JP2005333832A - METHOD FOR DETECTING WHEAT STARCH SYNTHASE II(wSSII) GENE-MUTATED WHEAT, METHOD FOR CLASSIFYING THE SAME, AND wSSII GENE MUTANT - Google Patents

METHOD FOR DETECTING WHEAT STARCH SYNTHASE II(wSSII) GENE-MUTATED WHEAT, METHOD FOR CLASSIFYING THE SAME, AND wSSII GENE MUTANT Download PDF

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俊樹 中村
Junichi Yonemaru
淳一 米丸
Mika Saito
美香 齋藤
L Vrinten Patricia
リン ヴリンティン パトリシア
Tomoya Niihata
智也 新畑
Hideyo Yasuda
秀世 安田
Yasuhiro Seto
泰裕 瀬戸
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve problems in selecting SGP-1 protein-deleted wheat, and develop a technique of quickly and easily detecting the SGP-1 protein-deleted wheat. <P>SOLUTION: A method for detecting, in a plurality of specific DNA sequences in a wheat wSSII gene, (1) deletion and/or substitution of bases at specific positions on the above DNA sequences, (2) insertion of one or more bases in between specific positions on the above DNA sequences or (3) deletion of bases at specific positions on the above DNA sequences, is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、wheat Starch Synthase II(wSS II)遺伝子変異コムギの検出方法、コムギのwSS II遺伝子タイプの分類方法およびwSS II遺伝子変異体に関する。   The present invention relates to a method for detecting wheat Starch Synthase II (wSS II) gene mutant wheat, a method for classifying wheat wSS II gene type, and a wSS II gene variant.

植物ではデンプンの合成にはstarch synthase II(SS II)という遺伝子が関与していることが知られている。トウモロコシSS IIにホモロジーの高い遺伝子として同定されたコムギのwSS II遺伝子(wheat starch synthase II(wSS II))は、Zhongyi Liらの報告(非特許文献1)にもあるようにStarh Granule Protein-1(SGP-1)というタンパク質をコードしている。また小麦のゲノム構成はA, B, Dゲノムよりなる異質6倍体であり、wSS IIはそれぞれのゲノムの7番染色体短腕に座乗している(wSS II-A1, wSS II-B1、wSS II-D1)。コムギのデンプンはグルコースがα-1,4結合で直鎖状に連なったアミロースと、α-1,6結合で枝別れ構造をもったアミロペクチンからなっており、アミロースとアミロペクチンが約3:7の割合で含まれている。wSS IIはデンプンの中でも特にアミロペクチンの合成に関与していると考えられている。山守ら(非特許文献2)は、多くのコムギ系統の中から、SGP-1タンパク質(SGP-A1, SGP-B1, SGP-D1)が欠損している系統を選抜し、交配を行うことによって、このタンパク質が3つとも欠損した系統を作出することに成功した。このコムギ系統ではデンプン粒の形状が変化しており、さらには糊化温度が野生型のものでは60〜70度付近であったものが、変異体では明確な温度ピークを持たなかった。加えてアミロペクチン側鎖の鎖長分布が野生型のものとは著しく異なっていることが判明した。以上のことから、山守らは、SGP-1タンパク質はアミロペクチンの側鎖の合成に関与しており、この遺伝子を欠損することによってアミロペクチンの側鎖の鎖長が変化し、デンプン粒の形状と特性が大きく変化するとしている。実際にこのSGP-1タンパク質欠損系統コムギを食品へ応用した例はまだないが、小麦粉となる小麦胚乳部位の約70%をしめるデンプンの性質が大きく変化していることは、これまでとは異なる加工特性をもった小麦粉になる可能性が大きい。
しかしながら、山守らが示したSGP-1タンパク質欠損系統コムギの作出方法は種子からデンプン粒を精製し、それに結合しているタンパク質を二次元電気泳動により解析するという煩雑なものであった。またこの方法では、交配によって結実した種子を解析するためには種子をさらに栽培してその次世代の種子を解析する必要があった。なぜなら、種子に含まれるタンパク質を解析するには種子をすりつぶす必要があり、すりつぶした種子から発芽させることはできないからである。
よって多数の種子のSGP-1タンパク質欠損の有無を判定するには、膨大な労力と時間が必要であった。
It is known that starch synthase II (SS II) is involved in starch synthesis in plants. The wheat wSS II gene (wheat starch synthase II (wSS II)) identified as a gene with high homology to maize SS II is also known as Starh Granule Protein-1 as reported in Zhongyi Li et al. It encodes a protein called (SGP-1). In addition, the genome structure of wheat is an extraneous hexaploid consisting of A, B, and D genomes, and wSS II sits on the short arm of chromosome 7 of each genome (wSS II-A1, wSS II-B1, wSS II-D1). Wheat starch is composed of amylose with a linear chain of glucose with α-1,4 bonds and amylopectin with a branched structure with α-1,6 bonds, and amylose and amylopectin are about 3: 7. Included as a percentage. wSS II is considered to be involved in the synthesis of amylopectin among starches. Yamamori et al. (Non-patent Document 2) selected a line lacking SGP-1 protein (SGP-A1, SGP-B1, SGP-D1) from many wheat lines, , We succeeded in creating a strain lacking all three of these proteins. In this wheat line, the shape of the starch grains was changed, and in the case of the wild type, the gelatinization temperature was around 60 to 70 degrees, but the mutant did not have a clear temperature peak. In addition, the length distribution of the side chain of amylopectin was found to be significantly different from that of the wild type. From the above, Yamamori et al., SGP-1 protein is involved in the synthesis of the side chain of amylopectin, and deletion of this gene changes the chain length of the side chain of amylopectin, resulting in the shape and characteristics of starch granules. Is going to change greatly. There is no actual application of this SGP-1 protein-deficient wheat to food, but the nature of starch, which accounts for about 70% of the wheat endosperm part that becomes flour, has changed significantly. There is a high possibility of flour with processing characteristics.
However, the method of producing SGP-1 protein-deficient wheat, as shown by Yamamori et al., Was complicated by purifying starch granules from seeds and analyzing proteins bound to them by two-dimensional electrophoresis. In addition, in this method, in order to analyze seeds that have been formed by mating, it was necessary to further cultivate seeds and analyze the next generation seeds. This is because it is necessary to grind seeds in order to analyze proteins contained in seeds, and germination cannot be performed from ground seeds.
Therefore, enormous effort and time were required to determine the presence or absence of SGP-1 protein deficiency in many seeds.

Zhongyi Li,. Xiusheng Chu, Gregory Mouille, Liuling Yan, Behjat Kosar-Hashemi, Sandra Hey, Johnathan Napier, Peter Shewry, Bryan Clarke, Rudi Appels, Matthew K. Morell, and Sadequr Rahman(1999) Plant Physiology Vol. 120:1147-1155Zhongyi Li ,. Xiusheng Chu, Gregory Mouille, Liuling Yan, Behjat Kosar-Hashemi, Sandra Hey, Johnathan Napier, Peter Shewry, Bryan Clarke, Rudi Appels, Matthew K. Morell, and Sadequr Rahman (1999) Plant Physiology Vol. 120: 1147-1155 M.Yamamori, S.Fujita, K.Hayakawa, J.Matsuki, T.Yasui(2000)Theor. Appl. Genet 101:21-29M. Yamamori, S. Fujita, K. Hayakawa, J. Matsuki, T. Yasui (2000) Theor. Appl. Genet 101: 21-29

本発明の目的は、SGP-1タンパク質欠損コムギの選抜において上記問題点を解決し、SGP-1タンパク質欠損コムギを迅速かつ簡便に検出する技術を開発し、提供することにある。DNAレベルでこのコムギの検出を行うことができれば、育種現場において、この特性を有しかつ実用的な品種を開発するために、この技術は有効な手段となる。さらにはコムギの原料段階から加工段階の全てにおいて、wSS II遺伝子欠損のタイプを判定することによって、測定対象物中に含まれるSGP-1タンパク質欠損コムギの存在の有無を判定することができる。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems in selecting SGP-1 protein-deficient wheat, and to develop and provide a technique for detecting SGP-1 protein-deficient wheat quickly and easily. If this wheat can be detected at the DNA level, this technique will be an effective means for developing a variety that has this characteristic and is practical at the breeding site. Furthermore, the presence or absence of SGP-1 protein-deficient wheat contained in the measurement target can be determined by determining the type of wSS II gene deletion in all stages from the raw material stage to the processing stage of wheat.

上記課題を解決するために鋭意研究を行った結果、SGP-1タンパク質をコードする野生型wSS II遺伝子領域において、配列が大きく異なる変異型配列を取得することができた。コムギ品種の1つであるChinese SpringのAゲノム由来野生型wSS II-A1遺伝子領域に対して変異型wSS II-A1遺伝子領域は、開始コドン周辺領域の配列289塩基対が配列の異なる8塩基に変異していることが分かった。遺伝子の発現において開始コドン周辺領域はDNAからmRNAへの転写、およびmRNAからタンパク質へ翻訳するステップの両方に重要な役割を果たしており、この領域が変異していることは、Aゲノム由来変異体wSS II-A1遺伝子が発現していないことを示唆している。また、Bゲノム由来の野生型wSS II-B1遺伝子領域に対して、変異型wSS II-B1遺伝子領域はC末端領域の175塩基対が挿入された形になっていることが明らかになった。この配列が挿入されたことによって、タンパク質レベルで途中に停止コドンが出現することになり、野生型wSS IIタンパク質に比べて短いタンパク質が合成されることになる。このためこのタンパク質の本来の機能が発揮できなくなることが示唆された。Dゲノム由来の野生型wSS II-D1遺伝子領域に対しての変異型wSS II-D1遺伝子領域は、N末端領域に63塩基対の欠失があることが分かった。欠失した領域は、エクソン、イントロンの境界部分を挟み込む形になっており、この欠失によってスプライシングがうまく起こらず、そのため途中で終止コドンが入ってしまう可能性が高い。また、この領域の近傍には、デンプン合成に基質となるADP-glucoseの結合部位が存在している。欠失が起こったことにより、タンパク質の立体構造に変化が起こり、ADP-glucoseの結合性が低下している可能性もある。いずれにせよ、正常なタンパク質が合成されないことは明らかである。この領域の近傍には、デンプン合成に基質となるADP-glucoseの結合部位が存在している。変異体において63塩基対の欠失が起こったことにより、タンパク質の立体構造に変化が起こり、ADP-glucoseの結合性が低下している可能性がある。   As a result of intensive studies to solve the above problems, it was possible to obtain mutant sequences having greatly different sequences in the wild-type wSS II gene region encoding SGP-1 protein. One of the wheat varieties, Chinese Spring A genome-derived wild-type wSS II-A1 gene region, the mutant wSS II-A1 gene region is 8 bases with a different sequence of 289 base pairs in the region around the start codon It turns out that it is mutated. In gene expression, the region around the start codon plays an important role in both transcription from DNA to mRNA and translation from mRNA to protein, and this region is mutated. This suggests that the II-A1 gene is not expressed. It was also clarified that mutated wSS II-B1 gene region had 175 base pairs in the C-terminal region inserted into wild-type wSS II-B1 gene region derived from B genome. By inserting this sequence, a stop codon appears on the way at the protein level, and a protein shorter than the wild-type wSS II protein is synthesized. For this reason, it was suggested that the original function of this protein cannot be exhibited. It was found that the mutant wSS II-D1 gene region with respect to the wild-type wSS II-D1 gene region derived from D genome had a deletion of 63 base pairs in the N-terminal region. The deleted region sandwiches the boundary between exon and intron, and splicing does not occur well due to this deletion, so there is a high possibility that a stop codon will be inserted in the middle. In the vicinity of this region, there is a binding site for ADP-glucose, which is a substrate for starch synthesis. Due to the deletion, the three-dimensional structure of the protein may change, and the binding of ADP-glucose may be reduced. In any case, it is clear that normal proteins are not synthesized. In the vicinity of this region, there is a binding site for ADP-glucose, which is a substrate for starch synthesis. Deletion of 63 base pairs in the mutant may change the conformation of the protein and reduce ADP-glucose binding.

以上に挙げた変異部分の他には大きな変異配列は検出されなかったため、本発明で明らかにできたwSS II遺伝子領域の配列変異によって、山守らが示したSGP-1タンパク質欠損系統コムギに見られるデンプン特性になったことは明らかであった。
よって本発明者らは、明らかにできた野生型と変異型配列の違いをDNAレベルで検出することにより、wSS II遺伝子変異コムギ(SGP-1タンパク質欠損小麦)を簡便に検出する方法を考案した。
本発明は、DNAレベルでwSS II遺伝子領域の野生型もしくは変異型を判定することにより、確実で迅速なwSS II遺伝子変異コムギの検出を行う。すなわち、本発明は、(1)配列番号1のDNA配列の位置506〜794の塩基の欠失及び/又は置換、(2)配列番号2のDNA配列の位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基の挿入、又は(3)配列番号3のDNA配列の位置2355〜2417の塩基の欠失を検出する方法を提供する。
また、本発明は、(1)配列番号1のDNA配列の位置506〜794の塩基の欠失及び/又は置換、(2)配列番号2のDNA配列の位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基の挿入、及び(3)配列番号3のDNA配列の位置2355〜2417の塩基の欠失を検出することによるwSS II遺伝子タイプの分類方法を提供する。
ただし、検出する配列変異は、配列番号1から3に記載される該当配列と必ずしも完全に一致している必要はない。DNAの複製過程において、最終的にタンパク質レベルでの働きになんら影響を与えないような遺伝子配列の置換、挿入、欠失は頻繁に起こり得るからである。実際に配列を解析する過程で、タンパク質レベルでの変化を伴わない配列変異がいくつか確認されている。重要なのは、野生型配列に対して、本研究で明らかにできた配列領域が変異し、その結果wSS II遺伝子由来のタンパク質の発現低下、もしくは機能の低下が起こり、本来の機能が果たせなくなってしまっていることである。
また、本発明は、配列番号1のwSS II-A1遺伝子において、少なくとも位置506〜794の塩基が欠失及び/又は置換したwSS II-A1遺伝子変異体、配列番号2のwSS II-B1遺伝子において、少なくとも位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基が挿入したwSS II-B1遺伝子変異体及び配列番号3のwSS II-D1遺伝子において、少なくとも位置2355〜2417の塩基が欠失したwSS II-D1遺伝子変異体を提供する。
Since no large mutant sequences were detected in addition to the above-mentioned mutant portions, it was found in the SGP-1 protein-deficient wheat lines shown by Yamamori et al. It was clear that the starch became characteristic.
Therefore, the present inventors have devised a method for easily detecting wSS II gene mutant wheat (SGP-1 protein-deficient wheat) by detecting the difference between the wild-type and mutant sequences that have been clarified at the DNA level. .
In the present invention, the wSS II gene mutant wheat is reliably and rapidly detected by determining the wild type or mutant type of the wSS II gene region at the DNA level. That is, the present invention relates to (1) deletion and / or substitution of bases at positions 506 to 794 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 1, and (2) one between positions 5900 to 5901 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 2. Provided is a method for detecting insertion of the above bases or (3) deletion of bases at positions 2355 to 2417 in the DNA sequence of SEQ ID NO: 3.
The present invention also includes (1) deletion and / or substitution of bases at positions 506 to 794 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 1, and (2) one between positions 5900 to 5901 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 2. Provided is a method for classifying a wSS II gene type by detecting insertion of the above bases and (3) deletion of bases at positions 2355 to 2417 in the DNA sequence of SEQ ID NO: 3.
However, the sequence mutation to be detected does not necessarily need to be completely identical with the corresponding sequence described in SEQ ID NOs: 1 to 3. This is because, in the DNA replication process, substitution, insertion, and deletion of gene sequences that do not ultimately affect the function at the protein level can occur frequently. In the process of actually analyzing the sequence, several sequence variations that do not involve changes at the protein level have been confirmed. What is important is that the sequence region clarified in this study is mutated with respect to the wild type sequence, resulting in a decrease in the expression or function of the protein derived from the wSS II gene, and the original function cannot be performed. It is that.
The present invention also relates to a wSS II-A1 gene mutant in which at least nucleotides at positions 506 to 794 are deleted and / or substituted in the wSS II-A1 gene of SEQ ID NO: 1, and the wSS II-B1 gene of SEQ ID NO: 2. A wSS II-B1 gene variant in which one or more bases are inserted between at least positions 5900-5901 and wSS II-D1 gene of SEQ ID NO: 3 wherein at least positions 2355-2417 are deleted. -Provide a D1 gene variant.

本発明により、コムギの育種において、DNAレベルで、wSS II遺伝子変異コムギを早期に識別・選択することができるようになる。つまり交配に用いるコムギ系統の選抜および交配によって生じた後代の種子の選抜に利用でき、育種の大幅な効率化、迅速化が期待できる。また、食品の原料段階から加工段階のいかなる段階でもwSS II遺伝子変異コムギの存在を検出することができる。さらには、変異型の組み合わせ(欠損するSGP-1タンパク質の組み合わせ)のタイプによっても特性が大きく異なることが考えられる。本発明を利用することにより、このようなコムギの作出が容易になるばかりでなく、タイプごとの用途を見出せることができれば、その用途に用いることのできる小麦もしくはその加工品を簡便に判定することが可能になる。例えば、パン用の原料として用いる場合、SGP-A1、B1、D1の3つのタンパク質が欠損したものでは不適であっても、A1のみが欠損したものであれば、優れた加工性を与える可能性が考えられる。このような場合に本発明を用いることで、Aゲノムのみ変異型になったwSS II遺伝子タイプを判定することでこの用途に適したコムギ若しくはその加工品を選別し、利用することが可能である。   The present invention enables early identification and selection of wSS II gene-mutated wheat at the DNA level in wheat breeding. In other words, it can be used for selection of wheat lines used for crossing and selection of progeny seeds generated by crossing, and it can be expected that the efficiency and speed of breeding will be greatly improved. In addition, the presence of wSS II gene mutant wheat can be detected at any stage from the raw material stage to the processing stage of food. Furthermore, it is conceivable that the characteristics vary greatly depending on the type of combination of mutants (combination of missing SGP-1 protein). By using the present invention, not only the production of such wheat is facilitated, but if the use for each type can be found, the wheat or the processed product that can be used for the use can be easily determined. Is possible. For example, when it is used as a raw material for bread, it may be unsuitable if it lacks the three proteins SGP-A1, B1, and D1, but it may give excellent processability if only A1 is missing. Can be considered. By using the present invention in such a case, it is possible to select and use a wheat or a processed product thereof suitable for this use by determining the wSS II gene type in which only the A genome has been mutated. .

本発明のwSS II遺伝子変異コムギの検出方法は、(1)配列番号1のDNA配列の位置506〜794の塩基の欠失及び/又は置換、(2)配列番号2のDNA配列の位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基の挿入、又は(3)配列番号3のDNA配列の位置2355〜2417の塩基の欠失の1つ以上を検出することによって行われる。
本発明の検出方法に用いる測定対象物は、原材料であっても、加工段階のいずれかであっても、加工後の食品であってもよい。食品は、ヒトの食品のみならず動物用の食品(飼料)を含む。また、測定対象物は、DNAレベルで測定することができるものであればいかなるものでもよく、植物の、特に生育段階のすべてのコムギを測定対象物とすることが出来、種子、種苗、苗、成体、およびこれらの一部であっても全部であってもよい。コムギは野生型、変異種のいずれでもよく、コムギと他の植物との交配雑種でもよい。
The method for detecting a wSS II gene mutant wheat of the present invention comprises (1) deletion and / or substitution of bases at positions 506 to 794 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 1, and (2) positions 5900 to 5 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 2. By detecting one or more base insertions between 5901 or (3) one or more base deletions at positions 2355 to 2417 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 3.
The measurement object used in the detection method of the present invention may be a raw material, at any stage of processing, or a processed food. The food includes not only human food but also animal food (feed). In addition, the measurement object may be any object as long as it can be measured at the DNA level, and all wheat in the plant, particularly in the growth stage, can be used as an object to be measured. Seeds, seedlings, seedlings, Adults and some or all of them may be used. Wheat may be either wild type or mutant, and may be a hybrid of wheat and other plants.

上記(1)から(3)の遺伝子配列の変異を検出する方法は、上記(1)から(3)の遺伝子配列の変異を検出することができる方法であれば、当業者に知られた何れの方法であってもよく、例えばPCR法、LAMP法、NASBA法、LCR法、SDA法、RCR法、TMA法等が挙げられる。
PCR法は、特に限定されず、公知である種々の改良方法を用いることができるが、一例を挙げれば、プライマーのペアー、鋳型(被検)DNAの他にTris-HCl、KCl、MgCl2、各dNTP、TaqDNAポリメラーゼ等の試薬類を混合してPCR反応液とする。PCRの1サイクルは、熱変性、プライマーのアニーリング、DNAポリメラーゼによるDNA合成反応の3つのステップからなっている。各ステップはそれぞれ異なった反応温度と反応時間を必要とするので増幅しようとするDNA領域の塩基配列とその長さによって適切な範囲とする。このような操作のためのthermal cyclerが市販されている。TaqDNAポリメラーゼ、MgCl2の濃度や反応サイクル数等好適なPCR条件の検討、あるいはnestedPCRを用いれば、さらに検出感度を向上させることができる。
PCR反応物は、免疫反応を用いて同定しても、どのように同定してもよいが、電気泳動させて、必要な場合は陽性コントロールや、陰性コントロールを用いて電気泳動像で明瞭なバンドが認められれば、被検物質(食品)中に検出物質(wSS II遺伝子変異コムギ)が存在することが確認できる。
Any method known to those skilled in the art may be used as long as the method for detecting a mutation in the gene sequence (1) to (3) can detect the mutation in the gene sequence (1) to (3). For example, PCR method, LAMP method, NASBA method, LCR method, SDA method, RCR method, TMA method and the like can be mentioned.
The PCR method is not particularly limited, and various known improved methods can be used. For example, in addition to a primer pair and template (test) DNA, Tris-HCl, KCl, MgCl 2 , Reagents such as dNTP and TaqDNA polymerase are mixed to obtain a PCR reaction solution. One cycle of PCR consists of three steps: heat denaturation, primer annealing, and DNA synthesis with DNA polymerase. Each step requires a different reaction temperature and reaction time, so the range is set to an appropriate range depending on the base sequence of the DNA region to be amplified and its length. Thermal cyclers for such operations are commercially available. The detection sensitivity can be further improved by examining suitable PCR conditions such as the concentration of TaqDNA polymerase and MgCl 2 and the number of reaction cycles, or using nested PCR.
PCR reaction products can be identified by immunoreaction or any way, but they can be electrophoresed and, if necessary, a clear band in the electrophoretic image using positive and negative controls. Can be confirmed that the detection substance (wSS II gene mutant wheat) is present in the test substance (food).

上記(1)から(3)の遺伝子配列の変異を検出する方法としてはPCR法以外にLAMP法、LCR法、SDA法、RCR法、TMA法等が挙げられる。本遺伝子配列の変異を検出できる方法であればどのような方法を用いても良いが、一例としてLAMP法を挙げれば、Notomiらの報告(Notomi et. al., Nucleic Acids Research, 2000, vol. 28, No. 12, e63)にある方法を参考にプライマーを設計する。この時検出したい配列が(1)の配列であれば、配列番号16の位置106から113を挟み込む領域を検出領域としてプライマーを設計すれば良い。また検出したい配列が(2)の配列であれば配列番号17の位置5900から6074までの配列の一部を検出領域としてプライマーを設計すれば良い。また検出したい配列が(3)の配列であれば配列番号18の2354から2355を挟み込む領域を検出領域としてプライマーを設計すれば良い。設計したプライマーに加えて反応に必要な鋳型DNA溶液、dNTP、BstDNApolymerase、およびその他反応に必要な試薬を加えて65度で反応を行い、産物を適当な方法で検出することで、wSS II遺伝子変異コムギの検出、もしくはコムギのwSS II遺伝子タイプの判定を行うことができる。その他の方法でも同様にマニュアルに従って検出系をくみ上げることで同様の検出、判定を行うことが可能である。   Examples of the method for detecting a mutation in the gene sequence (1) to (3) include the LAMP method, LCR method, SDA method, RCR method, TMA method and the like in addition to the PCR method. Any method can be used as long as it can detect mutations in this gene sequence. For example, the LAMP method can be used as a report by Notomi et al. (Nucleic Acids Research, 2000, vol. 28, No. 12, e63) The primer is designed with reference to the method. If the sequence to be detected at this time is the sequence of (1), the primer may be designed using the region sandwiching positions 106 to 113 of SEQ ID NO: 16 as the detection region. If the sequence to be detected is the sequence of (2), a primer may be designed using a part of the sequence from position 5900 to 6074 of SEQ ID NO: 17 as a detection region. If the sequence to be detected is the sequence of (3), a primer may be designed with the region sandwiching 2354 to 2355 of SEQ ID NO: 18 as the detection region. In addition to the designed primer, template DNA solution necessary for the reaction, dNTP, BstDNApolymerase, and other reagents necessary for the reaction are added, the reaction is performed at 65 degrees, and the product is detected by an appropriate method, so that the wSS II gene mutation Wheat detection or wheat wSS II gene type can be determined. In other methods, similar detection and determination can be performed by drawing up the detection system according to the manual.

PCRで使用するプライマーとしては、上記(1)から(3)の遺伝子配列の変異を検出できるものであれば、どのようなものでも使用できる。
(1)の遺伝子配列の変異を検出できるプライマーとしては、例えば、
(i)その3'末端が配列番号1のwSS II-A1遺伝子領域の位置506よりも上流にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号1のwSS II-A1遺伝子領域の位置794よりも下流にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせ、
(ii)その3'末端が配列番号1のwSS II-A1遺伝子領域の位置794よりも下流に欠失部分506〜794を跨ぐ様にしてハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号1のSS II-A1遺伝子領域の位置794よりも下流にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせ、及び
(iii)その3'末端が配列番号1のwSS II-A1遺伝子領域の位置506よりも上流にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号1のwSS IIa-A1遺伝子領域の位置506よりも上流に欠失部分506〜794を跨ぐ様にしてハイブリダイズするプライマーとの組み合わせが挙げられる。
さらに上記(i)、(ii)、(iii)のプライマーはwSS II-A1遺伝子領域を特異的に検出できるように設計することが望ましい。具体的には、他のゲノム由来のwSS II遺伝子領域(wSS II-B1、wSS II-D1)と完全マッチしない領域に設計したプライマーである。
Any primer can be used as the primer used in PCR as long as it can detect the mutation of the gene sequences (1) to (3).
As a primer which can detect the variation | mutation of the gene sequence of (1), for example,
(I) a primer whose 3 ′ end hybridizes upstream of position 506 of the wSS II-A1 gene region of SEQ ID NO: 1 and a 5 ′ end thereof from position 794 of the wSS II-A1 gene region of SEQ ID NO: 1 In combination with a primer that hybridizes downstream,
(Ii) a primer that hybridizes so that the 3 ′ end of the wSS II-A1 gene region of SEQ ID NO: 1 is downstream of the position 794 of the wSS II-A1 gene region and spans the deletions 506 to 794; In combination with a primer that hybridizes downstream from position 794 of the SS II-A1 gene region, and (iii) its 3 ′ end hybridizes upstream from position 506 of the wSS II-A1 gene region of SEQ ID NO: 1 And a primer that hybridizes so that its 5 ′ end straddles the deletions 506 to 794 upstream of position 506 of the wSS IIa-A1 gene region of SEQ ID NO: 1.
Furthermore, the primers (i), (ii), and (iii) are preferably designed so that the wSS II-A1 gene region can be specifically detected. Specifically, it is a primer designed in a region that does not completely match a wSS II gene region derived from another genome (wSS II-B1, wSS II-D1).

(2)の遺伝子配列の変異を検出できるプライマーとしては、例えば、
(i)その3'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5900よりも上流にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5901よりも下流にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせ、
(ii)その3'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5900〜5901の間に挿入された塩基にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5901よりも下流にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせ、
(iii)その3'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5900よりも上流にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5900〜5901の間に挿入された塩基にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせ、及び
(iv)その3'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5900〜5901の間に挿入された塩基にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号2のwSS II-B1遺伝子領域の位置5900〜5901の間に挿入された塩基にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせが挙げられる。
さらに上記(i)、(ii)、(iii)、(iv)のプライマーはSS II-B1遺伝子領域を特異的に検出できるように設計することが望ましい。具体的には、他のゲノム由来のSS II遺伝子領域(wSS II-A1、wSS II-D1)と完全マッチしない領域に設計したプライマーである。
As a primer which can detect the variation | mutation of the gene sequence of (2), for example,
(I) a primer whose 3 ′ end hybridizes upstream from position 5900 of the wSS II-B1 gene region of SEQ ID NO: 2 and a 5 ′ end thereof from position 5901 of the wSS II-B1 gene region of SEQ ID NO: 2 In combination with a primer that hybridizes downstream,
(Ii) a primer which hybridizes to a base whose 3 ′ end is inserted between positions 5900 to 5901 of the wSS II-B1 gene region of SEQ ID NO: 2 and wSS II-B1 whose 5 ′ end is SEQ ID NO: 2 A combination with a primer that hybridizes downstream from the position 5901 of the gene region,
(Iii) a primer whose 3 'end is hybridized upstream of position 5900 of the wSS II-B1 gene region of SEQ ID NO: 2 and a position 5900 to 5' end of the wSS II-B1 gene region of SEQ ID NO: 2 A combination with a primer that hybridizes to the base inserted between 5901, and (iv) its 3 ′ end hybridizes to the base inserted between positions 5900-5901 of the wSS II-B1 gene region of SEQ ID NO: 2. A combination of a primer that sows and a primer that hybridizes to a base whose 5 ′ end is inserted between positions 5900 to 5901 of the wSS II-B1 gene region of SEQ ID NO: 2 can be mentioned.
Furthermore, the primers (i), (ii), (iii), and (iv) are preferably designed so that the SS II-B1 gene region can be specifically detected. Specifically, it is a primer designed in a region that does not perfectly match other SSII gene regions (wSS II-A1, wSS II-D1) derived from other genomes.

(3)の遺伝子配列の変異を検出できるプライマーとしては、例えば、
(i)その3'末端が配列番号3のwSS II-D1遺伝子領域の位置2355よりも上流にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号3のwSS IIa-D1遺伝子領域の位置2417よりも下流にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせ、
(ii)その3'末端が配列番号3のwSS II-D1遺伝子領域の位置2417よりも下流に欠失部分2355〜2417を跨ぐ様にしてハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号3のwSS II-D1遺伝子領域の位置2417よりも下流にハイブリダイズするプライマーとの組み合わせ、及び
(iii)その3'末端が配列番号3のwSS II-D1遺伝子領域の位置2355よりも上流にハイブリダイズするプライマーと、その5'末端が配列番号3のwSS II-D1遺伝子領域の位置2355よりも上流に欠失部分2355〜2417を跨ぐ様にしてハイブリダイズするプライマーとの組み合わせが挙げられる。
さらに上記(i)、(ii)、(iii)のプライマーはwSS II-D1遺伝子領域を特異的に検出できるように設計することが望ましい。具体的には、他のゲノム由来のwSS II遺伝子領域(wSS II-A1、wSS II-B1)と完全マッチしない領域に設計したプライマーである。
As a primer capable of detecting a mutation in the gene sequence of (3), for example,
(I) a primer whose 3 ′ end hybridizes upstream from position 2355 of the wSS II-D1 gene region of SEQ ID NO: 3 and a 5 ′ end thereof from position 2417 of the wSS IIa-D1 gene region of SEQ ID NO: 3 In combination with a primer that hybridizes downstream,
(Ii) a primer that hybridizes in such a manner that its 3 ′ end straddles the deleted portion 2355 to 2417 downstream of position 2417 of the wSS II-D1 gene region of SEQ ID NO: 3, and its 5 ′ end is SEQ ID NO: 3 A combination with a primer that hybridizes downstream from position 2417 of the wSS II-D1 gene region, and (iii) its 3 ′ end hybridizes upstream from position 2355 of the wSS II-D1 gene region of SEQ ID NO: 3 And a primer that hybridizes so that the 5 ′ end straddles the deletion portions 2355 to 2417 upstream of the position 2355 of the wSS II-D1 gene region of SEQ ID NO: 3.
Furthermore, the primers (i), (ii), and (iii) are preferably designed so that the wSS II-D1 gene region can be specifically detected. Specifically, it is a primer designed in a region that does not completely match a wSS II gene region (wSS II-A1, wSS II-B1) derived from another genome.

具体的には、(d)配列番号4から6のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号7又は8のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、(e)配列番号9又は10のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号11又は12のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、又は(f)配列番号13又は14のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号15のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせが挙げられる。本発明の方法で使用するプライマーとしては、上記プライマーの少なくとも1つの組み合わせを含むものが好ましい。   Specifically, (d) a combination of a primer containing the sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 4 to 6 and a primer containing the sequence set forth in any one of SEQ ID NO: 7 or 8, (e A combination of a primer comprising the sequence described in any one of SEQ ID NO: 9 or 10 and a primer comprising a sequence described in any one of SEQ ID NO: 11 or 12, or (f) a SEQ ID NO: 13 or 14 And a combination of a primer containing the sequence described in any one of the above and a primer containing the sequence described in any one of SEQ ID NO: 15. As the primer used in the method of the present invention, a primer containing at least one combination of the above primers is preferable.

本発明の検出方法で検出されるwSS II遺伝子変異コムギは、配列番号1のwSS II-A1遺伝子において、少なくとも位置506〜794の塩基が欠失及び/又は置換したwSS II-A1遺伝子変異体、配列番号2のwSS II-B1遺伝子において、少なくとも位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基が挿入したwSS II-B1遺伝子変異体、及び配列番号3のwSS II-D1遺伝子において、少なくとも位置2355〜2417の塩基が欠失したwSS II-D1遺伝子変異体の少なくとも1つを含む。
wSS II-A1遺伝子変異体の例としては、配列番号16に記載の配列で表されるDNA配列又は配列番号16に記載の配列とホモロジーが90%以上であるDNA配列を含むwSS II-A1遺伝子変異体が挙げられる。
wSS II-B1遺伝子変異体の例としては、配列番号17に記載の配列で表されるwSS II-B1遺伝子変異体又は配列番号17に記載の配列とホモロジーが90%以上であるwSS II-B1遺伝子変異体が挙げられる。
wSS II-D1遺伝子変異体の例としては、配列番号18に記載の配列で表されるwSS II-D1遺伝子変異体又は配列番号18に記載の配列とホモロジーが90%以上であるwSS II-D1遺伝子変異体が挙げられる。
また、コムギが有する上記遺伝子変異体の組み合わせにより、前記コムギのwSS II遺伝子タイプを分類することができる。これにより多様なデンプン特性を有するコムギを作出することができる。
従って、本発明のwSS II遺伝子タイプの分類方法は、(1)配列番号1のDNA配列の位置506〜794の塩基の欠失及び/又は置換、(2)配列番号2のDNA配列の位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基の挿入、及び(3)配列番号3のDNA配列の位置2355〜2417の塩基の欠失のすべての変異を検出することによって行われる。
The wSS II gene mutant wheat detected by the detection method of the present invention is a wSS II-A1 gene mutant in which at least nucleotides at positions 506 to 794 are deleted and / or substituted in the wSS II-A1 gene of SEQ ID NO: 1. In the wSS II-B1 gene of SEQ ID NO: 2, at least a position in the wSS II-B1 gene variant in which one or more bases are inserted at least between positions 5900-5901 and the wSS II-D1 gene of SEQ ID NO: 3 It includes at least one of the wSS II-D1 gene variants from which 2355 to 2417 bases have been deleted.
Examples of the wSS II-A1 gene variant include a wSS II-A1 gene comprising a DNA sequence represented by the sequence described in SEQ ID NO: 16 or a DNA sequence having a homology of 90% or more with the sequence described in SEQ ID NO: 16 Mutants are mentioned.
Examples of the wSS II-B1 gene variant include wSS II-B1 gene variant represented by the sequence shown in SEQ ID NO: 17 or wSS II-B1 having a homology with the sequence shown in SEQ ID NO: 17 of 90% or more. A genetic variant is mentioned.
Examples of the wSS II-D1 gene variant include the wSS II-D1 gene variant represented by the sequence set forth in SEQ ID NO: 18 or the wSS II-D1 sequence having a homology of 90% or more with the sequence set forth in SEQ ID NO: 18. A genetic variant is mentioned.
In addition, the wSS II gene type of the wheat can be classified according to the combination of the above-described gene variants possessed by the wheat. This makes it possible to produce wheat with various starch properties.
Accordingly, the classification method of the wSS II genotype of the present invention comprises (1) deletion and / or substitution of bases at positions 506 to 794 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 1, and (2) position 5900 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 2. By detecting all mutations of insertion of one or more bases between ˜59001 and (3) deletion of bases at positions 2355-2417 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 3.

測定対象物は限定されないが、本発明方法は、一粒系コムギ、二粒系コムギ、普通コムギ、チモフェービ系コムギの測定に用いれば高い再現性で検出できる。
DNAは熱に安定であり加工食品中でも微量で検出できる。また、食品の原料段階から加工段階のいかなる段階でも用いることができるので、原料のみならず、食品類の製造工程の各段階でも本発明の方法でSS II遺伝子変異体小麦が検出できる。
Although the measurement object is not limited, the method of the present invention can be detected with high reproducibility when used for the measurement of single-grain wheat, double-grain wheat, ordinary wheat, and timofebie wheat.
DNA is stable to heat and can be detected in trace amounts in processed foods. Moreover, since it can be used at any stage from the raw material stage to the processing stage of food, SSII gene mutant wheat can be detected by the method of the present invention not only at the raw material stage but also at each stage of the food production process.

1.wSS II遺伝子変異体コムギ作出のためのマーカーの評価
(A)サンプル
サンプル1:Chinese Spring(野生型品種)
サンプル2:N7AT7D(Chinese Springの7A染色体を7D染色体に置き換えたものであり、7番染色体に関してゲノム構成はB、D、Dとなる。)
サンプル3:N7BT7D(Chinese Springの7B染色体を7D染色体に置き換えたものであり、7番染色体に関してゲノム構成はA、D、Dとなる。)
サンプル4:N7DT7B(Chinese Springの7D染色体を7B染色体に置き換えたものであり、7番染色体に関してゲノム構成はA、B、Bとなる。)
サンプル5:文献(M.Yamamori, S.Fujita, K.Hayakawa, J.Matsuki, T.Yasui(2000)Theor. Appl. Genet 101:21-29)に記載された方法を参考にして作出したwSS II遺伝子変異コムギ(wSS II遺伝子はA、B、D全て変異型)。
上記サンプルの種子を発芽させ、幼葉からゲノムDNAを下記の通り抽出してPCRに供した。
1. Evaluation of markers for production of wSS II gene mutant wheat (A) Sample sample 1: Chinese Spring (wild type variety)
Sample 2: N7AT7D (Chinese Spring's 7A chromosome is replaced with 7D chromosome, and the genomic organization is B, D, D for chromosome 7.)
Sample 3: N7BT7D (Chinese Spring's 7B chromosome is replaced with 7D chromosome. Genome organization is A, D, and D for chromosome 7.)
Sample 4: N7DT7B (Chinese Spring's 7D chromosome is replaced with 7B chromosome. Genome composition is A, B, B for chromosome 7.)
Sample 5: wSS produced with reference to the method described in the literature (M. Yamamori, S. Fujita, K. Hayakawa, J. Matsuki, T. Yasui (2000) Theor. Appl. Genet 101: 21-29) II gene mutant wheat (wSS II gene is A, B, D all variants).
The seed of the above sample was germinated, genomic DNA was extracted from young leaves as follows, and subjected to PCR.

(B)抽出方法
幼葉からのゲノムDNAの抽出はキアゲン社製DNeasy plant miniキットを用いて行った。操作はマニュアルに従った。発芽した種子の幼葉を100 mgとり、液体窒素中でパウダー状になるまですりつぶした。すりつぶしたサンプルを1.5 ml容チューブに移し、その後キットに添付のバッファーAP1とRNase solutionを加えて65度で10分間加熱した。次にバッファーAP2を加えて氷上で5分間放置した後、析出した沈殿物を遠心操作により取り除いた。上澄み液にバッファーAP3を加えて混合した後、全量をmini spin columnに供し、遠心操作を行いDNAをメンブランに吸着させた。バッファーAWによる洗浄を2回行った後、バッファーAEを加えて5分間放置し、遠心によりDNA溶液を回収した。
(B) Extraction method Genomic DNA was extracted from young leaves using a DNeasy plant mini kit manufactured by Qiagen. The operation followed the manual. 100 mg of germinated seed young leaves were ground in liquid nitrogen until powdered. The ground sample was transferred to a 1.5 ml tube, and then buffer AP1 and RNase solution attached to the kit were added and heated at 65 ° C. for 10 minutes. Next, buffer AP2 was added and allowed to stand on ice for 5 minutes, and then the deposited precipitate was removed by centrifugation. After adding buffer AP3 to the supernatant and mixing, the entire amount was applied to a mini spin column, and centrifuged to adsorb the DNA to the membrane. After washing with buffer AW twice, buffer AE was added and allowed to stand for 5 minutes, and the DNA solution was collected by centrifugation.

(C)コムギのwSS II-A1遺伝子変異体の検出
PCR反応液は以下のように調整した。反応にはLA Taq(TaKaRa社)を用いた。プライマーはFASMAC社製のものを用いた。

Figure 2005333832
(C) Detection of wheat wSS II-A1 gene mutant A PCR reaction solution was prepared as follows. LA Taq (TaKaRa) was used for the reaction. A primer manufactured by FASMAC was used.
Figure 2005333832

PCR増幅装置にはGeneAmp PCR System 9700(アプライドバイオシステムズ社)を用い、反応条件は次のように設定した。

Figure 2005333832

PCR増幅反応液は3%アガロースゲルによる電気泳動に供した後、エチジウムブロマイド染色を行い、各プライマーによる至適サイズのDNA増幅バンドを確認することによってサンプル中の野生型及び変異型遺伝子の有無を判定した。 GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems) was used as the PCR amplification apparatus, and the reaction conditions were set as follows.
Figure 2005333832

After subjecting the PCR amplification reaction solution to electrophoresis on a 3% agarose gel, ethidium bromide staining is performed, and the presence or absence of wild-type and mutant-type genes in the sample is confirmed by confirming DNA amplification bands of optimal size with each primer. Judged.

下記の3組のプライマーセットを用いて、上記の条件で各サンプルのPCRを行い得られたPCR断片が野生型か変異型かを決定した。結果を図1〜3に示す。

Figure 2005333832
The following three primer sets were used to determine whether the PCR fragment obtained by PCR of each sample under the above conditions was a wild type or a mutant type. The results are shown in FIGS.
Figure 2005333832

サンプル1、3及び4はAゲノム由来の野生型wSS II-A1遺伝子を持っているため、バンドは野生型の位置に出現した。しかし、サンプル2は、7A染色体が7D染色体に置き換わっており、Aゲノム由来のwSS II遺伝子を持たないため、バンドは出現しなかった。サンプル5のバンドは、変異型の位置に出現した。以上のことから、使用しているプライマーセットはAゲノムのwSS II-A1遺伝子を特異的に増幅しており、野生型と変異型の違いを見分けることができた。   Since samples 1, 3 and 4 have the wild-type wSS II-A1 gene derived from the A genome, the band appeared at the wild-type position. However, in sample 2, the 7A chromosome was replaced with the 7D chromosome, and no wSS II gene derived from the A genome was present, so no band appeared. The band of sample 5 appeared at the position of the mutant type. Based on the above, the primer set used specifically amplified the wSS II-A1 gene in the A genome, and was able to distinguish between the wild type and the mutant type.

(D)コムギのwSS II-B1遺伝子変異体の検出
PCR反応液は以下のように調整した。反応にはLA Taq(TaKaRa社)を用いた。プライマーはFASMAC社製のものを用いた。

Figure 2005333832
(D) Detection of wSS II-B1 gene mutant in wheat
The PCR reaction solution was prepared as follows. LA Taq (TaKaRa) was used for the reaction. A primer manufactured by FASMAC was used.
Figure 2005333832

PCR増幅装置にはGeneAmp PCR System 9700(アプライドバイオシステムズ社)を用い、反応条件は次のように設定した。
プライマーセットIV及びVについて






Figure 2005333832
プライマーセットVIについて
Figure 2005333832

PCR増幅反応液は3%アガロースゲルによる電気泳動に供した後、エチジウムブロマイド染色を行い、各プライマーによる至適サイズのDNA増幅バンドを確認することによってサンプル中の野生型及び変異型遺伝子の有無を判定した。 GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems) was used as the PCR amplification apparatus, and the reaction conditions were set as follows.
About primer sets IV and V






Figure 2005333832
About Primer Set VI
Figure 2005333832

After subjecting the PCR amplification reaction solution to electrophoresis on a 3% agarose gel, ethidium bromide staining is performed, and the presence or absence of wild-type and mutant-type genes in the sample is confirmed by confirming DNA amplification bands of optimal size with each primer. Judged.

下記の3組のプライマーセットを用いて、上記の条件で各サンプルのPCRを行い得られたPCR断片が野生型か変異型かを電気泳動により決定した。結果を図4〜6に示す。

Figure 2005333832
Using the following three primer sets, it was determined by electrophoresis whether the PCR fragment obtained by PCR of each sample under the above conditions was a wild type or a mutant type. The results are shown in FIGS.
Figure 2005333832

サンプル1、2及び4はBゲノム由来の野生型wSS II-B1遺伝子を持っているため、バンドは野生型の位置に出現した。しかし、サンプル3は、7B染色体が7D染色体に置き換わっており、Bゲノム由来のwSS II-B1遺伝子を持たないため、バンドは出現しなかった。サンプル5のバンドは、変異型の位置に出現した。以上のことから、使用しているプライマーセットはBゲノムのwSS II-B1遺伝子を特異的に増幅していることがわかる。   Since samples 1, 2 and 4 have the wild-type wSS II-B1 gene derived from the B genome, the band appeared at the wild-type position. However, in sample 3, the 7B chromosome was replaced with the 7D chromosome, and no band appeared because it did not have the wSS II-B1 gene derived from the B genome. The band of sample 5 appeared at the position of the mutant type. From the above, it can be seen that the primer set used specifically amplifies the B genome wSS II-B1 gene.

(E)コムギのwSS II-D1遺伝子変異体の検出
PCR反応液は以下のように調整した。反応にはLA Taq(TaKaRa社)を用いた。プライマーはFASMAC社製のものを用いた。

Figure 2005333832
(E) Detection of wSS II-D1 gene mutant in wheat
The PCR reaction solution was prepared as follows. LA Taq (TaKaRa) was used for the reaction. A primer manufactured by FASMAC was used.
Figure 2005333832

PCR増幅装置にはGeneAmp PCR System 9700(アプライドバイオシステムズ社)を用い、反応条件は次のように設定した。

Figure 2005333832

PCR増幅反応液は3%アガロースゲルによる電気泳動に供した後、エチジウムブロマイド染色を行い、各プライマーによる至適サイズのDNA増幅バンドを確認することによってサンプル中の野生型及び変異型遺伝子の有無を判定した。 GeneAmp PCR System 9700 (Applied Biosystems) was used as the PCR amplification apparatus, and the reaction conditions were set as follows.
Figure 2005333832

After subjecting the PCR amplification reaction solution to electrophoresis on a 3% agarose gel, ethidium bromide staining is performed, and the presence or absence of wild-type and mutant-type genes in the sample is confirmed by confirming DNA amplification bands of optimal size with each primer. Judged.

下記の3組のプライマーセットを用いて、上記の条件で各サンプルのPCRを行い得られたPCR断片が野生型か変異型かを電気泳動により決定した。結果を図7及び8に示す。

Figure 2005333832
Using the following three primer sets, it was determined by electrophoresis whether the PCR fragment obtained by PCR of each sample under the above conditions was a wild type or a mutant type. The results are shown in FIGS.
Figure 2005333832

サンプル1〜3は野生型のDゲノム由来のSS IIa遺伝子を持っているため、バンドは野生型の位置に出現した。しかし、サンプル4は、7D染色体が7B染色体に置き換わっているためDゲノム由来のwSS II-D1遺伝子を持たないため、バンドは出現しなかった。サンプル5のバンドは、変異型の位置に出現した。以上のことから、使用しているプライマーセットはDゲノムのwSS II-D1遺伝子を特異的に増幅していることがわかる。   Since samples 1 to 3 have the SS IIa gene derived from the wild-type D genome, the band appeared at the wild-type position. However, in sample 4, since the 7D chromosome was replaced with the 7B chromosome, and no wSS II-D1 gene derived from the D genome was present, no band appeared. The band of sample 5 appeared at the position of the mutant type. From the above, it can be seen that the primer set used specifically amplifies the wSS II-D1 gene of the D genome.

電気泳動によって得られた、プライマーセットIによるAゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is an electrophoretic diagram of the amplification product derived from A genome by primer set I obtained by electrophoresis. 電気泳動によって得られた、プライマーセットIIによるAゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is an electrophoretic diagram of the amplification product derived from A genome by primer set II obtained by electrophoresis. 電気泳動によって得られた、プライマーセットIIIによるAゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is an electrophoretic diagram of the amplification product derived from A genome by primer set III obtained by electrophoresis. 電気泳動によって得られた、プライマーセットIVによるBゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is an electrophoretic diagram of the amplification product derived from B genome by primer set IV obtained by electrophoresis. 電気泳動によって得られた、プライマーセットVによるBゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is an electrophoretic diagram of the amplification product derived from B genome by primer set V obtained by electrophoresis. 電気泳動によって得られた、プライマーセットVIによるBゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is an electrophoretic diagram of the amplification product derived from B genome by primer set VI obtained by electrophoresis. 電気泳動によって得られた、プライマーセットVIIによるDゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is the electrophoretic diagram of the amplification product derived from D genome by the primer set VII obtained by electrophoresis. 電気泳動によって得られた、プライマーセットVIIIによるDゲノム由来の増幅産物の電気泳動図である。It is the electrophoretic diagram of the amplification product derived from D genome by primer set VIII obtained by electrophoresis.

Claims (18)

以下の(1)から(3)のコムギWheat Starch Synthase II(wSS II)遺伝子のDNA配列上に生じた変異の1つ以上を検出することによるwSS II遺伝子変異コムギの検出方法:
(1)配列番号1のDNA配列の位置506〜794の塩基の欠失及び/又は置換、
(2)配列番号2のDNA配列の位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基の挿入、又は
(3)配列番号3のDNA配列の位置2355〜2417の塩基の欠失。
A method for detecting a wSS II gene mutant wheat by detecting one or more of the mutations generated on the DNA sequence of the wheat wheat starch synthase II (wSS II) gene of the following (1) to (3):
(1) deletion and / or substitution of bases at positions 506 to 794 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 1,
(2) insertion of one or more bases between positions 5900-5901 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 2, or (3) deletion of bases at positions 2355-2417 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 3.
前記コムギwSS II遺伝子のDNA配列上に生じた変異の1つ以上を検出する方法がPCRである、請求項1記載の方法。   The method according to claim 1, wherein the method for detecting one or more mutations generated on the DNA sequence of the wheat wSS II gene is PCR. PCRで使用する試薬が以下のプライマーの少なくとも1つを含む、請求項2記載の方法:
(a)変異(1)を検出するためにデザインされたプライマー、
(b)変異(2)を検出するためにデザインされたプライマー、又は
(c)変異(3)を検出するためにデザインされたプライマー。
The method of claim 2, wherein the reagent used in the PCR comprises at least one of the following primers:
(A) a primer designed to detect mutation (1),
(B) Primer designed to detect mutation (2), or (c) Primer designed to detect mutation (3).
PCRで使用する試薬が以下のプライマーの組み合わせの少なくとも1つを含む、請求項3記載の方法:
(d)配列番号4から6のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号7又は8のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、
(e)配列番号9又は10のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号11又は12のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、又は
(f)配列番号13又は14のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号15のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ。
The method according to claim 3, wherein the reagent used in PCR comprises at least one of the following primer combinations:
(D) a combination of a primer comprising the sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 4 to 6 and a primer comprising the sequence set forth in any one of SEQ ID NO: 7 or 8,
(E) A combination of a primer comprising the sequence described in any one of SEQ ID NO: 9 or 10 and a primer comprising the sequence described in any one of SEQ ID NO: 11 or 12, or (f) SEQ ID NO: 13 Or a combination of a primer comprising the sequence according to any one of 14 and a primer comprising the sequence according to any one of SEQ ID NO: 15.
以下のプライマーの組み合わせの少なくとも1つを含むwSS II遺伝子変異コムギの検出用PCR試薬:
(d)配列番号4から6のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号7又は8のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、
(e)配列番号9又は10のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号11又は12のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、又は
(f)配列番号13又は14のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号15のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ。
PCR reagents for detection of wSS II gene mutant wheat containing at least one of the following primer combinations:
(D) a combination of a primer comprising the sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 4 to 6 and a primer comprising the sequence set forth in any one of SEQ ID NO: 7 or 8,
(E) A combination of a primer comprising the sequence described in any one of SEQ ID NO: 9 or 10 and a primer comprising the sequence described in any one of SEQ ID NO: 11 or 12, or (f) SEQ ID NO: 13 Or a combination of a primer comprising the sequence according to any one of 14 and a primer comprising the sequence according to any one of SEQ ID NO: 15.
以下の(1)から(3)のコムギwSS II遺伝子のDNA配列上に生じた変異のすべてを検出することができる方法によるコムギのwSS II遺伝子タイプの分類方法:
(1)配列番号1のDNA配列の位置506〜794の塩基の欠失及び/又は置換、
(2)配列番号2のDNA配列の位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基の挿入、及び
(3)配列番号3のDNA配列の位置2355〜2417の塩基の欠失。
The method for classifying wheat wSS II gene types by the method that can detect all of the mutations generated on the DNA sequence of the wheat wSS II gene of the following (1) to (3):
(1) deletion and / or substitution of bases at positions 506 to 794 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 1,
(2) insertion of one or more bases between positions 5900-5901 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 2, and (3) deletion of bases at positions 2355-2417 of the DNA sequence of SEQ ID NO: 3.
前記コムギゲノムDNA配列に生じた変異の1つ以上を検出する方法がPCRである、請求項6記載の方法。   7. The method of claim 6, wherein the method of detecting one or more mutations that occur in the wheat genomic DNA sequence is PCR. PCRで使用する試薬が以下のプライマーの少なくとも1つを含む、請求項7記載の方法:
(a)変異(1)を検出するためにデザインされたプライマー、
(b)変異(2)を検出するためにデザインされたプライマー、又は
(c)変異(3)を検出するためにデザインされたプライマー。
8. The method of claim 7, wherein the reagent used in PCR comprises at least one of the following primers:
(A) a primer designed to detect mutation (1),
(B) Primer designed to detect mutation (2), or (c) Primer designed to detect mutation (3).
PCRで使用する試薬が以下のプライマーの組み合わせの少なくとも1つを含む、請求項8記載の方法:
(d)配列番号4から6のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号7又は8のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、
(e)配列番号9又は10のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号11又は12のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ、又は
(f)配列番号13又は14のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーと、配列番号15のいずれか1つに記載の配列を含むプライマーとの組み合わせ。
9. The method of claim 8, wherein the reagent used in PCR comprises at least one of the following primer combinations:
(D) a combination of a primer comprising the sequence set forth in any one of SEQ ID NOs: 4 to 6 and a primer comprising the sequence set forth in any one of SEQ ID NO: 7 or 8,
(E) A combination of a primer comprising the sequence described in any one of SEQ ID NO: 9 or 10 and a primer comprising the sequence described in any one of SEQ ID NO: 11 or 12, or (f) SEQ ID NO: 13 Or a combination of a primer comprising the sequence according to any one of 14 and a primer comprising the sequence according to any one of SEQ ID NO: 15.
配列番号1のwSS II-A1遺伝子において、少なくとも位置506〜794の塩基が欠失及び/又は置換したwSS II-A1遺伝子変異体。   A wSS II-A1 gene variant in which at least nucleotides at positions 506 to 794 are deleted and / or substituted in the wSS II-A1 gene of SEQ ID NO: 1. 配列番号16に記載の配列で表されるDNA配列を含む請求項10記載のwSS II-A1遺伝子変異体。   The wSS II-A1 gene variant according to claim 10, comprising a DNA sequence represented by the sequence of SEQ ID NO: 16. 配列番号16に記載の配列とホモロジーが90%以上であるDNA配列を含む請求項10記載のwSS II-A1遺伝子変異体。   The wSS II-A1 gene variant according to claim 10, comprising a DNA sequence having a homology of 90% or more with the sequence of SEQ ID NO: 16. 配列番号2のwSS II-B1遺伝子において、少なくとも位置5900〜5901の間への1つ以上の塩基が挿入したwSS II-B1遺伝子変異体。   A wSS II-B1 gene variant in which one or more bases at least between positions 5900-5901 are inserted in the wSS II-B1 gene of SEQ ID NO: 2. 配列番号17に記載の配列で表される請求項13記載のwSS II-B1遺伝子変異体。   The wSS II-B1 gene variant according to claim 13, represented by the sequence set forth in SEQ ID NO: 17. 配列番号17に記載の配列とホモロジーが90%以上である請求項13記載のwSS II-B1遺伝子変異体。   The wSS II-B1 gene variant according to claim 13, which has a homology with the sequence shown in SEQ ID NO: 17 of 90% or more. 配列番号3のwSS II-D1遺伝子において、少なくとも位置2355〜2417の塩基が欠失したwSS II-D1遺伝子変異体。   A wSS II-D1 gene variant in which at least nucleotides at positions 2355 to 2417 are deleted from the wSS II-D1 gene of SEQ ID NO: 3. 配列番号18に記載の配列で表される請求項16記載のwSS II-D1遺伝子変異体。   The wSS II-D1 gene variant according to claim 16, which is represented by the sequence shown in SEQ ID NO: 18. 配列番号18に記載の配列とホモロジーが90%以上である請求項16記載のwSS II-D1遺伝子変異体。   The wSS II-D1 gene variant according to claim 16, which has a homology of 90% or more with the sequence shown in SEQ ID NO: 18.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008053964A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-08 National Agriculture And Food Research Organization Cereal flour composition containing sweet wheat-derived flour and food using the same
WO2008053963A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-08 National Agriculture And Food Research Organization Cereal flour composition containing low-temperature gelatinizing wheat-derived flour and food using the same
JP2009005588A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Nippon Flour Mills Co Ltd Method for detecting wheat utilizing pcr method and primer pair, and nucleic acid probe used therein
JP2011125309A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 National Agriculture & Food Research Organization Method for qualitative and quantitative detection of common wheat

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003000260A (en) * 2001-06-19 2003-01-07 Honda Motor Co Ltd sd1 GENE INVOLVED IN SEMIDWARFING OF PLANT AND UTILIZATION THEREOF
JP2003245022A (en) * 2002-02-22 2003-09-02 Tottori Prefecture Method for selecting self-compatible individual in pear by gene diagnosis
JP2003284598A (en) * 2002-03-29 2003-10-07 Nisshin Seifun Group Inc Method for detection of partially glutinous wheat

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003000260A (en) * 2001-06-19 2003-01-07 Honda Motor Co Ltd sd1 GENE INVOLVED IN SEMIDWARFING OF PLANT AND UTILIZATION THEREOF
JP2003245022A (en) * 2002-02-22 2003-09-02 Tottori Prefecture Method for selecting self-compatible individual in pear by gene diagnosis
JP2003284598A (en) * 2002-03-29 2003-10-07 Nisshin Seifun Group Inc Method for detection of partially glutinous wheat

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008053964A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-08 National Agriculture And Food Research Organization Cereal flour composition containing sweet wheat-derived flour and food using the same
WO2008053963A1 (en) * 2006-11-01 2008-05-08 National Agriculture And Food Research Organization Cereal flour composition containing low-temperature gelatinizing wheat-derived flour and food using the same
US8524310B2 (en) 2006-11-01 2013-09-03 National Agriculture And Food Research Organization Cereal flour composition containing wheat flour from low-temperature gelatinized wheat and food product using the same
US8529980B2 (en) 2006-11-01 2013-09-10 National Agriculture And Food Research Organization Cereal flour composition containing wheat flour from sweet wheat and food product using the same
JP2009005588A (en) * 2007-06-26 2009-01-15 Nippon Flour Mills Co Ltd Method for detecting wheat utilizing pcr method and primer pair, and nucleic acid probe used therein
JP2011125309A (en) * 2009-12-21 2011-06-30 National Agriculture & Food Research Organization Method for qualitative and quantitative detection of common wheat
WO2011078093A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-30 独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構 Method for qualitative and quantitative detection of common wheat
US8865433B2 (en) 2009-12-21 2014-10-21 Nippon Flour Mills Co., Ltd Method for qualitative and quantitative detection of common wheat

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