The metabolite QTL analysis of the bread loaf volume in wheat using doubled haploid population

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K05889
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: National Agriculture and Food Research Organization
• Principal Investigator: Terasawa Yohei 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 主任研究員 (10638373)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 八田 浩一 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 作物研究部門, グループ長補佐 (80414811) ; 川口 謙二 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 研究員 (40829561)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 小麦 / メタボローム / 品質

Outline of Final Research Achievements

Betaine is contained in about 1% in 100 g of wheat flour, and this compound content varies depending on the wheat varieties. In this study, wheat flour and whole grain flour were produced by cultivating, harvesting and milling for 3 years using the DH population (194 lines) of "Yumechikara", which contains a large amount of Betaine, and "Kitahonami", which contains a small amount of Betaine.We used high performance liquid chromatography to perform a quantitative analysis of the Betaine content in wheat flour and whole grains. At the same time, we created the linkage map of the DH population for QTL analysis. As a results of QTL analysis, we succeeded in identifying candidate QTLs on 5B and 7A　chromosomes. In addition, it was also clarified that there is a high correlation between milling properties and Betaine content in wheat flour.

Free Research Field

小麦育種

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

気候変動による小麦品質の不安定化は国産小麦の消費低下を招き自給率の低下に直接繋がってしまう。特に子実タンパク質含有率は気象変動に大きく左右され、品質の不安定化を招く最大の要因とされている。本研究で子実中のベタインがパンの膨らみに大きく関与することが明らかになったと同時に子実中のベタイン含有量を左右するQTLsを明らかにすることができた。この結果から、DNAマーカーでベタイン含有量で簡便に選抜できることにより、製粉・製パン試験をしなくてもパンが膨らむ系統の選抜可能になると考えている。また、子実タンパク質含有率のみでなく子実中のベタイン含有量でも小麦品質の安定化が図れる可能性がある。