(57)【要約】【課題】ｓｈ２タイプであって、果皮（ペリカープ層）が有色であるといった新規な特徴を有するトウモロコシを提供する。【解決手段】ルビークイーンとｓｈ２タイプのスイートコーンとを交配することで得られる、着色した果皮を有する又は果皮が抗酸化成分を有する、ｓｈ２タイプスイートコーンであるトウモロコシ。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
着色した果皮を有する、ｓｈ２タイプスイートコーンであるトウモロコシ。
【請求項２】
上記果皮が赤色であることを特徴とする請求項１記載のトウモロコシ。
【請求項３】
上記果皮がｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンより紫色よりの赤色であることを特徴とする請求項１記載のトウモロコシ。
【請求項４】
上記果皮の着色がフラボノイド類によることを特徴とする請求項１記載のトウモロコシ。
【請求項５】
上記フラボノイド類がアントシアニン類であることを特徴とする請求項４記載のトウモロコシ。
【請求項６】
ｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンを第１親系統とし、ｓｈ２タイプスイートコーンを第２親系統として、前記第１親系統と前記第２親系統とを交配することにより得られる請求項１記載のトウモロコシ。
【請求項７】
寄託番号FERM BP-22309若しくは受託番号FERM BP-22310である、又は受託番号FERM BP-22309の後代若しくは受託番号FERM BP-22310の後代であることを特徴とする請求項１記載のトウモロコシ。
【請求項８】
果皮に抗酸化成分を有するｓｈ２タイプスイートコーンであるトウモロコシ。
【請求項９】
上記抗酸化成分がフラボノイド類であることを特徴とする請求項８記載のトウモロコシ。
【請求項１０】
上記フラボノイド類がアントシアニン類であることを特徴とする請求項９記載のトウモロコシ。
【請求項１１】
上記抗酸化成分は、ｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンの果皮と比較して多く含まれていることを特徴とする請求項８記載のトウモロコシ。
【請求項１２】
ｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンを第１親系統とし、ｓｈ２タイプスイートコーンを第２親系統として、前記第１親系統と前記第２親系統とを交配することにより得られる請求項８記載のトウモロコシ。
【請求項１３】
受託番号FERM BP-22309若しくは受託番号FERM BP-22310である、又は受託番号FERM BP-22309の後代若しくは受託番号FERM BP-22310の後代であることを特徴とする請求項８記載のトウモロコシ。
【請求項１４】
請求項１〜１３いずれか一項記載のトウモロコシと任意のトウモロコシとを交配することを含む、トウモロコシ種子の生産方法。
【請求項１５】
請求項１〜１３いずれか一項記載のトウモロコシを第１親系統とし、請求項１〜１３いずれか一項記載のトウモロコシを第２親系統とし、前記第１親系統と前記第２系統とを交配して得られる種子を育成し、着色した果皮を有する、又は果皮に抗酸化成分を有する個体を生産することを含む請求項１４記載のトウモロコシ種子の生産方法。
【請求項１６】
請求項１〜１３いずれか一項記載のトウモロコシと、果皮が無色のトウモロコシとを交配し、種子を生産することを含む請求項１４記載のトウモロコシ種子の生産方法。
【請求項１７】
上記交配の後、着色した果皮を有する、又は果皮に抗酸化成分を有する形質を有する個体を選抜することを含む請求項１４記載のトウモロコシ種子の生産方法。
【請求項１８】
請求項１４〜１７いずれか一項記載のトウモロコシ種子の生産方法により得られる、着色した果皮を有する、又は果皮に抗酸化成分を有するトウモロコシ又はその後代。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な形質を有するスイートコーン（スイート種）に分類されるトウモロコシ（Zea mays var. saccharata）及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トウモロコシは、穀粒内の胚乳の種類により、フリント種、フラワー種、デント種、ポップ種及びスイート種等に分類される。スイート種（スイートコーン、Zea mays var. saccharata）はデント種から突然変異で発生した種である。以下、スイート種に分類されるトウモロコシを、単にスイートコーンと称する場合もある。スイートコーンは、未成熟な状態において、穀粒の糖含有量が最も高く、甘みが強いといった特徴を有する。
【０００３】
従来、スイートコーンの甘みの改良には、ｓｕ１（sugary-1）、ｓｅ（sugary enhancer）、ｓｈ２（shrunken-2）等の遺伝子変異が用いられている。これら遺伝子変異のうちｓｈ２を有するスイートコーン、いわゆるスーパースイート種は、他の遺伝子変異ｓｕ１やｓｅを有するスイートコーンと比較して、食したときに甘さを感じやすく、棚持ちに優れるといった特徴がある。また、ｓｈ２タイプの遺伝子変異には、さらにｓｈ２−ｉ変異遺伝子が知られており、このｓｈ２−ｉ変異遺伝子を用いた手法により、低温発芽性を高め、糖度や果皮柔軟性を向上させたスイートコーンが知られている（特許文献１）。
【０００４】
例えば非特許文献１には、トウモロコシの成熟胚乳における炭水化物の蓄積に対するｓｈ２変異遺伝子の影響が開示されており、ｓｈ２変異遺伝子の遺伝様式について開示されている。また、非特許文献２には、野生型ｓｈ２アレルの塩基配列及び当該塩基配列によりコードされるアミノ酸配列が開示されている。
【０００５】
一方、スイートコーンを含む既存のトウモロコシにおいて、穀粒の色調は黄色、白色、橙色、赤色、赤褐色、赤紫色、黒紫色等が知られている。例えば、非特許文献３には、トウモロコシ穀粒の果皮（ペリカープ層）における色調について遺伝学的な解析結果が開示されている。非特許文献３によれば、赤色、茶色、白色、チェリー色、茶色がかったチェリー色の対立形質について検証されている。ただし非特許文献３に開示されたトウモロコシは、スイート種のトウモロコシではなくデント種のトウモロコシである。また、デント種のトウモロコシにおいて、子実だけでなく皮や茎もまた紫色を呈する品種が開発されている（非特許文献４）。
【０００６】
既存のスーパースイート種としては、穀粒の色調が白・黄・紫のものが知られているが、これらは糊粉層、すなわち胚乳の表層が着色したもので、果皮に紫色を呈するものはない。なお、赤色の穀粒を有するスイートコーンとしては、ｓｅ変異遺伝子を有する品種である“ルビークイーン”が知られている（非特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２０１２−５１４４７１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】John R. Laughnan, The Effect of the sh2 Factor on Carbohydrate Reserves in the Mature Endosperm of Maize, Genetics. 1953 Sep; 38(5): 485-499
【非特許文献２】Janine R. Shaw et al., Genomic Nucleotide Sequence of a Wild-type Shrunken-2 Allele Of Zea mays, Plant Physiol. (1992) 98, 1214-1216
【非特許文献３】PERICARP STUDIES IN MAIZE. I. THE INHERITANCE. OF PERICARP COLORS. E. G. ANDERSON University of Michigan,Received April 25, 1923
【非特許文献４】日本農業新聞「飼料トウモロコシ 初の機能性」平成２８年１月７日
【非特許文献５】https://www.burpee.com/vegetables/corn/corn-ruby-queen-hybrid-prod000673.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
スイートコーンのうちｓｈ２変異遺伝子を有するタイプのスイートコーン（以下、スーパースイート種、ｓｈ２タイプ又はｓｈ２タイプスイートコーンと称する）には、黄色の穀粒のみからなるもの（イエロー品種）、白色の穀粒のみからなるもの（ホワイト品種）又は白色の穀粒及び黄色の穀粒からなるもの（バイカラー品種）が大半を占めている現状である。しかしながら、ｓｈ２タイプには、果皮に赤色や紫色を有する品種は知られていなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、ｓｈ２タイプであって、果皮（ペリカープ層）が有色であるといった新規な特徴を有するトウモロコシを提供すること、また、当該トウモロコシの製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した実情に鑑みて本発明者らが鋭意検討した結果、ｓｈ２タイプにおいて、穀粒の果皮（ペリカープ層）が着色するという形質を固定することに成功し、本発明を完成するに至った。本発明は以下を包含する。
（１）着色した果皮を有する、ｓｈ２タイプスイートコーンであるトウモロコシ。
（２）上記果皮が赤色であることを特徴とする（１）記載のトウモロコシ。
（３）上記果皮がｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンより紫色よりの赤色であることを特徴とする（１）記載のトウモロコシ。
（４）上記果皮の着色がフラボノイド類によることを特徴とする（１）記載のトウモロコシ。
（５）上記フラボノイド類がアントシアニン類であることを特徴とする（４）記載のトウモロコシ。
（６）ｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンを第１親系統とし、ｓｈ２タイプスイートコーンを第２親系統として、前記第１系統と前記第２系統とを交配することにより得られる（１）記載のトウモロコシ。
（７）受託番号FERM BP-22309若しくは受託番号FERM BP-22310である、又は受託番号FERM BP-22309の後代若しくは受託番号FERM BP-22310の後代であることを特徴とする（１）記載のトウモロコシ。
（８）果皮に抗酸化成分を有するｓｈ２タイプスイートコーンであるトウモロコシ。
（９）上記抗酸化成分がフラボノイド類であることを特徴とする（８）記載のトウモロコシ。
（１０）上記フラボノイド類がアントシアニン類であることを特徴とする（９）記載のトウモロコシ。
（１１）上記抗酸化成分は、ｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンの果皮と比較して多く含まれていることを特徴とする（８）記載のトウモロコシ。
（１２）ｓｅタイプスイートコーン品種であるルビークイーンを第１親系統とし、ｓｈ２タイプスイートコーンを第２親系統として、前記第１親系統と前記第２親系統とを交配することにより得られる（８）記載のトウモロコシ。
（１３）受託番号FERM BP-22309若しくは受託番号FERM BP-22310である、又は受託番号FERM BP-22309の後代若しくは受託番号FERM BP-22310の後代であることを特徴とする（８）記載のトウモロコシ。
（１４）上記（１）乃至（１３）いずれか記載のトウモロコシと任意のトウモロコシとを交配することを含む、トウモロコシ種子の生産方法。
（１５）上記（１）乃至（１３）いずれか記載のトウモロコシを第１親系統とし、上記（１）乃至（１３）いずれか記載のトウモロコシを第２親系統とし、前記第１親系統と前記第２親系統とを交配して得られる種子を育成し、着色した果皮を有する、又は果皮に抗酸化成分を有する個体を生産することを含む（１４）記載のトウモロコシ種子の生産方法。
（１６）上記（１）乃至（１３）いずれか記載のトウモロコシと、果皮が無色のトウモロコシとを交配し、種子を生産することを含む（１４）記載のトウモロコシ種子の生産方法。
（１７）上記交配の後、着色した果皮を有する、又は果皮に抗酸化成分を有する形質を有する個体を選抜することを含む（１４）記載のトウモロコシ種子の生産方法。
（１８）上記（１４）乃至（１７）いずれか記載のトウモロコシ種子の生産方法により得られる、着色した果皮を有する、又は果皮に抗酸化成分を有するトウモロコシ又はその後代。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るトウモロコシは、穀粒を構成する組織のうち果皮に着色を有するという従来のｓｈ２タイプのスイートコーンにない新規な特徴を有している。このため、本発明に係るトウモロコシは、従来のｓｈ２タイプと同様に高糖度な品種として味覚に優れるとともに、果皮の着色により特徴的な外観を呈することとなる。
【００１３】
また、本発明に係るトウモロコシは、果皮に抗酸化成分を含有するといった従来のｓｈ２タイプのスイートコーンにない新規な特徴を有している。このため、本発明に係るトウモロコシは、従来のｓｈ２タイプと同様に高糖度な品種として味覚に優れるとともに、抗酸化成分による機能性を保持することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係るトウモロコシの生産方法によれば、穀粒を構成する組織のうち果皮に着色を有する、又は当該穀粒に抗酸化成分を有するという特徴を有するトウモロコシを生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】トウモロコシの穀粒の内部を模式的に示す断面図である。
【図２】RQ及びENIWの乾燥穀粒、剥離した果皮及び一部の果皮を剥離した乾燥穀粒を撮像した写真である。
【図３】ENIWとｓｅタイプ（RQ）とを交配して得られた後代を撮像した写真である。
【図４】ENIW、既存のｓｈ２タイプ及びRQについて糖度を分析した結果を示す特性図である。
【図５】ENIW、既存のｓｈ２タイプ及びRQについて成分を分析した結果を示す特性図である。
【図６】ENIW、既存のｓｈ２タイプ及びRQについて成分を分析した結果を示す特性図である。
【図７】ENIW、既存のｓｈ２タイプ及びRQについて成分及びラジカル消去活性を分析した結果を示す特性図である。
【図８】ENIWを種子親又は花粉親として作出した交配後代を撮像した写真である。
【図９】ENIWの穀粒を無染色で切片化して撮像した写真である。
【図１０】ENIW及びゴールドラッシュについて、穀粒、果皮を剥がした状態のもの、剥離した果皮を撮像した写真である。
【図１１】ENIW及びルビークイーンについて、雌穂を撮像した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係るトウモロコシ及びその製造方法を図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
本発明に係るトウモロコシは、ｓｈ２タイプスイートコーンであり、穀粒を構成する組織のうち果皮が着色しているという特徴を有している。さらに、本発明に係るトウモロコシは、ｓｈ２タイプスイートコーンであり、着色した果皮を有する、又は果皮に抗酸化成分が含まれているという特徴を有している。
【００１８】
ここで、トウモロコシにおける穀粒は、図１に示すように、果皮１に包まれた構造となっている。トウモロコシ穀粒において、果皮１の内部には、子葉鞘２に保護された第一葉３、幼根４、胚盤５及び胚乳６が含まれる（図１）。果皮とは、ペリカープ層とも呼称され、穀粒の外層を意味する。果皮は、複数の層が積層した構造となっている。
【００１９】
本明細書において「着色した果皮」とは、これら複数の層のうち１つ若しくは２つ以上の層が着色している形態及び/又は隣接する層間が着色している形態を含む意味である。また、本明細書において「果皮に抗酸化成分が含まれている」とは、これら複数の層のうち１つ若しくは２つ以上の層に抗酸化成分が含まれている形態、及び/又は隣接する層間に抗酸化成分が存在している形態を含む意味である。
【００２０】
また、「着色した果皮」とは、果皮が有彩色であることを意味し、特に、果皮の色相が色相環における黄色〜赤色〜紫の範囲であることを意味する。なお、従来のｓｈ２タイプスイートコーンにおける果皮は、無色〜白濁の色調、換言すると透光性を有する無彩色である点で本発明に係るトウモロコシの果皮と区別される。特に、本発明に係るトウモロコシにおいては、果皮が赤色〜紫色の範囲の色調であることが好ましく、更に紫色よりの赤色の範囲であることがより好ましい。この色調範囲とすることで、ｓｈ２タイプスイートコーンといった優れた味覚とともに、彩りの美しさを兼ね備えた高品質なトウモロコシとなる。
【００２１】
なお、既存のスイートコーン品種であるルビークイーン（ｓｅタイプのスイートコーン）は赤色の果皮を有している。本発明に係るトウモロコシとルビークイーンとについて、果皮の色調を比較すると、本発明に係るトウモロコシの果皮の方がより紫色よりの赤色であるといった特徴がある。
【００２２】
さらに、果皮に含まれる抗酸化成分とは、上述した果皮の着色に関与する成分であり、主としてフラボノイド類を含む意味である。ただし、果皮に含まれる抗酸化成分としては、着色の原因となるフラボノイド類に限定されず、例えばアスコルビン酸、トコフェノール、カロテン及びフラボノイド類を除くポリフェノール化合物を含んでいても良い。
【００２３】
特に抗酸化成分としては、着色の原因となるフラボノイド類が含まれていることが好ましく、さらにフラボノイド類のなかでもアントシアニン類が含まれていることが好ましい。ここでフラボノイド類とは、フラバン骨格を有する化合物の総称であり、当該骨格に対して様々な官能基が結合することで特定の構造を有する多数の化合物を含む意味である。また、アントシアニン類とは、アントシアニジンを基本骨格とする化合物の総称であり、アントシアニジン骨格に対して様々な官能基及び糖鎖が結合することで特定の構造を有する多数の化合物を含む意味である。
【００２４】
これら抗酸化成分は、抗酸化作用に起因して老化・癌・動脈硬化等の疾患に対する改善効果を有していることが知られている。本発明に係るトウモロコシは、これら抗酸化成分を果皮に含むため、これら効果を期待した機能性食品やその原料として使用することができる。なお、抗酸化作用については、収穫適正時期に採取したトウモロコシ穀粒を従来公知の方法によって測定することができる。抗酸化作用を測定する手法としては、ＤＰＰＨ（1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル）に対する消去能を測定することで抗酸化作用を評価する方法が挙げられる。或いは、収穫適正時期に採取したトウモロコシ穀粒に含まれるポリフェノール化合物やアントシアニン類化合物を定量することで、抗酸化作用を評価することもできる。
【００２５】
なお、既存のスイートコーン品種であるルビークイーン（ｓｅタイプのスイートコーン）は、果皮にポリフェノール化合物やアントシアニン類化合物といった抗酸化成分を含んでいる。本発明に係るトウモロコシとルビークイーンとについて、果皮に含まれる抗酸化成分量及び抗酸化活性を比較すると、本発明に係るトウモロコシの果皮の方がより多くの抗酸化成分を含み、且つ優れた抗酸化活性を有するといった特徴がある。特にアントシアニン類含量については、本発明に係るトウモロコシは、ルビークイーンと比較して著しく高いといった特徴がある。
【００２６】
ところで、本発明に係るスイートコーンは、上述のようにｓｈ２タイプのスイートコーン、すなわちｓｈ２遺伝子（shrunken-2）を有している。ｓｈ２タイプのスイートコーンは、一般に、糖質含有率が他のタイプと比較してより高く、且つ、従来のスイートコーンと比較してより長い貯蔵寿命であるという特徴を有する。ｓｈ２タイプのスイートコーンはスーパースイート種とも呼称される。ｓｈ２タイプのスイートコーンについて、ｓｕタイプやｓｅタイプのスイートコーンとの特性上の比較については特許第５７２７３８４号に開示されている。
【００２７】
ｓｈ２遺伝子は、第３染色体の長腕に位置し、クラスＩ酵素であるADP-グルコースピロホスホリラーゼ（AGP）の大サブユニットをコードする。この酵素は、ショ糖から澱粉への転換経路に関与している。また、ｓｈ２遺伝子については、Janine R. Shaw et al., Genomic Nucleotide Sequence of a Wild-type Shrunken-2 Allele Of Zea mays, Plant Physiol. (1992) 98, 1214-1216（非特許文献２）にその塩基配列及びコードするタンパク質のアミノ酸配列が開示されている。
【００２８】
ｓｈ２タイプのスイートコーンは、乾燥種子状態で顕著に押しつぶされた外観を呈し、この乾燥種子の「萎んだ」外観が他のタイプと異なっている。特にｓｈ２タイプのスイートコーンにおける種子形状の特徴としては、１：萎んでいる（shrunken）、２：不透明又は半透明である、３：粒状の凹みが丸みを帯び、やや大きく凹んでいる、ことが挙げられる。なお、ｓｈ２タイプのスイートコーンにおける種子形状については、”Boyer, C.D. and J.C. Shannon. 1983. The use of endosperm genes for sweet corn improvement. Plant Breeding Revs. 1: 139-161”を参照することができる。
【００２９】
なお、上述したルビークイーン等のｓｅタイプのスイートコーンにおける種子形状についても、”Boyer, C.D. and J.C. Shannon. 1983. The use of endosperm genes for sweet corn improvement. Plant Breeding Revs. 1: 139-161”を参照することができる。すなわち、ｓｅタイプのスイートコーンは、１：粒色が(退色して)淡い、２：ｓｕ(sugary)品種との比較で乾燥が遅いと記載されている。また、ｓｅタイプのスイートコーンは、ｓｈ２タイプのスイートコーンと比較すると、１：同じく粒色が淡い傾向がある、２：より粒の透明度が高い(やや半透明状の)種子である、３：より粒上部のしわの入り方が細かく、尖ったしわになりやすい、４：より萎みにくい、といった特徴が挙げられる。
【００３０】
以上のように、ｓｈ２タイプのスイートコーンについては、その穀粒の形状を観察することで他のタイプのスイートコーンと区別することができる。また、Janine R. Shaw et al., Genomic Nucleotide Sequence of a Wild-type Shrunken-2 Allele Of Zea mays, Plant Physiol. (1992) 98, 1214-1216（非特許文献２）に開示されたｓｈ２遺伝子の塩基配列に基づいて、ｓｈ２タイプのスイートコーンを他のタイプのスイートコーンから区別することができる。
【００３１】
また、ｓｕ遺伝子及びｓｈ２遺伝子については、当該遺伝子にリンクするマーカーが知られている（Firoz Hossain et al., Mapping and validation of microsatellite markers linked to sugary1 and shrunken2 genes in maize (Zea mays L.), J. Plant Biochem. Biotechnol. 2015, 24(2), 135-142）。これら公知のマイクロサテライトマーカーを利用することでｓｈ２タイプのスイートコーンを、他のタイプのスイートコーンから区別することができる。
【００３２】
さらに、ｓｈ２タイプのスイートコーンについては、ｓｈ２タイプ以外のスイートコーンと交配すると、ｓｈ２タイプのスイートコーンが花粉親及び種子親のいずれの場合でも後代はデント種になることが知られている。このような現象は、ｓｈ２タイプ以外のスイートコーンでは観察されない。したがって、あるスイートコーンがｓｈ２タイプであるか否かは、既存のｓｈ２タイプのスイートコーンと交配して得られる後代、既存のｓｈ２タイプ以外のスイートコーンと交配して得られる後代をそれぞれ作出し、前者がｓｈ２タイプスイートコーンであり、後者がデントコーンである場合にはｓｈ２タイプのスイートコーンであると判断することもできる。
【００３３】
以上、本発明に係るトウモロコシは、ｓｈ２タイプのスイートコーンであり、果皮に着色を有する又は果皮に抗酸化成分を有するため、非常に強い甘味を呈するとともに、外観の彩りが鮮やかであり又は抗酸化活性に優れるといった特徴を有する。特に、本発明に係るトウモロコシでは、着色が果皮にあるため、いわゆるキセニアによりこの形質が他のｓｈ２タイプのスイートコーンに影響することはない。すなわち、本発明に係るトウモロコシと近接する場所で他のｓｈ２スイートコーンを栽培しても、当該他のスイートコーンの果皮が着色することはない。なお、キセニアとは、重複受精の結果、植物の果実や種子の形質に父系（花粉）の遺伝子の影響が現れる現象で、トウモロコシの胚乳の色が花粉の系統によって左右される例などが挙げられ、デント種はもちろんのことｓｅタイプのスイート種とｓｈ２タイプのスイート種間でも本現象が生じて粒が硬質化し商品価値が低減される。
【００３４】
また、本発明に係るトウモロコシは、ｓｅタイプのルビークイーン品種と比較すると、果皮の着色がより濃いといった特徴を有している。このため、本発明に係るトウモロコシは、ルビークイーンと比較して、穀粒毎の色調にばらつきが少なくより均一な外観を呈するといった特徴を有している。R.H.S. Color Chart (The Royal Horticultural Society)を用いてルビークイーンの乾燥果皮の色を測定したところRED PURPLE GROUP 59 Aに最も近い色である。これに対して、本発明に係るトウモロコシでは、乾燥果皮の色がGREYED PURPLE GROUP N186 A に最も近い色である。
【００３５】
ところで、本発明に係るトウモロコシは、ｓｅタイプのルビークイーン品種を第１親とし、既存のｓｈ２タイプスイートコーンを第２親として、前記第１親と前記第２親を交配することにより得られる多数の後代を生育し、また自殖交配及び戻し交配を繰り返し行うことで、果皮に着色を有するｓｈ２タイプのスイートコーンを作出することができる。一例として、後述の実施例で作出した、果皮に着色を有するｓｈ２タイプのスイートコーンについて、その種子を２０１６年７月２０日付けで、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許生物寄託センター(千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 120号室)に受託番号FERM BP-22309及び受託番号FERM BP-22310として国際寄託している。
【００３６】
また、本発明に係るトウモロコシを任意のトウモロコシと交配することで新規なトウモロコシを生産することができる。ここで、任意のトウモロコシとは、果皮に着色のないトウモロコシ（従来のトウモロコシ）及び本発明に係るトウモロコシの両者を含む意味である。
【００３７】
すなわち、本発明に係るトウモロコシ（第１親系統）と本発明に係るトウモロコシ（第２親系統）とを交配して得られる種子は、ｓｈ２タイプのスイートコーンであって、果皮に着色を有する又は果皮に抗酸化成分を有するという形質を遺伝したトウモロコシである。これにより、ｓｈ２タイプのスイートコーンであって、果皮に着色を有する又は果皮に抗酸化成分を有するといった特徴を有するトウモロコシ種子を生産することができる。
【００３８】
ここで、果皮に着色を有する又は果皮に抗酸化成分を有するという形質は、種子親に由来する形質である。したがって、本発明に係るトウモロコシを種子親として他のトウモロコシと交配することで得られる種子は、果皮に着色を有する又は果皮に抗酸化成分を有するという形質を表現型として示す。
【００３９】
なお、一般にｓｈ２タイプのスイートコーンは、ｓｈ２タイプ以外のタイプ（ｓｕタイプ、ｓｅタイプ）と交配すると、デント種のトウモロコシとなる。したがって、本発明に係るトウモロコシと交配するのは、ｓｈ２タイプのスイートコーンであることが好ましい。ｓｈ２タイプのスイートコーンとしては、特に限定されないが、イエロー品種、バイカラー品種、ホワイト品種、トリカラー品種のいずれでも良く、イエロー品種としては、例えば、ゴールドラッシュ、みわくのコーン（登録商標）、味来（登録商標）、おひさまコーン（登録商標）、ピクニックコーン（登録商標）、ミエルコーン、きみひめ＼輝実姫（登録商標）、サニーショコラ等、バイカラー品種としては例えば、甘々娘（登録商標）、ハニーバンタム（登録商標）、カクテル（登録商標）、ピーターコーン、ゆめのコーン（登録商標）、しあわせコーン（登録商標）等、トリカラー品種としてはウッディーコーン等の公知の品種を使用することができる。
【実施例】
【００４０】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではない。
【００４１】
〔実施例１〕
食味を改良したｓｈ２タイプのスイートコーンを育成する目的で、２００６年に約３０点のｓｅタイプのスイートコーン品種の詳細な調査を行った。その際、赤色穀粒を持つルビークイーン（Ruby Queen（以下、RQ））では、果皮の着色により赤色穀粒となることを見いだした。ｓｈ２タイプのスイートコーンの果皮は透明であるため、胚乳の色についてキセニアが生じると外観から直ちに判別することができる。一方、RQについては、果皮が赤色に着色しているため、キセニアをおこしにくく、また自株のキセニアの影響も目立たないという特徴があった。さらに、RQの花粉がｓｈ２タイプのスイートコーンに受精した場合、又はｓｈ２タイプのスイートコーンの花粉がRQに受精した場合のいずれにおいても、それぞれの果皮の色にほぼ影響を与えないという特徴があった。
【００４２】
そこで、２００６〜２００７年に、RQ系統とｓｈ２タイプのスイートコーン素材系統１１点とかけ合わせ、ｓｈ２タイプの新規スイートコーン育成を開始した。２００７年から２０１４年にかけて、ｓｈ２タイプに特徴的な種子の形態を選抜しながら自殖交配又は戻し交配を行い、これを繰り返した。その結果、発色の程度がｓｈ２タイプの素材によって大きく異なること、また同系統内でも個体により発色にばらつきがあることが観察されたため、毎回２５〜１００株の中から、食味と発色が良く、栽培特性に優れる１〜２株のみを選んでいく、という作業を７年に渡って繰り返した。
【００４３】
最終的にそれらの中で有望であったものは、使用した１１点のｓｈ２素材のうち、SK-107P及びきみひめ(登録商標)の２点とRQのかけ合わせを由来とする2系統SK-115RとSK-116Rであり、約１０回の自殖交配または戻し交配を繰り返した後に得られたものであった。この２系統は、ｓｈ２タイプに特徴的な形態を有しており、ｓｅタイプの特徴は除去されていた。すなわち、ｓｅタイプの特徴として、１：粒色が(退色して)淡い、２：su(sugary)品種との比較で乾燥が遅い(萎びづらい)を評価基準とした。また、ｓｅタイプの特徴として、ｓｈ２タイプとの比較では、１：同じく粒色が淡い傾向がある、２：より粒の透明度が高い(やや半透明状の)種子である、３：より粒上部のしわの入り方が細かく、尖ったしわになりやすい、４：より萎みにくい、を評価基準とした。
【００４４】
以上のような段階を経て、SK-115RとSK-116Rという望ましい形質を持つ2つの親系統を育成することができた。そして、驚くべきことに、SK-115RとSK-116Rをかけ合わせたF1（以下、ENIWと称する）の果皮の赤色はRQと比較して有意に赤色が濃くなっていた。図２にRQ及びENIWの乾燥穀粒、剥離した果皮及び一部の果皮を剥離した乾燥穀粒を撮像した写真を示した。図２に示すように、R.H.S. Color Chart (The Royal Horticultural Society)にて色を測定したところRQの乾燥穀粒の果皮はRED PURPLE GROUP 59 Aに最も近い色であった。これに対して、ENIWの乾燥穀粒の果皮はGREYED PURPLE GROUP N186 A に最も近い色であった。
【００４５】
また、得られたENIWとｓｅタイプ（RQ）とを交配し、得られた後代がデント種であることを確認した（図３）。この結果からも、ENIWがｓｈ２タイプのスイートコーンであることが確認できた。
【００４６】
本実施例で育成したSK-115Rについては、その種子を２０１６年７月２０日付けで、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許生物寄託センター(千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 120号室)に受託番号FERM BP-22309として国際寄託した。
【００４７】
本実施例で育成したSK-116Rについては、その種子を２０１６年７月２０日付けで、独立行政法人製品評価技術基盤機構特許生物寄託センター(千葉県木更津市かずさ鎌足2-5-8 120号室)に受託番号FERM BP-22310として国際寄託した。
【００４８】
なお、日本国農林水産省の現在の品種登録審査基準において、とうもろこし穀粒の先端部（形質番号４４）は、白から青紫黒まで１０階級が用意されているものの、白、黄白、黄以外の色は基本的にスーパースイート種以外に関するものである。本実施例で育成されたSK-115RとSK-116Rについては、この基準に従うとそれぞれ8（紫）の階級であった。
【００４９】
〔実施例２〕
本実施例では、実施例１で育成したENIW、既存のｓｈ２タイプ及びRQについて成分分析を行った。本例で使用したｓｈ２タイプは、ゴールドラッシュ、ゴールドラッシュ86、ゴールドラッシュ88、ゆめのコーン（登録商標）及びしあわせコーン（登録商標）である。
【００５０】
まず、これらトウモロコシを2015年3月4日に播種し、トンネル栽培および2015年4月9日に播種し、マルチ栽培の二つの方法で栽培した。いずれの栽培方法においても、絹糸の出穂からの日平均気温の積算温度が500℃に達した時点（通常のスイートコーン収穫適期）で収穫した。
【００５１】
その後、穀粒の一部を採取し、青果物重量１００ｇあたりの、糖度分析、成分分析及びラジカル消去活性分析を行った。成分分析では、Fru：フルクトース、Glc：グルコース、Suc：スクロース、Asp：アスパラギン酸、Glu：グルタミン酸、Ala：アラニンについてはHPLC法にて測定し、VC：ビタミンC、K：カリウム、Ca：カルシウム、Fe：鉄、PP：ポリフェノール及びアントシアニンについては比色法により測定し、デンプンについては重量法により測定した。また、ラジカル消去活性分析では、1,1-ジフェニル-2-ピクリルヒドラジル（DPPH）に対する消去能を測定した。
【００５２】
糖度分析の結果を図４に示し、成分分析の結果を図５乃至７に示し、ラジカル消去活性分析の結果を図７に示した。なお、図４乃至７に示した結果は、トンネル栽培の収穫物を分析した値とマルチ栽培の収穫物を分析した値の平均値を示している。また、No.1〜5は目視により赤色が確認できなかったためアントシアニンの成分分析を省略した。
【００５３】
図５乃至７に示すように、ENIWは、他のｓｈ２タイプと同等或いはそれ以上の成分を含んでいることが明らかとなった。また、図５乃至７に示すように、ENIWは、RQと比較すると、主要な糖成分が顕著に高く、ポリフェノール含量が高く、また、アントシアニン含量は約５倍程度も有意に高いことが明らかとなった。なお、Ruby Queenの方が糖度が高いが、これはグリコーゲンが多く含まれているためと考えられる。さらに、図７に示すように、ENIWは、他のｓｈ２タイプ及びRQと比較すると、ラジカル消去活性が著しく高いことが明らかとなった。
【００５４】
以上の結果より、ENIWは、通常のｓｈ２タイプと同等の食味を有するだけでなく、上述の通り特徴的な成分を有することが明らかとなった。上述のようにENIWにはRQと比較してアントシアニン量が顕著に高いことから、例えば、老化・癌・動脈硬化等の生活習慣病の予防に役立ち、さらにその見た目から料理の彩り、色素、機能性成分等の利用用途が考えられる。その他にも、上述のようにENIWには通常のスーパースイート種の粒色に影響を与えないといった特徴があるため、例えば、生産者にとって栽培しやすく、かつENIWを通常sh2品種と組み合わせて販売することで粒色のコントラストが美しく、消費者の購買意欲を向上させることが出来ると考えられる。
【００５５】
〔実施例３〕
本実施例では、実施例１で育成したENIWを用いてキセニアの発生を検証した。先ず、2015年3月4日に播種してトンネル栽培を開始し、5月19日〜21日の間において、一般のｓｈ２タイプスイートコーン（品種名：ゴールドラッシュ）の雌穂に、ENIWを花粉親として交配した。また、ENIWを種子親とし、ｓｈ２タイプ（品種名：ゴールドラッシュ）を花粉親として交配した。ENIWを花粉親として得られた交配後代及びENIWを種子親として得られた交配後代を撮像した写真をそれぞれ図８（ａ）及び（ｂ）に示した。図８（ａ）に示すように、ENIWを花粉親とした場合、得られた交配後代にはキセニアが生じなかった。一方、図８（ｂ）に示すように、ENIWを種子親として得られた交配後代は、一部キセニアにより黄色の胚乳が形成されるものの、果皮が有色で外見に影響を与えることがなく、キセニアによる外観への影響はほぼなかった。
【００５６】
〔実施例４〕
本実施例では、実施例１で育成したENIWについて詳細な観察を行った。先ず、実施例１で育成したENIWの穀粒を以下のように切片化した。採取した穀粒をFAA固定液に浸漬して固定した。その後、脱水し、パラプラスト（包埋剤、パラフィンと樹脂の混合物）に包埋し、ミクロトームを用いて切片を作製した。このとき回転ミクロトームを用いて１０〜２５μｍの厚さとなるようにした。得られた切片は、無染色又はStoughton法により染色し、写真撮影に供した。写真撮影では、顕微鏡：Olympus BX-50を使用し、撮影はOlympus FX-38デジタル写真撮影装置を用いた。図９に切片の撮像結果を示した。
【００５７】
図９に示すように、穀粒の果皮（ペリカープ層）に着色が認められ、果皮より内側の層には着色が認められなかった。このように、実施例１で育成したENIWにおいては、既存のｓｈ２タイプのスイートコーンでは透明である果皮、換言するとキセニアの影響を受けない部分のみが着色していることが明らかとなった。
【００５８】
また、本実施例では、実施例１で育成したENIW及び既存のｓｈ２タイプのスイートコーンであるゴールドラッシュについて、穀粒、果皮を剥がした状態のもの、剥離した果皮を写真撮影に供した。結果を図１０に示した。図１０に示す写真において、上段はENIWであり、下段はゴールドラッシュである。また、図１０に示す写真において、左列は収穫した穀粒であり、中列は果皮を剥いだ状態、右列は剥離した果皮を示している。
【００５９】
図１０に示すように、既存のｓｈ２タイプのスイートコーンにおいては果皮が透明であり、果皮により覆われる内部が黄色を呈しているのに対して、ENIWにおいては果皮が赤色であり、果皮により覆われる内部が白色（キセニアで黄色になることもある）であることが明らかとなった。
【００６０】
また、本実施例では、実施例１で育成したENIW及び既存のRQについて、雌穂全体を写真撮影に供した。結果を図１１に示した。図１１において（ａ）はENIWの雌穂であり、（ｂ）はRQの雌穂である。図１１の（ａ）及び（ｂ）を比較すると、ENIWの雌穂は、RQの雌穂と比較して、均一な赤色を呈していることが理解できる。すなわち、実施例１で育成したENIWは、穀粒毎を比較したときに赤色味が均一であり、より優れた商品価値を有するものといえる。
【００６１】
以上の結果から、実施例１で育成したENIWは、ｓｈ２タイプのスイートコーンであって、果皮に着色を有し、また果皮に抗酸化成分を有するといった新規なトウモロコシであることが確認できた。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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