トウモロコシ子実の炭水化物合成に対するsugary-1およびbrittle-1の遺伝子作用
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概要
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スウィートコーンの質的改良に関する基礎的知見を得るため,トウモロコシの胚乳形質に関与する遺伝子sugary-1(su_1),brittle-1(bt_1)およびそれらの2重劣性型舳su_1bt_1の炭水化物合成に及ぼす作用を明らかにする。su_1をもつスウィートコーンの自殖系WI453,WI5125にbt_1をもつデントコーンの自殖系Oh43を交雑し,6回の連続戻し交雑後に選抜されたスウィートコーンの遺伝的背景をもつ同質遺伝子系統を供試した。同質遺伝子系統間のF_1雑種の自殖F_2種子を受粉後16目目より2日おきに採取し,生体重,乾物重,還元糖,ショ糖,水溶性多糖類(WSP),澱粉の豊熟に伴なう消長を調べた。生体重は受粉後25日までいずれの遺伝子型でも増加し続けるが,それ以後のbt_1,su_1bt_1での生体重の減少は著しく,顕著なしわ粒となった。su_1では受粉後34目まで正常型よりも高い生体重を示した。su_1の乾物重は正常型と同様に成熟期まで増加したが,37日以後の両者の差は明瞭となった。bt_1,su_1bt_1の乾物重の増加は豊熟初期に停止した。su_1,bt_1,su_1bt_1の最終乾物重は正常型の78,40,29%であった。豊熟初期におけるbt_1,su_1bt_1の還元糖およびショ糖含量はきわめて高く,受粉後22日ではsu_1の約5倍のショ糖含量を示した。スゥィートコーンのtextureに関連する重要な成分であるWSPの含量はsu_1で特異的に高く,豊熟初期のsu_1ではショ糖が主にWSPに変換されることを示唆する。軌のWSP含量は正常型と同様にきわめて低かった。su_1bt_1のWSP含量は受粉後19日および22日の平均値で1粒当たり4.0mgであり,su_1の約16%であった。su_1bt_1のWSP含量はbt_1の約2倍であった。su_1,bt_1,su_1bt_1では澱粉合成が抑制され,最終的な澱粉含量は正常型の53,20,6%であり,正常型よりも著しく減少した。2重劣性型su_1bt_1結果は炭水化物の生成に関して,bt_1,はsu_1に対して上位であることを示す。これまで,スウィートコーンの育種は澱粉合成を抑制し,胚乳内に多量の糖を蓄積する効果をもつsu_1,sh_2などの遺伝子を利用して行なわれてきた。sh_2はsu_1に比較して,ショ糖含量を増大させることには有効であったが、su_1に特徴的た成分であり,スウィートコーンのtextureに関連するWSPをほとんど含まない欠点がある。本研究において得られた結果から,糖含最を増大さ竜,かつWSPをある程度保持する新しいスウィートコーソを育成するための素材のひとつとして,2重劣性型su_1vt_1が有効であると結論した。
- 日本育種学会の論文
- 1981-09-01
著者
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