JP6196448B2 - 低温糊化変異米の選抜方法及び低温糊化変異米の生産方法 - Google Patents
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Description
旱不知Dを突然変異させる工程と、
尿素溶液を用いて低温糊化変異米を選抜する工程と、
を含む、
ことを特徴とする。
前記低温糊化変異米を選抜する工程に次いで、
前記低温糊化変異米と、糯性イネと、を交配させる工程と、
前記交配後代のF2世代の個体から糯性個体を選抜する工程と、
前記糯性個体由来の試料に含まれる第6染色体のデンプン枝付け酵素I遺伝子のコアプロモーター領域における変異を検出することで糊化易性個体を選抜する工程と、
を含んでいてもよい。
前記糯性個体由来の試料中のDNAを鋳型として、HvSSR11−27マーカー(Forward Primer:配列番号3、Reverse Primer:配列番号4)及びHvSSR11−28マーカー(Forward Primer:配列番号5、Reverse Primer:配列番号6)のうち少なくとも1つ、並びにHvSSR11−48マーカー(Forward Primer:配列番号7、Reverse Primer:配列番号8)及びHvSSR11−50マーカー(Forward Primer:配列番号9、Reverse Primer:配列番号10)のうち少なくとも1つ、を用いて糊化易性個体を選抜する工程をさらに含んでいてもよい。
本発明による米加工品に用いられる低温糊化変異米について、以下に詳細に説明する。
本発明による低温糊化変異米の生産方法は、旱不知Dを突然変異させる工程と、尿素溶液を用いて低温糊化変異米を選抜する工程と、を含む。
本発明による低温糊化変異米からなる米加工品としては、例えば、米粉、炊飯米、加工米飯等が例示される。
本発明による低温糊化変異米は、低温糊化変異米(粳性)と糯性イネとを交配して得られた糯性低温糊化変異米であってもよい。本発明による糯性低温糊化変異米について、以下に詳細に説明する。
本発明による糯性低温糊化変異米の生産方法は、旱不知Dを突然変異させる工程と、尿素溶液を用いて低温糊化変異米を選抜する工程と、その後の、低温糊化変異米(粳性)と糯性イネとを交配させる工程と、交配後代のF2世代の個体から糯性個体を選抜する工程と、糯性個体由来の試料に含まれる第6染色体のデンプン枝付け酵素I遺伝子のコアプロモーター領域における変異を検出することで糊化易性個体を選抜する工程と、を含む。旱不知Dを突然変異させる工程と、尿素溶液を用いて低温糊化変異米を選抜する工程と、については、前述同様である。
本発明による糯性低温糊化変異米からなる米加工品としては、例えば、糯米、糯米粉(白玉粉等)、餅製品(例えば、搗いた餅、切り餅)等が例示される。例えば、糯米は、本発明による糯性低温糊化変異米を精米することで得られ、餅粉は、本発明による糯性低温糊化変異米を(例えば精米後に)粉砕することで得られ、餅製品は、前述の糯米を蒸して餅搗き器等で搗いて成型することで得られる。このようにして得られた餅製品は、硬化が遅い特性を有する糯性低温糊化変異米を用いているため、搗いてから一定時間経過後でも硬くなりにくく、糖類等の添加剤(硬化防止剤)を加えることなく、柔らかさが維持される。
(突然変異処理及び低温糊化変異米の選抜)
陸稲品種「旱不知D」の種子(茨城県農業総合センター生物工学研究所より分譲)40gを、1mMアジ化ナトリウム溶液(アジ化ナトリウム(製品名:アジ化ナトリウム、和光純薬工業社)の水溶液(100mM)を100mMリン酸緩衝液(pH3.0)で希釈)400mLに25℃で6時間浸漬し、突然変異処理を行った。突然変異処理後の種子を、400mLの蒸留水で2回洗浄した後、常温で乾燥させた(突然変異処理の詳細については、Hasegawa and Inoue,Japanese Journal of Breeding 30,p301−308,1980を参照)。
(DP9/DP17の測定)
上述の通り得られた変異系統202のアミロペクチン短鎖比率を評価するために、DP9/DP17を測定した。比較として、原品種である旱不知D及び基準品種であるコシヒカリのDP9/DP17も併せて測定した。
(糊化温度の測定)
上述の通り得られた変異系統202の糊化温度を測定した。比較として、原品種である旱不知D及び基準品種であるコシヒカリの糊化温度も併せて測定した。
(炊飯米の評価)
変異系統202、旱不知D、及びコシヒカリの炊飯米の硬さを、以下の通り測定した。
(グルテン添加米粉パンの評価)
米粉に加工された変異系統202、旱不知D、及びコシヒカリを用いて、グルテン添加米粉パンを作り、焼成後の硬さ及び食味を評価した。
(米粉ブレンドパンの評価)
米粉に加工された変異系統202、旱不知D、及びコシヒカリを用いて、超強力小麦粉と混合させた米粉ブレンドパンを作り、焼成後のふくらみ及び硬さ、並びに食味を評価した。
(変異系統202と糯性品種との交配)
糊化易性の糯性イネ(糯性低温糊化変異米)を得るために、変異系統202と糯米品種「きたゆきもち」(北海道立総合研究機構農業研究本部・上川農業試験場より分譲)とを交配し、その交配後代のF2世代個体の種子を確保した。
前述のF2世代個体の中から、糊化易性の個体を選抜するために、まず、以下の通り、新規低温糊化変異遺伝子座を決定した。
GoTaq mix(プロメガ社) 5.0μL
滅菌水 4.0μL
鋳型DNA(20ng/μL) 0.8μL
プライマー混合液(20μM) 0.2μL
1.DNA変性:95℃、2分間
2.DNA変性:94℃、30秒間
3.アニーリング:60℃、30秒間
4.伸長反応:72℃、30秒間
(上記2〜4を35サイクル)
5.伸長反応:72℃、5分間
前述の通り変異系統202と糯米品種「きたゆきもち」とを交配して得たF2世代個体の材料を2集団に分け、その後の栽培を北海道札幌市と広島県福山市とで別個に行った(以下、各々、「札幌材料」又は「福山材料」という)。
上記の交配後代のF2世代1109個体(種子)を玄米にし、外観から糯性と判断できる240個体を選抜した。これらを慣行法により育苗し、北海道農業研究センター(北海道札幌市)の水田圃場に植え、その葉からDNAを簡易調整した。DNAの簡易調整法は以下の通りである。イネの成葉1〜2枚を50℃で一晩乾燥した。乾燥した葉(約2cm)を解剖用ハサミで裁断し、ガラスビーズとともに2mLのマイクロチューブに入れ、フタを開けた状態で50℃、一晩乾燥した。乾燥サンプルを粉砕機(シェークマスター、バイオメディカルサイエンス)に2分間かけることで粉末状に粉砕した。サンプル粉末の入ったマイクロチューブに400μLの抽出バッファー(100mM Tris−HCl pH8.0、10mM EDTA pH8.0、1M NaCl)を加え、激しく攪拌した後、10,000gで10分間遠心し、上清350μLを新しい1.5mLマイクロチューブに移した。そこにイソプロパノールを350μL加えて良く反転混和し、10,000gで10分間遠心してDNAを沈殿させた。上清を捨てた後、マイクロチューブのフタを開けたままにして、1時間ほど室温でペレットを乾燥させた。その後、30μLの1/10TE溶液にペレットを溶かした。この溶液0.8μLをPCR反応に用いた。
上記の交配後代のF2世代780個体(種子)を近畿中国四国農業研究センター(広島県福山市)の水田圃場に慣行栽培し、その葉からDNAを簡易調整した(DNAの簡易調整法は上記と同様)。糯性個体の選抜は、玄米外観による判定ではなく、Wanchana 他,Plant Science,165,p1193−1199,2003に記載のDNAマーカーを用いる方法で行った。Sbe1座およびLgt(t)座の選抜は、HvSSR11−48マーカーの代わりにHvSSR11−50マーカー(Forward Primer:配列番号9、Reverse Primer:配列番号10)を用いた以外、上記の札幌材料の場合と同様に行った。
札幌材料及び福山材料の各サンプルの白米8gを吸水させ、蒸した後、試験用小型餅つき器「ミニうさぎ」(応用栄養学食品研究所)で餅に搗き上げ、餅生地を厚さ7mmに成形した。24時間5℃に置いた後、テクスチャーアナライザー(Stable Micro System社製、TA−XT2i)に直径2mmの円筒形プローブを装着し、2mm/秒の速さで3mm貫入した際の正の最大荷重(g)を硬さとして測定した。なお、札幌材料、福山材料とも同様の方法で硬化性測定を行った。なお、札幌材料の解析には、同様に札幌で栽培した糯性親品種「きたゆきもち」のサンプルも加えた上で行った(5反復測定)(福山市では「きたゆきもち」の成熟が極端に早くなるため、「きたゆきもち」の栽培を行わなかった)。
札幌材料の結果を図6(a)に示す。硬さ測定の結果、「きたゆきもち」の餅の硬さと、SBE1/LGT(Sbe1座とLgt(t)座がともに「きたゆきもち」遺伝子型)の餅の硬さと、の間で有意な差は認められなかった。一方、SBE1/lgt及びsbe1/LGT(Sbe1座又はLgt(t)座が変異系統202遺伝子型)の餅では、「きたゆきもち」の餅に比して、柔らかい傾向にあった。また、sbe1/lgt(Sbe1座及びLgt(t)座がともに変異系統202遺伝子型)では、SBE1/lgt及びsbe1/LGTの餅よりも柔らかい傾向にあり、さらには「きたゆきもち」の餅及びSBE1/LGTの餅よりも有意に柔らかい結果となった。
福山材料の結果を図6(b)に示す。札幌材料の結果と同様に、SBE1/lgt及びsbe1/LGTの餅では、SBE1/LGTの餅に比して柔らかい傾向にあり、sbe1/lgtの餅ではさらに柔らかい傾向にあった。
Claims (5)
- (a)旱不知Dを突然変異させる工程と、
(b)旱不知Dの玄米が溶解しない尿素限界濃度の尿素溶液に、前記工程(a)において旱不知Dを突然変異させて得られた変異米の玄米の胚芽を有しない半粒を浸す工程と、
(c)前記工程(b)において前記尿素溶液に溶解した前記変異米の玄米の胚芽を有する半粒を播種及び栽培し、種子を収穫する工程と、
(d)前記尿素溶液に、前工程において収穫された種子の玄米の胚芽を有しない半粒を浸す工程と、
(e)前記工程(d)において前記尿素溶液に溶解した種子の玄米の胚芽を有する半粒を播種及び栽培し、種子を収穫する工程と、
を含み、
工程(a)、工程(b)、工程(c)、工程(d)及び工程(e)をこの順に行い、
前記工程(e)の後、工程(d)及び工程(e)をこの順に繰り返して行うことで、アミロペクチン短鎖指標値が旱不知Dのアミロペクチン短鎖指標値の110%以上であり、糊化温度が旱不知Dの糊化温度よりも2℃以上低い低温糊化変異米を選抜する工程を含む、
ことを特徴とする糊化温度が旱不知Dの糊化温度よりも2℃以上低い低温糊化変異米の選抜方法。 - 前記低温糊化変異米を選抜した後に、
前記低温糊化変異米と、糯性イネと、を交配させる工程と、
前記交配後代のF2世代の個体から糯性個体を得る工程と、
前記糯性個体由来の試料に含まれる第6染色体のデンプン枝付け酵素I遺伝子のコアプロモーター領域における変異を検出することで糊化易性個体を得る工程と、
を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の低温糊化変異米の選抜方法。 - 前記糯性個体由来の試料中のDNAを鋳型として、HvSSR11−27マーカー(Forward Primer:配列番号3、Reverse Primer:配列番号4)及びHvSSR11−28マーカー(Forward Primer:配列番号5、Reverse Primer:配列番号6)のうち少なくとも1つ、並びにHvSSR11−48マーカー(Forward Primer:配列番号7、Reverse Primer:配列番号8)及びHvSSR11−50マーカー(Forward Primer:配列番号9、Reverse Primer:配列番号10)のうち少なくとも1つ、を用いて糊化易性個体を得る工程をさらに含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の低温糊化変異米の選抜方法。 - 旱不知Dを突然変異させる工程と、
尿素溶液を用いて低温糊化変異米を選抜する工程と、
を含み、
前記低温糊化変異米を選抜する工程に次いで、
前記低温糊化変異米と、糯性イネと、を交配させる工程と、
前記交配後代のF2世代の個体から糯性個体を選抜する工程と、
前記糯性個体由来の試料に含まれる第6染色体のデンプン枝付け酵素I遺伝子のコアプロモーター領域における変異を検出することで糊化易性個体を選抜する工程と、
を含む、
ことを特徴とする糊化温度が旱不知Dの糊化温度よりも2℃以上低い低温糊化変異米の生産方法。 - 前記糯性個体由来の試料中のDNAを鋳型として、HvSSR11−27マーカー(Forward Primer:配列番号3、Reverse Primer:配列番号4)及びHvSSR11−28マーカー(Forward Primer:配列番号5、Reverse Primer:配列番号6)のうち少なくとも1つ、並びにHvSSR11−48マーカー(Forward Primer:配列番号7、Reverse Primer:配列番号8)及びHvSSR11−50マーカー(Forward Primer:配列番号9、Reverse Primer:配列番号10)のうち少なくとも1つ、を用いて糊化易性個体を選抜する工程をさらに含む、
ことを特徴とする請求項4に記載の低温糊化変異米の生産方法。
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