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日本原産種ワサビにおける辛味成分の成立機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K05616
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分39030:園芸科学関連
研究機関岐阜大学

研究代表者

山根 京子  岐阜大学, 応用生物科学部, 准教授 (00405359)

研究分担者 矢野 健太郎  明治大学, 農学部, 専任教授 (00446543)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 交付 (2018年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードワサビ / 辛味成分 / グルコシノレート / UPLC / 栽培化 / 香辛料 / 進化 / RNA-seq / ゲノム
研究実績の概要

本研究は、網羅的な遺伝子発現プロファイルと辛味成分の含量の比較解析を行い、ワサビを特徴づける辛味成分が作り出された進化的背景を分子レベルで明らかにすることを目的としている。初年度は日本のワサビ属植物の遺伝的多様性を明らかにしたうえで、辛味関連成分の多様性調した。北海道から九州までの広域分布を網羅する野生系統と栽培品種を供試し、葉緑体遺伝子間領域の塩基配列情報をもとに日本のワサビ属植物の遺伝構造を明らかにした。さらにアブラナ科植物に特徴的な辛味成分前駆体物質である含硫配糖体グルコシノレート (GSL) の組成と含有量の系統間差異を分析した。全247系統は110の推定上のハプロタイプに分類され、日本のワサビ属植物は高い遺伝的多様性を維持していることがわかった。また、種ごとにグループを形成せず、交雑と遺伝子浸透による複雑な進化的背景をもつことが示唆された。一方、栽培 62系統は3ハプロタイプに分類され、野生種に比べて遺伝的多様性が低いことが明らかとなった。この結果は聞き取りなどで構築したワサビ品種の系譜と矛盾しない。さらに成分分析でも同様に、野生種で極めて多様なGSLの存在が明らかになった一方で、栽培品種においてはGSLの成分組成の多様性は著しく低いことがわかった。野生種ではこれまでワサビで報告がなかったGSLの存在が明らかになり、遺伝資源としての有用性が示された。興味深いことに、日本のワサビ属植物に特徴的な成分であることが知られていた6-Methylsulfinylhexylおよび6-Methylthiohexyl イソチオシアネートの前駆体GSLの含有量は、栽培系統で高い値を示し、栽培化の過程で選抜を受けた可能性が示された。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

機械の故障により一時期実験がストップしてしまったものの、おおむね順調といえる。

今後の研究の推進方策

植物体の条件をそろえるために、開花期個体の辛味成分の分析を行うこととした。開花期個体の資料収集に尽力し、豊富な材料をそろえることができた。水耕栽培装置による栽培も順調で、RNA-seq用のRNA抽出もほぼ終了している。今年度中にpHの違いによるRNA-seqの分析を行ってしまいたい。

報告書

(1件)
  • 2018 実施状況報告書

研究成果

(10件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 学会発表

  • [雑誌論文] Size homoplasy and mutational behavior of chloroplast simple sequence repeats (cpSSRs) inferred from intra- and interspecific variations in four chloroplast regions of diploid and polyploid Triticum and Aegilops species2018

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Yamane and Taihachi Kawahara
    • 雑誌名

      Genetic Resources and Crop Evolution

      巻: 65(3) ページ: 727-743

    • DOI

      10.1007/s10722-017-0567-4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ワサビの持続的利用に向けたリソース上の問題点と活動事例2018

    • 著者名/発表者名
      山根京子
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 93(11) ページ: 783-792

    • NAID

      40021665807

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 日本の若者におけるワサビと辛味の嗜好性に関するアンケート調査結果2018

    • 著者名/発表者名
      山根京子, 小林恵子, 清水祐美
    • 雑誌名

      園芸学研究

      巻: 17(2) ページ: 219-229

    • NAID

      130007386514

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiplex PCR effectively identifies tetraploid Triticum AABB &#8211 or AAGG-genome species2018

    • 著者名/発表者名
      Ken-Ichi Tanno, Ayaka Takeuchi, Eri Akahori, Keiko Kobayashi, Taihachi Kawahara and Kyoko Yamane
    • 雑誌名

      Plant Genetic Resources

      巻: 16 ページ: 279-283

    • DOI

      10.1017/s1479262117000181

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 日本のワサビ属植物における葉緑体 DNA の種内変異と辛味成分前駆体グルコシノレート組成の多様性2019

    • 著者名/発表者名
      羽賀夏子, 馬場富二夫, 久松奨 , 高島茂雄, 山根京子
    • 学会等名
      日本育種学会第135回講演会(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 野生および栽培ワサビの辛味成分含有量比較2019

    • 著者名/発表者名
      山根京子, 加藤朋恵, 石田 佳織, 羽賀 夏子,奥西勲, 小林恵子
    • 学会等名
      日本育種学会第135回講演会(千葉大学)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 葉緑体全ゲノム比較による日本のワサビ属植物の系統解析および品種判別マーカーの作成2018

    • 著者名/発表者名
      羽賀夏子, 小林正明, 道木菜那, 高野知之, 小林恵子, 矢野健太郎, 山根京子
    • 学会等名
      第26回育種学会中部地区談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コムギ近縁野生種Aegilops longissimaとAe. sharonensisにおける穂の形態的二型のQTLマッピング2018

    • 著者名/発表者名
      富田淳, 山根京子, 太田 敦士
    • 学会等名
      第26回育種学会中部地区談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 滋賀県における野生ワサビの保全事例とその活用に関する研究2018

    • 著者名/発表者名
      國島聡史, 山根京子
    • 学会等名
      第26回育種学会中部地区談話会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] コムギ近縁のエギロプス属シトプシス節でみられる穂の形態的二型の遺伝解析2018

    • 著者名/発表者名
      富田淳, 山根京子, 太田 敦士
    • 学会等名
      日本育種学会第134回講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2019-12-27  

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