Studies on the mechanism controlling the sugar metabolism in sweet potato storage roots

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K06002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 39020:Crop production science-related
• Research Institution: Ishikawa Prefectural University
• Principal Investigator: Sakamoto Tomoaki 石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (00345183)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: サツマイモ / スクロース / スクロースリン酸合成酵素 / インベルターゼ / 貯蔵温度

Outline of Final Research Achievements

When the changes in the free sugar content during the cold storage period were investigated over time, an increase in the sucrose content was observed, but no significant difference was observed between the cultivars. On the other hand, it was newly confirmed that the sucrose content increased even with high-temperature treatment. It took about 2 weeks to increase the sucrose content by a factor of 1.4 with the low temperature treatment and 20 days at the typical storage temperature, whereas with the high temperature treatment it took only 12 hours. SPS activity increased, but AINV activity did not change in the high-temperature-treated tuberous roots. From these results, it was concluded that both the high temperature treatment and the low temperature treatment accumulated sucrose, but the former promoted sucrose synthesis, while the latter inhibited sucrose decomposition.

Free Research Field

作物生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

我が国におけるサツマイモ消費の半分は食用で、良食味であることが消費拡大に重要である。サツマイモは甘味の強さが求められるため、塊根の高糖度化は重要な研究テーマである。本研究では塊根を高温処理することでスクロース含量を短時間で増加させられることを示した。この現象はスクロース合成の律速酵素であるスクロースリン酸合成酵素の活性上昇によると考えられたが、短時間で同酵素活性が急上昇する報告事例は他にない。今後、高温によりスクロースリン酸合成酵素遺伝子の発現が誘導される転写調節機構を明らかにし、スクロースが蓄積するメカニズムを解明することで、サツマイモ塊根の迅速糖化技術の開発に結びつけられると考えられる。