Multifaceted analysis on mechanism and characteristics of high-temperature damage of rice

水稻高温损伤机理及特征多层面分析

• 批准号: 22K05604
• 负责人: 大坪 研一
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Nigata University of Phermacy and Applied Life Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05604/
• 关键词: 玄米; 高温障害; 完全粒; 乳白粒; 糊化特性; 物性値; α-アミラーゼ活性; プロテアーゼ活性; 米; 理化学特性; 食味; 外観品質

近年の気候温暖化により、米粒におけるデンプン粒結合型デンプン合成酵素やデンプン分枝酵素遺伝子の発現抑制と、デンプン分解酵素の発現誘導が活発化し、白未熟粒の発生が増加し、外観および品質の低下等の高温登熟障害が頻発している。高温障害と米の食味特性を関連付ける研究は少なく、多面的理化学特性による解析は殆ど行われていない。本研究では、高温登熟障害について、米の外観品質、理化学特性の視点から、高温障害度の評価法の開発を行うとともに、各品種の食味特性と高温耐性度を理化学的測定によって評価し、今後の高温耐性品種の開発に貢献することを目的とした。2020年産のブランド玄米54品種を試料とし、各試料米を完全粒(整粒)と乳白粒（被害粒）に分画し、内在性のデンプン分解酵素活性とデンプン特性および理化学特性値(糊化特性)との関連を調べた。即ち、各試料米の糊化特性値とα-アミラーゼ活性を測定し、品種ごとの糊化特性値を説明変数、α-アミラーゼ活性の乳白粒と完全粒の比率を目的変数として高温障害程度の推定式を作成し、未知試料の検定を行い、有意性を確認した。この推定式は高温障害米の簡易な加工適性の評価方法として有用と期待される。さらに、2020年産の全国のブランド米19試料を完全粒と乳白粒に分画し、市場に流通している高温障害粒の割合を30%と想定し、完全粒100%と30%乳白粒混合米の米飯物性値、遊離糖含量、アミノ酸含量、酵素活性を比較した。その結果、乳白粒のアミロース含量は低下傾向を示し、α-アミラーゼ活性は有意な増加傾向を示し、糊化特性値の最高粘度、Consistencyは低下傾向を示し、プロテアーゼ活性、L-グルタミン酸含量、L-アミノ酸含量、オリゴ糖含量(D-グルコース、麦芽糖、ショ糖)は高くなる傾向が示された。米飯物性値では、乳白粒混合米が完全粒に比べて、硬さ、こし、粘り、付着の低下傾向を示した。

由于最近的气候变暖，淀粉颗粒结合淀粉合酶和淀粉晶粒中的淀粉分支基因的表达增加了，淀粉降解酶的诱导诱导增加，导致白人不成熟的颗粒的产生增加，高体质成熟疾病的产生增加，例如，外观和质量的下降经常下降。很少有研究将高温疾病与水稻味道特征联系起来，并且很少使用多方面的物理化学特性进行分析。这项研究旨在从水稻外观质量和水稻的理化特性的角度开发一种评估高温损伤水平的方法，并通过植物化学测量评估每种品种的味道特征和高温耐药性，并有助于未来的高温耐药性。样品是从2020年生产的54个品牌糙米品种中采集的，每个样品被分馏为完美的颗粒（大小的颗粒）和乳白色的白色颗粒（受损的颗粒），以及内源淀粉降解酶活性和淀粉的活性和物理化学性质（质化学特性（Gelatinations））之间的关系。也就是说，测量每个样品的胶质化特性值和α-淀粉酶活性，每种品种的胶质化特性值是解释性变量，并且将乳胶晶粒与α-淀粉酶活性的完美晶粒的比率用作靶标变量，并且准备了高温干扰的程度，并确认了确认样品的估计。预计该估计公式可作为评估高温大米适合性的简单方法。此外，从2020年开始，来自全国各地的19个品牌大米样本被分馏为完整的乳状谷物，并且假定在市场上分布的高温干扰颗粒的比例为30％，并且比较了与100％和30％的米尔基谷物混合的米饭，自由糖含量，氨基酸含量，氨基酸含量，氨基酸含量和酶活性。 As a result, the amylose content of milky grains showed a decrease, the α-amylase activity showed a significant increase, the highest viscosity of gelatinization characteristics and the consistency showed a decrease, and the protease activity, L-glutamic acid content, L-amino acid content, and oligosaccharide content (D-glucose, maltose, sucrose) showed a tendency to be higher.就大米的特性而言，与完整的谷物相比，乳白色的混合米在硬度，应变，坚韧和粘附方面的趋势趋于降低。