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作成: 2003/11/19 森下敏和

データ番号   :020148
キクの花色変異品種の育成
目的      :ガンマ線とイオンビームによる突然変異誘発効果の比較
放射線の種別  :ガンマ線,重イオン
放射線源    :60Co線源(44.4TBq、88.8TBq)、AVFサイクロトロン(220MeV炭素イオン、350MeVネオンイオン)
線量(率)   :ガンマ線緩照射50Gy、75Gy。ガンマ線急照射30Gy。炭素イオン5Gy、20Gy。ネオンイオン25Gy。
利用施設名   :農業生物資源研究所 放射線育種場 ガンマーフィールド、ガンマールーム 日本原子力研究所高崎研究所AVFサイクロトロン
照射条件    :大気中
応用分野    :植物育種、放射線生物学、花卉園芸、植物資源利用

概要      :
キクにおいて放射線照射と組織培養の組み合わせにより効率的に変異体を獲得できる技術が開発された。この技術を利用してガンマ線やイオンビームを照射したキクの組織から花色や花形の変異体を作出した。これらのうち特性の優れた16系統について品種登録した。その概要について紹介する。

詳細説明    :
栄養繁殖性花卉類の放射線育種では花色の変異セクターが現れても、そのままでは変異体として固定することは困難である。そのため変異した花弁や蕾等を組織培養することにより、効率的に変異体を得る技術が確立された。(図1)



図1  花弁に現れた変異セクター(左)とその花弁培養(右)(原論文12より引用)


この技術を用いて、ガンマ線やイオンビームを照射したキクの組織から花色変異系統を育成した。これらの変異系統の中から、切花や鑑賞用に適する16品種を選抜し品種登録をした。(図2,表1)

1.ガンマ線による花色突然変異10品種
育成の経過
 ガンマーフィールドにキク品種「大平」(花色:桃)の幼苗を植え生体緩照射し、開花期に照射植物の蕾や花弁を培養して植物体を再生させ、花色や花形の異なる突然変異体を選抜した(南風の初雪、南風の燦、南風の紅、南風の美童、南風の輝、南風の永光)。また挿苗からも変異体を得た(南風の夕暮)。さらに、突然変異体の花弁やつぼみを培養し、再分化個体の中から突然変異体を選抜した(南風の明星、南風の夢車)。また一方、「大平」の葉片を組織培養しガンマ線を急照射し、再分化個体を得て、花色変異体を選抜した(南風の淡紅)。

育成品種の特性
 それぞれの品種の花色や花型が異なるが、その基本的な特性は原品種「大平」の性質に類似する.すなわち、中輪の切花向きの品種で、自然日長下では11月上中旬に咲く。

2.イオンビームによる花色突然変異6品種
育成の経過
 キク品種「大平」の花弁、葉片の外植片を無菌培地に置き、日本原子力研究所高崎研究所において、大型加速器(AVFサイクロトロン)による炭素イオン (12C5+) を照射し、培養体からカルス由来の再分化個体を得た。再分化個体を圃場に定植し花色変異体を選抜した (イオンの光明、イオンの成宏、イオンの黎明、イオンの光輝)。また、突然変異体の花弁を外植片として培養し、その再分化個体から新たな花色変異体を選抜した (イオンの初音)。一方、大平の葉片の外植片にネオンイオン (20Ne8+) を照射し、同様にして、再分化個体から花色変異体を選抜した (イオンの魔法)。

育成品種の特性
 それぞれの品種の花色が異なり、4品種の花色は複色、〔桃・黄色〕、〔桃・黄・橙色〕、〔桃・橙色〕、〔桃・黄桃色〕の組み合わせである。この複色変異はガンマ線よりもイオンビームの方が高頻度で得られた。他の2品種は黄橙色、赤橙色の単色である。花型や開花期に僅かな違いも見られるが、原品種「大平」と同じ栽培法でほぼ同時期に開花する。



図2  キクの花色突然変異品種 (原論文1,2,11より引用)



表1  キクの原品種「大平」およびイオンビーム照射の花色突然変異品種の特性 (原論文1,2,11より引用)
品種 (系統)    変異誘発方法 花色
大平
南風の初雪
南風の燦
南風の紅
南風の美童
南風の夕暮
南風の輝
南風の永光
南風の明星
南風の夢車
南風の淡紅
イオンの光明
イオンの成宏
イオンの黎明
イオンの初音

イオンの光輝
イオンの魔法
原品種
ガンマ線緩照射50Gy、花弁培養
ガンマ線緩照射50Gy、花弁培養
ガンマ線緩照射75Gy、蕾培養
ガンマ線緩照射75Gy、蕾培養
ガンマ線緩照射100Gy、挿苗
ガンマ線緩照射50Gy、花弁培養
ガンマ線緩照射50Gy、花弁培養
ガンマ線緩照射50Gy、2世代の花弁培養
ガンマ線緩照射75Gy、蕾と花弁培養
ガンマ線葉片に急照射 30Gy培養
炭素イオンに5Gy照射、花弁培養
炭素イオンに5Gy照射、花弁培養
炭素イオンに5Gy照射、花弁培養
炭素イオンに5Gy照射、葉片培養
    +変異体の花弁培養
炭素イオンに20Gy照射・花弁培養
ネオンイオンに25Gy照射・葉片培養
桃色
黄白
黄橙
紫ピンク
淡桃
黄ピンク

穏やかな橙色
明るい黄色
黄色味の白色
薄桃色味の白
花の中心部が薄黄、周縁は極薄桃色の複色
薄桃色と黄橙色の複色
浅黄橙色
花の中心部が薄桃色と明橙黄色の複色

薄黄色と桃色の複色
花弁の表面が明橙色、裏面が濃黄橙色


コメント    :
栽培は全国で可能であるが、とくに冬期温暖な露地電照抑制栽培のできる南西諸島では最適である。栽培上の留意事項として、「大平」の栽培管理に準じるが、窒素過多と過湿をさける。

原論文1 Data source 1:
ガンマ線と培養法によるキク突然変異4品種の育成
永冨成紀*、出花幸之介*、山口博康*、森下敏和*、由比真美子**
*農業生物資源研究所、**農業・生物系特定産業研究機構東北農業研究センター
放射線育種場テクニカルニュース No.64 (2003)

原論文2 Data source 2:
イオンビームによるキク突然変異6品種の育成
永冨成紀*、渡辺宏**、田中淳**、山口博康*、出花幸之介*、森下敏和*
*農業生物資源研究所、**日本原子力研究所高崎研究所
放射線育種場テクニカルニュース No.65 (2003)

原論文3 Data source 3:
Mutation induction through ion beam irradiation in rice and chrysanthemum.
S. Nagatomi*, A. Tanaka**, A. Kato*, H. Yamaguchi*, H. Watanabe** and S. Tano**
*National Institute of Agrobiological Sciences, **Department of Ion-beam-Applied Biology, JAERI,
TIARA Annual Report 1997, 41-43. (1998)

原論文4 Data source 4:
イオンビーム照射によるイネおよびキクの突然変異誘発
永冨成紀*、加藤章夫*、山口博康*、田中淳**、田野茂光**、渡辺宏**
*農業生物資源研究所、**日本原子力研究所高崎研究所
第7回TIARA研究発表会要旨集:114-115 (1998)

原論文5 Data source 5:
イオンビーム12C5+照射によるキクの花色突然変異体のキメラ性解析
永冨成紀*、田中淳**、渡辺宏**、田野茂光**
*農業生物資源研究所、**日本原子力研究所高崎研究所
育種学雑誌48(別1):220 (1998)

原論文6 Data source 6:
Enlargement of potential chimera on chrysanthemum mutants regenerated from12C5+ ion beam irradiated explants.
S. Nagatomi*, A. Tanaka**, H. Watanabe** and S. Tano**
*National Institute of Agrobiological Sciences, **Department of Ion-beam-Applied Biology, JAERI,
TIARA Annual Report 1996, 97-105. (1997)

原論文7 Data source 7:
Combined effect of gamma irradiation methods and in vitro explant sources on mutation induction of flower color in chrysanthemum morilolium Ramat.
S. Nagatomi*, E. Miyahira** and K. Degi**
*National Institute of Agrobiological Sciences, **Okinawa Prefectural Agricultural Experiment Station
Gamma Field Symposia, 35:51-69. (1997)

原論文8 Data source 8:
イオンビーム照射によるキクの突然変異体の誘発と潜在キメラに関する研究
永冨成紀*、加藤章夫*、田中淳**、田野茂光**、渡辺宏**
*農業生物資源研究所、**日本原子力研究所高崎研究所
第6回TIARA研究発表会要旨集:127-128 (1997)

原論文9 Data source 9:
Mutation induction on chrysanthemum plants regenerated from in vitro cultured explants irradiated with 12C5+ ion beam.
S. Nagatomi*, A. Tanaka**, A. Kato*, H. Watanabe** and S. Tano**
*National Institute of Agrobiological Sciences, **Department of Ion-beam-Applied Biology, JAERI,
TIARA Annual Report 1995, 50-51. (1996)

原論文10 Data source 10:
イオンビームによるキクの培養再分化系における突然変異
永冨成紀*、加藤章夫*、田中淳**、渡辺宏**、田野茂光**
*農業生物資源研究所、**日本原子力研究所高崎研究所
第5回TIARA研究発表会要旨集:38-39 (1996)

原論文11 Data source 11:
キクの緩照射と花器培養による花色変異6系統の育成
永冨成紀*
*農業生物資源研究所
放射線育種場テクニカルニュースNo.43 (1993)

原論文12 Data source 12:
キクの緩照射と花器培養による再分化個体の花色変異
永冨成紀*
*農業生物資源研究所
放射線育種場テクニカルニュースNo.36 (1991)

参考資料1 Reference 1:
ガンマ線照射によるキクの花色変異4品種の育成
永冨成紀*、由比真美子**森下敏和*、山口博康*、出花幸之介*、宮平永憲***、高江洲和子***、坂本守章***
*農業生物資源研究所、**農業・生物系特定産業研究機構東北農業研究センター、***沖縄県農業試験場
農業生物資源研究所 平成14年度の主要な研究成果:84-85 (2003)

参考資料2 Reference 2:
イオンビームによるキクの花色変異6品種の育成
永冨成紀*、森下敏和*、山口博康*、出花幸之介*、田中淳**、鹿園直哉**、渡辺宏**
*農業生物資源研究所、**日本原子力研究所高崎研究所
農業生物資源研究所 平成14年度の主要な研究成果:86-87 (2003)

キーワード:キク, ガンマ線, イオンビーム, 花色変異, 品種育成, 品種登録, 変異セクター, 組織培養 , chrysanthemum, gamma ray, ion beam, flower color mutation, breeding variety, variety registration, mutated sector, tissue culture
分類コード:020101,020301,020501

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