日本麺用小麦の生地物性に対するGlu-A1と Glu-D1対立遺伝子の相互作用とGlu-A1対立遺伝子のPCRマーカーの開発
日本の麺用小麦はオーストラリアからの輸入小麦銘柄（ASW）と比べて製麺適性が劣っている．西日本の小麦品種には高分子量グルテニンサブユニット（HMW-GS）が Glu-A1座の対立遺伝子がコードするサブユニットが欠失型（null）で Glu-B1座が7+8，Glu-D1座が2.2+12や2+12をもつ品種が多数を占める．そこで，これらの高分子量グルテニンサブユニットの小麦粉生地物性への影響を小麦品種「ふくさやか」を反復親として，8種類の準同質遺伝子系統を作出して分析した． Glu-D1座が2.2+12をコードする系統では， Glu-A1座が欠失型の場合，Glu-A1座がサブユニット1をコードする...
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| Published in | Ikushugaku kenkyu Vol. 10; no. 2; pp. 41 - 48 |
|---|---|
| Main Authors | , , , |
| Format | Journal Article |
| Language | Japanese |
| Published |
日本育種学会
2008
|
| Subjects | |
| Online Access | Get full text |
| ISSN | 1344-7629 1348-1290 |
| DOI | 10.1270/jsbbr.10.41 |
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| Abstract | 日本の麺用小麦はオーストラリアからの輸入小麦銘柄（ASW）と比べて製麺適性が劣っている．西日本の小麦品種には高分子量グルテニンサブユニット（HMW-GS）が Glu-A1座の対立遺伝子がコードするサブユニットが欠失型（null）で Glu-B1座が7+8，Glu-D1座が2.2+12や2+12をもつ品種が多数を占める．そこで，これらの高分子量グルテニンサブユニットの小麦粉生地物性への影響を小麦品種「ふくさやか」を反復親として，8種類の準同質遺伝子系統を作出して分析した． Glu-D1座が2.2+12をコードする系統では， Glu-A1座が欠失型の場合，Glu-A1座がサブユニット1をコードする系統と比べて不溶性ポリマー含有率が有意に低く，小麦粉の生地物性も弱かった．とくに日本品種に多く見られるnull，7+8，2.2+12のサブユニット構成は最も弱い物性を示した．一方， Glu-D1座が2+12をコードする系統では， Glu-A1座のサブユニットの有無による不溶性ポリマータンパク質や生地物性への影響は小さかった．これらのことから Glu-A1座とGlu-D1座の対立遺伝子の組合せが，小麦の加工適性に大きく影響していることが明らかになった．これまでHMW-GS構成はSDS-PAGEを用いて判別するのが一般的であったが，サブユニット構成によっては Glu-A1座のサブユニットの判定が困難な場合がある．そこで，Glu-A1座のサブユニット1（Glu-A1a），2*（Glu-A1b）およびnull（Glu-A1c）を判別するPCRマーカーを開発した． |
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| AbstractList | 日本の麺用小麦はオーストラリアからの輸入小麦銘柄（ASW）と比べて製麺適性が劣っている。西日本の小麦品種には高分子量グルテニンサブユニット（HMW-GS）がGlu-A1座の対立遺伝子がコードするサブユニットが欠失型（null）でGlu-B1座が7＋8、Glu-D1座が2.2＋12や2＋12をもつ品種が多数を占める。そこで、これらの高分子量グルテニンサブユニットの小麦粉生地物性への影響を小麦品種「ふくさやか」を反復親として、8種類の準同質遺伝子系統を作出して分析した。Glu-D1座が2.2＋12をコードする系統では、Glu-A1座が欠失型の場合、Glu-A1座がサブユニット1をコードする系統と比べて不溶性ポリマー含有率が有意に低く、小麦粉の生地物性も弱かった。とくに日本品種に多く見られるnull、7＋8、2.2＋12のサブユニット構成は最も弱い物性を示した。一方、Glu-D1座が2＋12をコードする系統では、Glu-A1座のサブユニットの有無による不溶性ポリマータンパク質や生地物性への影響は小さかった。これらのことからGlu-A1座とGlu-D1座の対立遺伝子の組合せが、小麦の加工適性に大きく影響していることが明らかになった。これまでHMW-GS構成はSDS-PAGEを用いて判別するのが一般的であったが、サブユニット構成によってはGlu-A1座のサブユニットの判定が困難な場合がある。そこで、Glu-A1座のサブユニット1（Glu-A1a）、2（＊）（Glu-A1b）およびnull（Glu-A1c）を判別するPCRマーカーを開発した。 日本の麺用小麦はオーストラリアからの輸入小麦銘柄（ASW）と比べて製麺適性が劣っている．西日本の小麦品種には高分子量グルテニンサブユニット（HMW-GS）が Glu-A1座の対立遺伝子がコードするサブユニットが欠失型（null）で Glu-B1座が7+8，Glu-D1座が2.2+12や2+12をもつ品種が多数を占める．そこで，これらの高分子量グルテニンサブユニットの小麦粉生地物性への影響を小麦品種「ふくさやか」を反復親として，8種類の準同質遺伝子系統を作出して分析した． Glu-D1座が2.2+12をコードする系統では， Glu-A1座が欠失型の場合，Glu-A1座がサブユニット1をコードする系統と比べて不溶性ポリマー含有率が有意に低く，小麦粉の生地物性も弱かった．とくに日本品種に多く見られるnull，7+8，2.2+12のサブユニット構成は最も弱い物性を示した．一方， Glu-D1座が2+12をコードする系統では， Glu-A1座のサブユニットの有無による不溶性ポリマータンパク質や生地物性への影響は小さかった．これらのことから Glu-A1座とGlu-D1座の対立遺伝子の組合せが，小麦の加工適性に大きく影響していることが明らかになった．これまでHMW-GS構成はSDS-PAGEを用いて判別するのが一般的であったが，サブユニット構成によっては Glu-A1座のサブユニットの判定が困難な場合がある．そこで，Glu-A1座のサブユニット1（Glu-A1a），2*（Glu-A1b）およびnull（Glu-A1c）を判別するPCRマーカーを開発した． |
| Author | 高田, 兼則 石川, 直幸 谷中, 美貴子 池田, 達哉 |
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| References | Gupta, R.B., K. Khan and F. MacRitchie (1993) Biochemical basis of flour properties in bread wheats. I. Effects of variation in the quantity and size distribution of polymeric protein. J. Cereal Sci. 18: 23-41. De Bustos, A., P. Rubio and N. Jouve (2000) Molecular characterization of the inactive allele of the gene Glu-A1 and the development of a set of AS-PCR markers for HMW glutenins of wheat. Theor. Appl. Genet. 100: 189-194. Takata, K., Z. Nishio, W. Funatsuki, T. Kuwabara and H. Yamauchi (2003) Difference in combination between Glu-B1 and Glu-D1 alleles in bread-making quality using near-isogenic lines. Food Sci. Tecnol. Res. 9: 67-72. Nakamura, H., A. Inazu and H. Hirano (1999) Allelic variation in high-molecular-weight glutenin subunit loci of Glu-1 in Japanese common wheats. Euphytica 106: 131-138. Park, C.S., B.K. Hong and B.-K. Baik (2003) Protein quality of wheat desirable for making fresh white salted noodles and its influences on processing and texture of noodles. Cereal Chem. 80: 297-303. Payne, P.I., K.G. Corfield and J.A. Blackman (1979) Identification of a high-molecular-weight subunit of glutenin whose presence correlates with bread-making quality in wheats of related pedigree. Theor. Appl. Genet. 55: 153-159. Li, L., Z. He, J. Yan, Y. Zhang, X. Xia and R.J. Pena (2005) Allelic variation at the Glu-1 and Glu-3 loci, presence of the 1B.1R translocation, and their effects on mixographic properties in Chinese bread wheats. Euphytica 142: 197-204. Nagamine, T., Y. Kai, T. Takayama, T. Yanagisawa and S. Taya (2000) Allelic variation at the Glu-1 and Glu-3 Loci in southern Japanese wheat, and its effects on gluten properties. J. Cereal Sci. 32: 129-135. Maruyama-Funatsuki, W., K. Takata, H. Funatsuki, T. Tabiki, M. Ito, Z. Nishio, A. Kato, K. Saito, E. Yahata, H. Saruyama and H. Yamauchi (2005) Identification and characterization of a novel LMW-s glutenin gene of a Canadian Western Extra-Strong wheat. J. Cereal Sci. 41: 47-57. Takata, K., H. Yamauchi, N. Iriki and T. Kuwabara (1999) Prediction of bread-making quality by prolonged swelling SDS-sedimentation test. Breed. Sci. 49: 221-223. Dellaporta, S.L., J. Wood and J.B. Hicks (1983) A plant DNA minipreparation: Version II. Plant Mol. Biol. Rep. 1: 19-21. Payne, P.I. and G.J. Lawrence (1983) Catalogue of alleles for the complex gene loci, GluA1, Glu-B1 and Glu-D1 which code for high-molecular-weight subunits of glutenin in hexaploid wheat. Cereal Res. Commun. 11: 29-35. Takata, K., H. Yamauchi, Z. Nishio and T. Kuwabara (2000) Effect of high molecular weight glutenin subunits on bread-making quality using near-isogenic lines. Breed. Sci. 50: 303-308. Batey, I.L., R.B. Gupta and F. MacRitchie (1991) Use of size-exclusion high-performance liquid chromatography in the study of wheat flour proteins: an improved chromatographic procedure. Cereal Chem. 68: 207-209. Lawrence, G.J., H.J. Moss, K.W. Shepherd and C.W. Wrigley (1987) Dough quality of biotypes of eleven Australian wheat cultivars that differ in high-molecular-weight glutenin subunit composition. J. of Cereal Sci. 6: 99-101. Moonen, J.H.E., A. Scheepstra and A. Graveland (1982) Use of the SDS-sedimentation test and SDS-polyacrylamidegel electrophoresis for screening breeder's samples of wheat for bread-making quality. Euphytica 31: 677-690. 中村 洋・佐々木宏・平野 久・山下 淳（1990）コムギ種子貯蔵蛋白質グルテニンの高分子量サブユニットと品質特性．育種学雑誌 40: 485-494. Oda, M., Y. Yasuda, S. Okazaki, Y. Yamaguchi and Y. Yokoyama (1980) A method of flour quality assessment for Japanese noodles. Cereal Chem. 57: 253-254. Payne, P.I., K.G. Corfield, L.M. Holt and A. Blackman (1981) Correlations between the inheritance of certain high-molecular-weight subunits of glutenin and bread-making quality in progenies of six crossesof bread wheat. J. Sci. Food Agric. 32: 51-60. Yanaka, M., K. Takata, T.M. Ikeda and N. Ishikawa (2007) Effect of the high-molecular-weight glutenin allele, Glu-D1d, on noodle quality of common wheat. Breed. Sci. 57: 243-248. Pena, R.J., H. Gonzalez-Santoyo and F. Cervantes (2004) Relationship between Glu-D1/GluB3 allelic combinations and bread-making quality-related parameters commonly used in wheat breeding. In “The Gluten Proteins” Lafiandra, D., S. Masci and R. D'Ovidio (eds.), RSC Publishing, Cambridge, 156-157. Takata, K., H. Yamauchi, Z. Nishio, W. Funatsuki and T. Kuwabara (2002) Effect of high-molecular-weight glutenin subunits with different protein contents on bread-making quality. Food Sci. Tecnol. Res. 8: 178-182. Toyokawa, H., G.L. Rumbenthaler, J.R. Powers and E.G. Schanus (1989) Japanese noodle qualities. II. Starch components. Cereal Chem. 66: 387-391. 谷藤 健・金子成延・松倉 潮（2003）小麦のデンプンおよびグルテンの特性がゆでめんのテクスチャーに及ぼす影響．食工学会誌 50: 333-338. Miura, H. and S. Tanii (1994) Endosperm starch properties in several wheat cultivars preferred for Japanese noodles. Euphytica 72: 171-175. |
| References_xml | – reference: Dellaporta, S.L., J. Wood and J.B. Hicks (1983) A plant DNA minipreparation: Version II. Plant Mol. Biol. Rep. 1: 19-21. – reference: Gupta, R.B., K. Khan and F. MacRitchie (1993) Biochemical basis of flour properties in bread wheats. I. Effects of variation in the quantity and size distribution of polymeric protein. J. Cereal Sci. 18: 23-41. – reference: Lawrence, G.J., H.J. Moss, K.W. Shepherd and C.W. Wrigley (1987) Dough quality of biotypes of eleven Australian wheat cultivars that differ in high-molecular-weight glutenin subunit composition. J. of Cereal Sci. 6: 99-101. – reference: Nagamine, T., Y. Kai, T. Takayama, T. Yanagisawa and S. Taya (2000) Allelic variation at the Glu-1 and Glu-3 Loci in southern Japanese wheat, and its effects on gluten properties. J. Cereal Sci. 32: 129-135. – reference: Payne, P.I. and G.J. 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| SourceID | affrit jstage |
| SourceType | Open Access Repository Publisher |
| StartPage | 41 |
| SubjectTerms | PCRマーカー Triticum aestivum L コムギ 品質 高分子量グルテニンサブユニット |
| Title | 日本麺用小麦の生地物性に対するGlu-A1と Glu-D1対立遺伝子の相互作用とGlu-A1対立遺伝子のPCRマーカーの開発 |
| URI | https://www.jstage.jst.go.jp/article/jsbbr/10/2/10_2_41/_article/-char/ja https://agriknowledge.affrc.go.jp/RN/2030760719 |
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