イネ茎葉部に蓄積する澱粉の多様性と原因遺伝子の解明

阐明水稻芽和叶中积累的淀粉的多样性和致病基因

• 批准号: 22K14875
• 负责人: 森田 隆太郎
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K14875/
• 关键词: 澱粉の多様性; アミロース・アミロペクチン; 稲わら; イネ; ハプロタイプ解析; 澱粉; アミロース; 茎葉部; アソシエーション解析

イネの胚乳に蓄積する澱粉には澱粉生合成関連遺伝子の自然変異が存在し、「もち米」や「ジャポニカ米」として我々の日々の生活に利用されている。一方で、イネの茎部にも澱粉が蓄積するが、茎部蓄積澱粉にどのような多様性があるかは解析されていない。そこで本研究では世界のイネコアコレクション(WRC)69系統を用いて、稲わらに蓄積する澱粉のアミロース・アミロペクチン比などの分子構造や、糊化温度などの物理化学的特性の多様性について解析を行う。さらにSNPデータベースを用いたハプロタイプ解析を行い、茎部び蓄積する澱粉の多様性が生じる原因遺伝子の同定を行う。初年度は主に澱粉合成関連遺伝子のうち、澱粉合成酵素 (SS)、澱粉粒結合型澱粉合成酵素(GBSS)、澱粉枝作り酵素 (BE)、澱粉枝切り酵素 (DBE)、ADP-グルコースピロホスホリラーぜ (AGP)のアミノ酸配列に関与するハプロタイプを調査した。これらの遺伝子うちほとんどの遺伝子について、アミノ酸置換の伴うハプロタイプが見つかったが、主にイネの葉鞘や稈で澱粉生合成に関与するAGP大サブユニット1にはアミノ酸置換を伴うハプロタイプがなかった。また最もハプロタイプが多かったのは葉身や葉鞘でアミロペクチンの長鎖の合成に関与するSSIIIbで16種類のハプロタイプが見つかった。一方で、もち米の原因遺伝子であるGBSSIの他には終止コドンを伴う自然変異は見つからなかった。現在、圃場で育成したWRCの稲わらから澱粉を精製進めており、精製が終わり次第、澱粉の分子構造や物理科学的特性を解析する。

The starch accumulated in endosperm and the natural variation of starch biosynthesis related genes exist in the daily life. The starch in the stem of a plant accumulates and the starch in the stem accumulates. In this study, the molecular structure, gelatinization temperature, physicochemical properties and diversity of starch accumulation in the world's WRC 69 system were analyzed. In this paper, SNP analysis, stem analysis and accumulation of starch diversity are discussed. In the early years, the main starch synthesis-related genes, starch synthase (SS), starch granule-bound starch synthase (GBSS), starch branching enzyme (BE), starch branching enzyme (DBE), ADP-glucosamine (AGP) and starch acid sequence were investigated. This is the first time that the starch is produced in the leaf sheath of the plant. It is related to the starch synthesis in the leaf sheath of the plant. The most common type of leaf is the leaf sheath, which is composed of 16 kinds of leaf sheath. A party, a party Now, in the field of cultivation, WRC and starch purification, molecular structure and physical science characteristics of starch are analyzed.

项目成果

Characterization of the Functions of Starch Synthase IIIb Expressed in the Vegetative Organs of Rice (<i>Oryza sativa</i>L.)

水稻营养器官中表达的淀粉合酶 IIIb 的功能表征（<i>Oryza sativa</i>L.）

• DOI: 10.1093/pcp/pcac143
• 发表时间: 2022
• 期刊: Plant and Cell Physiology
• 影响因子: 4.9
• 作者: Morita Ryutaro;Crofts Naoko;Miura Satoko;Ikeda Ken-ichi;Aoki Naohiro;Fukayama Hiroshi;Fujita Naoko
• 通讯作者: Fujita Naoko