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ダイズにおけるトコフェロール生合成経路を制御する遺伝子の同定

研究課題

研究課題/領域番号 21K14835
研究種目

若手研究

配分区分基金
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国際農林水産業研究センター

研究代表者

朴 チョル  国立研究開発法人国際農林水産業研究センター, 生物資源・利用領域, 任期付研究員 (00886913)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードダイズ / 機能性成分 / ビタミンE / トコフェロール / QTL / Functional food / Glycine max / Quantitative trait loci / Soybean Tocopherol / Vitamin E / Soybean / Tocopherol
研究開始時の研究の概要

ダイズは主なタンパク質と脂質の供給源であり、機能性食品として注目されている。ビタミンEには4種類のトコフェロール(α,β,γ,δ)が含まれており、そのうち、α-Tocは最も高いビタミンE活性を持つ成分である。しかし、一般的なダイズのα-Toc含有量はトコフェロール総含量の10%未満で、他の油脂作物に比べて低く、栄養性が影響されている。本研究では、高いα-Toc含有率と低いδ-Toc含有率を示す、品種JSC765を用い、関連遺伝子の同定と、トコフェロール生合成経路を改変することで、α-Toc含有量を向上させる。得られた結果を活用して高いα-Toc含有量を持つ高機能性ダイズ品種の開発が期待される。

研究成果の概要

本研究では、異なるトコフェロールの組成を持つダイズ品種「K099」と「Fendou 16」の交雑に由来するF6世代の組換え自殖系統分離集団を用いて、トコフェロール含有量と含有率に関連する計22個のQTLを6本の染色体上に検出した。そのうち、14番染色体に座上するQTLクラスター(qTClu14)の領域にメチル化に関与する遺伝子Glyma.14G132800をqTClu14の候補遺伝子として推定した。また、qTClu14の準同質遺伝子系統を用いてGlyma.14G132800の効果を確認した。Glyma.14G132800は、トコフェロールの生合成経路を制御する新規遺伝子であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で同定したトコフェロール生合成経路を制御する遺伝子は、今まで報告されていない新規遺伝子であり、この遺伝子の活用を通して、ダイズのトコフェロール生合成のメカニズム解明研究や従来のダイズトコフェロール生合成遺伝子の集積による高いα-Toc含有率を持つ高機能性ダイズ育種素材の創出が期待できる。これを通して、ダイズの低α-Toc含有量による食品および産業的活用に対する制限を克服し、様々な分野でダイズの活用性が拡大すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Identification of quantitative trait loci and candidate genes controlling the tocopherol synthesis pathway in soybean ( <scp> <i>Glycine max</i> </scp> )2023

    • 著者名/発表者名
      Park Cheolwoo、Liu Dequan、Wang Qingyu、Xu Donghe
    • 雑誌名

      Plant Breeding

      巻: - 号: 4 ページ: 489-499

    • DOI

      10.1111/pbr.13104

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Identification and validation of Candidate genes controlling tocopherol synthesize pathway in soybean2023

    • 著者名/発表者名
      Cheolwoo PARK
    • 学会等名
      World Soybean Research Conference 11
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 高α-トコフェロール含量ダイズ開発によるダイズ機能性の向上

    • URL

      https://www.jircas.go.jp/ja/program/proc/blog/20230529

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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