◆发表要点
- 分离了两种与淀粉合成有关的基因中具有变异的大麦。
- 2个变异组合而成的双重变异体的种子中,淀粉变少,富含葡萄糖和蔗糖等糖类。 这种双重变异体与传统的大麦具有不同的种子成分,因此可以用于新的用途,期待培育高附加值的品种。
淀粉是葡萄糖像锁链一样连接起来的物质,占谷物种子中的70%以上。种子中储存的淀粉被用作植物发芽时的能量,但对于人类来说,种子也是主食,储存淀粉是重要的能量来源。已经发现了很多与淀粉合成有关的植物基因(淀粉合成相关基因(注1))。在淀粉合成相关基因中,由于变异功能丧失或减弱时合成的淀粉的特性(结构和性质)可能会发生变化。另一方面,在多个淀粉合成相关基因同时发生变异的情况下,合成的淀粉的特性会发生怎样的变化,从其组合的多少来看并不太清楚。冈山大学资源植物科学研究所的松岛良副教授等人,此次通过与秋田县立大学以及立命馆大学的共同研究,发现通过组合大麦的淀粉合成相关基因中特定的2个基因的变异,种子中的淀粉减少。其大麦变异体积蓄了很多葡萄糖和蔗糖等单糖类和二糖类。此次使用的2个变异中的1个是控制淀粉的葡萄糖链的连接方法的酶基因,玉米作为甜玉米的原因基因被利用。另一个基因预期具有辅助淀粉相关酶的功能。研究表明,同时携带两种基因变异比单独变异表现出更强的性质。大麦是用于酿造、食用、饲料、饮料的多用途作物,种子的淀粉特性和成分特性很重要。利用本研究发现的大麦变异体,可能有助于新的用途开发和附加价值高的品种培育。
本研究成果于日本时间4月3日在国际科学杂志《Theoretical and Applied Genetics》在线版上提前公开。
◆研究者表示
如果我们的基础性研究能有助于社会实施的话将十分高兴。希望与对大麦作为食品资源的可能性感兴趣的企业推进共同研究。 | ![]() 松岛 副教授 |
■论文信息
论文名:FLOURY ENDOSPERM 6 mutations enhance the sugary phenotype caused by the loss of ISOAMYLASE1 in barley
刊登:Theoretical and Applied Genetics 136, 94 (2023)
作者:Ryo Matsushima, Hiroshi Hisano, Ivan Galis, Satoko Miura, Naoko Crofts, Yuto Takenaka, Naoko F. Oitome, Takeshi Ishimizu, Naoko Fujita, Kazuhiro Sato
D O I:10.1007/s00122-023-04339-5
U R L:https://link.springer.com/article/10.1007/s00122-023-04339-5
■研究资金
本研究是日本学术振兴会科学研究费补助金(研究者:松岛良,研究期间:2020年4月-2023年3月,No. 20K05970),新能源·产业技术开发机构官民青年研究者发掘支援事业(研究者:久野裕·松岛良,研究期间:2021年1月-2023年1月)东洋食品研究所(研究者:松岛良,研究期间:2017年4月-2018年3月),伊丽莎白·阿诺德富士财团(研究者:松岛良,研究期间:2019年4月-2020年3月),高桥产业经济研究财团(研究者:松岛良,研究期间:2018年4月-2019年3月),前川报恩会(研究者:松岛良,研究期间:2019年4月-2020年3月),G-7奖学财团(研究者:松岛良,研究期间:2023年1-12月)在大原奖农会以及文部科学省国家生物资源项目(大麦)的支援下而实施。
<详细研究内容>
发现种子中高积累糖类的大麦!
<咨询窗口>
冈山大学 资源植物科学研究所
副教授 松岛 良
(TEL)086-434-1224