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マメ科植物DDMPサポニンの生合成とその生理機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15F15390
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 遺伝育種科学
研究機関国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 (2016-2017)
国立研究開発法人農業生物資源研究所 (2015)

研究代表者

石本 政男  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 研究領域長 (20355134)

研究分担者 KRISHNAMURTHY PANNEERSELVAM  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 次世代作物開発研究センター, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-11-09 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2016年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2015年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードサポニン / 生合成経路 / 突然変異 / 配糖化酵素 / シトクロムP450
研究実績の概要

ダイズには栄養価の高い“良質のタンパク質”が含まれているばかりでなく、大豆サポニン、イソフラボン、レシチンなど多数の機能性物質が含まれている。大豆サポニンには、抗がん作用などの健康機能性を有するDDMPサポニンと不快味の原因物質であるグループAサポニンが存在する。このうちグループAサポニンを欠失した変異体が野生ダイズ(ツルマメ)から見出されており、グループAサポニンは必ずしもダイズの生存に必須ではないと考えられる。一方、DDMPサポニンはダイズ以外の植物にも広く分布し、このサポニンを欠失したダイズ遺伝資源はこれまで見つかっていない。そこで、本研究では、共発現解析、相同性検索やダイズ変異体ライブラリーなどを駆使してDDMPサポニン合成酵素遺伝子の単離・同定に取り組む。そして、DDMPサポニン、さらにはダイズサポニンの植物生理機能を明らかにする。
当該当年度は、タルウマゴヤシやダイズの共発現データーベースから、既知のサポニン合成遺伝子と共発現している遺伝子を複数見出した。これらの遺伝子の変異体を高解像度融解曲線分析(HRM)法により変異体ライブラリーから探索し、得られた変異体の種子のサポニン組成を調べた結果、遺伝子Xに変異を有するダイズ種子はDDMPサポニンを欠失していることがわかった。また、薄層クロマトグラフィー(TLC)解析で得られたDDMPサポニン欠失変異体について、遺伝子Xの塩基配列を解析したところ、遺伝子Xに変異を有する系統が複数あることがわかった。野生型とDDMPサポニン欠失変異体では、生育に明白な差異は認められなかったことから、DDMPサポニンは生存に必須ではないことが明らかになった。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016

すべて 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] High-density mutant library of soybean, an indispensable resource for functional genomics: an example of deep analysis for soyasaponin biosynthesis pathway gene identification2017

    • 著者名/発表者名
      Krishnamurthy Panneerselvam, Yukiko Fujisawa, Kyosuke Mukaiyama, Chigen Tsukamoto, Akito Kaga, Toyoaki Anai, and Masao Ishimoto
    • 学会等名
      International Plant & Animal Genome XXV
    • 発表場所
      アメリカ合衆国 サンディエゴ市
    • 年月日
      2017-01-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A CYP450 gene located tandemly to CYP72A69 is responsible for Sg-6 saponin biosynthesis in wild soybean (Glycine soja).2017

    • 著者名/発表者名
      Selvam Krishnamurthy, Kyoko Takagi, Yukiko Fujisawa, Ayaka Ito, Kyosuke Mukaiyama, Masao Ishimoto, Chigen Tsukamoto
    • 学会等名
      The 13th International Meeting on Biosynthesis, Function and Synthetic Biology of Isoprenoids (TERPNET 2017), Dalian International Conference Center, China
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゲノム情報と変異体ライブラリーを利用したダイズサポニン配糖化酵素の探索2016

    • 著者名/発表者名
      Krishnamurthy P, 矢野亮一, 藤澤由紀子、,栃木佐枝子, 米田咲子, 加賀秋人, 穴井豊昭, 塚本知玄, 石本 政男
    • 学会等名
      日本育種学会
    • 発表場所
      横浜市立大学
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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