2020 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of genes involved in blue discoloration of Japanese radish root
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18K05632
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| Research Institution | National Agriculture and Food Research Organization |
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Principal Investigator |
永田 雅靖 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 食品研究部門, グループ長 (60370574)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ダイコン青変症 / 網羅的遺伝子発現解析 / RNA-seq / インドールグルコシノレート代謝 / Raphanus sativus |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ダイコンの内部が出荷後の数日間で青く変色するダイコン青変症が全国的に発生し、市場関係者の問題となっている。これまでに申請者らは、青変症になりやすい品種と、青変症になりにくい品種を迅速に区別する検定法を発明し、特許化した。さらに、同検定法を応用して、ダイコンの成分から青色色素の前駆物質を、4-hydroxyglucobrassicin（4-OHGB）と同定した。本課題では、その原因遺伝子を特定し、発症機構を解明することにより、青変症になりにくいダイコン品種の育成に有用な基礎的知見を得ることを目的として実験を行った。実験には青変しやすいダイコン品種(F)、青変しにくい (T)および、中間的な(Y)各３個体を用いて、それぞれの根からRNAを抽出精製し、NovaSeq 6000を用いたRNA-seq解析を行い、さらにマッピング解析を経て、各遺伝子ごとの発現量を求めた。これらの中から、トリプトファンを出発物質として4-OHGBに至るインドールグルコシノレート代謝関連遺伝子をピックアップして、品種ごとの発現量の差異を可視化した。その結果、青変しにくい(T)と、他の青変しやすい品種との比較では、glucobrassicinから青色色素の前駆物質となる4-OHGBおよび、青色色素の前駆物質にならない1-hydroxyglucobrassicinに分岐する部分のCYP81F系遺伝子の発現量に有意な差が認められた。このことは、インドールグルコシノレートの代謝に関連する遺伝子の発現によって、青変しやすさが制御されているものと推察された。また、最近神奈川県で育成された品種(S)を用いて、ダイコン青変症のリスク評価を行ったところ、過酸化水素処理でダイコン切片の青色化が認められなかったため、青変症になりにくい品種の育成素材として有望であると考えられた。
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