2022 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of sporulation deficiency-related genes in sake yeast and establishment of yeast breeding method by crossing
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20K05788
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
玉置 尚徳 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 教授 (20212045)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤尾 健 独立行政法人酒類総合研究所, 研究部門, 部門長 (50416426)
二神 泰基 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (60512027)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 清酒酵母 / 胞子形成不全 / 焼酎酵母 / 交配育種 / 比較ゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
清酒酵母は胞子形成能ならびに胞子発芽能が極めて低いことから、交配による育種法は確立されていない。研究代表者は、焼酎酵母が清酒酵母と近縁であるにもかかわらず高い胞子形成能ならびに胞子発芽能を有することを見出した。また、マイクロマニピュレーターを用いて単離した胞子を隣接させることで確実に交配株が得られる顕微接合法を開発した。本申請研究では、清酒酵母と焼酎酵母における胞子形成・発芽能の違いに着想を得て、両株の交雑株ならびにそのF1株（雑種第1代）について比較ゲノム解析を行うことで清酒酵母における胞子形成不全ならびに胞子発芽不全の原因遺伝子の同定を目的とした。まず、独立行政法人酒類総合研究所にて単離された1倍体清酒酵母K7株100株について、生育能、発酵能を調べ優良株としてa接合型15株、α接合型5株を選定した。また、焼酎酵母K2株により単離した1倍体株(HO遺伝子破壊株)についても優良株としてa接合型、α接合型各1株を選定した。接合型の異なるK7株とK2株について顕微鏡下マイクロマニピュレーターを用いて隣接させ接合子を生じる割合を調べ、接合率の良い組み合わせの2倍体株を取得した。さらにこれら2倍体株に胞子形成させ、胞子形成頻度を調べたところ、交配株によって胞子形成頻度の回復する株と低いままの株が得られた。そこで、胞子形成の回復した株と掛け合わせに用いた株よりゲノムDNAを抽出し配列解析ならびに比較を行っている。また、胞子形成の回復した株について胞子の発芽率を測定したところ、発芽率は50％程度で焼酎酵母の約100％、清酒酵母のほぼ0％の中間値を示した。
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