「ゆきひかり」の持つ機能性の遺伝的解析とその機能性の発現のモデルを仮説できるものと期待される。

Research Products

• [Journal Article] Effects of Cooked Rice Flours on Cecal Fermentation in Rats (2017)
  • Author(s): 永田龍次、佐川愛、韓圭鎬、島田謙一郎、加藤清明、佐藤毅、 福島道広
  • Journal Title: Nippon Eiyo Shokuryo Gakkaishi Volume: 70 Issue: 2 Pages: 61-67
  • DOI: 10.4327/jsnfs.70.61
  • NAID: 130005628097
  • ISSN: 0287-3516, 1883-2849
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Development of genome-wide PCR-based markers from insertion, deletion and single nucleotide polymorphisms for closely related Japanese rice cultivars and identification of QTLs for the appearance of cooked rice and polished rice (2016)
  • Author(s): Kinoshita Noriko, Sho Takano, Naomi Shimoda, Itsuro Takamure, Takashi Sato, Kiyoaki Kato
  • Journal Title: Breeding Science Volume: 66 Issue: 5 Pages: 742-751
  • DOI: 10.1270/jsbbs.16108
  • NAID: 130005290477
  • ISSN: 1344-7610, 1347-3735
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Identification and molecular mapping of Flowering Date1 (FD1), a major photoperiod insensitivity gene in the adzuki bean (Vigna angularis) (2016)
  • Author(s): Hiroki Yamamoto, Yuki Horiuchi, Reina Ogura, Hiroaki Sakai, Hitoshi Sato, Kiyoaki Kato
  • Journal Title: Plant Breeding Volume: 135 Issue: 6 Pages: 714-720
  • DOI: 10.1111/pbr.12412
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 北海道のイネ品種系統の極早生性に関与する新たな遺伝子型の特定 (2019)
  • Author(s): 島貫 渉、平山裕治、高橋奈那、川原千佳、高牟禮 逸朗、佐藤 毅、○加藤清明
  • Organizer: 日本育種学会第135回講演会 2019年3月16日～17日、千葉大学
• [Presentation] 極良食味系統「上育462号」を遺伝的背景とする「ゆきひかり」の染色体部分置換系統の作出と農業特性 (2018)
  • Author(s): 島貫 渉、高橋奈那、川原千佳、高牟禮逸朗、西村 努、佐藤 毅、平山裕治、○加藤清明
  • Organizer: 日本育種学会・日本作物学会北海道談話会 2018年12月8日、酪農学園大学