JP2003009878A - ステビア品種のdna鑑定による識別 - Google Patents
ステビア品種のdna鑑定による識別Info
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Abstract
バウディオサイドAの比率の高いステビア・レバウディ
アナ・ベルトニーの品種の識別方法、識別された植物体
またはその乾燥葉、その抽出物を含む甘味料およびその
製造方法を提供する。 【解決手段】 ステビオサイド1重量部に対してレバウ
デイオサイドA3重量部以上を含むステビア・レバウデ
ィアナ・ベルトニー品種の識別方法であって、配列番号
1および2に示される塩基配列を有するプライマーミッ
クスを用いるRAPD法によって、DNA鑑定により識
別を行うことを特徴とする方法、識別された植物体また
はその乾燥葉を抽出して得られる甘味料およびその製造
方法。
Description
d Polymorphic DNA method)によるステビオサイドに対
してレバウディオサイドAの比率の高いステビア・レバ
ウディアナ・ベルトニーの品種の識別方法、識別された
植物体またはその乾燥葉、その抽出物を含む甘味料およ
びその製造方法に関する。
ビアは南米パラグアイを原産地とする菊科多年生植物
で、学名をステビア・レバウディアナ・ベルトニー(St
evia Rebaudiana Bertoni)という。ステビアは砂糖
の300倍以上の甘味を持つ甘味成分を含むので、この
甘味成分を抽出して天然甘味料として用いる為に栽培さ
れている。
イド(C38H60O18、分子量804)、レバウディ
オサイドA(C44H70O23、分子量966)、レバ
ウディオサイドC、D、E、ズルコサイドA等が知られ
ている。一般に栽培されているステビア品種では上記甘
味成分の内ステビオサイド(ST)が主成分でレバウディ
オサイドA(RA)の含有量はステビオサイドの10分の
3〜4程度、レバウディオサイドCの含量はそれよりや
や少ないが、品種によってはレバウディオサイドA、及
びCを含まないもの、更にレバウディオサイドCを主成
分とするものなど種々である。
甘みの質は非常に微妙である。ステビオサイドは砂糖の
300倍の甘味度を有するので天然甘味料として食品工
業界で用いられている。その甘味は比較的砂糖に似てい
るが、苦み等の不快味が後味に残るという欠点がある。
それゆえステビオサイドを多量に含むことは甘味料とし
て好ましいことではない。これに対して、レバウディオ
サイドAは良質の甘味質とステビオサイドの1.3倍〜
1.5倍の甘味度を有する。
ち、甘味料原料として甘味質の優れたレバウディオサイ
ドAを高含有したステビア品種を開発し、同時に、それ
らを継続維持し、それらを基に優れた甘味料を製造する
必要がある。
返し品種改良を行い、ステビオサイド(ST)に対してレ
バウディオサイドA(RA)が高い含有比率を示すステビ
ア品種を得、これらの植物から甘味成分を抽出しステビ
オサイドに対してレバウディオサイドAの含有比の高い
優れた甘味料を製造してきた(特開昭59−04584
8号、特開昭60−160823号、特開昭61−20
2667号など)。
る改良品種の識別方法として、草丈、葉形等による識別
が考えられるが、ステビアは自家不和合性であり雑種に
なりやすい。
による比較特定もあるが、ステビア特有に発現する枯
葉、黒斑点病はセプトリア菌、アルタナリア菌に起因し
て発生するが、それらの菌は土壌に生息する菌であり、
これらの症状のみによる品種の特定は日本のみならず世
界的に発生することからこれら特性のみで品種を特定す
るには不十分である。
対してレバウディオサイドAの含有比率の高い改良品種
にいたっては、生育期間の気象条件、収穫時期等により
甘味成分比率が変動するのは避けられないから、常に同
じというわけにはいかない。従って、甘味成分の含有量
および比率を測定する方法しかないが、識別の対象とな
る甘味成分は化学構造式が類似しているため不十分であ
った。
オサイド1重量部に対してレバウデイオサイドA3重量
部以上を含むステビア・レバウディアナ・ベルトニー品
種の識別方法であって、配列番号1および2に示される
塩基配列を有するプライマーミックスを用いるRAPD
法によって、DNA鑑定により識別を行うことを特徴と
する方法である。
量部に対してレバウデイオサイドA3重量部以上を含む
ステビア・レバウディアナ・ベルトニー品種に属する植
物体またはその乾燥葉を識別することができる。
別された植物体またはその乾燥葉を水、または含水溶媒
で抽出して得られるステビオサイド1重量部に対してレ
バウデイオサイドA3重量部以上を含む甘味料である。
に対してレバウデイオサイドA3重量部以上を含む甘味
料の製造方法であって、本発明の植物体またはその乾燥
葉を水、または含水溶媒で抽出することを特徴とする方
法である。
dom Amplified Polymorphic DNA method)はDNAの解
析手法の1つであり、複数のプライマーを用いてPCR(ポ
リメラーゼ連鎖反応)を行うと、用いたプライマーと同
一または類似の配列に挟まれたDNAの領域が増幅さ
れ、その増幅されたDNAのパターンを電気泳動で解析
する方法である。また、セチルトリメチルアンモニウム
ブロミド(CTAB:Cetyl Trimethyl Ammonium Bromid
e)は長鎖アルキル基をもつ第4級アンモニウム塩基であ
り、核酸のようなポリアニオンと不溶性の複合体を形成
するために核酸の単離に利用することができる。
含有比の優れた品種を創造し、その特徴を維持するため
にRAPD法で遺伝子を識別することにより他系統、他
品種のステビア植物と区別し、それらより甘味質の優れ
た甘味料を得ることである。
により植物体からゲノムDNAを単離し、リボ核酸(R
NA)を除去し、プライマーミックスを用いてPCR法
により得られたPCR増幅産物をアガロースゲル電気泳
動法によって得られるDNAフィンガープリントの違い
により区別する。
し、プライマーとしてA06(塩基配列;ACTGGC
CGAGGG) とA48(塩基配列;CCGCAGGG
ACCA)のセットおよび rTaq(TAKARA)を用
いて94度(30秒)、55度(30秒)、72度(60秒)
で35サイクル反応を行った後、72度で10分間反応
させる。その後、PCR増幅産物をアガロース電気泳動
法によって確認し、特定のDNAバンドを確認した植物
体、またはその乾燥葉から水、または含水有機溶媒にて
抽出し、次いで抽出液をそのまま濃縮するか、または必
要に応じて陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂でイオ
ン性不純物を除去し、吸着樹脂に甘味成分を吸着させ親
水性溶媒でして溶離液を濃縮、乾燥して甘味料が得られ
る。甘味料の製造方法はその他脱色等の慣用精製手段を
適宣施すことが出来る。得られた甘味料は他の甘味料、
希釈剤等を加える事が出来、さらに再結晶により高純度
レバウデイオサイドAおよび酵素処理ステビア甘味料の
原料とすることも出来る。
品種の育種過程 育種はレバウディオサイドAを比較的高含有する品種の
かけ合わせ選抜にて行い、まず、レバウディオサイドA
を高含有するSF5−1、SF5−2(特願平9−16
531号記載)を人工的に交配し、得られた種子の苗を
耐病性をも調査すべくセプトリア菌、アルタナリア菌の
発生が顕著な圃場に移植する。セプトリア菌、アルタナ
リア菌に抵抗性を有する品種を選抜し、その甘味成分を
分析し、ステビオサイドに対してレバウディオサイドA
を3倍以上含み、甘味含有量が高く、比較的耐病性に優
れた品種TD−1を選抜した。さらに、甘味成分含量、
甘味成分比率、生育状況を再度確認し、TD−1の遺伝
子を検索した。
に記載する。本発明は本育種過程、栽培方法に限定され
るものでない。 実施例1 レバウディオサイドAを比較的高含有する品種のかけ合
わせで得られた種子より、1995年にレバウディオサ
イドAを含有するSF−1、SF5−2品種(特願平9
−16531号記載)を新見工場内ビニールハウス内で
人工的にかけ合わせ、得られた種子を96年3月に新見
工場内のビニールハウスに播種、発芽した苗を育苗ポッ
トに移植し、5月上旬に苗丈8cm程度以上の苗600本
を長年ステビア栽培を行いセプトリア菌、アルタナリア
菌の発生が顕著な工場内圃場に10アール当たり窒素、
燐、カリの肥料成分各20kgを施肥し2週間に移植し
た。7月上旬に追肥として10アール当たり窒素、燐、
カリの肥料成分各10kgを追肥した。
9月上旬に調査し、生育が良く耐病性を有する株を選抜
し、その甘味成分を分析し、ステビオサイドに対してレ
バウディオサイドAを3倍以上含み、その含有量が多い
株を選抜し、電照下で各50本挿し木した。97年4月
中旬にそれらより萌芽した芽を200本挿し木した。5
月上旬に同様に工場内圃場に植え付け7月末に耐病性、
生育を再度調査し、甘味成分比、含量が優れている事を
確認しTD−1品種とした。
味成分とするステビア品種(ST)、ステビオサイドを主
甘味成分とし、レバウデイオサイドAを副甘味成分とす
るステビア品種(SN)各40本も同様に挿し木し、同様
に工場内圃場に植え付けた。
より増殖させた品種TD―1の苗200本と、品種S
T、SN苗各40本のうち、6月下旬に任意に選んだ各
品種10本中での発病の有無を調査した後、TD−1を
地上から15cmで刈り取り、ST、SNの各品種は2
0本を地上部から刈り取り後、葉部を分離し、乾燥後分
析試料とした。
を選択しセプトリア菌、アルタナリア菌の発病状況を調
査した後、各品種を地上部から刈り取った後、葉部を分
離し、乾燥後分析試料とした。
低く、甘味成分含量、乾燥葉収量も他品種より優れてい
た。品種STはセプトリア菌により下葉の4節までの部
分で既に葉の1/2程度がセプトリア菌により発病した
葉が多数あり黄色く変色しており、最下部の葉は枯葉に
なっていた。品種SNはセプトリア菌により下葉の3節
までの部分で既に葉の1/2程度がセプトリア菌による
黄変が見られ、地上より1節の葉は枯れ葉となってい
た。
200本挿し木し、4月下旬に圃場に移植し、5月末、
6月末、7月末、8月末、9月末、10月末に地上部を
刈り取り、葉のみを分離した後、乾燥し、甘味成分含量
を測定した。甘味成分の測定は高速液体クロマトグラフ
ィ−により行った。
甘味成分比が異なり、生育期間が長くなるにつれて甘味
成分含量が増え、一方、ステビオサイド含量が減少する
傾向が見られた。開花時期の10月末には甘味成分含量
の減少がみられる。
れていたことから、TD−1を識別すべくそのDNA塩
基配列を決定した。
ラム入れ、液体窒素を加えて完全にすりつぶし、15m
lのチューブに粉砕した植物組織を移した。5mlの2
%CTAB溶液(2%CTAB溶液(50ml):組成1
M Tris−HCl 2.5ml、0.5M EDTA
1.0ml、2% CTAB 0.5g、4M NaC
l 4.1g)を加え、転倒混和した後、30分間65℃
でウォターバスにて加温し、5mlのクロロホルム/イ
ソアミルアルコール(24:1)を加え、5分間穏やかに
攪拌する。8000rpmで30分遠心した後、2層に
分かれた内容物の上層の水層を新しいチューブに移す。
層を新しいチューブに移す。7mlの1%CTAB溶液
(1%CTAB溶液(50ml):組成1M Tris−
HCl 2.5ml、0.5M EDTA 1.0ml、
1% CTAB 0.5g)を加え、転倒混和後、1時間
室温で静置し、8000rpmで15分間遠心を行う。
M CsCl溶液(50ml):組成CsCl 8.4g)
を加え、沈殿を完全に溶かす。2.5倍量の100%エ
タノールを加え、転倒混和後、−20℃で20分以上静
置し、エタノール沈殿を行う。上清を捨て、沈殿を真空
乾燥機で風乾し、100mlの超純水に溶解する。溶液
をアガロースゲル電気泳動でDNAが単離されているこ
とを確認した。
0μl(組成:上記DNA単離溶液100μl、RNas
e(5g/ml) 5μl)で37℃にて1時間反応さ
せ、反応液にPCI溶液(組成:フェノール/クロロホ
ルム/イソアミルアルコール、25:24:1を穏やか
に混合した後、15000rpmで5分間遠心し、水層
を分離した溶液)を等量加える。蓋をして穏やかに混合
した後、15000rpmで5分間遠心した。
し、室温で保存していたCIA溶液(組成:クロロホル
ム/イソアミルアルコール、容量比24:1)を等量加
え、穏やかに混合した後、15000rpmで3分間遠
心し、水層を新しいマイクロチューブに移し、もう一度
CIA処理を行い、得られた上清の1/10倍量の3M
酢酸ナトリウムと2.5倍量の100%エタノールを加
え、よく混ぜた後、−20゜Cで30分間冷却し、15
000rpmで20分間遠心し、DNAをペレットに
し、上清を捨て、ペレットに冷却しておいた70%エタ
ノールを1mlを加えた後、15000rpmで10分
間遠心し、上清を捨て、もう一度冷却した70%エタノ
ールを1ml加えた後、15000rpmで10分間遠
心し、上清を捨て、減圧デシケーターを用いて5分間乾
燥させた。
てPCR用組成物(表4)にて、94℃30秒、55℃3
0秒、72℃60秒を35サイクル反応を行った後、7
2℃で10分間反応させる。反応後、4℃に保ちPCR
増幅産物を得た。PCR増幅産物を1%アガロースゲル
電気でDNAバンドを確認すると、図1のが示すよう
に、およそ2300および900bpに特徴的なDNA
断片が確認できた。
ビオサイドを主成分としレバウディオサイドAを副成分
とする品種(SN)を上記と同様に処理したDNAバンド
を図1の、に示す。
bpに特徴的な塩基配列を有するDNAをアガロースゲ
ル電気泳動で検出することによって、他の品種と容易に
区別することが出来る。
が感じられなくなるまで数回抽出し、抽出液を陽イオン
交換樹脂(アンバーライトIR−120B)20mlを充填
したカラムおよび陰イオン交換樹脂(デュオライトA−
4)20mlを充填したカラムに通液し、通過液を吸着樹
脂(ダイヤイオンHP−20)100mlを充填したカラム
に通して甘味成分を吸着させ、十分水洗後メタノール3
00mlで溶離する。溶離液を減圧下に濃縮し、乾燥して
淡黄白色の粉末を得た。比較のためにSNからも同様の
処理をして甘味成分を得、これを分析した。
のSTはステビオサイド、RAはレバウディオサイドA
である。
製し、ステビア甘味料の味質に精通したパネラ−10人
により苦み、渋み、甘味質を比較した。 苦み TD−1<SN 渋み TD−1<SN 甘味質 TD−1>SN 各試料においてTD−1は苦み、渋みが他の試料より改
善されており、甘味質において優れていた。
の電気泳動図である。
・・SN品種 ・・TD−1品種 ・・λ−Hind III digestマー
カー
Claims (3)
- 【請求項1】 ステビオサイド1重量部に対してレバウ
デイオサイドA3重量部以上を含むステビア・レバウデ
ィアナ・ベルトニー品種の識別方法であって、配列番号
1および2に示される塩基配列を有するプライマーミッ
クスを用いるRAPD法によって、DNA鑑定により識
別を行うことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載の方法によって識別され
た、ステビオサイド1重量部に対してレバウデイオサイ
ドA3重量部以上を含むステビア・レバウディアナ・ベ
ルトニー品種に属する植物体またはその乾燥葉を水、ま
たは含水溶媒で抽出して得られるステビオサイド1重量
部に対してレバウデイオサイドA3重量部以上を含む甘
味料。 - 【請求項3】 ステビオサイド1重量部に対してレバウ
デイオサイドA3重量部以上を含む甘味料の製造方法で
あって、請求項1に記載の方法によって識別された、ス
テビオサイド1重量部に対してレバウデイオサイドA3
重量部以上を含むステビア・レバウディアナ・ベルトニ
ー品種に属する植物体またはその乾燥葉を水、または含
水溶媒で抽出することを特徴とする方法。
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---|---|---|---|
JP2001200944A JP4776107B2 (ja) | 2001-07-02 | 2001-07-02 | ステビア品種のdna鑑定による識別 |
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Publications (2)
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