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大豆ペクチンメチルエステラーゼと煮豆の硬度との関係に関する遺伝学的・形態学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K05985
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39010:遺伝育種科学関連
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

研究代表者

戸田 恭子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 遺伝資源研究センター, 上級研究員 (10360447)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードペクチン / 煮豆硬度 / ダイズ / メチルエステラーぜ / カルシウム / ペクチンメチルエステラーゼ / PME / 煮豆 / 保存
研究開始時の研究の概要

煮豆や納豆等大豆加工食品では、加工の過程で加熱処理により調製する煮豆(蒸煮大豆)は柔らかいほうが好ましいとされている。申請者らの研究成果より、大豆のペクチンメチルエステラーゼ (PME)遺伝子であるGlyma03g03360が煮豆の子葉の硬さに大きく影響を及ぼすことが明らかとなった。しかし、その後の研究で、煮豆の種皮の硬度や種子保存中の煮豆の硬度変化には別のPMEが関与する可能性が示唆された。そこでGlyma03g03360以外のPME遺伝子変異体や、変異体と既存品種との交配後代等を用いて、煮豆種皮の硬度や、種子の保存中の煮豆硬度変化との関係を明らかにするとともに有望な育種素材を作出する。

研究成果の概要

既に煮豆硬度に関与することが明らかとなっているダイズPME遺伝子Glyma03g03360と相同性の高いGlyma19g22790の「フクユタカ」変異体を検出し、Glyma03g03360のPME非活性型である大豆品種「エンレイ」に交配によりGlyma19g22790の変異を導入した。Glyma19g22790の変異により、煮豆種皮の破断エネルギーが低下した。一方、煮豆の子葉硬度に関しては、様々な保存条件下でもGlyma19g22790変異の効果は見出せず、このPME遺伝子の煮豆種皮硬度に対する限定的な効果が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

加熱による組織の軟化は食品加工において重要な現象である。煮豆食品、納豆、味噌、醤油等の大豆加工食品では、加工の過程で煮豆を調製するが、短時間の加熱処理で軟化する豆が望ましいとされている。本研究では既報のGlyma03g03360以外のPME遺伝子の煮豆硬度に関する影響をさらに追求し、特に煮豆種皮硬度に対する有効性を見出した。本研究の結果やデータは関連する大豆加工分野に有用な情報を提供すると期待される。

報告書

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

    (4件)

すべて 2022 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Flavonoid 3´‐hydroxylase reduces Ca and Mg content in soybean seeds, resulting in decreased hardness of cooked beans2022

    • 著者名/発表者名
      Toda Kyoko、Hirata Kaori、Yamada Tetsuya、Takahashi Koji、Ogiso‐Tanaka Eri、Tsubokura Yasutaka、Hajika Makita
    • 雑誌名

      Crop Science

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1405-1414

    • DOI

      10.1002/csc2.20743

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA marker-assisted evaluation of cooked bean hardness of three soybean progeny lines2020

    • 著者名/発表者名
      Toda Kyoko、Kato Shin、Hirata Kaori、Kikuchi Akio、Nihei Yumi、Hajika Makita
    • 雑誌名

      Breeding Science

      巻: 70 号: 4 ページ: 487-493

    • DOI

      10.1270/jsbbs.19171

    • NAID

      130007895840

    • ISSN
      1344-7610, 1347-3735
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA marker-assisted evaluation of cooked bean hardness of three soybean progeny lines.2020

    • 著者名/発表者名
      Kyoko Toda, Shin Kato, Kaori Hirata, Akio Kikuchi, Yumi Nihei, Makita Hajika
    • 雑誌名

      Breeding Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大豆ペクチンのエステル化度、煮豆硬度および保存中における煮豆硬度変化の品種間差の関係2019

    • 著者名/発表者名
      戸田恭子、二瓶由美、富永陽子、高橋浩司
    • 学会等名
      日本植物学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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