JP2012019742A - Rice mutant, method for producing starch, starch and method for producing rice mutant - Google Patents

Rice mutant, method for producing starch, starch and method for producing rice mutant Download PDF

Info

Publication number
JP2012019742A
JP2012019742A JP2010160660A JP2010160660A JP2012019742A JP 2012019742 A JP2012019742 A JP 2012019742A JP 2010160660 A JP2010160660 A JP 2010160660A JP 2010160660 A JP2010160660 A JP 2010160660A JP 2012019742 A JP2012019742 A JP 2012019742A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
starch
rice
mutant
ssiiia
beiib
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2010160660A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5750635B2 (en
Inventor
Naoko Fujita
直子 藤田
Yuki Asai
裕貴 淺井
Yasunori Nakamura
保典 中村
徹 ▲高▼橋
Toru Takahashi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Akita Prefecture
Akita Prefectural University
Original Assignee
Akita Prefecture
Akita Prefectural University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akita Prefecture, Akita Prefectural University filed Critical Akita Prefecture
Priority to JP2010160660A priority Critical patent/JP5750635B2/en
Publication of JP2012019742A publication Critical patent/JP2012019742A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5750635B2 publication Critical patent/JP5750635B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Grain Derivatives (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new rice mutant in which a rice starch synthase and a rice branching enzyme are mutated.SOLUTION: There is provided a genetically immobilized rice mutant in which the gene loci of rice starch synthase IIIa type (SSIIIa) and rice branching enzyme IIb type (BEIIb) are recessive homozygous. The rice mutant has SSIIIa activity reduced compared with that of wild type rice. The rice mutant keeps ≥80% in seed weight and maintains an agricultural character in comparison with wild type and parent line rice. The starch formed by the rice mutant is a high-amylose starch rarely found in rice and has an amylose ratio of ≥40%.

Description

本発明は、イネ変異体、澱粉の製造方法、澱粉、及びイネ変異体の製造方法に係り、特にイネスターチシンターゼ及びイネ枝作り酵素に変異をもったイネ変異体、澱粉の製造方法、澱粉、及びイネ変異体の製造方法に関する。   The present invention relates to a rice mutant, a method for producing starch, a starch, and a method for producing a rice variant, and in particular, a rice variant having a mutation in rice starch synthase and rice branching enzyme, a method for producing starch, starch, And a method for producing rice mutants.

澱粉は不溶性であり、植物に特有の貯蔵多糖である。また、地球上のほとんどの生物が炭水化物源として、澱粉を利用している。
化学物質としての澱粉は、グルコースのα1,4による直鎖およびα1,6グルコシド結合による枝分かれ構造を含むグルコースポリマーである。
また、澱粉は、主として直鎖からなるアミロースと枝分かれ構造をもつアミロペクチンの高分子の集合体でもある。
Starch is insoluble and is a storage polysaccharide unique to plants. Most organisms on the earth use starch as a carbohydrate source.
Starch as a chemical substance is a glucose polymer containing a linear structure with glucose α1,4 and a branched structure with α1,6 glucoside bonds.
Starch is also an aggregate of amylose mainly composed of straight chain and amylopectin polymer having a branched structure.

澱粉の生合成には、少なくとも4種類の酵素が関与していることが分かっている。この4種類の酵素は、基質供給酵素であるADPグルコースピロホスホリラーゼ(AGPase)、α1,4グルコシド結合を伸長するスターチシンターゼ(SS)、α1,6グルコシド結合からなる枝分かれ構造を形成する枝作り酵素(BE)、アミロペクチンの特徴であるクラスター構造を維持するためにBEが付加した余分な枝分かれ構造をトリミングする枝切り酵素(DBE)である。
しかしながら、澱粉生合成に関与する酵素は、他にもあると考えられている(非特許文献1参照)。
It has been found that at least four different enzymes are involved in starch biosynthesis. These four types of enzymes include ADP glucose pyrophosphorylase (AGPase) which is a substrate supply enzyme, starch synthase (SS) which extends α1,4 glucoside bond, and branching enzyme which forms a branched structure consisting of α1,6 glucoside bond ( BE), a debranching enzyme (DBE) that trims an extra branching structure added by BE to maintain the cluster structure that is characteristic of amylopectin.
However, it is considered that there are other enzymes involved in starch biosynthesis (see Non-Patent Document 1).

このように、植物の澱粉生合成には少なくとも4種類の酵素が関与している。
加えて、高等植物の場合、これらの酵素には多数のアイソザイムが存在し、澱粉生合成に関与している。アイソザイムは、同様の酵素反応を触媒するアミノ酸配列の異なる酵素群のことである。たとえば、イネには、10種類ものSS、3種類ものBE、4種類ものDBEが存在する。
近年、これらのアイソザイムは、組織特異性や、微妙な基質特異性によって、役割分担をしていることが分かってきた。
このようなアイソザイムの働きや役割を解明することは、アイソザイムの機能解明につながる。そして、アイソザイムの機能解明は、植物の澱粉生合成メカニズムの全体像の解明には欠かせない。
このため、従来から各アイソザイムの変異体が開発されてきた。特定のアイソザイムが欠失した変異体の表現型を調べることで、そのアイソザイムの働きや役割を知ることができる。
Thus, at least four types of enzymes are involved in plant starch biosynthesis.
In addition, in higher plants, these enzymes have a number of isozymes and are involved in starch biosynthesis. Isozymes are a group of enzymes with different amino acid sequences that catalyze similar enzyme reactions. For example, there are 10 types of SS, 3 types of BE, and 4 types of DBE in rice.
In recent years, it has been found that these isozymes share roles depending on tissue specificity and subtle substrate specificity.
Elucidating the functions and roles of such isozymes leads to elucidation of the functions of isozymes. And elucidation of the function of isozymes is indispensable for elucidating the whole picture of the plant starch biosynthesis mechanism.
For this reason, mutants of each isozyme have been conventionally developed. By examining the phenotype of a mutant lacking a specific isozyme, it is possible to know the function and role of that isozyme.

たとえば、各アイソザイムの機能を明確にするために、イネにおいて既に単離され、分析されている変異体には、SSI(非特許文献2、特許文献1)、SSIIa(非特許文献3、特許文献2)、SSIIIa(非特許文献4、特許文献3)、GBSSI(非特許文献5)、BEI(非特許文献6)、BEIIb(非特許文献7、特許文献2)、ISA1(非特許文献8)、PUL(非特許文献9、特許文献4)、PHO(非特許文献10)などがある。
これらの変異体は、胚乳に蓄積する澱粉の構造が野生型とは異なることがある。その構造の違いに伴い、澱粉粒の大きさが異なる等の物性を示すことがある。
For example, in order to clarify the function of each isozyme, mutants that have already been isolated and analyzed in rice include SSI (Non-patent Document 2, Patent Document 1), SSIIa (Non-patent Document 3, Patent Document). 2), SSIIIa (Non-patent document 4, Patent document 3), GBSSI (Non-patent document 5), BEI (Non-patent document 6), BEIIb (Non-patent document 7, Patent document 2), ISA1 (Non-patent document 8) , PUL (Non-Patent Document 9, Patent Document 4), PHO (Non-Patent Document 10), and the like.
These mutants may differ from the wild type in the structure of starch accumulated in the endosperm. Along with the difference in structure, physical properties such as different starch granule sizes may be exhibited.

特開2003−79260号公報JP 2003-79260 A 特許第4358006号Japanese Patent No. 4358006 特開2006−51023号公報JP 2006-51023 A 特開2007−20475号公報JP 2007-20475 A

Y. Nakamura、Towards a better understanding of the metabolic system for amylopectin biosynthesis in plants: rice endosperm as a model tissue.、Plant Cell Physiol.、日本、Japanese Society of Plant Physiology、2002年、43、、p.718−725Y. Nakamura, Towers a letter understand of the metabolomic system for amylectin biosynthesis in plants: rice endosperma asa model tiss. Plant Cell Physiol. , Japan, Society of Plant Physiology, 2002, 43, p. 718-725 N. Fujita他、Function and characterization of starch synthase I using mutants in rice.、Plant Physiol.、アメリカ合衆国、American Society of Plant Biologist, 2006年、140、、p.1070−1084N. Fujita et al., Function and charac- terization of start synthase I using mutants in rice. , Plant Physiol. United States, American Society of Plant Biology, 2006, 140, p. 1070-1084 Y. Nakamura他、Essential amino acids of starch synthase IIa differentiate amylopectin structure and starch quality between japonica and indica rice cultivars. 、Plant Mol Biol.、、、2005年、58、、p.213−227Y. Nakamura et al., Essential amino acids of start synthase IIa differentiated amylectin structure and stark quality between japonica and indicaratica. Plant Mol Biol. 2005, 58, p. 213-227 N. Fujita他、Characterization of SSIIIa−deficient mutants of rice (Oryza sativa L.); the fucntion of SSIIIa and pleiotropic effects by SSIIIa deficiency in the rice endosperm.、Plant Physiol.、アメリカ合衆国、American Society of Plant Biologist、2007年4月、144、4、p.2009−2023N. Fujita et al., Characteristic of SSIIIa-defective mutants of rice (Oryza sativa L.); the function of SSIIIa and pleiotropic effects by SS. , Plant Physiol. , United States, American Society of Plant Biology, April 2007, 144, 4, p. 2009-2023 Y. Sano、Differential regulation of waxy gene expression in rice endosperm.、Theor Appl Genet、、、1984年、68、、p.467−473Y. Sano, Differential regulation of waxy gene expression in rice endosperm. Theor Appl Genet, 1984, 68, p. 467-473 H. Satoh他、Starch−branching enzyme I−deficient mutation specifically affects the structure and properties of starch in rice endosperm.、Plant Physiol.、アメリカ合衆国、American Society of Plant Biologist、2003年、133、、p.1111−1121H. Satoh et al., Star-branching enzyme I-defective mutation specific effects the structure and properties of starfish endosperm. , Plant Physiol. American Society of Plant Biology, United States, 2003, 133, p. 1111-1121 A. Nishi他、Biochemical and genetic analysis of the effects of amylose−extender mutation in rice endosperm.、Plant Physiol.、アメリカ合衆国、American Society of Plant Biologist、2001年、127、、p.459−472A. Nishi et al., Biochemical and genetic analysis of the effects of amylase-extender mutation in rice endosperm. , Plant Physiol. American Society of Plant Biology, 2001, 127, p. 459-472 Y. Nakamura他、Correlation between activities of starch debranching enzyme and α−polyglucan structure in endosperms of sugary−1 mutants of rice.、Plant J.、イギリス、Blackwell、1997年、12、、p.143−153Y. Nakamura et al., Correlation between activities of starting de- veloping enzyme and α-polyglucan structure in endosperms of suger-1 mutants. Plant J .; Blackwell, 1997, 12, p. 143-153 N. Fujita他、Characterization of PUL−deficient mutants of rice (Oryza sativa L.) and the function of PUL on the starch biosynthesis in the rice endosperm.、J Exp Bot.、イギリス、Oxford University Press、2009年3月、60、3、p.1009−1023N. Fujita et al., Characteristic of PUL-defective mutuals of rice (Oryza sativa L.) and the function of PUL on the search biosynthesis. , J Exp Bot. Oxford University Press, UK, March 2009, 60, 3, p. 1009-1023 H. Satoh他、Plastidic α−glucan phosphorylase mutation dramatically affects the synthesis and structure of starch in rice endosperm.、Plant Cell、アメリカ合衆国、American Society of Plant Biologist、2003年、20、、p.1833−1849H. Satoh et al., Plastic α-glucan phosphorous mutational dramatic effects the synthesis of structure in rice endosperm. Plant Cell, United States, American Society of Plant Biology, 2003, 20, p. 1833-1849 T. Hirose他、A comprehensive expression analysis of the starch synthase gene family in rice (Oryza sativa L.).、Planta、、、2004、220、、p.9−16T.A. Hirose et al., A complete expression analysis of the start syngene gene family in rice (Oryza sativa L.). , Planta, 2004, 220, p. 9-16 T. Ohdan他、Expression profiling of genes involved in starch synthesis in sink and source organs of rice.、J Exp Bot.、イギリス、Oxford University Press、2005年12月、56、422、p.3229−3244T.A. Ohdan et al., Expression profiling of genes involved in star synthesis in sink and source organs of rice. , J Exp Bot. , Oxford University Press, UK, December 2005, 56, 422, p. 3229-3244

このように、従来の澱粉生合成に関与する酵素に変異を持つイネ変異体において、それぞれの単一の変異体の効果については、明らかになりつつあった。
しかしながら、複数の変異体を組み合わせた劣性ホモの作成は難しいものの、特に特別な表現型を示すとは考えられていなかった。
このうち、イネスターチシンターゼIIIa型(SSIIIa)及びイネ枝作り酵素IIb型(BEIIb)の組み合わせについても知られていなかった。
Thus, in the rice mutant having a mutation in an enzyme involved in conventional starch biosynthesis, the effects of each single mutant have been clarified.
However, although it was difficult to make recessive homozygous by combining a plurality of mutants, it was not considered to show a special phenotype.
Among these, the combination of rice starch synthase type IIIa (SSIIIa) and rice branching enzyme type IIb (BEIIb) was not known.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消することを課題とする。   This invention is made | formed in view of such a condition, and makes it a subject to eliminate the above-mentioned subject.

本発明のイネ変異体は、イネスターチシンターゼIIIa型(SSIIIa)及びイネ枝作り酵素IIb型(BEIIb)の遺伝子座が劣性ホモであり、遺伝的に固定されていることを特徴とする。
本発明のイネ変異体は、更に、SSIIIa活性及びBEIIb活性が野生型に比べて低下したことを特徴とする。
本発明のイネ変異体は、野生型、SSIIIaの遺伝子座が劣性の親系統、又はBEIIbの遺伝子座が劣性の親系統と比べて、種子重量が8割以上維持され、農業形質が維持されていることを特徴とする。
本発明の澱粉の製造方法は、前記イネ変異体を用いたことを特徴とする。
本発明の澱粉の製造方法は、前記イネ変異体の胚乳を用いたことを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記澱粉の製造方法により製造されたことを特徴とする。
本発明の澱粉は、野生型イネ、SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉とは形状が異なることを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記野生型イネ、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、大きさに差異のある澱粉粒が含まれ、該大きさに差異のある澱粉粒の表面がなめらかであることを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記野生型イネ、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、アミロペクチンの鎖長分布が異なることを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記野生型イネ、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、糊化粘度特性が異なることを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記澱粉は、アミロースの割合が40%以上であることを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記澱粉のアミロペクチンは、B形結晶であることを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記澱粉の糊化粘度パターンが低粘度であることを特徴とする。
本発明の澱粉は、前記澱粉は、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、老化性が高いことを特徴とする。
本発明のイネ変異体の製造方法は、イネスターチシンターゼIIIa型(SSIIIa)変異体とイネ枝作り酵素IIb型(BEIIb)変異体との二重劣性ホモであることを特徴とする。
本発明のイネ変異体は、前記イネ変異体の製造方法により製造することを特徴とする。
The rice mutant of the present invention is characterized in that the locus of rice starch synthase type IIIa (SSIIIa) and rice branching enzyme type IIb (BEIIb) are recessive homozygous and genetically fixed.
The rice mutant of the present invention is further characterized in that SSIIIa activity and BEIIb activity are reduced compared to the wild type.
In the rice mutant of the present invention, the seed weight is maintained at 80% or more, and the agricultural traits are maintained as compared with the parent line of the wild type, the recessive parent line of SSIIIa, or the parental line of BEIIb locus. It is characterized by being.
The method for producing starch according to the present invention is characterized by using the rice mutant.
The starch production method of the present invention is characterized in that the rice mutant endosperm is used.
The starch of the present invention is produced by the above-mentioned starch production method.
The starch of the present invention is characterized in that it has a shape different from that of wild-type rice, parental rice resulting from decreased activity of SSIIIa, or starch produced using parental rice derived from decreased activity of BEIIb. .
The starch of the present invention is different in size compared to the starch produced using the wild-type rice, the parent line rice resulting from the decreased activity of SSIIIa, or the parent line rice resulting from the decreased activity of BEIIb. It is characterized in that the surface of starch granules having a different size is smooth.
The starch of the present invention has a chain length of amylopectin compared to the starch produced using the wild-type rice, the parent line rice resulting from the decreased activity of SSIIIa, or the parent line rice resulting from the decreased activity of BEIIb. The distribution is different.
The starch of the present invention has gelatinized viscosity characteristics as compared with the starch produced using the wild type rice, the parent line rice resulting from the decreased activity of SSIIIa, or the parent line rice resulting from the decreased activity of BEIIb. Are different.
The starch of the present invention is characterized in that the starch has a amylose ratio of 40% or more.
The starch of the present invention is characterized in that the amylopectin of the starch is a B-type crystal.
The starch of the present invention is characterized in that the starch gelatinization viscosity pattern has a low viscosity.
The starch of the present invention is characterized in that the starch has a high aging property compared to the starch produced using the parent line rice resulting from the decreased activity of SSIIIa or the parent line rice resulting from the decreased activity of BEIIb. Features.
The method for producing a rice mutant of the present invention is characterized in that it is a double recessive homology of a rice starch synthase type IIIa (SSIIIa) mutant and a rice branching enzyme type IIb (BEIIb) mutant.
The rice mutant of the present invention is produced by the method for producing a rice mutant.

本発明によれば、SSIIIaとBEIIbの両方の遺伝子座が劣性ホモであることで、SSIIIa単独の変異体、BEIIb単独の変異体、野生型とは形状や性質が違う澱粉を製造できるイネ変異体を提供することができる。   According to the present invention, both SSIIIa and BEIIb loci are recessive homozygous so that SSIIIa-only mutants, BEIIb-only mutants, and rice mutants that can produce starches that differ in shape and properties from the wild type Can be provided.

本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴、金南風)の完熟玄米および切片の形態を示す写真である。It is a photograph which shows the form of the fully-ripened brown rice and section | slice of (DELTA) SSIIIa / (DELTA) BEIIb (# 4019) which concern on embodiment of this invention, those parent variants (e1, EM10), and a wild type (Nippon Hare, Kinnan style). 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)との完熟胚乳のアミロペクチンの鎖長分布(A,Molar %)と、それぞれから野生型(日本晴)のパターンを引いた差分(B,ΔMolar %)を示すグラフである。Chain length distribution (A, Molar%) of amylopectin in mature endosperm with ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) and their parent mutants (e1, EM10) according to an embodiment of the present invention, and wild type (Nipponbare) ) Is a graph showing the difference (B, ΔMolar%) obtained by subtracting the pattern. 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉および精製アミロペクチンのゲル濾過パターンを示すグラフである。It is a graph which shows the gel filtration pattern of (DELTA) SSIIIa / (DELTA) BEIIb (# 4019) which concerns on embodiment of this invention, those parent variant (e1, EM10), a wild type (Nipponbare) starch, and refined amylopectin. 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉粒を走査型電子顕微鏡で観察した写真である。It is the photograph which observed the starch grain of (DELTA) SSIIIa / (DELTA) BEIIb (# 4019) which concerns on embodiment of this invention, those parent variant (e1, EM10), and a wild type (Nipponbare) with the scanning electron microscope. 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉粒のX線回折パターンを示す図である。It is a figure which shows (DELTA) SSIIIa / (DELTA) BEIIb (# 4019) which concerns on embodiment of this invention, those parent variant (e1, EM10), and the X-ray-diffraction pattern of the starch grain of a wild type (Nipponbare). 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉懸濁液の糊化特性パターン(動的粘弾性)を示す図である。FIG. 6 shows gelatinization characteristic patterns (dynamic viscoelasticity) of starch suspensions of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) and their parent mutants (e1, EM10) and wild type (Nihonbare) according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉糊の粘度特性パターンを示す図である。It is a figure which shows the viscosity characteristic pattern of (DELTA) SSIIIa / (DELTA) BEIIb (# 4019) which concerns on embodiment of this invention, those parent variant (e1, EM10), and a wild type (Nipponbare) starch paste. 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉糊の冷却時の貯蔵弾性率を示す図である。It is a figure which shows the storage elastic modulus at the time of cooling of (DELTA) SSIIIa / (DELTA) BEIIb (# 4019) which concerns on embodiment of this invention, those parent variant (e1, EM10), and a wild type (Nipponbare) starch paste. 本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)のNative−PAGE/SS活性染色法およびウエスタンブロッティングによる酵素活性およびタンパク質の欠失の結果を示す図である。ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) and their parent variants (e1, EM10) and wild-type (Nipponbare) Native-PAGE / SS activity staining method and Western blotting of enzyme activity and protein according to the embodiment of the present invention It is a figure which shows the result of deletion.

<実施の形態>
以下で図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
従来、いくつかの澱粉生合成に係るアイソザイムの変異体については、研究が進んでいる。たとえば、SSIIIaの変異体(ΔSSIIIa)と、BEIIbの変異体(ΔBEIIb)においては、既に澱粉の構造、物性が分かってきていた。
しかしながら、SSIIIaの変異体とBEIIbの変異体を組み合わせた二重変異体(ΔSSIIIa/ΔBEIIb)は存在しなかった。この理由として、二重変異体は、通常、2つの変異体の表現型を合わせたものになるだけであり、また作成が難しいため、当業者においては二重変異体を作成するという動機付けがなかったためである。
これに対して、本発明の発明者は、イネの澱粉の代謝系を網羅的に研究し、有益な表現型をもつ二重変異体を探索し、SSIIIaとBEIIbの二重変異体(ΔSSIIIa/ΔBEIIb)には予想できない効果が得られることを見いだした。
本発明の発明者が作出したSSIIIaとBEIIbの二重変異体(ΔSSIIIa/ΔBEIIb)は、両親変異体及び野生型と比べて、以下の特徴があった。
<Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Conventionally, research is progressing on some isozyme mutants related to starch biosynthesis. For example, in the SSIIIa mutant (ΔSSIIIa) and the BEIIb mutant (ΔBEIIb), the structure and physical properties of starch have already been known.
However, there was no double mutant (ΔSSIIIa / ΔBEIIb) combining the SSIIIa mutant and the BEIIb mutant. The reason for this is that the double mutant is usually only a combination of the phenotypes of the two mutants, and is difficult to create, so the skilled person is motivated to create a double mutant. It was because there was not.
In contrast, the inventor of the present invention comprehensively studied the metabolic system of rice starch, searched for double mutants with beneficial phenotypes, and double mutants of SSIIIa and BEIIb (ΔSSIIIa / We have found that ΔBEIIb) has an unexpected effect.
The SSIIIa and BEIIb double mutant (ΔSSIIIa / ΔBEIIb) produced by the inventors of the present invention had the following characteristics compared to the parent mutant and the wild type.

まず、図1を参照して、SSIIIaとBEIIbの二重変異体(ΔSSIIIa/ΔBEIIb)のクローン#4019、その親変異体であるSSIIIaの単一変異体(ΔSSIIIa)のクローンe1、もう1つの親変異体であるBEIIbの単一変異体(ΔBEIIb)のクローンEM10と、コントロールである日本晴の野生型(Wild type)のクローンの完熟玄米および切片の形態について説明する。各クローンにおいて、左図は完熟玄米の全体形状の写真、右図は切片の形態の写真である。以下、同一の符号を付したクローンは、同一のものを示す。
なお、EM10は、胚の突然変異源であるMNU(メタンニトロソウレア)処理を用いて選抜した。MNU処理は、文献(Yano, M., Okuno, K., Kawakami, J., Satoh, H. and Omura, T. (1985) High amylose mutants of rice, Oryza sativa L. Theor Appl Genet 69: 253−257.)に記載された方法に従って行った。
First, referring to FIG. 1, SSIIIa and BEIIb double mutant (ΔSSIIIa / ΔBEIIb) clone # 4019, its parent mutant, SSIIIa single mutant (ΔSSIIIa) clone e1, and another parent The morphology of the fully-brown brown rice and slices of clone EM10 of a single variant of BEIIb (ΔBEIIb), which is a mutant, and a wild type clone of wildtype (Wild type), which is a control, will be described. In each clone, the left figure is a photograph of the whole shape of fully-ripened brown rice, and the right figure is a photograph of the shape of the slice. Hereinafter, clones with the same reference numbers indicate the same thing.
EM10 was selected using MNU (methane nitrosourea) treatment, which is an embryo mutation source. The MNU process is described in the literature (Yano, M., Okuno, K., Kawakami, J., Satoh, H. and Omura, T. (1985) High amylose mutants of rice et al. 257.).

図1において、SSIIIa単一変異体(ΔSSIIIa)のクローンであるe1の種子は、玄米の中央が白く濁る「心白」形態を示した。一方、BEIIb単一変異体(ΔBEIIb)のクローンであるEM10の種子は白濁し、野生型より小さかった。
これに対して、SSIIIaとBEIIbの二重変異体(ΔSSIIIa/ΔBEIIb)のクローンである#4019の種子は、BEIIb単一変異体のEM10と同様、玄米全体が白く濁る「白濁」の形態を示したが、種子の大きさはEM10と比べて大きかった。また、#4019の種子は、種子断片は、中央が白濁しているが、種皮に近い外側は透明であるという特徴を備えていた。
In FIG. 1, the seed of e1 which is a clone of SSIIIa single mutant (ΔSSIIIa) showed a “heart-white” form in which the center of brown rice was clouded white. On the other hand, the seed of EM10 which is a clone of BEIIb single mutant (ΔBEIIb) was cloudy and smaller than the wild type.
On the other hand, the seed of # 4019 which is a clone of SSIIIa and BEIIb double mutant (ΔSSIIIa / ΔBEIIb) shows a form of “white turbidity” in which the whole brown rice becomes cloudy like EM10 of BEIIb single mutant. However, the seed size was larger than that of EM10. In addition, the seed # 4019 had a feature that the seed fragment was cloudy at the center but transparent on the outside near the seed coat.

また、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの種子重量を測定したところ、野生型の8割以上であった。この測定結果を以下の表1に示す。   Further, when the seed weight of ΔSSIIIa / ΔBEIIb was measured, it was 80% or more of the wild type. The measurement results are shown in Table 1 below.

Figure 2012019742
Figure 2012019742

表1は、SSIIIaとBEIIbの二重変異体のクローンである#4019(ΔSSIIIa/ΔBEIIb)、それらの親変異体のクローンであるe1(ΔSSIIIa)及びEM10(ΔBEIIb)、野生型(Wild type)の日本晴と金南風の玄米重量(mg)について計測したデータを示している。
この表1に示すように、SSIIIa単一変異体のクローンであるe1は、日本晴や金南風の野生型とほぼ同一の大きさであった。
一方、BEIIb単一変異体のクローンであるEM10は、野生型の6割程度の種子重量であった。
また、SSIIIaとBEIIbの二重変異体のクローンである#4019の玄米重量は、野生型の8割以上の83%と、やや小さかったが、EM10よりは大きかった。
Table 1 shows the SSIIIa and BEIIb double mutant clone # 4019 (ΔSSIIIa / ΔBEIIb), their parent mutant clones e1 (ΔSSIIIa) and EM10 (ΔBEIIb), wild type (Wild type). The data measured about the brown rice weight (mg) of Nihonbare and Kimnan style are shown.
As shown in Table 1, e1 which is a clone of SSIIIa single mutant was almost the same size as the wild type of Nipponbare or Kinnan style.
On the other hand, EM10, which is a clone of BEIIb single mutant, had a seed weight of about 60% of the wild type.
In addition, the brown rice weight of # 4019, a clone of SSIIIa and BEIIb double mutant, was slightly smaller, 83%, more than 80% of the wild type, but larger than EM10.

次に、図2を参照して、SSIIIa変異体のアミロペクチンの鎖長分布について説明する。
図2Aは、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)、それらの親変異体であるΔSSIIIa(e1)及びΔBEIIb(EM10)、コントロールの日本晴(野生形)の完熟胚乳のアミロペクチンの鎖長分布を示すグラフである。
図2Bは、それぞれから野生型である日本晴のMolar %を引いた差分をモル比(ΔMolar %)にて示すグラフである。DP(degree of polymerization)は、グルコースの重合度を示す値である。
まず、SSIIIaの単一変異体のクローンであるe1は、代表的な特徴として、鎖長DP≧37の長鎖が野生型と比べて7割程度に減少していた。一方、BEIIbの単一変異体のクローンであるEM10は、DP≦13の短鎖が野生型と比べて激減し、その代わりDP≧14の長鎖が増加していた。
また、ΔSSIIIa/ΔBEIIbのクローン#4019は、EM10のパターンに類似してDP6〜12の短鎖の減少が大きいのが特徴であったが、DP10〜15でEM10より増加しており、DP≧17の長鎖は、EM10より減少していた。長鎖の量に関しては、両親の性質を受け継ぎ、二重変異体では両親系統の中間的な量であり、結果的に、野生型よりやや増加していた。
Next, the chain length distribution of the SSIIIa mutant amylopectin will be described with reference to FIG.
FIG. 2A is a graph showing the chain length distribution of amylopectin in mature endosperm of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019), their parental variants ΔSSIIIa (e1) and ΔBEIIb (EM10), and control Nipponbare (wild type) .
FIG. 2B is a graph showing a difference in molar ratio (ΔMolar%) obtained by subtracting the molar percentage of the wild-type Nipponbare from each. DP (degree of polymerization) is a value indicating the degree of polymerization of glucose.
First, e1, which is a clone of SSIIIa single mutant, had a long chain with a chain length DP ≧ 37 as a typical feature, which was reduced to about 70% compared to the wild type. On the other hand, in EM10, which is a clone of BEIIb single mutant, the short chain of DP ≦ 13 was drastically decreased compared to the wild type, and the long chain of DP ≧ 14 was increased instead.
In addition, ΔSSIIIa / ΔBEIIb clone # 4019 was characterized by a large decrease in the short chain of DP6-12 similar to the pattern of EM10, but increased from EM10 at DP10-15, and DP ≧ 17 The long chain of was reduced from EM10. As for the amount of long chain, it inherited the properties of the parents, and in the double mutant, it was an intermediate amount of the parental line, and as a result, it was slightly increased from the wild type.

次に、図3を参照して、ゲル濾過パターンについて説明する。図3は、それぞれΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)、親変異体であるΔSSIIIa(e1)及びΔBEIIb(EM10)、野生型である日本晴の各クローンのゲル濾過パターンである。それぞれのクローンにおいて、黒い実線は、澱粉を枝切りしたもののゲル濾過パターンのグラフである。また、黒の波線「AP」は、澱粉からアミロペクチンをブタノール法で精製し、これらを澱粉と同様に枝切したものの、ゲル濾過パターンのグラフである。また、灰色の点線「λ max」は、澱粉をゲル濾過した際の澱粉ヨウ素複合体の最大吸光度の波長(λ max(nm))を示すグラフである。
澱粉を枝切りしたもののゲル濾過パターンは、3つのピークにわかれ、最も速く検出されるピーク(Fraction I)が見かけのアミロース、2番目に検出されるピーク(Fraction II)がクラスターを連結するB2鎖より長いアミロペクチンの長鎖、3番目に検出されるピーク(Fraction III)がアミロペクチンのクラスター内の短鎖である。
これらを数値化したものを、以下の表2に示す。この表2では、各フラクションの割合と、アミロペクチンの長鎖に対する短鎖の割合(III/II)を示す。
Next, a gel filtration pattern will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows gel filtration patterns of clones of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019), parent mutants ΔSSIIIa (e1) and ΔBEIIb (EM10), and wild-type Nipponbare, respectively. In each clone, the black solid line is a graph of the gel filtration pattern of the starch cut. The black wavy line “AP” is a graph of the gel filtration pattern of amylopectin purified from the starch by the butanol method, and the same was cut in the same manner as starch. The gray dotted line “λ max” is a graph showing the wavelength (λ max (nm)) of the maximum absorbance of the starch-iodine complex when the starch is subjected to gel filtration.
The gel filtration pattern of the starch debranched is divided into three peaks, the fastest detected peak (Fraction I) is the apparent amylose, the second peak (Fraction II) is the B2 chain that connects the clusters The longer amylopectin long chain, the third detected peak (Fraction III) is the short chain in the amylopectin cluster.
These are quantified in Table 2 below. In Table 2, the ratio of each fraction and the ratio of the short chain to the long chain of amylopectin (III / II) are shown.

Figure 2012019742
Figure 2012019742

非特許文献4を参照すると、SSIIIa単一変異体(ΔSSIIIa)は、枝切りした澱粉のゲル濾過の結果、見かけのアミロース含量が日本晴に比べて約1.5倍高い。本実施形態の実験結果においても、日本晴の見かけのアミロース含量は23.5%であるのに対し、ΔSSIIIaのクローンe1は32.5%と約1.4倍の値を示した。
これに対して、ΔSSIIIa/ΔBEIIbのアミロース含量は46.6%と、ΔSSIIIaのクローンe1よりもさら1.4倍高かった。また、ΔBEIIbでは、短鎖の割合であるIII/II値が1.1と非常に小さいことから、アミロペクチンの長鎖の割合が非常に大きかった。ΔSSIIIa/ΔBEIIbはΔBEIIbほどアミロペクチンの長鎖の割合が大きくはなかったが、日本晴やΔSSIIIaよりは高いことが分かった。この結果は、鎖長分布でDP≧37の長鎖が、ΔSSIIIaのクローンe1よりは増加していたことと一致する。
澱粉から精製したアミロペクチンのゲル濾過から得られたフラクションIは、アミロペクチン超長鎖(Extra long chain. ELC)量を示す。ΔSSIIIaおよびΔSSIIIa/ΔBEIIbは、日本晴やEM10よりこの値がやや高かかった。
また、見かけのアミロース含量からELC量を引いた値が、真のアミロース含量を示す。ΔSSIIIa/ΔBEIIbでは、この真のアミロース含量が46.6%−2.4%=44.2%であり、高い値を示した。
以上のことから、ΔSSIIIa/ΔBEIIbのアミロース含量は、これまでのイネでは類い希に高い値を示すことが明らかとなった。
これにより、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの澱粉は、独特の食感が得られ、食品加工分野や添加剤および工業資材として特徴的な製品を製造できると考えられる。
Referring to Non-Patent Document 4, SSIIIa single mutant (ΔSSIIIa) has an apparent amylose content of about 1.5 times higher than that of Nipponbare as a result of gel filtration of debranched starch. Also in the experimental results of this embodiment, the apparent amylose content of Nipponbare was 23.5%, while the clone e1 of ΔSSIIIa showed 31.4%, which is about 1.4 times the value.
In contrast, the amylose content of ΔSSIIIa / ΔBEIIb was 46.6%, 1.4 times higher than the clone e1 of ΔSSIIIa. In ΔBEIIb, the ratio of the long chain of amylopectin was very large because the III / II value, which is the ratio of the short chain, was as small as 1.1. ΔSSIIIa / ΔBEIIb was found to have a higher proportion of amylopectin long chains than ΔBEIIb, but higher than Nipponbare and ΔSSIIIa. This result is consistent with the fact that the long chain of DP ≧ 37 in the chain length distribution was increased from the clone e1 of ΔSSIIIa.
Fraction I obtained from gel filtration of amylopectin purified from starch shows the amount of extra long chain (ELC). ΔSSIIIa and ΔSSIIIa / ΔBEIIb were slightly higher than those of Nipponbare and EM10.
Further, a value obtained by subtracting the ELC amount from the apparent amylose content indicates the true amylose content. In ΔSSIIIa / ΔBEIIb, the true amylose content was 46.6% −2.4% = 44.2%, indicating a high value.
From the above, it was clarified that the amylose content of ΔSSIIIa / ΔBEIIb is extremely high in conventional rice.
Thereby, it is considered that the starch of ΔSSIIIa / ΔBEIIb has a unique texture and can produce products characteristic of the food processing field, additives, and industrial materials.

次に、図4を参照して、ΔSSIIIa/ΔSSIVbの澱粉粒の形状と粒径について説明する。
図4は、走査型電子顕微鏡で観察したΔSSIIIa/ΔBEIIbのクローン#4019、それらの親変異体のクローンe1、EM10、及び野生型の日本晴の澱粉粒の写真である。
図4を参照すると、野生型(Wild type)である日本晴の澱粉粒は、約3〜5μmの多角形であった。これに対して、ΔSSIIIaであるクローンe1の澱粉粒は、日本晴のそれよりやや小さく、丸みを帯びた澱粉粒が混入していた。一方、ΔBEIIbの澱粉粒は、大小さまざまで表面がごつごつした特徴があった。ΔSSIIIa/ΔBEIIbのクローン#4019は、ΔBEIIbと同様に大小さまざまな澱粉粒が存在したが、表面がなめらかであり、ピーナッツ状の澱粉粒が見られた。
このピーナッツ状の澱粉粒は、高アミロース澱粉に特徴的な形状である。たとえば、文献(Jiang H, Campbell M, Blanco M, Jane J−L (2010) Characterization of maize amylase−extender (ae) mutant starches: Part II. Strucuture and properties of starch residues remaining after enzymatic hydrolysis at boiling−water temperature. Carbohydrate Polymers 80: 1−12)を参照すると、トウモロコシの高アミロース澱粉も、ピーナッツ状の澱粉粒を備えていた。
Next, with reference to FIG. 4, the shape and particle size of starch granules of ΔSSIIIa / ΔSSIVb will be described.
FIG. 4 is a photograph of ΔSSIIIa / ΔBEIIb clone # 4019, their parent mutant clones e1 and EM10, and wild-type Nipponbare starch granules observed with a scanning electron microscope.
Referring to FIG. 4, the Nipponbare starch particles of wild type were polygons of about 3 to 5 μm. On the other hand, the starch granules of clone e1 which is ΔSSIIIa were slightly smaller than those of Nipponbare, and rounded starch granules were mixed. On the other hand, the starch particles of ΔBEIIb were large and small and had a characteristic that the surface was rough. The ΔSSIIIa / ΔBEIIb clone # 4019 had starch granules of various sizes similar to ΔBEIIb, but had a smooth surface and peanut-like starch granules.
This peanut-like starch granule has a shape characteristic of high amylose starch. For example, the literature (Jiang H, Campbell M, Blanco M, Jane J-L (2010) Characterization of maize amylase-extender (ae) mutant starches:. Part II Strucuture and properties of starch residues remaining after enzymatic hydrolysis at boiling-water temperature Carbohydrate Polymers 80: 1-12), corn high amylose starch was also provided with peanut-like starch granules.

次に、図5を参照して、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの胚乳澱粉の結晶性について説明する。
図5の澱粉粒のX線回折パターンによると、野生型である日本晴は、典型的なA形結晶の特徴を示し、ΔSSIIIaであるクローンe1も同様にA形結晶の特徴を示すが、後者の方が高アミロースであることから、結晶性が低い。なお、高アミロースの澱粉では結晶性が低くなることが、非特許文献4に記載されている。
一方、ΔBEIIbであるEM10の結晶性は、ジャガイモ澱粉等にみられる典型的なB形結晶の特徴を示す。なお、B形結晶の定義については、文献(Tanaka N, Fujita N, Nishi A, Satoh H, Hosaka Y, Ugaki M, Kasawaki S, Nakamura Y. (2004) The structure of starch can be manipulated by changing the expression levels of starch branching enzyme IIb in rice endosperm. Plant Biotechnology Journal 2: 507−516.)に記載されている。
ΔSSIIIa/ΔBEIIbの胚乳澱粉の結晶性は、ΔBEIIbと同様のB形結晶の特徴を示したが、ピークの鋭さがΔBEIIbと比べて低かったため、高アミロースになったことで結晶性が低下したと考えられる。
Next, with reference to FIG. 5, the crystallinity of ΔSSIIIa / ΔBEIIb endosperm starch will be described.
According to the X-ray diffraction pattern of the starch granules in FIG. 5, the wild-type Nipponbare shows typical A-type crystal characteristics, and the ΔSSIIIa clone e1 also shows the A-type crystal characteristics. Since it is higher amylose, the crystallinity is low. Non-Patent Document 4 describes that high amylose starch has low crystallinity.
On the other hand, the crystallinity of EM10, which is ΔBEIIb, shows the characteristics of typical B-type crystals found in potato starch and the like. Note that the definition of the B-type crystal is described in the literature (Tanaka N, Fujita N, Nishi A, Satoh H, Hosaka Y, Ugaki M, Kasawaki S, Nakamura Y. (2004) The stricture structure. level of starting branching enzyme IIb in rice endosperm. Plant Biotechnology Journal 2: 507-516.).
The crystallinity of the endosperm starch of ΔSSIIIa / ΔBEIIb showed the characteristics of B-form crystals similar to ΔBEIIb, but the sharpness of the peak was lower than that of ΔBEIIb. It is done.

次に、図6を参照して、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉懸濁液の糊化特性パターンについて説明する。この糊化特性パターンの測定は、所定の温度プログラムにより、動的粘弾性、すなわち粘度特性値の変化をグラフ化することで行う。
野生型である日本晴の粘度特性パターンは、加熱時における明瞭なピークと直後の急激な低下を示した。一方、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)は、粘度特性値の立ち上がり温度が最も高く、ピークを持たず、粘度特性値も低いまま推移した。親変異体であるΔSSIIIa(e1)およびΔBEIIb(EM10)も野生型よりもピーク粘度は低かったが、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)よりも大きかった。
ピーク粘度の低下は澱粉粒の膨潤・糊化が抑制されることを示す(高橋徹、篠田和雄、三浦靖、金哲、小林昭一、加熱処理が米粉の物理化学的特性に及ぼす影響(2002) 日本食品科学工学会、49、757−764.を参照)。
Next, with reference to FIG. 6, the gelatinization characteristic patterns of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) and their parent mutants (e1, EM10) and wild-type (Nipponbare) starch suspension will be described. This pasting characteristic pattern is measured by graphing dynamic viscoelasticity, that is, a change in viscosity characteristic value, according to a predetermined temperature program.
The viscosity characteristic pattern of Nipponbare, the wild type, showed a clear peak during heating and a sudden drop immediately after heating. On the other hand, ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) had the highest viscosity characteristic value rising temperature, no peak, and the viscosity characteristic value remained low. Parental mutants ΔSSIIIa (e1) and ΔBEIIb (EM10) also had lower peak viscosities than wild type, but were larger than ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019).
Decrease in peak viscosity indicates that swelling and gelatinization of starch granules are suppressed (Tetsu Takahashi, Kazuo Shinoda, Satoshi Miura, Kintetsu, Shoichi Kobayashi, Effects of heat treatment on physicochemical properties of rice flour (2002) (See Japanese Society for Food Science and Technology, 49, 757-764.)

次に、図7を参照して、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)及びそれらの親変異体(e1、EM10)と野生型(日本晴)の澱粉糊の粘度特性パターンについて説明する。
35℃の一定温度で10分間、一定速度での撹拌した際、野生型である日本晴とΔBEIIb(EM10)の粘度特性パターンは、平坦であった。
一方、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)とΔSSIIIa(e1)の粘度特性パターンは、時間の経過にしたがって上昇し、粘度特性値はΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)のほうが大きかった。このことから、この温度条件におけるΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)の粘度特性パターンは、ΔSSIIIa(e1)の形質に由来していることが示唆された。
Next, the viscosity characteristic pattern of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) and their parent mutants (e1, EM10) and wild type (Nipponbare) starch paste will be described with reference to FIG.
When stirring at a constant speed for 10 minutes at a constant temperature of 35 ° C., the viscosity characteristics patterns of wild-type Nipponbare and ΔBEIIb (EM10) were flat.
On the other hand, the viscosity characteristic patterns of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) and ΔSSIIIa (e1) increased with the passage of time, and the viscosity characteristic value was larger for ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019). This suggests that the viscosity characteristic pattern of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) under this temperature condition is derived from the character of ΔSSIIIa (e1).

次に、図8を参照して、冷却時における動的粘弾性測定による貯蔵弾性率について説明する。
具体的には、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)、これらの親変異体ΔSSIIIa(e1)及びΔBEIIb(EM10)、野生型である日本晴の各澱粉糊試料を30℃から一定速度(毎分1℃)で下降させ、貯蔵弾性率を測定した。
野生型である日本晴は、温度を下降させても貯蔵弾性率は平坦であり、硬化しなかった。一方、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)、ΔSSIIIa(e1)、ΔBEIIb(EM10)の貯蔵弾性率は、温度下降にしたがって急激に増大し、中でも、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)は基の値の3倍以上となり、速やかに硬化することがわかった。これは、ΔSSIIIa/ΔBEIIb(#4019)のアミロース含量が極めて高いことに起因するものである。
Next, the storage elastic modulus by dynamic viscoelasticity measurement during cooling will be described with reference to FIG.
Specifically, ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019), these parent mutants ΔSSIIIa (e1) and ΔBEIIb (EM10), wild-type Nipponbare starch paste samples from 30 ° C. to a constant rate (1 ° C. per minute) And the storage elastic modulus was measured.
The wild-type Nipponbare had a flat storage modulus and did not harden even when the temperature was lowered. On the other hand, the storage elastic modulus of ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019), ΔSSIIIa (e1), and ΔBEIIb (EM10) increases rapidly as the temperature decreases, and among them, ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) is three times the base value. It turned out above and it turned out that it hardens | cures rapidly. This is because ΔSSIIIa / ΔBEIIb (# 4019) has an extremely high amylose content.

また、ΔSSIIIa/ΔBEIIbは、ΔBEIIbに比べて、老化が著しかった。実際に、図8を参照すると、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの二重変異体が他の系統よりも貯蔵弾性率が高いことは、老化が著しいことを示すことを裏付けるデータである。   In addition, ΔSSIIIa / ΔBEIIb was markedly aged as compared to ΔBEIIb. In fact, referring to FIG. 8, the fact that the double mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb has a higher storage elastic modulus than the other strains is data that shows that aging is remarkable.

以上のような本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIbから、以下のような性質、効果を得ることができる。
従来の澱粉生合成に関与する酵素に変異を持つイネ変異体において、ΔSSIIIaとΔBEIIbにおいては、澱粉の構造、物性が明らかになっており、各酵素の機能もある程度明確になっている。
しかしながら、ΔSSIIIaとΔBEIIbを組み合わせた二重変異体は存在せず、両酵素を欠損させた場合の影響については、不明であった。
ここで、通常の場合、二重変異体を作成しても、各変異体のそれぞれの形質がそのまま現れるだけである。たとえば、古典的な遺伝学のメンデルの法則においては、「しわ」の豆の変異体と、「緑色」の豆の変異体を掛け合わせると、「しわ」があり「緑」の変異体となる。また、変異体の作成については、かなりの手間を要する。このような理由から、通常、当業者は二重変異体を作成する動機をもたない。
ところが、本発明の発明者らは、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの二重変異体を作成して両酵素を欠損させた場合の澱粉性質に対する影響を解明したところ、上述したように予期しない効果が得られた。
The following properties and effects can be obtained from ΔSSIIIa / ΔBEIIb according to the embodiment of the present invention as described above.
In rice mutants having a mutation in an enzyme involved in conventional starch biosynthesis, the structure and physical properties of starch are clarified in ΔSSIIIa and ΔBEIIb, and the functions of each enzyme are also clarified to some extent.
However, there was no double mutant combining ΔSSIIIa and ΔBEIIb, and the effect of deleting both enzymes was unknown.
Here, in the usual case, even if a double mutant is created, each trait of each mutant only appears as it is. For example, according to Mendel's law of classical genetics, when a “wrinkle” bean mutant is multiplied by a “green” bean mutant, there is a “wrinkle” and a “green” mutant. . In addition, it takes considerable effort to create mutants. For these reasons, one skilled in the art usually has no incentive to create double mutants.
However, the inventors of the present invention elucidated the influence on starch properties when a double mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb was made and both enzymes were deleted, and as described above, an unexpected effect was obtained. .

具体的には、本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIbの変異体からは、特に通常のイネの澱粉とは異なった性質と形状をもつ特性の澱粉を得られる。
これらの特性の中で、特にユニークであるのは、両親変異体より遙かに高いアミロース含量であり、これまで報告されたイネの中では類をみない。また、高いアミロースに起因するであろう老化性の高さから、ピラフやリゾット等の食品に好適に用いることができる。
また、アミロースの含量が高くなると難消化性になるため、各種健康食品やダイエット食品に利用可能である。
また、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの変異体の種子を粉砕した米粉は、パンや麺等に混合させて利用することができる。これにより、通常の米粉のパンとは味わいが異なる風味、口触りの、食感のパンや麺等を製造することができる。
さらに、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの変異体の粉砕物や澱粉は、アミロースの含量が高いことにより、工業的な用途にて使用可能である。これは、生分解性プラスチックなど、整形が必要な場合は、老化性が高い方が有利であるためである。たとえば、アミロースは温水に溶けるため、フィルム状に成形して、生分解性フィルム、医療用材料、縫合糸のような用途に用いることができる。また、体内で吸収分解される性質を用いて、再生医療の「足場」用の部材として用いることが可能である。
さらに、グラスファイバー作成時の資材、工業用糊、建築材料の配合剤、植物栽培用の資財等、様々な工業用途に利用可能である。
このように、ΔSSIIIa/ΔBEIIbである二重変異体は産業上利用することができる。
Specifically, starch having characteristics and shape different from ordinary rice starch can be obtained from the mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb according to the embodiment of the present invention.
Among these properties, the uniqueness is that the amylose content is much higher than that of the parental mutant, which is unparalleled in the rice reported so far. Moreover, it can be used suitably for foodstuffs, such as a pilaf and a risotto, from the high aging property which will be attributed to high amylose.
Moreover, since it becomes indigestible when the content of amylose becomes high, it can be used for various health foods and diet foods.
Moreover, the rice flour obtained by pulverizing the seed of the mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb can be used by mixing it with bread, noodles or the like. Thereby, the bread | pan, noodles, etc. of the texture and taste which are different in taste from a normal rice flour bread | pan can be manufactured.
Furthermore, the pulverized product and starch of the mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb can be used in industrial applications due to the high content of amylose. This is because when aging is necessary, such as biodegradable plastic, it is advantageous that the aging property is higher. For example, since amylose is soluble in warm water, it can be formed into a film and used for applications such as biodegradable films, medical materials, and sutures. Moreover, it can be used as a “scaffolding” member for regenerative medicine by using the property of being absorbed and decomposed in the body.
Furthermore, it can be used for various industrial uses such as materials for producing glass fibers, industrial glue, building material compounding agents, and plant cultivation assets.
Thus, the double mutant which is ΔSSIIIa / ΔBEIIb can be used industrially.

また、本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIbのイネ変異体から作成された澱粉は、アミロペクチンの構造も独特であった。
アミロース含量と異なり、アミロペクチンの構造は、両親変異体の性質を受け継いだ特徴をもっていたものの、それぞれの親変異体の特質を単に組み合わせた以上の顕著な特性をもっていた。
たとえば、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの澱粉は、ΔBEIIbの澱粉と同様に短鎖が大きく減少する特徴があるため、澱粉結晶性はΔBEIIbと同様のB形結晶であった。このB形結晶は、通常のイネ澱粉では見られず、ジャガイモ澱粉等が示す種類の結晶形態である。
しかしながら、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの澱粉は、ΔBEIIbとは澱粉粒の形態が異なっていた。具体的には、大小さまざまな粒が混じることについてはΔBEIIbと類似していたが、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの澱粉は表面がなめらかである点が異なっていた。
さらに、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの澱粉は、糊化粘度パターンが通常のイネの澱粉とは全く異なり、非常に低粘度であり、老化性も著しく高かった。
これらの特性は、これらの構造及び澱粉粒の特徴に由来すると考えられ、単独の変異体であるΔSSIIIa及びΔBEIIbとは大きく異なっている。
これにより、通常とは食感が違う食品、加工品、工業用製品にΔSSIIIa/ΔBEIIbである二重変異体を用いることが考えられる。
また、本実施形態のΔSSIIIa/ΔBEIIbの澱粉は、これらの特性から、微粉化して醸造用に用いることで、従来よりも糖化、発酵の時間を短縮できると考えられる。
In addition, the starch produced from the rice mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb according to the embodiment of the present invention has a unique amylopectin structure.
Unlike the amylose content, the structure of amylopectin had characteristics that inherited the properties of the parental mutants, but had remarkable characteristics beyond simply combining the characteristics of each parental mutant.
For example, the starch of ΔSSIIIa / ΔBEIIb has the characteristic that the short chain is greatly reduced similarly to the starch of ΔBEIIb, and therefore the starch crystallinity was a B-form crystal similar to ΔBEIIb. This B-type crystal is not seen in ordinary rice starch, but is a type of crystal form exhibited by potato starch and the like.
However, ΔSSIIIa / ΔBEIIb starch was different in starch granule morphology from ΔBEIIb. Specifically, it was similar to ΔBEIIb with respect to the mixing of large and small grains, but ΔSSIIIa / ΔBEIIb starch was different in that the surface was smooth.
In addition, the starch of ΔSSIIIa / ΔBEIIb was completely different in the gelatinization viscosity pattern from that of ordinary rice starch, had a very low viscosity, and had a very high aging property.
These properties are thought to derive from their structure and starch granule characteristics and are very different from the single mutants ΔSSIIIa and ΔBEIIb.
Thereby, it is possible to use the double mutant which is (DELTA) SSIIIa / (DELTA) BEIIb for the foodstuffs, processed products, and industrial products from which texture is different from usual.
In addition, it is considered that the ΔSSIIIa / ΔBEIIb starch of the present embodiment can shorten the time for saccharification and fermentation as compared with the conventional method by pulverizing and using it for brewing.

さらに、本発明の実施の形態に係るΔSSIIIa/ΔBEIIbのイネ変異体は、既に遺伝的に固定された系統であり、この種子を植えて自殖によって稔った種子は、全て同型質になる。
また、片親であるΔBEIIbの種子が野生型に比べて6割程度であるのに対し、ΔSSIIIa/ΔBEIIbのイネ変異体は、二つの酵素を欠失しているにもかかわらず、種子重量は8割以上を維持しており、稔性、生育も野生型と遜色ない。すなわち、農業的形質に低下がみられず、農業形質が維持されている。さらに、遺伝子組換体ではないので、一般の水田に植えることが可能であり、大規模栽培も可能である。
Furthermore, the rice mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb according to the embodiment of the present invention is a genetically fixed line, and all seeds planted by this seed and sowed by self-propagation are all isomorphous.
In addition, the seed of ΔBEIIb, which is the parent, is about 60% of the wild type, whereas the rice mutant of ΔSSIIIa / ΔBEIIb has a seed weight of 8 although it lacks two enzymes. Over 10% are maintained, and fertility and growth are comparable to the wild type. That is, there is no decrease in agricultural traits, and the agricultural traits are maintained. Furthermore, since it is not a gene recombinant, it can be planted in a general paddy field and can be cultivated on a large scale.

以上のように、本発明の実施の形態に係るイネ変異体の製造方法においては、類い希な高アミロース澱粉をもつジャポニカ米品種のイネ(Oryza sativa)変異体およびその製造方法、並びに該イネ変異体に由来する澱粉およびその製造方法を得ることができる。さらに、本発明は、当該澱粉を利用する飲食品及び工業製品に用いることができる。   As described above, in the method for producing a rice mutant according to an embodiment of the present invention, a rice (Oryza sativa) mutant of a japonica rice cultivar having a rare amylose starch, a method for producing the same, and the rice A starch derived from the mutant and a method for producing the starch can be obtained. Furthermore, this invention can be used for the food-drinks and industrial products using the said starch.

以下で、図を参照しながら本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例によって何ら制限されるものではない。   Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these examples.

(SSIIIaとBEIIbが欠損した二重変異体の単離)
SSIIIa変異体とBEIIb変異体を交配することで、二重変異体を作出し、その性質を調べた。
(Isolation of double mutant lacking SSIIIa and BEIIb)
A double mutant was created by crossing the SSIIIa mutant and the BEIIb mutant, and their properties were examined.

以下で、図9を参照して二重変異体の交配について説明する。本発明の発明者らは、BEIIb変異体であるEM10(白濁種子)にSSIIIa変異体(心白種子)であるe1を交配し、交配当代のF1種子を次年度に播種し、F2種子を得た。この中には、白濁種子が約25%含まれていた。次年度に白濁種子を播種し、その後、SSIIIa遺伝子が劣性ホモである種子をPCR法(非特許文献4参照)で選抜した。これらの登熟種子から得た可溶性画分のSSIIIa活性をNative−PAGE/SS活性染色法(Activity staining)およびBEIIbタンパク質の有無をウエスタンブロッティング法を用いて検討した(図9参照)。これにより、SSIIIa活性とBEIIbタンパク質の両方の欠損が認められたクローンを得て、#4019のクローンと名付けた。なお、BEIIbタンパク質の欠損は、即ちBEIIb活性の欠損を意味する。   Hereinafter, the mating of the double mutant will be described with reference to FIG. The inventors of the present invention crossed the BEIIb mutant EM10 (white cloudy seed) with the SSIIIa mutant (heart white seed) e1 and sown the F1 seed of the compensation dividend in the next year to obtain F2 seed. It was. In this, about 25% of cloudy seeds were contained. In the following fiscal year, cloudy seeds were sown, and then seeds having a recessive homology with the SSIIIa gene were selected by the PCR method (see Non-Patent Document 4). The SSIIIa activity of soluble fractions obtained from these ripened seeds was examined using the Native-PAGE / SS activity staining method (Activity staining) and the presence or absence of BEIIb protein (see FIG. 9). As a result, a clone in which deletion of both SSIIIa activity and BEIIb protein was observed was obtained and named clone # 4019. In addition, the defect | deletion of BEIIb protein means the defect | deletion of BEIIb activity.

具体的に、SSIIIa活性およびBEIIbタンパク質の検出は、非特許文献2に記載の方法に従って、以下のように行った。
開花後10〜15日くらいの登熟種子1粒のもみ、胚、果皮を除去し、3倍体積の抽出バッファー[50mMのImidazol(pH7.4)、12.5%のglycerol、8mMの塩化マグネシウム、500mMの2−メルカプトエタノール]を加え、マイクロチューブ内でプラスチック製ホモジナイザー(グライナー社製)を用いてホモジナイズし、15,000rpm、10分、4℃で遠心分離して得た上清にNative−PAGE用サンプルバッファー[0.3MのTris−HCl(pH7.0)、0.1%のブロモフェノールブルー、50%のグリセロール]を1/2体積加えて電気泳動に用いた。
Native−PAGE/SS活性染色法の電気泳動にはグルコシルトランスフェラーゼ反応に必要なプライマーとしてカキグリコーゲンを60℃で溶かし込んだ7.5%のアクリルアミドゲルを用いた。フロントが濃縮ゲルを通過するまで7.5mA、通過してから15mAの定常電流で4℃下で電気泳動し、フロントが出てから60分で電流を止めた。
その後、基質であるADPグルコースを除いた反応液[クエン酸ナトリウム緩衝液(pH7.5)、0.5MのCitrate−Na、100mMのBicine−NaOH(pH7.5)、0.5mMのEDTA、10%のGlycerol、2mMのジチオスレイトール、1mMのADPグルコース]で2回洗浄し(各15分)、ADPGを加えて20時間、30℃でシーソーで反応させた。反応後、ヨード・ヨードカリ液(1%のKI/0.1%のI2)で染色した。
ウエスタンブロッティングのためのSDS−PAGE電気泳動には、0.1%のSDSを含んだ7.5%のアクリルアミドゲルを用いた。SDS−PAGE後、ゲル上に分離されたタンパク質を転写するためのメンブレン(PVDF膜)1枚と、ろ紙6枚とをゲルとほぼ同じ大きさに切断し、メンブレンは100% methanolに一度浸してから、ろ紙はそのまま、transfer buffer (25mM tris、192mM glycine、20%methanol、0.1% SDS)に30分以上浸した。SDS−PAGEを行ったゲルをtransfer bufferの入ったプラスチックケースに移して15分間浸とうした。ブロッティング用電極の陽極側にtransfer bufferに浸したろ紙を3枚泡が入らないように重ね、その上にメンブレンを泡が入らないように重ね、次にゲルを泡が入らないように重ね、更にろ紙3枚を泡が入らないように重ねた。上部電極板(陰極)をセットし、10 Vにて1時間、通電した。1時間後、通電を止めてメンブレンをプラスチック容器に移し、TBST2(50mM NaCl、1mM tris−HCl(pH 7.5)、1% Tween20)で浸とうしながら15分間メンブレンを洗浄した。その後TBS(10mM tris−HCl(pH 7.5)、500mM NaCl)で浸とうしながら5分間洗う作業を2回行った。TBSを除き、3% geratin/TBSを入れて1時間浸とうした。1時間後、3% geratin/TBSを除き、1% geratin/TBSと共に1次抗体(抗BEIIb血清(非特許文献7)を1% geratin/TBSで1000倍希釈したもの)を添加して一晩ゆっくり浸とうさせた。翌日、メンブレンをTBST2で15分間ずつ3回洗い、TBSで5分間ずつ3回洗った。TBSを除き1% geratin/TBSと共に2次抗体(抗ウサギ血清(Bio Rad社製)を1% geratin/TBSで2000倍希釈したもの)を添加して約6時間ゆっくり浸とうさせた。その後メンブレンをTBST2で15分間ずつ3回洗い、TBSで5分間ずつ3回洗浄した。TBSを除き、発色液(4−chlro−1−naphtol 15mgをmethanol 5mlに溶かしてからTBS 20mlを加えてよく混ぜ、使用直前にH22 25μlを加えたもの)を加えてしばらく浸し、メンブレンを蒸留水で十分に洗浄した後よく水分をふき取り乾燥させた。
以上のようにして、ΔSSIIIa/ΔBEIIbの系統を確立できた。
Specifically, SSIIIa activity and BEIIb protein were detected according to the method described in Non-Patent Document 2 as follows.
About 10 to 15 days after flowering, the grain, embryo and pericarp of the ripened seed are removed, and 3 times volume extraction buffer [50 mM imidazolol (pH 7.4), 12.5% glycerol, 8 mM magnesium chloride] , 500 mM 2-mercaptoethanol], homogenized in a microtube using a plastic homogenizer (manufactured by Greiner), and centrifuged at 15,000 rpm for 10 minutes at 4 ° C. to obtain a native- PAGE sample buffer [0.3 M Tris-HCl (pH 7.0), 0.1% bromophenol blue, 50% glycerol] was added in 1/2 volume and used for electrophoresis.
For electrophoresis of the Native-PAGE / SS activity staining method, 7.5% acrylamide gel in which oyster glycogen was dissolved at 60 ° C. was used as a primer necessary for the glucosyltransferase reaction. Electrophoresis was performed at 4 ° C. with a steady current of 7.5 mA until the front passed through the concentrated gel and then 15 mA after passing, and the current was stopped 60 minutes after the front came out.
Thereafter, a reaction solution excluding the substrate ADP glucose [sodium citrate buffer (pH 7.5), 0.5 M Citrate-Na, 100 mM Bicine-NaOH (pH 7.5), 0.5 mM EDTA, 10 % Glycerol, 2 mM dithiothreitol, 1 mM ADP glucose] (15 minutes each), ADPG was added, and the mixture was allowed to react at 30 ° C. for 20 hours. After the reaction, it was stained with iodoiodoli solution (1% KI / 0.1% I2).
For SDS-PAGE electrophoresis for Western blotting, a 7.5% acrylamide gel containing 0.1% SDS was used. After SDS-PAGE, one membrane (PVDF membrane) for transferring the protein separated on the gel and six filter papers are cut into approximately the same size as the gel, and the membrane is immersed in 100% methanol once. Then, the filter paper was directly immersed in transfer buffer (25 mM tris, 192 mM glycine, 20% methanol, 0.1% SDS) for 30 minutes or more. The gel subjected to SDS-PAGE was transferred to a plastic case containing a transfer buffer and soaked for 15 minutes. Three filter papers soaked in transfer buffer on the anode side of the blotting electrode are stacked so that bubbles do not enter, the membrane is stacked so that bubbles do not enter, and then the gel is stacked so that bubbles do not enter. Three filter papers were stacked so as not to contain bubbles. The upper electrode plate (cathode) was set and energized at 10 V for 1 hour. After 1 hour, the energization was stopped, the membrane was transferred to a plastic container, and the membrane was washed for 15 minutes while being immersed in TBST2 (50 mM NaCl, 1 mM tris-HCl (pH 7.5), 1% Tween 20). Thereafter, washing was performed twice for 5 minutes while being immersed in TBS (10 mM tris-HCl (pH 7.5), 500 mM NaCl). Excluding TBS, 3% geratin / TBS was added and soaked for 1 hour. After 1 hour, 3% geratin / TBS was removed, and 1% geratin / TBS was added together with a primary antibody (anti-BEIIb serum (non-patent document 7) diluted 1000-fold with 1% geratin / TBS) overnight. I let it soak slowly. The next day, the membrane was washed 3 times for 15 minutes each with TBST2 and 3 times for 5 minutes each with TBS. A secondary antibody (antirabbit serum (manufactured by BioRad) diluted 2000 times with 1% geratin / TBS) was added together with 1% geratin / TBS except for TBS, and the mixture was slowly immersed for about 6 hours. The membrane was then washed 3 times for 15 minutes each with TBST2 and 3 times for 5 minutes each with TBS. Remove TBS, add coloring solution (dissolve 15 mg of 4-chloro-1-naphthol in 5 ml of methanol, add 20 ml of TBS, mix well, add 25 μl of H 2 O 2 immediately before use) and soak for a while. After thoroughly washing with distilled water, water was thoroughly wiped off and dried.
As described above, a line of ΔSSIIIa / ΔBEIIb was established.

〔RVAおよび動的粘弾性等の測定〕
(ラピッドビスコアナライザー(RVA)による熱糊化粘度特性の測定)
精製した胚乳澱粉の水分含量を赤外線水分含量測定器(ザルトリウス・メカトロニクス・ジャパン株式会社製、ベーシック水分計MA150)で測定し、実質の乾燥重量が2.5gになるように計算し、RVA用アルミカップに測りとる。これに合計25.0gになるように蒸留水を加えた。
プラスチック製の羽を入れ、RVA(フォスジャパン社製、RVA3D)で粘度特性値を測定した。温度プログラムは、図6に示したような温度(℃)にて行った。これは、非特許文献4に記載の方法と同様である。
測定終了後、澱粉糊の入ったRVA用アルミカップの重量を秤量し、蒸発した分の蒸留水を加えて試料の重量を補正した。再度、RVA(フォスジャパン社製、RVA3D)にアルミカップを装着し、35℃で10分間だけ撹拌して粘度特性値を測定した。
[Measurement of RVA and dynamic viscoelasticity]
(Measurement of thermal gelatinization viscosity characteristics by Rapid Visco Analyzer (RVA))
The moisture content of the purified endosperm starch was measured with an infrared moisture content measuring device (Basic moisture meter MA150, manufactured by Sartorius Mechatronics Japan Co., Ltd.) and calculated so that the actual dry weight was 2.5 g. Measure in a cup. Distilled water was added thereto so that the total amount was 25.0 g.
Plastic wings were inserted, and the viscosity characteristic value was measured with RVA (manufactured by Foss Japan Co., Ltd., RVA3D). The temperature program was performed at a temperature (° C.) as shown in FIG. This is the same as the method described in Non-Patent Document 4.
After completion of the measurement, the weight of the RVA aluminum cup containing the starch paste was weighed, and distilled water was added to correct the weight of the sample. Again, an aluminum cup was attached to RVA (manufactured by Foss Japan, RVA3D), and the viscosity characteristic value was measured by stirring at 35 ° C. for only 10 minutes.

(動的粘弾性測定装置による澱粉糊の貯蔵弾性率及び損失弾性率の測定)
RVA測定で調製した澱粉糊を動的粘弾性測定装置(サーモサイエンティフィック・ハーケ製、MARS)の30℃に制御した下部円板にのせ、直径35mmのチタン製上部平行円板で間隙を1.00mmとなるように挟み込んだ。事前にひずみ依存性測定にて各糊試料の線形範囲を求め、弾性限界の80%に相当するひずみ(振幅)を角速度(周波数)が毎秒1.0radで印加して、30℃〜4℃の範囲において毎分1℃で温度下降時の貯蔵弾性率を測定した。
(Measurement of storage modulus and loss modulus of starch paste with dynamic viscoelasticity measuring device)
The starch paste prepared by RVA measurement is placed on the lower disk controlled at 30 ° C. of a dynamic viscoelasticity measuring apparatus (manufactured by Thermo Scientific Haake, MARS), and the gap is 1 with the upper parallel disk made of titanium having a diameter of 35 mm. It was sandwiched so as to be 0.00 mm. The linear range of each glue sample is obtained in advance by strain dependence measurement, and the strain (amplitude) corresponding to 80% of the elastic limit is applied at an angular velocity (frequency) of 1.0 rad / sec. The storage modulus at a temperature drop was measured at 1 ° C. per minute in the range.

(走査型電子顕微鏡(SEM)による澱粉粒の観察)
精製した胚乳澱粉を銀製両面テープを貼り付けた真鍮製ステージの上に貼り付け、金蒸着した。
SEM(IET社製、Jeol 5600)で1000倍および4000倍に拡大して観察した。具体的には非特許文献4に記載の方法に従って観察を行った。
(Observation of starch granules by scanning electron microscope (SEM))
The purified endosperm starch was pasted on a brass stage with a silver double-sided tape and gold deposited.
The images were observed with a SEM (IET Co., Jeol 5600) magnified 1000 times and 4000 times. Specifically, observation was performed according to the method described in Non-Patent Document 4.

(X線回折装置による胚乳澱粉の結晶性の観察)
精製した胚乳澱粉0.5gを蒸留水の入った密封容器の中で、24時間100%湿度にさらした。
その後、深さ0.5mmのスリットに澱粉を貼り付けて、X線回折装置(理学RINT2000)で2θ=4〜40°の回折パターンを検出した。
具体的には、非特許文献4に記載の方法に従って同様に観察を行った。
(Observation of crystallinity of endosperm starch by X-ray diffractometer)
0.5 g of purified endosperm starch was exposed to 100% humidity for 24 hours in a sealed container containing distilled water.
Thereafter, starch was pasted on a slit having a depth of 0.5 mm, and a diffraction pattern of 2θ = 4 to 40 ° was detected with an X-ray diffractometer (Rigaku RINT2000).
Specifically, observation was similarly performed according to the method described in Non-Patent Document 4.

(澱粉の精製方法)
澱粉の精製は、冷アルカリ浸せき法(Yamamoto他、Denpun Kagaku 28:241−244(1981))を用いた。10gの玄米を80%まで精米し、0.1%のNaOHを200ml加えて一晩4℃で放置した。
翌日、上清を捨て、乳鉢ですりつぶし、150μmのメッシュに通して、3,000g、4℃で10分間遠心分離した。
沈殿に0.1%のNaOHを600ml加えて氷中で3時間振とうし、一晩4℃で放置した。翌日、上清を捨て、蒸留水でけん濁し、1Nの酢酸で中和した。さらに、蒸留水で5回洗浄し、乾燥させ、乳鉢で粉体にした。
(Starch purification method)
For the purification of starch, a cold alkali immersion method (Yamamoto et al., Denpun Kagaku 28: 241-244 (1981)) was used. 10 g of brown rice was polished to 80%, 200 ml of 0.1% NaOH was added and left at 4 ° C. overnight.
The next day, the supernatant was discarded, ground in a mortar, passed through a 150 μm mesh, and centrifuged at 3,000 g, 4 ° C. for 10 minutes.
600 ml of 0.1% NaOH was added to the precipitate, shaken in ice for 3 hours, and left overnight at 4 ° C. The next day, the supernatant was discarded, suspended in distilled water, and neutralized with 1N acetic acid. Further, it was washed 5 times with distilled water, dried, and powdered with a mortar.

(澱粉からのアミロペクチンの精製方法)
アミロペクチンの精製法は、ブタノール沈殿法(例えば、「Schoch TJ (1954) Purification of starch and the starch fractions. Methods Enzymol 3:5−6」を参照)を用いた。フラスコに精製澱粉1gを量りとり、Dimethyl sulfoxide(DMSO)を100ml加えよく攪拌した。フラスコにN2を充填しフラスコ内の空気とN2と置換した。N2を充填しつつ、80〜85℃で2時間ゆっくりで攪拌した。温度を60℃まで徐々に下げ、エタノール500mlを加えフラスコの口をラップで閉じ、4℃で一晩置いた。50mlチューブに移し、2,000 G、5℃、15minで遠心分離して沈殿を集め、フラスコに移した。沈殿にDMSO 100ml加え攪拌し、同様の方法でN2を充填し80〜85℃で2時間ゆっくり攪拌した。反応後、4℃で一晩置いた。これを50mlチューブに移し、2,000 G、5℃、15minで遠心分離した。60℃の蒸留水170mlで沈殿を溶かし、フラスコに移した。N2を充填しながら70〜80℃でゆっくり攪拌し、沈殿を溶かした。フラスコにn−ブタノール(n−Butyl Alcohol)、イソミルアルコール(3−Methyl−1−Butanol)をそれぞれ10ml加え、80℃で3時間ゆっくり攪拌した。温度を60℃まで徐々に下げ、フラスコの口をラップで閉じ、発泡スチロール容器にいれ、常温で一晩置いた。翌日発泡スチロール容器を4℃冷蔵庫に移し、二日間置いた。溶液をよく攪拌し、50mlチューブに移し8,500 G、5℃、20minで遠心分離した。沈殿に20mlエタノールを加え、乳鉢で細かくすりつぶした。溶液を50mlチューブに移し2,000 G、5℃、10minで遠心分離を行った。上清を捨て、エタノール20mlを加えて攪拌し、同様の条件で遠心分離した。上清を捨て、アセトン20mlを加えて攪拌し、同様の条件で遠心分離した。これをもう一度くり返した。上清を捨て、ジエチルエーテル20mlを加えて攪拌し、同様の条件で遠心分離した。これをもう一度くり返した。上清を捨て、チューブのふたにキムワイプをかぶせ輪ゴムで固定し、沈殿をドラフトチャンバー内で自然乾燥させた。乾燥サンプルは使用するまで−30℃で保存した。
(Method for purifying amylopectin from starch)
As the amylopectin purification method, a butanol precipitation method (see, for example, “Schoch TJ (1954) Purification of start and the start fractions. Methods Enzymol 3: 5-6”) was used. 1 g of purified starch was weighed into a flask, 100 ml of dimethyl sulfoxide (DMSO) was added and stirred well. Was replaced with air and N 2 in the flask was filled with N 2 to flask. The mixture was slowly stirred at 80 to 85 ° C. for 2 hours while being charged with N 2 . The temperature was gradually lowered to 60 ° C., 500 ml of ethanol was added, the mouth of the flask was closed with a wrap and placed at 4 ° C. overnight. The precipitate was collected by centrifugation at 2,000 G, 5 ° C., 15 min, and transferred to a flask. To the precipitate, 100 ml of DMSO was added and stirred, N 2 was charged in the same manner, and the mixture was slowly stirred at 80 to 85 ° C. for 2 hours. After the reaction, it was left overnight at 4 ° C. This was transferred to a 50 ml tube and centrifuged at 2,000 G, 5 ° C., 15 min. The precipitate was dissolved in 170 ml of distilled water at 60 ° C. and transferred to a flask. The mixture was slowly stirred at 70 to 80 ° C. while charging N 2 to dissolve the precipitate. 10 ml each of n-butanol (n-Butyl Alcohol) and isoamyl alcohol (3-Methyl-1-Butanol) was added to the flask, and the mixture was slowly stirred at 80 ° C. for 3 hours. The temperature was gradually lowered to 60 ° C., the mouth of the flask was closed with a wrap, placed in a styrofoam container, and left overnight at room temperature. The next day, the polystyrene foam container was transferred to a 4 ° C. refrigerator and left for 2 days. The solution was stirred well, transferred to a 50 ml tube and centrifuged at 8,500 G, 5 ° C., 20 min. 20 ml ethanol was added to the precipitate and ground finely in a mortar. The solution was transferred to a 50 ml tube and centrifuged at 2,000 G, 5 ° C., 10 min. The supernatant was discarded, 20 ml of ethanol was added and stirred, and centrifuged under the same conditions. The supernatant was discarded, 20 ml of acetone was added and stirred, and centrifuged under the same conditions. I repeated this again. The supernatant was discarded, 20 ml of diethyl ether was added and stirred, and centrifuged under the same conditions. I repeated this again. The supernatant was discarded, Kimwipe was placed on the lid of the tube and fixed with a rubber band, and the precipitate was naturally dried in a draft chamber. The dried sample was stored at −30 ° C. until use.

(澱粉の枝切り及びゲル濾過)
精製した澱粉およびアミロペクチン22.5mgに蒸留水0.25ml加えて混合し、2NのNaOHを0.25ml加えて37℃で2時間糊化させた。
これに蒸留水3.26mlを加え、5NのHClを90μl加えて中和させた。次に、100mMの酢酸緩衝液(pH3.5)を5ml加え、P.amyloderamosaイソアミラーゼ(EC3.2.1.68、林原生物化学研究所製)を12.5μl(約875unit)加え、40℃で24時間揺らしながら反応させた。
そして、エタノールを5ml加え、ロータリーエバポレーターで乾固させた。これに蒸留水を0.4ml及び2NのNaOHを0.4ml加えて、5℃で30分間糊化させ、5μmのフィルターで濾過した後、ろ液をゲル濾過カラムにアプライした。
(Starch debranching and gel filtration)
0.25 ml of distilled water was added to 22.5 mg of the purified starch and amylopectin and mixed, and 0.25 ml of 2N NaOH was added and gelatinized at 37 ° C. for 2 hours.
To this was added 3.26 ml of distilled water, and 90 μl of 5N HCl was added for neutralization. Next, 5 ml of 100 mM acetate buffer (pH 3.5) was added. 12.5 μl (about 875 units) of amyloderamosa isoamylase (EC 3.2.1.68, manufactured by Hayashibara Biochemical Laboratories) was added, and the reaction was carried out while shaking at 40 ° C. for 24 hours.
And 5 ml of ethanol was added, and it was made to dry with a rotary evaporator. 0.4 ml of distilled water and 0.4 ml of 2N NaOH were added thereto, gelatinized at 5 ° C. for 30 minutes, filtered through a 5 μm filter, and the filtrate was applied to a gel filtration column.

使用したカラムは、TSKgel toyopearl HW55S(300×20mm)1本にTSKgel toyopearl HW50S(300×20mm)3本(両カラムともTOSOH社製)を直列に接続したものであり、溶離液は0.2%のNaCl/0.05NのNaOHを用いた。試験管1本あたり3mlずつ分取し、68本に分画し、各フラクションの澱粉ヨウ素複合体のλ maxを求めた。糖量は、カラムに接続したRIディテクター(TOSOH RI8020)で検出した。   The column used was one TSKgel toyopearl HW55S (300 × 20 mm) and three TSKgel toyopearl HW50S (300 × 20 mm) (both columns manufactured by TOSOH) connected in series, and the eluent was 0.2%. NaCl / 0.05N NaOH was used. 3 ml was collected per test tube and fractionated into 68, and λ max of the starch iodine complex of each fraction was determined. The amount of sugar was detected with an RI detector (TOSOH RI8020) connected to the column.

(鎖長分布解析)
鎖長分布解析について、図2を参照して説明する。
試料は、完熟種子1粒から外内穎及び胚を取り除き、ペンチで胚乳を粉砕した後、エッペンドルフチューブ内でプラスチック製ホモジナイザー(グライナー社製)を用いてさらに磨砕した粉末を用いた。
各々に5mlのメタノールを加え、10分間煮沸した。次に、2、500xgで10分間遠心分離し、上清を除去し、90%のメタノールを5ml加え2度洗浄した。
さらに、沈殿に5Nの水酸化ナトリウムを15μl加え、5分間煮沸して澱粉を糊化させた。
その糊化液を氷酢酸9.6μlで中和した後、蒸留水を1089μl、0.6Mの酢酸緩衝液(pH4.4)を100μl、2%のアジ化ナトリウムを15μl、P.amyloderamosaイソアミラーゼ(EC3.2.1.68、林原生物化学研究所)を2μl(約210unit)加え、スターラーバーで撹拌しながら37℃で8時間以上反応した。
次に、イソアミラーゼを2μl追加して8時間以上反応した後、常温で10,000xgで遠心分離し、上清を脱イオンカラム(AG501−X8(D)、Bio−Rad)で濾過した。
次に、α−グルカン鎖の非還元末端を蛍光標識するため、Hizukuriら(Carbohydrate Research、94、205−213(1981)参照)の方法により試料中の糖含量を定量し5nmol相当の還元末端をもつα−グルカン鎖を遠心濃縮機で乾燥させ、1−アミノピレン−3,6,8−三硫酸塩(APTS)溶液[2.5%のAPTS、15%の酢酸]を2μl、シアン化ホウ素ナトリウム溶液[1Mのシアン化ホウ素ナトリウム、100%のテトラヒドロフラン]を2μl添加し、55℃で90分間反応させた。
分析時には12.5倍に蒸留水で希釈して用いた。鎖長分布解析は、キャピラリー電気泳動装置(P/ACE MDQ、Beckman Coulters)を用いて行った。
グルコース重合度(DP)3以上の各ピーク面積を数値化し、DP60までのピーク面積の合計を100%としたときの各DPの割合(Mole %)を算出した。また、各変異体イネから野生型イネのパターンを引いた差分(ΔMole %)のグラフを作成した。
(Chain length distribution analysis)
The chain length distribution analysis will be described with reference to FIG.
The sample used was a powder obtained by removing outer inner cocoons and embryos from one ripe seed, pulverizing the endosperm with pliers, and further grinding with a plastic homogenizer (made by Greiner) in an Eppendorf tube.
5 ml of methanol was added to each and boiled for 10 minutes. Next, the mixture was centrifuged at 2,500 × g for 10 minutes, the supernatant was removed, and 5 ml of 90% methanol was added and washed twice.
Further, 15 μl of 5N sodium hydroxide was added to the precipitate and boiled for 5 minutes to gelatinize the starch.
The gelatinized solution was neutralized with 9.6 μl of glacial acetic acid, 1089 μl of distilled water, 100 μl of 0.6 M acetate buffer (pH 4.4), 15 μl of 2% sodium azide, P.I. 2 μl (about 210 units) of amyloderamosa isoamylase (EC 3.2.1.68, Hayashibara Biochemical Laboratories) was added, and the mixture was reacted at 37 ° C. for 8 hours or more while stirring with a stir bar.
Next, 2 μl of isoamylase was added and reacted for 8 hours or longer, followed by centrifugation at 10,000 × g at room temperature, and the supernatant was filtered through a deionization column (AG501-X8 (D), Bio-Rad).
Next, in order to fluorescently label the non-reducing end of the α-glucan chain, the sugar content in the sample was quantified by the method of Hizukuri et al. (See Carbohydrate Research, 94, 205-213 (1981)), and the reducing end corresponding to 5 nmol was removed. The α-glucan chain having the chain is dried by a centrifugal concentrator, and 2 μl of 1-aminopyrene-3,6,8-trisulfate (APTS) solution [2.5% APTS, 15% acetic acid], sodium borohydride 2 μl of the solution [1M sodium cyanoborohydride, 100% tetrahydrofuran] was added and reacted at 55 ° C. for 90 minutes.
At the time of analysis, it was diluted 12.5 times with distilled water. Chain length distribution analysis was performed using a capillary electrophoresis apparatus (P / ACE MDQ, Beckman Coulters).
Each peak area having a degree of glucose polymerization (DP) of 3 or more was quantified, and the ratio (Mole%) of each DP when the total peak area up to DP60 was 100% was calculated. Moreover, the graph of the difference ((DELTA) Mole%) which pulled the pattern of the wild type rice from each mutant rice was created.

なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。   Note that the configuration and operation of the above-described embodiment are examples, and it is needless to say that the configuration and operation can be appropriately changed and executed without departing from the gist of the present invention.

本発明は、イネスターチシンターゼIIIa型(SSIIIa)活性と、イネ枝作り酵素IIb型(BEIIb)の活性とが低下したイネ変異体を提供でき、このイネ変異体の澱粉はイネでは類い希な高アミロース澱粉であり、産業上利用可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can provide a rice mutant having reduced rice starch synthase type IIIa (SSIIIa) activity and rice branching enzyme type IIb type (BEIIb), and the starch of this rice mutant is rare in rice. It is a high amylose starch and can be used industrially.

Claims (16)

イネスターチシンターゼIIIa型(SSIIIa)及びイネ枝作り酵素IIb型(BEIIb)の遺伝子座が劣性ホモであり、遺伝的に固定されている
ことを特徴とするイネ変異体。
A rice mutant characterized in that the locus of rice starch synthase type IIIa (SSIIIa) and rice branching enzyme type IIb (BEIIb) are recessive homozygous and genetically fixed.
更に、SSIIIa活性及びBEIIb活性が野生型に比べて低下した
ことを特徴とする請求項1に記載のイネ変異体。
Furthermore, the SSIIIa activity and BEIIb activity fell compared with the wild type, The rice variant of Claim 1 characterized by the above-mentioned.
野生型、SSIIIaの遺伝子座が劣性の親系統、又はBEIIbの遺伝子座が劣性の親系統と比べて、種子重量が8割以上維持され、農業形質が維持されている
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のイネ変異体。
The seed weight is maintained at 80% or more and the agricultural traits are maintained as compared with a parent strain having a recessive locus of wild type, SSIIIa locus, or a recessive parent strain of BEIIb. The rice mutant of any one of 1-3.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のイネ変異体を用いた
ことを特徴とする澱粉の製造方法。
A method for producing starch, wherein the rice mutant according to any one of claims 1 to 3 is used.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のイネ変異体の胚乳を用いた
ことを特徴とする澱粉の製造方法。
A method for producing starch, comprising using the rice mutant endosperm according to any one of claims 1 to 3.
請求項4又は5に記載の澱粉の製造方法により製造された
ことを特徴とする澱粉。
A starch produced by the method for producing starch according to claim 4 or 5.
野生型イネ、SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉とは形状が異なる
ことを特徴とする請求項6に記載の澱粉。
The shape is different from that of starch produced using wild-type rice, parental rice resulting from decreased activity of SSIIIa, or parental rice derived from decreased activity of BEIIb. starch.
前記野生型イネ、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、大きさに差異のある澱粉粒が含まれ、該大きさに差異のある澱粉粒の表面がなめらかである
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の澱粉。
Contains starch grains that are different in size compared to starch produced using the wild-type rice, the parental rice resulting from the decreased activity of SSIIIa, or the parental rice derived from the decreased activity of BEIIb The starch according to claim 6 or 7, wherein the surface of the starch granules having different sizes is smooth.
前記野生型イネ、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、アミロペクチンの鎖長分布が異なる
ことを特徴とする請求項6乃至8のいずれか1項に記載の澱粉。
The amylopectin has a different chain length distribution compared to starch produced using the wild-type rice, the parental rice resulting from the decreased activity of SSIIIa, or the parental rice derived from the decreased activity of BEIIb. The starch according to any one of claims 6 to 8.
前記野生型イネ、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ、又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、糊化粘度特性が異なる
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の澱粉。
Compared to starch produced using the wild-type rice, the parental rice resulting from the decreased activity of SSIIIa, or the parental rice derived from the decreased activity of BEIIb, the gelatinization viscosity characteristics are different. The starch according to any one of claims 6 to 9.
前記澱粉は、アミロースの割合が40%以上である
ことを特徴とする請求項6乃至10のいずれか1項に記載の澱粉。
The starch according to any one of claims 6 to 10, wherein the starch has an amylose ratio of 40% or more.
前記澱粉のアミロペクチンは、B形結晶である
ことを特徴とする請求項6乃至11のいずれか1項に記載の澱粉。
The starch according to any one of claims 6 to 11, wherein the amylopectin of the starch is a B-type crystal.
前記澱粉の糊化粘度パターンが低粘度である
ことを特徴とする請求項6乃至12のいずれか1項に記載の澱粉。
The starch according to any one of claims 6 to 12, wherein the starch has a low gelatinization viscosity pattern.
前記澱粉は、前記SSIIIaの活性低下に起因する親系統イネ又は前記BEIIbの活性低下に起因する親系統イネを用いて製造される澱粉と比べて、老化性が高い
ことを特徴とする請求項6乃至13のいずれか1項に記載の澱粉。
The said starch is high in aging property compared with the starch manufactured using the parental line rice resulting from the activity fall of the said SSIIIa, or the parental line rice resulting from the activity fall of the said BEIIb. The starch of any one of thru | or 13.
イネスターチシンターゼIIIa型(SSIIIa)変異体と
イネ枝作り酵素IIb型(BEIIb)変異体との二重劣性ホモである
ことを特徴とするイネ変異体の製造方法。
A method for producing a rice mutant, wherein the rice starch synthase type IIIa (SSIIIa) mutant and the rice branching enzyme type IIb (BEIIb) mutant are double recessive homozygote.
請求項15に記載のイネ変異体の製造方法により製造する
ことを特徴とするイネ変異体。
A rice mutant produced by the method for producing a rice mutant according to claim 15.
JP2010160660A 2010-07-15 2010-07-15 Rice variant, method for producing starch, starch, and method for producing rice variant Active JP5750635B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010160660A JP5750635B2 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Rice variant, method for producing starch, starch, and method for producing rice variant

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010160660A JP5750635B2 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Rice variant, method for producing starch, starch, and method for producing rice variant

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012019742A true JP2012019742A (en) 2012-02-02
JP5750635B2 JP5750635B2 (en) 2015-07-22

Family

ID=45774564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010160660A Active JP5750635B2 (en) 2010-07-15 2010-07-15 Rice variant, method for producing starch, starch, and method for producing rice variant

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5750635B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105145342A (en) * 2015-09-11 2015-12-16 浙江大学 Breeding method of special rice variety for processing rice vermicilli
JP2018148851A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 熊本製粉株式会社 Rice flour for bread, mixed flour for bread, bread, and manufacturing method of bread
CN109197566A (en) * 2018-08-10 2019-01-15 浙江大学 A kind of selection of yellow endosperm rice

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190071687A1 (en) * 2016-02-15 2019-03-07 Udaya Agro Farm A method for increasing resistant starch and dietary fiber in rice

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001519664A (en) * 1997-04-04 2001-10-23 エクシード・ジェネティックス・エル・エル・シー Plant-like starches and methods of making them in a host
JP2003507034A (en) * 1999-08-12 2003-02-25 アベンティス・クロップサイエンス・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング Transgenic plant cells and plants with modified GBSSI and BE protein activity
JP2006051023A (en) * 2004-07-15 2006-02-23 Japan Science & Technology Agency ELUCIDATION OF STARCH SYNTHASE IIIa TYPE FUNCTION AND METHOD FOR CREATING NEW STARCH
JP2006511235A (en) * 2002-12-19 2006-04-06 バイエル クロップサイエンス ゲーエムベーハー Plant cells and plants that synthesize starch with high final viscosity
JP2007504803A (en) * 2003-06-30 2007-03-08 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼイション Wheat with modified branching enzyme activity, and starch and starch-containing products obtained therefrom
JP2007511207A (en) * 2003-10-27 2007-05-10 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼイション Rice with starch with increased amylose ratio and its products
JP2009254265A (en) * 2008-04-15 2009-11-05 Osaka Prefecture Univ Hardly-digestible rice, and hardly-digestible starch
JP2011055829A (en) * 2009-08-12 2011-03-24 Osaka Prefecture Univ Antilipemic and anti-visceral fat food product

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001519664A (en) * 1997-04-04 2001-10-23 エクシード・ジェネティックス・エル・エル・シー Plant-like starches and methods of making them in a host
JP2003507034A (en) * 1999-08-12 2003-02-25 アベンティス・クロップサイエンス・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング Transgenic plant cells and plants with modified GBSSI and BE protein activity
JP2006511235A (en) * 2002-12-19 2006-04-06 バイエル クロップサイエンス ゲーエムベーハー Plant cells and plants that synthesize starch with high final viscosity
JP2007504803A (en) * 2003-06-30 2007-03-08 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼイション Wheat with modified branching enzyme activity, and starch and starch-containing products obtained therefrom
JP2007511207A (en) * 2003-10-27 2007-05-10 コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガナイゼイション Rice with starch with increased amylose ratio and its products
JP2006051023A (en) * 2004-07-15 2006-02-23 Japan Science & Technology Agency ELUCIDATION OF STARCH SYNTHASE IIIa TYPE FUNCTION AND METHOD FOR CREATING NEW STARCH
JP2009254265A (en) * 2008-04-15 2009-11-05 Osaka Prefecture Univ Hardly-digestible rice, and hardly-digestible starch
JP2011055829A (en) * 2009-08-12 2011-03-24 Osaka Prefecture Univ Antilipemic and anti-visceral fat food product

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL OF APPLIED GLYCOSCIENCE, vol. 57, JPN6014037578, 20 July 2010 (2010-07-20), pages 29, ISSN: 0003038509 *
藤田 直子: "イネスターチシンターゼアイソザイムを用いたテーラーメイドデンプンの創製", 科学研究費補助金研究成果報告書, JPN6014037576, 16 June 2010 (2010-06-16), ISSN: 0002891200 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105145342A (en) * 2015-09-11 2015-12-16 浙江大学 Breeding method of special rice variety for processing rice vermicilli
JP2018148851A (en) * 2017-03-13 2018-09-27 熊本製粉株式会社 Rice flour for bread, mixed flour for bread, bread, and manufacturing method of bread
CN109197566A (en) * 2018-08-10 2019-01-15 浙江大学 A kind of selection of yellow endosperm rice
CN109197566B (en) * 2018-08-10 2021-07-13 浙江大学 Breeding method of yellow endosperm rice

Also Published As

Publication number Publication date
JP5750635B2 (en) 2015-07-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wang et al. Progress in high-amylose cereal crops through inactivation of starch branching enzymes
Ryoo et al. Knockout of a starch synthase gene OsSSIIIa/Flo5 causes white-core floury endosperm in rice (Oryza sativa L.)
Zhu Barley starch: composition, structure, properties, and modifications
Buleon et al. Starch granules: structure and biosynthesis
Zhu et al. New insights into amylose and amylopectin biosynthesis in rice endosperm
CN103298940B (en) The wheat of high amylose starch
BeMiller et al. Starch: chemistry and technology
US8053628B2 (en) Wheat having new starch and method for producing it
JP5562295B2 (en) Wheat with modified branching enzyme activity, and starch and starch-containing products obtained therefrom
KR101806299B1 (en) Barley and uses thereof
Cai et al. Heterogeneous structure and spatial distribution in endosperm of high-amylose rice starch granules with different morphologies
JP2015504301A (en) High amylose wheat
JP5750635B2 (en) Rice variant, method for producing starch, starch, and method for producing rice variant
He et al. The defective effect of starch branching enzyme IIb from weak to strong induces the formation of biphasic starch granules in amylose-extender maize endosperm
JPWO2003023024A1 (en) Starch synthases
Okamoto et al. Characterization and utilization of spontaneous deficiency in starch branching enzyme I of rice (Oryza sativa L.)
CN107245490B (en) method for adjusting starch content of rice grains based on ZmMIKC2a gene
Aoki et al. Mutants that have shorter amylopectin chains are promising materials for slow-hardening rice bread
JP7239136B2 (en) Rice mutant with high resistant starch content, method for producing rice flour, method for producing resistant starch, method for producing rice gel, method for producing food, and method for producing mutant rice with high resistant starch content
JP4711762B2 (en) Function elucidation of starch synthase type IIIa and new starch production method
Wang et al. Production of high amylose and resistant starch rice through targeted mutagenesis of starch branching enzyme Iib by Crispr/cas9
JP2017038588A (en) Variant of oryza sativa l., rice flour, resistant starch, food, and production method of variant of oryza sativa l.
JP5569876B2 (en) Rice variant, method for producing starch, starch, and method for producing rice variant
Fujita et al. Functional study of rice starch synthase I (SSI) by using double mutant with lowered activities of SSI and isoamylase1
Bamforth et al. Critical aspects of starch in brewing.

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130605

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20130605

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140902

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141024

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20141024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150331

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150408

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5750635

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250