作成： 1999/11/19 天野 悦夫
データ番号 ：020141
「おさゴールド」「寿新水」の育成による果樹耐病性放射線育種法の確立
目的 ：耐病性果樹の育成法の確立
放射線の種別 ：ガンマ線
放射線源 ：60Co
線量（率） ：緩照射及び急照射
利用施設名 ：農林水産省 農業生物資源研究所 放射線育種場 ガンマールーム、同ガンマーフィールド
照射条件 ：生鮮組織の大気中照射
応用分野 ：木本耐病性作物の作出・選抜と育成、病原体産出のトキシンによる耐病性変異体の選抜
概要 ：
日本のナシの大敵は黒斑病であるが、青梨品種の二十世紀での耐病性突然変異品種の育成の成功を受けて、さらに自家受粉性の「おさ二十世紀」や、最近の新鋭品種「新水」でも同様の耐病性突然変異系統が変異誘発・選抜・育成され、それぞれ「おさゴールド」および「寿新水」として発表されている。AK-トキシンを使う選抜方法はこの分野では標準的な技術として確立された。
詳細説明 ：
接ぎ木や挿し木によって増殖される果樹類では、その遺伝子構成が一般にヘテロ状態が多いために、仮に自家受粉できたとしても、その子孫は色々な物が別れてくるために、良い品種・系統、特に耐病性系統の育成は事実上困難である。幸い青梨種の二十世紀では優性の罹病性遺伝子がヘテロ状態(一つであること)のために大病害の黒斑病にかかりやすいことが判っていたので、その優性遺伝子を放射線照射で突然変異させることによって、黒斑病耐病性の二十世紀を育成することができ、「ゴールド二十世紀」として発表されている。
ナシは本来他花受粉性なので、ほかの品種を混植したり、手数・労力のかかる人工授粉によって結実させているが、最近になって、自家受粉可能な自然突然変異体の「おさ二十世紀」が発見され、評判になってきた。しかし、果実の品質は変わらないものの、黒斑病にかかりやすいことも元の二十世紀と同様である。そこでゴールド二十世紀の成功の後を受けて、ほぼ同様の方法で耐病性系統の育成が試みられて成功している。
突然変異の誘発には組織に放射線を当てるのが便利であるが、突然変異は照射された時点での細胞単位で起こるために、モザイク状の変異キメラとなり、耐病性変異の起こった部分が検出・選抜できるまでに大きく生長するにはかなりの時間が必要である。ガンマーフィールドに定植された苗に、ガンマ線を連続緩照射したり、接ぎ木用の穂木をガンマールームで急照射したあと、十分に変異キメラが大きくなるのを見計らって、耐病性変異組織の検定を行った。その方法としては葉から切り取ったリーフディスクに、病原体の培養液から抽出した毒性物質のAK-トキシンを使ってその反応を調べて選抜する方法が確立されている。この誘発・検定・選抜方法によって、上述の自家受粉性「おさ二十世紀」からも黒斑病耐病性の突然変異系統が育成され、「おさゴールド」の名前で登録・公表されている。表1のデータでは+記号の多いほど反応が激しく、病気にかかりやすいことを示しているので、-記号を持つ「おさゴールド」と「ゴールド二十世紀」は耐病性を示していることが判る。
表1 粗抽出AK-トキシンによるリーフディスクの検定 Response to crude AK toxin of the leaf disk in resistant " Osa Gold " and controls: original " Osanijisseiki " and intermediate resistant " Gold Nijisseiki " to the black spot disease in Japanese pear.（原論文1より引用）
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Cultivar Toxin conc. 10-5M 10-6M 10-7M
/Leaf position ---------------------- ----------------------- -----------------------
from shoot tip 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5
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Osa Gold ± - - - - - - - - - - - - - -
Osanijisseiki ++++ ++++ ++++ ++++ ++++ +++ +++ +++ +++ +++ + + + + +
Gold Nijisseiki ++ ++ + ± - + + ± - - - - - - -
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Leaf disks were checked 48 hours after treatment with crude AK toxin at 28℃,
Severity of symptoms was presented as follows,
-:no necrotic lesions;+:a faw lesions at the cut end ;
++:lesions at about 1mm from the cut end;+++:lesions at about 2 mm from the cut end;
++++:lesions involving the whole disk.
その後、同じく黒斑病に罹病性の「新水」について、ガンマールームでの急照射材料から耐病性の突然変異系統が検定・選抜・育成されている。
表2 ニホンナシ「新水」と「おさ二十世紀」からの黒斑病抵抗性突然変異系統の選抜 Selection of mutants resistant to blackspot disease in Japanese pear " Sinsui " and " Osanijisseiki ".（原論文2より引用）
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Original Irradiation Gamma-ray Planted or Selected Period
cultivar dosage irradiated year for
date selection
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IRB 502-11T Shinsui Acute 2500x mGy/h 1989.3.20 1989 < 1 year
IRB 502-12T Osanijisseiki " " 1990.2.22 1990 < 1
IRB 502-13T " Chronic 13.9y 1986.3.4 1991 5
IRB 502-14T " " " " " 5
IRB 502-17T " " " " 1993 7
IRB 502-18T " " " " " 7
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x Dormant scions were irradiated to total exposure of 80 Gy.
y Dose rate calculated at the time of planting, March 1986.
この検定法によれば、突然変異法に必要な相当に多数の植物の検定が実験室レベルで行える利点があり、その結果は図1に示されるように劇的でさえある。
図1 ナシ「新水」とその耐病性突然変異系統のAK-トキシンに対する反応。Comparison of black spot symptoms on the 2nd leaves of young shoots of the original cv. Shinsui(left) and a resistant mutant IRB 502-11T(right). Leaves were photographed 24 hours after treatment with 10 μl of 10-5 M AK-toxin I at 28 ℃.（原論文2より引用）
新水のこの黒斑病抵抗性の系統は「寿新水」として公表されている(原論文3)。
コメント ：
トキシンを使う耐病性の検定法が使える場合は、リーフディスク法は非常に便利な方法である。このようにして検出・選抜された抵抗性に、表1のような若干の差が出てきていることは、リーキー変異のような変異遺伝子自身の問題なのか、あるいは背景となる遺伝子の組み合わせの問題なのか今後の検討が望ましい。
原論文１ Data source 1：
ニホンナシ新品種「おさゴールド」
増田 哲夫、吉岡 藤治、真田 哲朗、壽 和夫、長柄 稔*、内田 正人*、井上 耕介*、村田 謙司*、北川 健一*、吉田 亮*
農業生物資源研究所 放射線育種場、*鳥取県園芸試験場
農業生物資源研究所研究報告 12巻 1-11頁 (1998)
原論文２ Data source 2：
Selection of mutants resistant to black spot disease using the AK-toxin in Japanese pears irradiated with gamma-rays
Tetsuo Masuda, Toji Yoshioka and Kosuke Inoue*
Institute of Radiation Breeding, NIAR, MAFF and *Tottori Hort. Exp. Station
Gamma Field Symposia No. 33 91-102 (1994)
原論文３ Data source 3：
21世紀の産地を作る有望品種 ナシ
壽 和夫
農林水産省果樹試験場
果実日本 54巻1号 46-50頁 (1999)
キーワード：果樹、ナシ、黒斑病、耐病性、ガンマ線、突然変異、おさ二十世紀、おさゴールド、新水、寿新水、トキシン選抜
fruit tree, Japanese pear, black-spot-disease, disease resistance, gamma irradiation, mutation, Osa-nijisseiki, Osa-Gold, Shinsui, Kotobuki-Shinsui, toxin screening
分類コード：020101, 020301, 020501