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Mechanism of establishment of pungent taste components in wasabi, native to Japan

Research Project

Project/Area Number 18K05616
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 39030:Horticultural science-related
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

Yamane Kyoko  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (00405359)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢野 健太郎  明治大学, 農学部, 専任教授 (00446543)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsワサビ / 辛味成分 / グルコシノレート / UPLC / 栽培化 / 香辛料 / 進化 / 遺伝資源 / RNA-seq / ゲノム
Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate "Why is wasabi spicy? Based on the previous report that wild relatives in Chiba which have no spicy condiment, we conducted a comparative analysis for Japanese Eutrema species using abundant genetic resources in Japan to understand the evolutionary background that led to this difference. As a result, we found that there is a great diversity of glucosinolate products in Japanese wasabi and its relatives. The differences among components by growing environment, site, season, and species indicate that wasabi may have evolved a mechanism to accumulate sinigrin (a precursor substance of pungency) and long-chain glucosinolates in the rhizome when adapting to the heavy snowfall on the Sea of Japan coast. The pungency of wasabi may have been a response substance to stresses unique to high snowfall areas.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ワサビは日本固有種であり、日本で栽培化された数少ない経済植物として重要である。にもかかわらず、ワサビの特徴的な辛味が成立した進化的背景や遺伝基盤情報は不明な点が多かった。ワサビの辛味がどのようにして日本で成立し、栽培化に至ったのかを明らかにすることは、ワサビ生産に有用な基盤情報となりえるだけでなく、日本列島の自然環境を理解し、持続的に植物資源を利用し、保全するためにも重要である。本研究によりワサビの辛味成分が環境適応形質である可能性が示されたことは、遺伝進化学的や農学研究にとどまらず民族植物学や食文化など高い波及効果が見込める。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] plete chloroplast genome sequence and phylogenetic analysis of wasabi (Eutrema japonicum) and its relatives2019

    • Author(s)
      Haga, N., Kobayashi, M., Michiki, N., Takao,T., Baba, F., Kobayashi, K., Ohyanagi, H., Ohgane, J.,Yano, K., Yamane,K.
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-019-49667-z

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Size homoplasy and mutational behavior of chloroplast simple sequence repeats (cpSSRs) inferred from intra- and interspecific variations in four chloroplast regions of diploid and polyploid Triticum and Aegilops species2018

    • Author(s)
      Kyoko Yamane and Taihachi Kawahara
    • Journal Title

      Genetic Resources and Crop Evolution

      Volume: 65(3) Issue: 3 Pages: 727-743

    • DOI

      10.1007/s10722-017-0567-4

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      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ワサビの持続的利用に向けたリソース上の問題点と活動事例2018

    • Author(s)
      山根京子
    • Journal Title

      農業および園芸

      Volume: 93(11) Pages: 783-792

    • NAID

      40021665807

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      2018 Research-status Report
  • [Journal Article] 日本の若者におけるワサビと辛味の嗜好性に関するアンケート調査結果2018

    • Author(s)
      山根京子, 小林恵子, 清水祐美
    • Journal Title

      園芸学研究

      Volume: 17(2) Pages: 219-229

    • NAID

      130007386514

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      2018 Research-status Report
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  • [Journal Article] Multiplex PCR effectively identifies tetraploid Triticum AABB or AAGG-genome species2018

    • Author(s)
      Ken-Ichi Tanno, Ayaka Takeuchi, Eri Akahori, Keiko Kobayashi, Taihachi Kawahara and Kyoko Yamane
    • Journal Title

      Plant Genetic Resources

      Volume: 16 Issue: 3 Pages: 279-283

    • DOI

      10.1017/s1479262117000181

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    • Author(s)
      細井 早菜子,富田 淳,村川 未果,前田 麻友 子,山根 京子,太田 敦士
    • Organizer
      日本育種学会
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  • [Presentation] ワサビにおける辛味関連成分グルコシノレートの 季節変動2022

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      平海 水緒,森田 真菜,羽賀 夏子,高島 茂雄,山根 京子
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      日本育種学会
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      細井早菜子,富田淳,村川未果,前田麻友子,山根京子,太田敦士
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      日本育種学会中部談話会
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  • [Presentation] ワサビの地上部形態と辛味関連成分の季節変化2021

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      平海水緒,羽賀夏子,高島茂雄,山根京子
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      日本育種学会中部談話会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 官学連携型系統保存事業の展開― 東京都三鷹市三鷹大沢ワサビの ルーツを解明する2021

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      服部愛佳, 平海水緒, 山本祥平, 國島聡史, 小林恵子, 山根京子
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      山根京子
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      日本進化学会第22回オンライン大会
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    • Invited
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    • Author(s)
      羽賀夏子,小林恵子,馬場富二夫,高島茂雄,山根京子
    • Organizer
      日本育種学会中部談話会
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  • [Presentation] 官学連携型系統維保存事業の展開―東京都三鷹市三鷹大沢ワサビを事例に2019

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      服部愛佳,國島聡史,羽賀夏子,山根京子
    • Organizer
      日本育種学会中部談話会
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  • [Presentation] 日本のワサビ属植物における葉緑体 DNA の種内変異と辛味成分前駆体グルコシノレート組成の多様性2019

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      羽賀夏子, 馬場富二夫, 久松奨 , 高島茂雄, 山根京子
    • Organizer
      日本育種学会第135回講演会(千葉大学)
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 野生および栽培ワサビの辛味成分含有量比較2019

    • Author(s)
      山根京子, 加藤朋恵, 石田 佳織, 羽賀 夏子,奥西勲, 小林恵子
    • Organizer
      日本育種学会第135回講演会(千葉大学)
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 葉緑体全ゲノム比較による日本のワサビ属植物の系統解析および品種判別マーカーの作成2018

    • Author(s)
      羽賀夏子, 小林正明, 道木菜那, 高野知之, 小林恵子, 矢野健太郎, 山根京子
    • Organizer
      第26回育種学会中部地区談話会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] コムギ近縁野生種Aegilops longissimaとAe. sharonensisにおける穂の形態的二型のQTLマッピング2018

    • Author(s)
      富田淳, 山根京子, 太田 敦士
    • Organizer
      第26回育種学会中部地区談話会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 滋賀県における野生ワサビの保全事例とその活用に関する研究2018

    • Author(s)
      國島聡史, 山根京子
    • Organizer
      第26回育種学会中部地区談話会
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      2018 Research-status Report
  • [Presentation] コムギ近縁のエギロプス属シトプシス節でみられる穂の形態的二型の遺伝解析2018

    • Author(s)
      富田淳, 山根京子, 太田 敦士
    • Organizer
      日本育種学会第134回講演会
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  • [Book] タネとヒト2022

    • Author(s)
      西川芳昭
    • Total Pages
      268
    • Publisher
      農山漁村文化協会
    • ISBN
      9784540211560
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  • [Book] わさびの日本史2020

    • Author(s)
      山根京子
    • Total Pages
      256
    • Publisher
      文一総合出版
    • ISBN
      4829972335
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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