Vernonia galamensis ジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ-1 遺伝子とミオ-イノシトール 1-リン酸合成酵素ノックアウト変異を持つダイズ系統の生成と特性評価

Generation and Characterization of a Soybean Line with a Vernonia galamensis Diacylglycerol Acyltransferase-1 Gene and a myo-Inositol 1-Phosphate Synthase Knockout Mutation.

• Maythem Al-Amery
• Ashley Fowler
• Jason M Unrine
• Paul Armstrong
• Elizabeth Maghirang
• Kai Su
• Julia de Melo
• Feng-Jie Yuan
• Qing-Yao Shu
• David Hildebrand

抄録

大豆（Glycine max）ミールは重要なタンパク質源です。フィチン酸やオリゴ糖が少ない大豆ミールは、ミールの品質を向上させる。ダイズのミオイノシトール 1-リン酸合成酵素（Gm-lpa-TW75-1）の単一劣性突然変異は、フィチン酸が低く、無機リン酸が増加する種子表現型をもたらす。変異体を、Vernonia galamensis（VgD）由来のジアシルグリセロールアシルトランスフェラーゼ1（DGAT）遺伝子を発現する高油系統と交配させた。Gm-lpa-TW75-1 X VgD、指定されたGVは、畑および温室での種子生産から、それぞれ21％および22％の油分、ならびに41％および43％のタンパク質を有していた。鉱物濃度は、乾燥質量229μg/gであったGVが229μg/gであり、次いでVgDが174.3、Gm-lpa-TW75-1が162であったことを除いては有意な差は認められなかった。 リン酸塩(Pi)は、Gm-lpa-TW75-1では予想通り5mg/gと高く、次いでGVが1.6mg/gであるのに対し、Jack、VgD、Taiwan75は約0.3mg/gであった。Gm-lpa-TW75-1系統はフィチン酸濃度が1.4mg/gと最も低く、次いでGVが1.8mg/gであるのに対し、Taiwan75、VgD、Jackは2.5mg/gであった。本研究では、Piが増加し、フィチン酸塩濃度が低下した高油分・高たんぱく大豆系統GVが、ヒトや動物の飼料としての栄養価を向上させることが期待されることを述べている。

Soybean (Glycine max) meal is an important protein source. Soybean meal with lower phytate and oligosaccharides improves meal quality. A single recessive mutation in soybean myo-inositol 1-phosphate synthase (Gm-lpa-TW75-1) confers a seed phenotype with low phytate and increased inorganic phosphate. The mutant was crossed with high oil lines expressing a diacylglycerol acyltransferase1 (DGAT) gene from Vernonia galamensis (VgD). Gm-lpa-TW75-1 X VgD, designated GV, has 21%, and 22% oil and 41% and 43% protein from field and greenhouse seed production, respectively. No significant differences were found in mineral concentrations except for Fe which was 229 μg/g dry mass for GV followed by 174.3 for VgD and 162 for Gm-lpa-TW75-1. Phosphate (Pi) is higher in Gm-lpa-TW75-1 as expected at 5 mg/g, followed by GV at 1.6 mg/g whereas Jack, VgD, and Taiwan75 have about 0.3 mg/g. The Gm-lpa-TW75-1 line has the lowest phytate concentration at 1.4 mg/g followed by GV with 1.8 mg/g compared to Taiwan75, VgD, and Jack with 2.5 mg/g. This work describes a high oil and protein soybean line, GV, with increased Pi and lower phytate which will increase the nutritional value for human and animal feed.

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