日本山形大學等的研究團隊發現了山形縣鶴岡市知名特產毛豆「老爹豆」美味的關鍵因素之一。通過DNA調查結果顯示，加速開花和果實成熟的基因「tof11」發揮了增加「毛豆美味之源」——游離氨基酸的作用。另一方面，tof11附近還存在能夠減少游離氨基酸的基因，如果將其去除，就有可能培育出風味更佳的老爹豆。
山形的夏日風味「老爹豆」。該品種還被選定為故鄉納稅回饋禮品，近年來已銷往日本全國（供圖：山形縣）
毛豆是採收未成熟大豆所得的產物。「老爹豆」的名稱，據傳源於古時一位領主被其美味打動，問道：「這是哪家老爹（日語讀音「DADACHA」為莊內地區方言，意為父親）種的毛豆？」
毛豆在日本作為蔬菜，近年來隨著和食熱潮興起，在海外也開始能吃到了。迄今為止，國內外雖已開展大豆與毛豆的成分比較研究，以及表明毛豆美味程度由蔗糖與氨基酸含量左右的研究，但這些風味成分來源於何種基因一直不清楚。
山形大學農學部食品生命環境學科的星野友紀教授（作物育種學）等人的研究團隊，正在開展當地農作物風味相關的研究。美味的評價指標多種多樣，涵蓋味道、外觀、香氣、口感等多個方面。此次研究針對老爹豆的美味，聚焦於能夠增強鮮味與甜味的游離氨基酸開展了調查。
研究團隊在大學試驗田中將老爹豆的一個品系「白山」與大豆品種「延齡」進行雜交。歷經13年8代通過自身花粉受精的「自交培育」，培育出白山與延齡DNA以不同模式混合的344個品系。團隊測定了這些品系的游離氨基酸含量，並提取了DNA。
圖為老爹豆染色體上控制開花的基因座（圖上部）與控制游離氨基酸含量的基因座在染色體上的位置。兩者尤其在11號染色體上出現峰值（供圖：山形大學）
對老爹豆游離氨基酸與DNA的解析結果表明，在20條染色體中，位於第11號染色體的基因「tof11」與游離氨基酸的大量積累相關。tof11是大豆（延齡）所具有的「TOF11」基因發生突變、缺失1個鹼基後功能喪失的產物。
根據此前研究，已知TOF11基因調控大豆的開花與結即時期；TOF11突變為tof11後，會導致大豆開花與結果時間提前。
與初秋結果的普通大豆相比，老爹豆的收穫期稍早，於夏季上市。星野教授解釋道：「毛豆的時令在夏季。老爹豆的早花特性由tof11基因調控，從而讓人們得以在炎熱時節食用並感受到它的美味。」
此次研究明確，該tof11基因能夠增加游離氨基酸的含量。一般而言，過強的日照會抑制植物光合作用，植物會通過調節滲透壓鎖住水分，從而試圖增強耐乾燥能力。研究認為tof11基因可能在防禦日光脅迫方面發揮作用，星野教授表示：「這或許是為了調節水分，通過活躍游離氨基酸代謝，從而將水分鎖在細胞內的功能。」
與野生型大豆（黃色）相比，保有老爹豆所持基因的大豆突變體（綠色）到開花及長成毛豆為止的天數更短，游離氨基酸含量較多（供圖：山形大學）
另一方面，在老爹豆（白山）中，研究人員還發現，在能增加游離氨基酸含量的tof11基因緊鄰位置，存在一個會促使游離氨基酸含量減少的基因。星野教授解釋說：「在老爹豆中，如果將增加游離氨基酸的基因作用設定為+10，那麼會促使游離氨基酸減少的基因的作用就是-3。兩者相抵後作用為+7，這就是我們所感知到的‘老爹豆的美味’。如果能通過品種改良消除-3的作用，就有可能培育出鮮味更加濃郁的老爹豆品種。」
星野教授表示，今後將研究老爹豆中比「白山」更早熟的品種「甘露」以及晚夏上市的「尾浦」，是否有相同基因在發揮作用，同時還希望研究有關老爹豆美味的其他因素。據說，對比品嚐白山、甘露和尾浦後發現其風味各不相同。
本研究實施中使用的「殿樣老爹豆」種子由鶴岡市農業協同組合（JA鶴岡）提供。研究得到了日本學術振興會科學研究費補助金、山形大學農業食品系統尖端研究中心、鶴岡美食學創新計劃、高橋產業經濟研究財團、洋馬資源循環支援機構、前田技術研究基金、Key Coffee柴田裕紀念財團、山口育英獎學會、飯島藤十郎紀念食品科學振興財團、不二蛋白研究振興財團的資助。研究成果已發表在德國科學期刊《理論與應用遺傳學》的3月24日電子版上，山形大學等在4月1日發佈了該成果。
日文：JST Science Portal 編輯部
中文：JST客觀日本編輯部
【論文資訊】
期刊：Theoretical and Applied Genetics
論文：Loss-of-function allele of the soybean flowering/maturation gene TOF11 increases free amino acid content at the edamame stage and improves eating quality
DOI：10.1007/s00122-026-05205-w
