| 研究課題/領域番号 |
15F15390
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| 研究機関 | 国立研究開発法人農業生物資源研究所 |
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研究代表者 |
石本 政男 国立研究開発法人農業生物資源研究所, ダイズゲノム育種研究ユニット, ユニット長 (20355134)
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| 研究分担者 |
KRISHNAMURTHY PANNEERSELVAM 国立研究開発法人農業生物資源研究所, ダイズゲノム育種研究ユニット, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2015-11-09 – 2018-03-31
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| キーワード | サポニン / 生合成経路 / 突然変異 / シトクロムP450 / 配糖化酵素 |
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| 研究実績の概要 |
１）ダイズの誘発突然変異体集団にサポニン組成、特に2,3-dihydro-2,5-dihydroxy-6-methyl-4H-pyran-4-one（DDMP）サポニンの有無に関わる変異体を薄層クロマトグラフィ（TLC）により探索した。変異体集団のうち、十分に種子がある約900系統について各系統8粒のサポニン組成をTLCにより解析した。その結果、DDMPサポニンを欠失した複数の変異体を見出した。マメ科植物に広く分布するDDMPサポニンの鍵酵素であるDDMPを付加する酵素はこれまで同定されていないことから、これらDDMPサポニン欠失系統はDDMP付加酵素の単離の強力な研究素材となる。
２）同時に、C-3位の第２糖やC-22位の第１糖を欠失した変異体を見出した。また、全サポニンを欠失した変異体も複数見出した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
DDMPサポニンに加え、C-3位の第２糖やC-22位の第１糖を欠失した変異体など、これまで野生ダイズを含むダイズ遺伝資源からは見出されていない、新たな変異を発見した。これらの変異体はマメ科植物に分布するDDMPサポニンの生合成経路を解析し、植物生理機能を明らかにする上で重要な素材となる。課題担当者らが作出したダイズ変異体集団は様々な遺伝子の機能変異を包含した研究素材であることが明らかとなった。サポニンの合成経路解明に留まらず、遺伝子の機能解析や育種素材として活用できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
１）DDMPサポニン、C-3位の第２糖やC-22位の第１糖を欠失した変異体を栽培し、後代でのサポニン組成変異の安定性を確認する。
２）これまでに同定されているサポニン生合成酵素遺伝子の情報に基づいて原因候補遺伝子を抽出し、変異体にそれら候補遺伝子の塩基配列を解析するとともに、野生型品種と交配して遺伝解析用の分離集団を養成する、
３）遺伝解析用の分離集団を用いて、次世代シーケンサーを用いたgenotyping-by-sequenicing（GBS）方によりDNA多型情報を取得し、サポニン組成との関係から原因遺伝子の同定を進める。
４）DDMPサポニン欠失変異体を含むサポニン組成変異体について、発芽や発育など表現型を調査する。
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