もち性系統「谷系A6599-4」(小麦中間母本農8号)のWx-D1遺伝子上の変異

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要約

「谷系A6599-4」のもち性の原因はWx-D1遺伝子上の点突然変異によるタンパク質のアミノ酸置換である。ゲノムDNAをテンプレートとしたPCR産物を解析する方法で判定できる。

キーワード:小麦、もち性、アミノ酸置換、Wxタンパク質、PCR、dCAPSマーカー
担当:作物研究所・麦類研究部・小麦育種研究室
連絡先:0298-38-7497
区分:作物・冬作物
分類:科学・参考

背景・ねらい

麺の粘弾性の改良による食感の改善を育種目標として、もち性を含む低アミロース品種・系統を育成してきた。アミロースの合成はWxタンパク質が関与しており、低アミロースやもち性小麦にはこのWxタンパク質の遺伝子およびそれを制御する遺伝子の変異があると考えられる。このため、もち性系統谷系A6599-4(小麦中間母本農8号)のアミロース含量変異が何に起因するのかを明らかにする。

成果の内容・特徴

もち性系統谷系A6599-4は原系統の谷系A6099(小麦中間母本農7号)と同様にWx-D1タンパク質が発現している(図1)。
谷系A6599-4のWx-D1タンパク質は点突然変異により成熟タンパク質のN末端から258番目のアミノ酸残基のアラニンがスレオニンに置換している(表1)。
片親に谷系A6599-4 をもつ倍加半数体系統およびF5系統を用いた解析の結果、もち性を示した系統はすべてこの変異があり、うるち性にはこの変異はない (表1)。
変異の検出にdCAPS (derived cleaved amplified polymorphic sequence) プライマーを用いた。1回目にWx-D1遺伝子特異的なプライマー、2回目(nested)にdCAPSプライマー(図2)で増幅したPCR産物を解析する方法で簡便に変異型(もち)、野生型(うるち)の判定を行うことができた(図3)。