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ダイズの高α-トコフェロール化遺伝子の同定と作用機序の解明

Research Project

Project/Area Number 17658001
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Breeding science
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

喜多村 啓介  北海道大学, 大学院農学研究院, 教授 (50111240)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 哲也  北海道大学, 大学院農学研究院, 助手 (70374618)
石本 政男  独立行政法人農業・生物系特定産業技術研究機構, 北海道農業研究センター, 上席研究員 (20355134)
Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywordsダイズ / α-トコフェロール / 遺伝子 / 作用機序 / γ-TMT
Research Abstract

高α-トコフェロール(Toc)品種「Keszthelyi A.S.」と普通品種「いちひめ」の交配後代の分離集団を用いた解析の結果、Sat_243とSat_167(連鎖群K)の遺伝子型とα-Toc含有率との問に密接な関係を認めた。また、α-Toc含有率とγ-Toc含有率の間に高い負の相関を認め,高α-Toc形質にはγ-Tocをα-Tocに変換するγ-Tocopherol methyltransferase(γ-TMT)が関与することが示唆された。次に,トコフェロール生合成関連酵素、Homogentisate phytyltransferase(HPT),2-Methyl-6-phytyl-1,4-benzoquinol methyltransferase(MPBQMT),Tocopherol cyclase(TC),及びγ-TMTの4種の酵素遺伝子について,ダイズTACライブラリーからPCRにより上記4酵素遺伝子を含むと推定されるクローンを単離した。さらに、上記の中でも特に高α-Toc化に強く影響を及ぼすと考えられるγ-TMTについて解析を進め,cDNAを用いた3'-RACEの結果から、γ-TMT遺伝子には少なくとも3コピー(γ-TMT1,γ-TMT2,γ-TMT3)が存在することを明らかにした。また、これらの3つの遺伝子の発現解析を行うためにリアルタイムRT-PCRを試みた。しかしながら、これら3つの遺伝子のC末端領域の配列は非常に類似性が高く、個々の遺伝子を識別するための特異的プライマーを設計することはできなかった。そこで、発現解析にはこれら3つの遺伝子を全て検出できる相同領域においてプライマーを設計して行った。なお、γ-TMT遺伝子の発現の程度は、内在性のα-チューブリン遺伝子の発現と比較して評価を行った。高α-Toc品種と普通品種それぞれにおいて、開花後30日、40日および50日後の種子から全RNAを抽出しステージごとのγ-TMT遺伝子の発現を定量した。その結果、高α-Tocは普通品種とくらべ、開花後40日から50日にかけてγ-TMT遺伝子発現の極端な増加が認められた。このことから、高α-Toc品種では登熟中後期にγ-TMT遺伝子の発現が極端に増加することで種子におけるα-Toc含量を増加させることが示唆された。これまでに、連鎖群Kに寄与率の大きな1個のOTL座を認めており、現在、γ-TMT1,γ-TMT2,γ-TMT3の多型を調査し、いずれの遺伝子座が本OTL座と一致するか解析を進めている。

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2007 2006 2005

All Journal Article (3 results)

  • [Journal Article] Genetic Analysis of High α-tocopherol Content in Soybean Seeds2007

    • Author(s)
      M.S.Dwiyanti, A.Ujiie, L.T.B.Thuy, T.Yamada, K.Kitamura
    • Journal Title

      Breeding Science 57

      Pages: 23-28

    • NAID

      110006225138

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ダイズ種子中の高α-トコフェロール含量の遺伝分析2006

    • Author(s)
      M.S.Dwiyanti, 氏家綾, 山田哲也, 喜多村啓介
    • Journal Title

      育種学研究 8(別1・2)

      Pages: 138-138

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ダイズTACライブラリーからのトコフェロール合成糸遺伝子の単離2005

    • Author(s)
      氏家綾, 山田哲也, 喜多村啓介, 石本政男
    • Journal Title

      育種学研究 7(別1・2)

      Pages: 105-105

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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