コシヒカリに由来するレジスタントスターチ含量が高くて食味も良い米の育種

2018 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K18608
• Research Institution: Ishikawa Prefectural University
• Principal Investigator: 本多 裕司 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (40399382)
• Project Period (FY): 2018-06-29 – 2021-03-31
• Keywords: レジスタントスターチ / コシヒカリ / 重イオンビーム

Outline of Annual Research Achievements

近年、難消化性澱粉（RS）を多く含む食品の栄養機能が注目されており、血糖値上昇抑制や脂質代謝の改善等に寄与することが分かってきている。RSの摂取によって健康を維持するためには1日に20 g以上の摂取が必要とされている。従って、主食である炊飯米から日常的にRSを摂取することができれば、我々の健康維持につながることが期待される。ところが、これまでに報告されているRSを多く含む米の炊飯米はそのままでは食べにくく、様々な加工が必要である。
コシヒカリは日本を代表する食味の良い米の一つであり、全国で栽培されている米である。石川県立大学の西澤らは、コシヒカリに重イオンビームを照射した変異米2500系統以上を得ており、これらのライブラリーからカドミウム吸収を抑制した系統や鉄分が増強された系統が開発されている。本研究では、上記の変異型コシヒカリのライブラリーの中から、コシヒカリの食味を維持しながらも難消化性を示す系統を育種することを目的とした。
平成28年度に栽培された変異型コシヒカリ1056系統を粉砕して得られた米粉に、α-アミラーゼを反応させた。反応液の上清の還元糖を定量し、各系統のアミラーゼ分解活性を決定した。また、炊飯米の食味の指標とした保水量は、サーマルサイクラ―を用いて炊飯した炊飯米の膨潤率から計算した。
1次選抜の段階で野生型と比較して活性の低い系統が30系統得られた。次に再現性を確かめるために、2次選抜をした結果、活性の低い系統が7系統得られた。2次選抜で選抜された系統について、一元配置分散分析法を用いて解析した結果、2系統が野生型と比較して有意にアミラーゼ分解活性が低い事が判った。また、炊飯米の保水量を比較すると、選抜された2系統は野生型と同等であった。以上の結果から、選抜された2系統は難消化性を示しながらも、コシヒカリの食味を保持している可能性が高い事が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成28年度に栽培された変異型コシヒカリ1056系統のうち、781系統を実験試料とした。脱穀と籾摺りを行った変異米を粉砕して得られた米粉に、ブタ膵臓由来α-アミラーゼを反応させた。反応液の上清の還元糖を定量し、各系統のアミラーゼ分解活性を決定した。また、炊飯米の食味の指標とした保水量は、サーマルサイクラ―を用いて1粒で炊飯した炊飯米の膨潤率から計算した。
1次選抜の段階で野生型と比較して活性の低い系統が30系統得られた。次に再現性を確かめるために、2次選抜をした結果、活性の低い系統が7系統得られた。2次選抜で選抜された系統について、一元配置分散分析法を用いて解析した結果、2系統は野生型と比較して有意にアミラーゼ分解活性が低い事が判った。また、炊飯米の保水量を比較すると、選抜された2系統は野生型と同等であった。平成28年度に栽培された変異型コシヒカリ1056株から、以前のスクリーニング結果と合わせて合計3系統が難消化性を示す株であることを見いだした。

Strategy for Future Research Activity

難消化性を示した系統の遺伝子に関する情報を得るために、次世代シーケンサーを用いて網羅的にゲノム情報を解析する。変異が起こっている遺伝子を特定することで、難消化性の発現について遺伝子情報から検証する。
選抜した系統は圃場で再度栽培した後に、炊飯米の耐アミラーゼ活性を測定して、難消化性について検討する。また、難消化性を示した変異米の澱粉を分離し、澱粉の物理化学的性質から、難消化性を検証する。さらに、凍結乾燥した炊飯米を粉砕して、マウスに経口投与した後に血糖値の推移を測定し、各変異米の血糖値上昇抑制効果について評価する。炊飯米の食味を評価するために、官能検査を実施することを検討する。

Causes of Carryover

今年度に購入した吸光プレートリーダーが大幅値引きで購入できたことと、人件費が抑えられたので、支出が予想より少なかった。次年度は次世代シーケンサーによる分析と技術員を雇用する予定があるので、今年度に生じた差額を有効に活用する。