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トウガラシpAMT遺伝子の構造変異による辛味低下メカニズム解明と成分育種への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05618
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
研究機関京都大学 (2019-2021)
岡山大学 (2018)

研究代表者

田中 義行  京都大学, 農学研究科, 准教授 (20704480)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2021年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードトウガラシ / 辛味 / カプサイシノイド / トランスポゾン / カプサイシン
研究成果の概要

辛味はトウガラシ果実の重要形質である。辛味の強弱に関する嗜好性は、国・地域・用途で異なっており、辛味成分含量を制御できる育種技術が求められている。本研究では、生合成経路の一遺伝子putative aminotransferase(pAMT)遺伝子を解析し、トランスポゾンの挿入が関与した複数の機能低下アレルを同定した。また、その機能低下メカニズムを解析し、イントロン領域のトランスポゾン挿入によりスプライシング異常が起こっていること、挿入位置のわずかな違いによって機能低下程度が変化することを明らかにした。さらに、異なる変異アレルを戻し交雑で導入することで、辛味の強弱を調整できる可能性を示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの辛味育種は、カプサイシイド含量の異なるトウガラシを交雑し、その後代で偶然生じたちょうど良い辛味の個体を選抜するという手法で行われてきた。この育種法では、多数の遺伝子間での相互作用のために、育種家の目的通りの辛味をつくることが困難でだった。本研究を通して様々なpAMTタイプが発見されてきたことにより、育種開始前にpAMTのタイプを機能型か機能欠損型か、それともleaky型かを選択し、遺伝子マーカーを利用することで、どの程度まで辛味を抑えるかを計画的かつ効率的に進めることが可能になるだろう。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Positional differences of intronic transposons in pAMT affect the pungency level in chili pepper through altered splicing efficiency2019

    • 著者名/発表者名
      Tanaka Yoshiyuki、Asano Takaya、Kanemitsu Yorika、Goto Tanjuro、Yoshida Yuichi、Yasuba Kenichiro、Misawa Yuki、Nakatani Sachie、Kobata Kenji
    • 雑誌名

      The Plant Journal

      巻: 100 号: 4 ページ: 693-705

    • DOI

      10.1111/tpj.14462

    • NAID

      120006767905

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] トウガラシ果皮におけるカプサイシノイド生合成と組織学的特徴の関連2021

    • 著者名/発表者名
      根本和香那・大野 翔・土井元章・田中義行
    • 学会等名
      令和3年度園芸学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トウガラシにおける新規 leaky pAMT アレルの同定とそれが示す機能欠損アレルの段階的な成立過程2021

    • 著者名/発表者名
      田中義行・根本和香那・大野 翔・土井元章・三澤悠貴・佐野香織・中谷祥恵・古旗賢二
    • 学会等名
      令和3年度園芸学会春季大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] トウガラシの辛味強弱調整のための変異型pAMT遺伝子マーカーを用いた戻し交雑育種2020

    • 著者名/発表者名
      根本和香那・野喜亮祐 ・後藤丹十郎・吉田裕一・安場健一郎・土井元章・田中義行
    • 学会等名
      令和2年度園芸学会春季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] pAMT 遺伝子におけるトランスポゾン挿入位置の違いは, トウガラシの辛味程度に影響を及ぼす2019

    • 著者名/発表者名
      田中義行・淺野高弥・金光世利香・後藤丹十郎・吉田裕一・安場健一郎・三澤悠貴・中谷祥恵 ・古旗賢二
    • 学会等名
      令和元年度園芸学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] トウガラシの辛味成分カプサイシンおよび類似成分に関する成分育種2019

    • 著者名/発表者名
      田中義行
    • 学会等名
      第15回 京大植物縦横無尽の会 ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] トウガラシの辛味レベルを変化させる遺伝子変異を発見 -激辛・中辛・辛くないを作り分ける-

    • URL

      http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2019/190719_1.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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