硬質小麦のピュロインドリン遺伝子型は子実硬度や加工適性に影響する

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要約

小麦子実の硬軟質性に関係するピュロインドリン対立遺伝子は硬質小麦の子実硬度や製粉歩留、小麦粉粒度、損傷デンプン含量に影響し、これらはピュロインドリン蛋白質の発現と関係がある。ピュロインドリン蛋白質の二重欠失は子実硬度が高く、小麦粉粒度が大きく、損傷デンプンが多い。

  • キーワード:コムギ、硬軟質、ピュロインドリン、硬度、損傷デンプン
  • 担当:近中四農研・パン用小麦研究近中四サブチーム
  • 代表連絡先:電話084-923-4100
  • 区分:近畿中国四国農業・作物生産、作物
  • 分類:研究・参考

背景・ねらい

小麦の硬軟質性は製粉性や吸水性、パン生地の発酵性などの小麦の加工適性に関係する重要な形質の一つである。6倍体コムギの硬軟質性はDゲノム第5群染色体短碗(5DS)末端に座乗するHa遺伝子座の2つのピュロインドリン遺伝子(Pina,Pinb)によって決定されており、硬質の表現型に対しては複数の対立遺伝子が発見されている。小麦の子実硬度は品種によって異なるが、遺伝子型との関係は十分には明らかになっていない。そこで、硬質性の対立遺伝子が小麦加工適性へ与える影響について、ピュロインドリン遺伝子の準同質遺伝子系統を育成してその効果を明らかにする。

成果の内容・特徴

  • 開発した準同質遺伝子系統は、軟質小麦「ふくほのか」に硬質の5種類のピュロインドリン遺伝子を導入した系統(BC6世代)である(表1)。
  • 子実硬度、小麦粉粒度、損傷デンプン含量は遺伝要因と環境要因(栽培地)の両方の影響を受ける(表2)。
  • Pina,Pinb遺伝子の二重欠失でPIN-a, PIN-bが発現しないPina-D1k は、子実硬度が高く、小麦粉粒度が粗く、損傷デンプンが多い。一方、PIN-a, PIN-bの両方が発現するPina-D1a, Pinb-D1bは、子実硬度が低く、小麦粉粒度が小さく、損傷デンプンが少ない(表3)。
  • 製粉歩留は、子実の硬いPina-D1k(PIN-a, PIN-b二重欠失)やPina-D1b(PIN-a欠失)がPIN-aを発現するPinb-D1b,Pinb-D1c,Pinb-D1pよりも低い傾向にある(表3)。

成果の活用面・留意点

  • ピュロインドリン遺伝子型は製パンなどの加工用途に対応した選抜指標として利用できる。特に二重欠失型は、パン生地の炭酸ガス発酵量に関係する損傷デンプンが多く、製パン性の向上が期待できる。
  • 製粉歩留が低かったPina-D1bも実用上は問題のないレベルである。
  • 本研究は福山とつくばの2ヶ所で栽培し、ブラベンダーJr.試験製粉機を用いた結果である。
  • 遺伝子型の加工品への影響についてはさらに分析を行う必要がある。

具体的データ

表1. 試験に用いたピュロインドリンの特性

表2. ピュロインドリン準同質遺伝子系統における分散分析の平均平方和

表3. ピュロインドリン準同質遺伝子系統の品質特性

その他

  • 研究課題名:実需者ニーズに対応したパン・中華めん用等小麦品種の育成と加工・利用技術の開発
  • 課題ID:311-c
  • 予算区分:基盤研究費、特定研究
  • 研究期間:2007年度
  • 研究担当者:高田兼則、池田達哉、谷中美貴子、石川直幸、松中 仁(作物研)