イネ胚乳のアミノ酸組成からみた品質・食味の改良に関する研究

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11460002
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 笹原 健夫 山形大学, 農学部, 教授 (20005606)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿部 利徳 山形大学, 農学部, 助教授 (80202670)
• Keywords: Oryza sativa L. / 胚乳 / 遊離アミノ酸 / GABA / UGPase / cDNA

Research Abstract

1)イネ胚乳中における遊離アミノ酸およびγ-アミノ酪酸含量の品種間差異
本研究では、日本型18品種、インド型19品種、ジャワ型5品種の精白米中のγ-アミノ酪酸(GABA)およびα-アミノ酪酸(AABA)を含む遊離アミノ酸含量の品種間差異を調べ、遊離アミノ酸含量の改良のための基礎的知見を得ることを目的とした。日本型品種では旭の遊離アミノ酸が総じて高く、その中でもアスパラギン酸およびグルタミン酸含量が日本型品種の平均の3-4倍と高く、また、クジューおよびCarloseのグルタミン酸含量が平均の2倍以上に高かった。良食味品種のササニシキ、コシヒカリおよびはえぬき等の品種は中程度の遊離アミノ酸含量で、類似の傾向を示した。インド型品種では、HadsadriおよびBluebelleにおいてグルタミン酸およびアスパラギン含量が平均の2倍程度に高かった。GABAに関しては、日本型品種ではフクニシキが、インド型品種ではBluebelleおよび長香稲が平均より2倍程度に高く、AABAに関してはHadsadriにおいて顕著に高かった。以上のことから、遊離アミノ酸含量は品種間で大きく異なり、またGABAおよびAABAについても高い品種があり、分散分析の結果これらの含量の差異は品種間で有意であったことから、特定のアミノ酸を遺伝的に向上させる可能性が示唆された。
2)イネ胚乳UDP-グルコースピロホスホリラーゼ遺伝子のクローニングと発現解析
イネ胚乳UDP-グルコースピロホスホリラーゼ(UGPase)はイネ胚乳中で転流してきたショ糖を分解し、デンプンやセルロースあるいは各種アミノ酸合成のための炭素骨格を供給するための重要な酵素である。本研究では本酵素のcDNAをクローニングし、その塩基配列を決定し、その配列からアミノ酸の一次構造を推定した。またイネ胚乳中での本遺伝子の発現をノーザンブロットにより解析した。その結果、本酵素の全長cDNAは、アミノ酸コード領域1407塩基からなる全長1700塩基であった。ジャガイモUGPaseのcDNAとの相同性は71%、オオムギのcDNAとの相同性は84%であった。またアミノ酸配列でみると、ジャガイモのUGPaseとの相同性は86%、オオムギのAGPaseとの相同性は92%であった。全長469アミノ酸のうち、最初の23アミノ酸はトランジットペプチドであることが、N-末端アミノ酸配列分析の結果から推定された。ノーザン分析の結果、開花後10-15日で最も強く発現して、完熟になるにつれて減少していった。

Research Products

• [Publications] 阿部利徳,松尾俊彦,笹原健夫: "イネ胚乳における遊離アミノ酸およびガンマーアミノ酪酸含量の品種間差異"育種学研究. 2巻・別2. 158 (2000)
• [Publications] 新山洋子,笹原健夫,阿部利徳: "イネ胚乳UDP-グルコースピロホスホリラーゼのクローニングと発現解析"育種学研究. 2巻・別2. 99 (2000)