新奇低アミロース性突然変異米を軸としたデンプン生合成メカニズムの解明

2021 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K05989
• 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39020:作物生産科学関連
• 研究機関: 弘前大学
• 研究代表者: 濱田 茂樹 弘前大学, 農学生命科学部, 准教授 (90418608)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: イネ / デンプン / 低アミロース / 突然変異

研究成果の概要

米胚乳澱粉が低アミロース性を示す dull 変異体を発見し、その原因遺伝子の同定と機能特性を明らかにした。低アミロース形質は、RRM タンパク質をコードする LowAC1 遺伝子のトリプトファンから終止コドンへのナンセンス変異が原因であった。RRM タンパク質の欠失は、Wxb 遺伝子の第１イントロンのスプライシングに特異的に影響を与えていた。これにより、 Wxb がコードしている GBSSI タンパク質レベルが低下し、アミロースを低減させていた。 lowac1 変異体では他の澱粉生合成関連酵素群の mRNA 発現レベルにも影響しており、親品種（WT）とは異なるアミロペクチン構造を示した。

自由記述の分野

植物生化学　酵素化学

研究成果の学術的意義や社会的意義

食料自給率向上や安定的な食料生産の観点から、米の新規用途開発のために多様な形質をもった品種開発が望まれる。米の胚乳デンプンのアミロース含量は、炊飯米の食味の良否はもちろんのこと、米加工食品の加工適性においても重要な形質であることから、新たな付加価値が期待される低アミロース選抜系統について、原因遺伝子の同定および形質発現の機序を解明した。得られた成果は、デンプン生合成メカニズムの解明と新規形質米育成の基盤となる。さらには、加工適性や利用方法が見出されれば、米の新たな需要が開拓され農業や食品業界の活性化にも繋がり、次世代の食の多様性をもたらす農資源の開発に大きく貢献する。