ゴマリグナン含量決定機構の解明

芝麻木脂素含量测定机理的阐明

基本信息

批准号：
21K05514
负责人：
山本将之
金额：
$ 2.66万
依托单位：
University of Toyama
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05514/
关键词：
リグナンゴマ機能性成分

项目摘要

本研究ではゴマリグナン（セサミン、セサモリン、セサミノールなどゴマ種子に蓄積するリグナン）の総含量決定の分子機構の解明を目的に、ゴマリグナン生合成や蓄積にかかわる遺伝子の同定を試みている。・ゴマリグナン総含量を制御する候補遺伝子の探索これまでに行っていた異なるリグナン総含量を示す2系統の交雑に由来する遺伝集団を用いたQTL seq解析を進めたところ、約8 Mbpのゲノム領域に総含量の高低に関与する原因遺伝子が座上することが示され、この領域中の1つの酵素遺伝子はリグナン総含量が高い系統と低い系統の間で多型が存在した。この遺伝子に加えて、リグナン含量に影響を与えると報告されている転写因子に関して、高リグナン系統に共通して見出される新たなアレルが見出された。そこで、当初予定していたゲノムワイド関連解析による候補遺伝子の探索から計画を変更して、これら2遺伝子の解析を進めることにした。リグナン総含量の異なる系統を数十系統選び、候補遺伝子の遺伝子型を決定したが、これら遺伝子がリグナン含量の決定に関与するという明確なデータは得られなかった。今後はこれら遺伝子の遺伝子型とリグナン含量の間の関連性について詳細な解析を行うとともに、QTL seq解析で同定されたゲノム領域中に存在する別の候補遺伝子についても解析を行う。・セサミノール生合成系遺伝子の探索本研究では新規セサミノール生合成遺伝子の探索も試みている。前年度までに行ったセサミノール高含有系統と低含有系統の登熟種子を用いたRNA seq解析のデータを用い、候補遺伝子の探索を行った。その結果、1つの低含有系統から他の系統には存在しないアミノ酸置換が認められる酵素遺伝子を見出した。この遺伝子の野生型アレルに関して、in viroで酵素活性を調査したが、セサミノール合成活性は検出されなかった。今後は他の候補遺伝子の探索を行っていく予定である。

在本研究中，我们试图鉴定参与芝麻木脂素生物合成和积累的基因，旨在阐明决定芝麻木脂素（芝麻素、芝麻林、芝麻素酚等在芝麻中积累的木脂素）总含量的分子机制。）。・寻找控制芝麻总木脂素含量的候选基因当我们使用来自显示不同总木脂素含量的两个品系的杂交的遗传群体进行QTL seq分析时，我们发现了约8Mbp的基因组区域。结果表明，定位了与总木脂素含量水平有关的致病基因，并且该区域的一个酶基因在总木脂素含量高和低的菌株之间存在多态性。除了该基因之外，还发现了高木脂素菌株中常见的新等位基因，其转录因子据报道会影响木脂素含量。因此，我们决定改变原来通过全基因组关联分析寻找候选基因的计划，继续对这两个基因进行分析。尽管我们选择了几十个总木脂素含量不同的品系并确定了候选基因的基因型，但我们无法获得这些基因参与确定木脂素含量的明确数据。未来，我们将对这些基因的基因型与木脂素含量之间的关系进行详细分析，并对QTL seq分析确定的基因组区域中存在的其他候选基因进行分析。・寻找芝麻素酚生物合成基因在本研究中，我们还尝试寻找新的芝麻素酚生物合成基因。我们使用高和低芝麻素含量品系的成熟种子进行的 RNA seq 分析数据来寻找候选基因。结果，我们在一种低含量菌株中发现了一种酶基因，该基因具有其他菌株中不存在的氨基酸取代。我们在体外研究了该基因野生型等位基因的酶活性，但没有检测到芝麻素酚合成活性。未来，我们计划寻找其他候选基因。