イネにおける低グルテリン遺伝子Lgc1選抜PCRマーカーによる低グルテリン準同質遺伝子系統の育成とLgc1遺伝子が基本農業形質に与える影響
イネにおいて突然変異遺伝子であるLgc1遺伝子は，胚乳タンパク質の組成を変化させ，易消化性タンパク質であるグルテリンの低減を引き起こす．Lgc1によって低グルテリン化された米は，タンパク質の摂取制限が必要な腎臓病患者などの病態食として利用されている．一方でLgc1が胚乳タンパク質の組成以外に与える影響を検討した例は少なく，その生産物である米の食味や加工特性との直接的な関係が報告された例もわずかである．特定の遺伝子の多面的な働きを調査する場合，遺伝的背景を同一にした同質遺伝子系統間で比較することが有効である．本報告では，同質遺伝子系統の選抜において有効なPCRを用いたDNAマーカーを開発し，その...
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| Published in | 育種学研究 Vol. 15; no. 3; pp. 83 - 89 |
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| Main Authors | , , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
日本育種学会
2013
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1344-7629 1348-1290 |
| DOI | 10.1270/jsbbr.15.83 |
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| Abstract | イネにおいて突然変異遺伝子であるLgc1遺伝子は，胚乳タンパク質の組成を変化させ，易消化性タンパク質であるグルテリンの低減を引き起こす．Lgc1によって低グルテリン化された米は，タンパク質の摂取制限が必要な腎臓病患者などの病態食として利用されている．一方でLgc1が胚乳タンパク質の組成以外に与える影響を検討した例は少なく，その生産物である米の食味や加工特性との直接的な関係が報告された例もわずかである．特定の遺伝子の多面的な働きを調査する場合，遺伝的背景を同一にした同質遺伝子系統間で比較することが有効である．本報告では，同質遺伝子系統の選抜において有効なPCRを用いたDNAマーカーを開発し，その有効性を確認した．さらに，これを用いて低グルテリン品種である「春陽」を1回親とし，通常のタンパク質組成を持つ「こしいぶき」を反復親とした戻し交配法によってLgc1に関する2組の準同質遺伝子系統対を作製した．また，この準同質遺伝子系統対を用いて基本的な農業形質を調査した結果，玄米千粒重では低グルテリン型が野生型を有意に上回った．また，玄米の外観品質においては低グルテリン型が野生型より優れた．しかし，到穂日数，登熟日数，稈長，穂数，精玄米重，玄米粒形，玄米タンパク質含有率において異なるタンパク質組成の準同質遺伝系統間で有意な差は認められなかった．これらのことから，今回作製した2組の準同質遺伝子系統対はLgc1の多面発現の検討において有効な素材となると判断された． |
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| AbstractList | イネにおいて突然変異遺伝子であるLgc1遺伝子は，胚乳タンパク質の組成を変化させ，易消化性タンパク質であるグルテリンの低減を引き起こす．Lgc1によって低グルテリン化された米は，タンパク質の摂取制限が必要な腎臓病患者などの病態食として利用されている．一方でLgc1が胚乳タンパク質の組成以外に与える影響を検討した例は少なく，その生産物である米の食味や加工特性との直接的な関係が報告された例もわずかである．特定の遺伝子の多面的な働きを調査する場合，遺伝的背景を同一にした同質遺伝子系統間で比較することが有効である．本報告では，同質遺伝子系統の選抜において有効なPCRを用いたDNAマーカーを開発し，その有効性を確認した．さらに，これを用いて低グルテリン品種である「春陽」を1回親とし，通常のタンパク質組成を持つ「こしいぶき」を反復親とした戻し交配法によってLgc1に関する2組の準同質遺伝子系統対を作製した．また，この準同質遺伝子系統対を用いて基本的な農業形質を調査した結果，玄米千粒重では低グルテリン型が野生型を有意に上回った．また，玄米の外観品質においては低グルテリン型が野生型より優れた．しかし，到穂日数，登熟日数，稈長，穂数，精玄米重，玄米粒形，玄米タンパク質含有率において異なるタンパク質組成の準同質遺伝系統間で有意な差は認められなかった．これらのことから，今回作製した2組の準同質遺伝子系統対はLgc1の多面発現の検討において有効な素材となると判断された． |
| Author | 松井, 崇晃 石崎, 和彦 大坪, 研一 中村, 澄子 橋本, 憲明 |
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| Discipline | Agriculture |
| EISSN | 1348-1290 |
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| Issue | 3 |
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| PublicationDecade | 2010 |
| PublicationTitle | 育種学研究 |
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| Publisher | 日本育種学会 |
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| References | Kusaba, M., K. Miyahara, S. Iida, H. Fukuoka, T. Takano, H. Sassa, M. Nishimura and T. Nishio (2003) Low glutelin content 1: A dominant mutation that suppresses the Glutelin multigene family via RNA silencing in rice. Plant Cell 15: 1455–1467. 望月隆弘・原 茂子（2000）保存期慢性腎不全の食事療法における低蛋白米の有用性．日腎会誌 42: 24–29. 上原泰樹・小林 陽・大田久稔・清水博之・福井清美・三浦清之・大槻 寛・小牧有三・笹原英樹（2002）水稲新品種「春陽」の育成．中央農研報 1: 1–21. Tanaka, K., T. Sugimoto, M. Ogawa and Z. Kasai (1980) Isolation and characterization of two types of protein bodies in the rice endosperm. Agric. Biol. Chem. 44: 1633–1639. Tanaka, Y., S. Hayashida and M. Hongo (1975) The relationship of the feces protein particles to protein bodies. Agric. Biol. Chem. 39: 515–518. 文部科学省（2010）日本食品標準成分表2010，文部科学省科学技術学術審議会資源調査分科会編，全国官報販売協同組合，東京，42. Iida, S., E. Amano and T. Nishio (1993) A rice (Oryza sativa L.) mutant having a low content of glutelin and a high content of prolamine. Theor. Appl. Genet. 87: 374–378. 武田和義・中嶋喜代博（1976）米質に関する育種学的基礎研究Ⅱ 粒大ならびに腹白米歩合の選抜反応と相関反応．日作東北支部報 19: 73–75. 西村 実（2000）イネ低グルテリン系統LGC-1の育成と腎臓疾患患者の食事療法への適用．農業技術 55: 26–29. 西尾 剛（1995）SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法，“イネ育種マニュアル”山本隆一・堀末 登・池田良一編，養賢堂，東京．50–52. 飯田修一・春原嘉弘・前田英郎・松下 景・根本 博・石井卓朗・吉田泰二・中川宣興・坂井 真・西尾 剛（2004）良食味低グルテリン米品種「LGCソフト」の育成．近中四農研報 3: 57–74. Ogawa, M., T. Kumamaru, H. Satoh, N. Iwata, Z. Kasai and K. Tanaka (1987) Purification of protein body-I of rice seed and its polypeptide composition. Plant Cell Physiol. 28: 1517–1527. 高橋 誠・本間紀之・諸橋敬子・中村幸一・鈴木保宏（2009）米の品種特性が米粉パン品質に及ぼす影響．食科工 56: 394–402. Morita, R., M. Kusaba, S. Iida, T. Nishio and M. Nishimura (2009) Development of PCR markers to detect the glb1 and Lgc1 mutations for the production of low easy-to-digest protein rice varieties. Theor. Appl. Genet. 119: 125–130. |
| References_xml | – reference: Iida, S., E. Amano and T. Nishio (1993) A rice (Oryza sativa L.) mutant having a low content of glutelin and a high content of prolamine. Theor. Appl. Genet. 87: 374–378. – reference: 望月隆弘・原 茂子（2000）保存期慢性腎不全の食事療法における低蛋白米の有用性．日腎会誌 42: 24–29. – reference: 飯田修一・春原嘉弘・前田英郎・松下 景・根本 博・石井卓朗・吉田泰二・中川宣興・坂井 真・西尾 剛（2004）良食味低グルテリン米品種「LGCソフト」の育成．近中四農研報 3: 57–74. – reference: Kusaba, M., K. Miyahara, S. Iida, H. Fukuoka, T. Takano, H. Sassa, M. Nishimura and T. Nishio (2003) Low glutelin content 1: A dominant mutation that suppresses the Glutelin multigene family via RNA silencing in rice. Plant Cell 15: 1455–1467. – reference: Ogawa, M., T. Kumamaru, H. Satoh, N. Iwata, Z. Kasai and K. Tanaka (1987) Purification of protein body-I of rice seed and its polypeptide composition. Plant Cell Physiol. 28: 1517–1527. – reference: 武田和義・中嶋喜代博（1976）米質に関する育種学的基礎研究Ⅱ 粒大ならびに腹白米歩合の選抜反応と相関反応．日作東北支部報 19: 73–75. – reference: Morita, R., M. Kusaba, S. Iida, T. Nishio and M. Nishimura (2009) Development of PCR markers to detect the glb1 and Lgc1 mutations for the production of low easy-to-digest protein rice varieties. Theor. Appl. Genet. 119: 125–130. – reference: 文部科学省（2010）日本食品標準成分表2010，文部科学省科学技術学術審議会資源調査分科会編，全国官報販売協同組合，東京，42. – reference: 上原泰樹・小林 陽・大田久稔・清水博之・福井清美・三浦清之・大槻 寛・小牧有三・笹原英樹（2002）水稲新品種「春陽」の育成．中央農研報 1: 1–21. – reference: Tanaka, K., T. Sugimoto, M. Ogawa and Z. Kasai (1980) Isolation and characterization of two types of protein bodies in the rice endosperm. Agric. Biol. Chem. 44: 1633–1639. – reference: 西村 実（2000）イネ低グルテリン系統LGC-1の育成と腎臓疾患患者の食事療法への適用．農業技術 55: 26–29. – reference: 西尾 剛（1995）SDSポリアクリルアミドゲル電気泳動法，“イネ育種マニュアル”山本隆一・堀末 登・池田良一編，養賢堂，東京．50–52. – reference: Tanaka, Y., S. Hayashida and M. Hongo (1975) The relationship of the feces protein particles to protein bodies. Agric. Biol. Chem. 39: 515–518. – reference: 高橋 誠・本間紀之・諸橋敬子・中村幸一・鈴木保宏（2009）米の品種特性が米粉パン品質に及ぼす影響．食科工 56: 394–402. |
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| SubjectTerms | Oryza sativa PCRマーカー 低グルテリン遺伝子 基本農業形質 準同質遺伝子系統 |
| Title | イネにおける低グルテリン遺伝子Lgc1選抜PCRマーカーによる低グルテリン準同質遺伝子系統の育成とLgc1遺伝子が基本農業形質に与える影響 |
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| Volume | 15 |
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| ispartofPNX | 育種学研究, 2013/09/01, Vol.15(3), pp.83-89 |
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