2017 Fiscal Year Annual Research Report
Development of ultra-high-amylose rice starch of BEs triple mutant and study of its properties for utilization
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15K00779
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
伊藤 紀美子 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10281007)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花城 勲 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30336325)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | コメ / デンプン / 超高アミロース / Branching Enzyme / BE / デンプン粒 / Wha |
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| Outline of Annual Research Achievements |
BＥ三重突然変異体（ΔBEs/Wxa）を作成し、ホモ接合体を得た。ウエスタンブロッティング法により、種子においてはGBSSIが高発現であり、全てのBEの発現が抑制されていた。また、種子の外観は白濁し、稔性は極めて低かった。ΔBEs/Wxaと同一の遺伝背景を持ち、BE正常型でありGBSSIをコードする遺伝子について対立遺伝子Wxa、wxを持つイネを対照区として以下の実験を行った。まず、種子割断面をカーボン蒸着し、電子線マイクロアナライザによりデンプン粒の表面構造を１万倍で観察したところ、Wxaおよびwxでは角張った小さなデンプン粒が密に詰まっていたが、ΔBEs/Wxaでは小さく、丸いデンプン粒が多数観察された。粉末Ｘ線回折装置により結晶構造を解析した結果、Wxa、wxのＡ型のパターンとは異なり、ΔBEs/WxaではＢ型パターンを得た。また、ピークが弱い事から結晶度が低下している可能性が示唆された。次に全デンプン中の単位鎖長の分布を調べるため、精製デンプンをイソアミラーゼで枝切り後、還元末端を蛍光標識して鎖長のモル分布をまたRIにより重量分布を解析した。その結果、ΔBE/Wxaでは短鎖・長鎖の分布が大きく減少しており、重量分布より、見かけ上のアミロース含量は65％以上にも及ぶことが明らかになり、これまでにない超高アミロース米であることがわかった。ΔBE/Wxaデンプンは、極めて細粒で形状も丸く、粉質であることから、極細粒の粉体としての使用が期待される。一方で、糊化後、水への分散性が非常に悪いことから、ゲル状・ゾル状で利用するためには分散性を向上させる必要があり、今後の研究への課題となった。
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