Development of core collocation in garlic genetic resources through integrated omics analysis and its evaluation for functionality

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H03766
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 執行 正義 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40314827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 朋宏 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, ユニット長 (50391412) ; 佐藤 修正 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (70370921) ; 澤田 有司 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (00415176) ; 小林 誠 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80225515)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ニンニク / オミクス統合解析 / 遺伝資源 / コアコレクション / SNP

Outline of Annual Research Achievements

【1】遺伝資源の農業形質評価：ニンニク88系統から得られた鱗茎の外皮をむいて凍結乾燥を試みた．その結果，完全な乾燥・粉砕は難しく，ペースト状になるものが多々みられた．そこで，サンプリング対象を鱗茎から葉身部へ変更し，当初の88系統に加えて次年度に予定していた13系統のサンプリングを完了した．
【2】トランスクリプトーム解析：植物工場で育成した標準品種‘福地ホワイト六片’ウイルスフリー個体から葉身，根と鱗茎組織にそれぞれ由来するRNAを用いてIllimina NextSeq（75 PE）によるRNA-seqを行った．その結果，各組織から上限を3億リードとする配列情報が得られた。これらの配列情報をアセンブルすることにより，69,112 unigenesが得られた．
【3】メタボロ―ム解析：圃場サンプリングしたニンニク遺伝資源のメタボローム評価を実施するために，鱗茎部のドライアイス凍結粉砕と葉身部のリーフパンチサンプリングを検討した．この結果，凍結粉砕法を利用すれば鱗茎部の粉末化が可能であること，3mmリーフパンチを利用すれば葉身部より100種以上の代謝産物が検出できることを明らかにした．
【4】抗酸化・抗炎症・自然免疫賦活同時評価：対象植物（タマネギ，シャロット）とともに‘福地ホワイト六片’の鱗茎部より調整した粉末サンプルを蛍光・発光同時計測技術による機能性同時評価にそれぞれ供試した．その結果，対象サンプルでは濃度を高めるにつれて強い自然免疫賦活活性がみられたのに対し，ニンニクでは強い抗酸化活性がみられ標準品種の機能性をある程度把握することができた．
【5】血管収縮評価試験：‘福地ホワイト六片’粉末サンプルを供試して血管収縮の程度を評価したところ，他の植物サンプルではみられない特異な結果が得られ，本法がニンニク健康機能性評価に適していることが推察できた．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

サンプリングや各評価試験において，手法の確立に時間を要してしまい，全体の進捗の遅れを生じさせてしまった．

Strategy for Future Research Activity

全ての実験項目に関して，手法開発が完了したので，次年度以降は遅れを挽回すべくスピード感をもって各試験に臨める体制が構築できたと思われる．したがって，次年度以降の研究進展は当初予想された範囲内に到達できると考えている．