小麦生地物性を低下させる高分子量グルテニン・サブユニットの簡易判別法

• 担当機関: めん用小麦研究近中四サブチーム
• 研究期間: 2006～2006
• 研究担当者: 池田達哉; 谷中美貴子; 高田兼則; 石川直幸
• 発行年度: 2006
• 要約: 小麦の生地物性を低下させる高分子量グルテニン・サブユニット遺伝子Glu-A1cとGlu-B1eを簡易に同定できるPCRマーカーを開発した。このマーカーの利用により，生地物性を低下させる遺伝子を持つ系統を選別できる。
• 背景・ねらい: 小麦の自給率向上のためには、外国産小麦に比べて製パン・製麺性などが劣る国内品種の加工適性を改善する必要がある。このためには、栽培技術の改良だけでなく、品種が持つ遺伝的性質の改変も極めて重要である。すでに、製パン性の向上に効果がある高分子量グルテニン・サブユニット5+10のDNAマーカーによる簡易選抜が可能になっている。しかし、小麦の生地物性を低下させる高分子量グルテニン・サブユニット遺伝子Glu-A1c（Glu-A1遺伝子座の欠失型）とGlu-B1e（Glu-B1遺伝子座にコードされるサブユニット２０）を簡易判別する手法はなかった。特に、西日本の麺用小麦品種にはGlu-A1cを持つものが多く、生地物性が劣る原因の一つである。従来のSDS-PAGEによる解析は種子でしか行うことができないうえ、サブユニット構成によってはその判別が困難な場合がある。そこで、これらを持つ系統を簡易判別する手法を開発し、国産高品質小麦品種育成の加速化に資する。

成果の内容・特徴

1. 判別に用いたプライマー配列と反応液組成、反応条件を示す（表１）。いずれの反応もポジティブコントロールとして、556ｂｐのPCR産物で反応の有無を確認できる。
2. Glu-A1cの判別は、Glu-A1cFとGlu-A1cRのプライマーセットを用いたPCRによって増幅する174bpのPCR産物の有無によって識別できる（図1a）。Glu-A1cのヘテロ個体の判別は、Glu-A1abFとGlu-A1cRのプライマーセットを用いたPCRによって増幅する174bp（サブユニット1をコードするGlu-A1a由来）と156bp（サブユニット2*をコードするGlu-A1b由来）のPCR産物によって判別できる。Glu-A1cのホモ個体はこの条件ではPCR産物が検出されない（図1b）。
3. Glu-B1eは、Glu-B1eFとGlu-B1eRのプライマーセットを用いたPCRによって増幅する296bpのPCR産物の有無によって識別できる。（図２a）。Glu-B1eのヘテロ個体の判別はGlu-B1FとGlu-B1Rのプライマーセットを用いたPCRによって増幅する262bpのPCR産物の有無によって判別でき、Glu-B1eのホモ個体はこの条件ではPCR産物が検出されない（図２b）。

成果の活用面・留意点

1. これらのマーカーを活用することにより、育成系統からホモ・ヘテロを問わずこれらの遺伝子を持つ系統を排除することができ、加工適性が高い系統を初期世代から選抜することができる。
2. 鋳型DNAは胚から抽出したものを用いたが、半粒種子、実生や成葉由来のDNAでも判別できる。
3. Glu-A1cのヘテロ個体の判別はPCR産物の分子量18bpの違いを検出するため３％程度の低分子量核酸分離用アガロースゲルで解析する必要がある。
4. PCR装置は特に機種を選ばないが、判別に用いる酵素は、プルーフリーディング活性があるEx Taq (TaKaRa)などを用いないこと。

• カテゴリ: 加工適性 小麦 栽培技術 DNAマーカー 品種