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作成： 2004/10/01 原 靖英
データ番号 ：020248
イオン照射による新花色・花形のバラの育成
目的 ：植物育種におけるイオンビームの利用
放射線の種別 ：重イオン
放射線源 ：重イオン加速器(135MeV/nucleon)(12C,14N,20Ne)
線量（率） ：10-50Gy
利用施設名 ：理化学研究所加速器施設(RARF)
照射条件 ：大気中
応用分野 ：農学、園芸学、育種学
概要 ：
突然変異育種法としてイオンビームがバラの緑枝上の腋芽の形質に及ぼす好適な照射線量は、Ｃイオンでは20〜40Gy、Ｎイオンでは30Gy前後、Neイオンでは10〜15Gyであると推察された。高い割合で花色や花弁数、花形、花径等がオリジナルと異なる変異株を得ることができ、イオンビーム照射が新品種育成に有効であると考えられた。
詳細説明 ：
植物へのイオンビームの照射は、新しい突然変異育種法として利用が検討されており、交配やγ線では得られないような新形質の作出が期待されている。そこで、イオンビームをバラの腋芽に照射し、芽の伸長および花の形質に及ぼす影響等を調査することにより、好適な照射線量を検討した。
試験方法は、12Ｃ（LET22.5keV/μm、飛程40mm）、14Ｎ（LET30.6keV/μm、飛程34mm）、20Ne（LET61.5keV/μm、飛程23mm）の３種のイオンについて、10〜50Gyの線量をバラの腋芽に照射した。照射後、照射腋芽をバラ台木に接ぎ木し、その後の腋芽の活着状況、腋芽より伸長した枝の長さ、開花時の花の形質等について調査した。
その結果、イオンビームの照射が腋芽の伸長に及ぼす影響については、いずれのイオンでも、照射線量の増加に伴い伸長個体数、枝伸長量が減少した。Ｃイオンは、40Gy以上で伸長個体数が半数以下となり、50Gyではほとんど伸長が見られなかった（表１）。同様にＮイオンでは、40Gyで伸長個体数が少なくなり、50Gyではほとんど芽の伸長は見られなかった。Neイオンでは、20Gyで芽の伸長が遅れ、枝長が短くなった。
表1 イオンビーム（Ｃイオン）照射がバラの腋芽の伸長（50日後）に及ぼす影響（原論文1より引用）
| イオン |
線量(Gy) |
供試数 |
活着数 |
伸長個体数 |
枝伸長量(cm) |
C
〃
〃
〃
〃
|
10
20
30
40
50
|
10
10
10
10
10
|
10
10
10
10
9
|
9
9
6
2
1
|
31.7
21.6
19.6
10.4
13.0
|
| 未照射 |
0 |
10 |
10 |
8 |
38.1 |
供試品種：湘南キャンディ レッド
また、腋芽より伸長し、開花した花の形質に及ぼす影響については、Ｃイオンは20〜40Gy（表２）、Ｎイオンでは30〜40Gy、Neイオンでは15〜20Gyで高い変異率が得られた。
表2 イオンビーム照射（Ｃイオン）がバラの花の形質に及ぼす影響（原論文1より引用）
| イオン |
線量(Gy) |
開花数 |
変異花数 |
変異率(%) |
C
〃
〃
〃
〃
|
10
20
30
40
50
|
81
62
111
73
17
|
4
17
12
19
2
|
4.4
27.4
10.8
26.0
11.8
|
| 未照射 |
0 |
133 |
0 |
0.0 |
供試品種：湘南キャンディ レッド
変異形質については、いずれのイオンでも花色・花弁数・花形・花径・外弁緑化・双子花など様々な変異がみられた。切り花用品種‘湘南キャンディ レッド（花色赤、小輪系）’へのＣイオンの照射では、花色はキメラ状態ではあるが、濃赤、濃ピンク、淡ピンク等の色の発現がみられた。花弁数については、正常花は40枚前後であるが、10〜70枚程度に変異し、それに伴い花形にも変化がみられた。花径は、小さくなる傾向がみられた。また、１本の花柄に２つの花が密着して咲く、双子花の発生もみられた。（図１）。
図1 イオンビーム照射による花の変異 品種‘湘南キャンディレッド’
以上の結果から、突然変異育種法としてイオンビームがバラの緑枝上の腋芽の形質に及ぼす好適照射線量は、Ｃイオンでは20〜40Gy、Ｎイオンでは30Gy前後、Neイオンでは10〜15Gyであると推察された。
なお、イオンビームを照射することにより得られた変異形質は、開花した枝を穂木とした接ぎ木により維持が可能である。しかし、変異形質はキメラ状態であり、キメラ状態から脱却するためには、接ぎ木を数回程度繰り返すことが必要である。
コメント ：
イオンビームを用いることにより、優良品種の花色の多様化（シリーズ化）や花形の改良等を、交配を用いなくても育成が可能となった。
原論文１ Data source 1：
バラ腋芽へのイオンビーム照射による花器変異系統の育成
原靖英*、北浦健生*、阿部知子**、阪本浩一**、宮沢豊**、吉田茂男**
*神奈川県農業総合研究所
**理化学研究所植物機能研究室
育種学研究、5(別2), 265-265 (2003)
原論文２ Data source 2：
新花色・花形のバラの育成
原靖英
神奈川県農業総合研究所
加速器利用研究グループ植物照射ユーザー会 報告書 2003、pp.16-18
キーワード：イオンビーム、バラ、照射、腋芽、花色、花形
heavy-ion beam, rose, irradiation, axillary bud, flower color, flower shape
分類コード：020101
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