Development of core collocation in garlic genetic resources through integrated omics analysis and its evaluation for functionality

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H03766
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: 執行 正義 山口大学, 大学院創成科学研究科, 教授 (40314827)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 澤田 有司 国立研究開発法人理化学研究所, 環境資源科学研究センター, 研究員 (00415176) ; 山田 朋宏 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 野菜花き研究部門, ユニット長 (50391412) ; 佐藤 修正 東北大学, 生命科学研究科, 准教授 (70370921) ; 小林 誠 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (80225515)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: ニンニク / オミクス統合解析 / 遺伝資源 / コアコレクション / SNP

Outline of Annual Research Achievements

【1】遺伝資源の農業形質評価：野菜花き部門収集の148系統と山口大収集の87系統を用いて同部門の研究圃場にて慣行栽培と収穫を行い，2017年度に準じた形質評価を行った．また，栽培中の植物体から葉身部を採取し，凍結乾燥したサンプルを各機関へ送付した．
【2】トランスクリプトーム解析：提供を受けた101系統の葉身部からRNAを抽出して分解度を確認し，状態が良いものを選び，さらに採取地域の情報や栽培形質の情報を基に37系統を選抜してRNA-seqに供試した．その結果，各系統から1600 ~ 2700万リードのデータが得られ，それらを2017年度に構築した「ホワイト六片」のunigenesにマップすることにより系統間のSNP情報を整理した．
【3】メタボロ―ム解析：101品種・系統の葉身部について同様のメタボローム解析を行って検出強度から選択した213種の代謝産物でヒートマップ解析を行った結果，13品種・系統がフラボノイドや含硫黄化合物を高蓄積していることが示された。
【4】抗酸化・抗炎症・自然免疫賦活同時評価：蛍光・化学発光同時測定装置により機能性評価を行った結果，「ホワイト六片」では3～100mg/mLにかけて抗酸化作用が観察された．他の3品種・系統では，3～30mg/mLにかけて同作用がみられたが，30mg/mL以上で自然免疫賦活作用が認められた．また，他のネギ属種と比較すると，ニンニクが異なる生理作用を有することがわかった．
【5】血管収縮評価試験：ブタ冠動脈の正常収縮・異常収縮に対するサンプルの抑制作用を評価したところ，6種類の品種・系統のうち3種類で血圧維持を担う正常収縮にはほとんど影響を与えることなく，突然死を引き起こす血管異常収縮のみを特異的に抑制する顕著な傾向がみられた．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

手法の確立はできたものの，各実験には多大なる労力と手間がかかり，全体の進捗を遅らせている．

Strategy for Future Research Activity

各試験の効率を上げるべく，工程管理を徹底的に行い，全体のスピードアップを行いたいと考えている．