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2014 年度 実績報告書

低温糊化デンプンを蓄積するイネ胚乳変異の原因特定及び新規デンプン素材としての評価

研究課題

研究課題/領域番号 24580031
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

梅本 貴之  独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター寒地作物研究領域, 上席研究員 (90370551)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワードデンプン / アミロペクチン / 糊化 / 米 / イネ / 変異体
研究実績の概要

低温糊化変異系統「HM202」は、原品種「旱不知D」が持つsbe1(starch branching enzyme 1)変異に加え、新規変異lgt1(low gelatinisation temperature 1)を持つ。
a.低温糊化変異系統の新規デンプン素材としての有用性評価:デンプン糊化性の指標となるアミロペクチン短鎖比率は、HM202>旱不知>コシヒカリで、HM202の易糊化性が示唆された。糊化温度はHM202が64.4℃とコシヒカリ、旱不知Dよりも有意に低かった。HM202とコシヒカリの団子を調整し、常温、冷蔵、冷凍後の硬さを比較したところ、いずれもHM202はコシヒカリ対比60~75%と柔らかさ保持性に優れた。
b.原因遺伝子の特定と原因変異点に基づいた選抜DNAマーカーの作成:HM202とコシヒカリの交配後代F2集団を用いた解析から、lgt1は第11番染色体のHvSSR11-27と11-50の間に座乗すると示唆された。両系統の全ゲノムリシーケンシングから、この領域には2つ1塩基置換(SNP)が存在した。H26年度は、これら2つのSNP遺伝子型を判定するDNAマーカーを作成し、lgt1の座乗位置を373kbaseに絞り込んだ。同領域には機能が推定されている遺伝子18個が含まれていた。今後、さらに大規模な組換え個体の選抜を行いlgt1の同定を図る。
c.デンプン生合成における変異原因遺伝子の役割の解明:登熟初中期の胚乳で発現している遺伝子の解析から、HM202では貯蔵タンパク質の遺伝子群の発現が旱不知Dより低下していた。このため、変異の原因遺伝子は貯蔵タンパク質にも影響を及ぼすと考えられた。HM202に「ゆきさやか」を戻し交配したBC2F2からDNAマーカーを用いて、欠損なし、Sbe1欠損、Lgt1欠損、両欠損の個体を選抜した。これらの後代BC2F3種子のアミロペクチン短鎖比率は、両欠損>Sbe1欠損>Lgt1欠損>欠損なし、の順となり、2遺伝子欠損によるアミロペクチン鎖長分布への影響は相加的であった。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] アミロペクチンの短鎖化による米加工食品の柔らかさ保持性の向上2015

    • 著者名/発表者名
      梅本貴之
    • 雑誌名

      農業および園芸

      巻: 90 ページ: 581-587

  • [雑誌論文] Mutants that have shorter amylopectin chains are promising materials for slow-hardening rice bread2014

    • 著者名/発表者名
      Aoki N, Umemoto T, Okamoto K, Suzuki Y, Tanaka J
    • 雑誌名

      Journal of Cereal Science

      巻: 61 ページ: 105-110

    • DOI

      10.1016/j.jcs.2014.09.006

    • 査読あり
  • [学会発表] デンプン易糊化性変異を導入した水稲準同質遺伝子系統の育成および易糊化性遺伝子Lgt1のファインマッピング2015

    • 著者名/発表者名
      梅本貴之, 池ヶ谷智仁, 福岡修一, 松葉修一, 横上晴郁
    • 学会等名
      日本作物学会
    • 発表場所
      日本大学生物資源科学部
    • 年月日
      2015-03-27 – 2015-03-28
  • [学会発表] 陸稲在来品種「旱不知D」がデンプン枝付け酵素1遺伝子に持つ変異2014

    • 著者名/発表者名
      梅本貴之
    • 学会等名
      日本水稲品質・食味研究会
    • 発表場所
      京都府立大学
    • 年月日
      2014-11-08 – 2014-11-09
  • [学会発表] Utilization of amylopectin diversity for the improvement of rice quality(アミロペクチンの多様性を活かした米の品質向上)2014

    • 著者名/発表者名
      梅本貴之
    • 学会等名
      天津市・東京大学共同研究プロジェクト 都市と農村の融合に基づく持続的発展 共同シンポジウム
    • 発表場所
      中華人民共和国 天津市
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-22
    • 招待講演
  • [学会発表] 多様な水稲品種の開発 - 北農研育成の品種・系統と今後の素材 -2014

    • 著者名/発表者名
      梅本貴之
    • 学会等名
      北海道水稲懇話会 第8回夏期シンポジウム
    • 発表場所
      北海道立総合研究機構 岩見沢試験地
    • 年月日
      2014-06-28
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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