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水稲登熟期における高温ストレスバイオマーカーの開発とその機構の化学的解明

研究課題

研究課題/領域番号 25712003
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 作物生産科学
研究機関独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構

研究代表者

中野 洋  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, その他部局等, 研究員 (10414814)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
配分額 *注記
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2014年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2013年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
キーワードイネ / 高温ストレス / バイオマーカー / フェノール性化合物
研究概要

本研究では,水稲の登熟期における高温ストレスバイオマーカーになる化合物を見出すために,高温登熟した玄米において蓄積する化合物を単離・同定し,高温登熟および常温登熟した玄米においてその含有率を明らかにしようとした.
高温登熟した高温耐性が強い「ふさおとめ」,中程度の「コシヒカリ」,弱い「初星」の玄米の高極性成分を見ると,常温登熟した玄米に比べ, 3品種の平均で3',6-di-O-feruloylsucrose (4)の含有率が僅かに減少したが,3',6-di-O-sinapoylsucrose (2)および3'-O-sinapoyl-6-O-feruloylsucrose (3)の含有率がそれぞれ3.2倍および1.2倍に増加した.また,6-O-feruloylsucrose (1)の含有率は両者でほとんど差がなかった.化合物1-4はphenylpropanoid sucrose esterであり,玄米における含有率は,登熟期の高温により,sinapoyl骨格の増加あるいはferuloyl骨格の減少に伴って増加することが示唆された.
高温登熟した「ふさおとめ」,「コシヒカリ」,および「初星」の玄米の低極性成分を見ると,常温登熟した玄米に比べ,3品種の平均でcycloartenyl ferulate (5)の含有率が0.5倍に低下するが,24-methylenecycloartanyl ferulate (6)およびγ-oryzanolの含有率がそれぞれ1.6倍および1.2倍に増加した.化合物5および6はγ-oryzanolの主成分であり,玄米におけるその含有率は,登熟期の高温により増加するが,その組成は大きく変化することが示唆された.
以上より,化合物2,3,5,および6およびγ-oryzanolは,水稲の登熟期における高温ストレスバイオマーカーの候補物質になると考えられた.

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度の研究費の使用計画

25年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Isolation and identification of phenolic compounds accumulated in brown rice grains ripened under high air temperature2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Nakano, Hiroshi Ono, Norio Iwasawa, Toshiyuki Takai, Yumiko Arai-Sanoh, Motohiko Kondo
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural and Food Chemistry

      巻: 61 号: 49 ページ: 11921-11928

    • DOI

      10.1021/jf403416e

    • NAID

      10031191484

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高温登熟した玄米において蓄積するフェノール性化合物の単離・同定2013

    • 著者名/発表者名
      中野洋,小野裕嗣,岩澤紀生,髙井俊之,荒井裕見子,近藤始彦
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      鹿児島大学郡元キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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