| Project/Area Number |
20K06002
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 39020:Crop production science-related
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| Research Institution | Ishikawa Prefectural University |
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Principal Investigator |
Sakamoto Tomoaki 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (00345183)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | サツマイモ / スクロース / スクロースリン酸合成酵素 / インベルターゼ / 貯蔵温度 / 塊根 / ショ糖 / 酵素活性 / β-アミラーゼ / ショ糖蓄積 / ショ糖リン酸合成酵素 / 14-3-3 / 貯蔵 / 遊離糖含量 / Iso-Seq / 糖代謝 / 遺伝子発現 |
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| Outline of Research at the Start |
甘味は食用サツマイモ塊根の主要品質で、多くの品種では収穫後の貯蔵中にデンプンが分解されて糖へ作りかえられる「糖化」により糖度が高まり甘味が強くなる。本研究では貯蔵中に糖度を高める効果的な技術の開発や、糖度が高まり易い品種の育成に結びつけることを目指し、貯蔵中のサツマイモ塊根における発現変動遺伝子解析を、次世代シーケンシング技術を活用して網羅的に行う。塊根内の糖含量変化に関係していると考えられる糖代謝関連酵素遺伝子の発現量の変化と組換えタンパク質の酵素活性測定、塊根内の各遊離糖含量および関連酵素活性の消長等を比較することで、貯蔵中の糖代謝に関わる酵素とその機能を明らかにする。
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| Outline of Final Research Achievements |
When the changes in the free sugar content during the cold storage period were investigated over time, an increase in the sucrose content was observed, but no significant difference was observed between the cultivars. On the other hand, it was newly confirmed that the sucrose content increased even with high-temperature treatment. It took about 2 weeks to increase the sucrose content by a factor of 1.4 with the low temperature treatment and 20 days at the typical storage temperature, whereas with the high temperature treatment it took only 12 hours. SPS activity increased, but AINV activity did not change in the high-temperature-treated tuberous roots. From these results, it was concluded that both the high temperature treatment and the low temperature treatment accumulated sucrose, but the former promoted sucrose synthesis, while the latter inhibited sucrose decomposition.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
我が国におけるサツマイモ消費の半分は食用で、良食味であることが消費拡大に重要である。サツマイモは甘味の強さが求められるため、塊根の高糖度化は重要な研究テーマである。本研究では塊根を高温処理することでスクロース含量を短時間で増加させられることを示した。この現象はスクロース合成の律速酵素であるスクロースリン酸合成酵素の活性上昇によると考えられたが、短時間で同酵素活性が急上昇する報告事例は他にない。今後、高温によりスクロースリン酸合成酵素遺伝子の発現が誘導される転写調節機構を明らかにし、スクロースが蓄積するメカニズムを解明することで、サツマイモ塊根の迅速糖化技術の開発に結びつけられると考えられる。
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