様式２
令和４年度終了 豆類振興事業助成金（試験研究）の成果概要
１ 課題名

DNA マーカー選抜を利用した茎疫病抵抗性小豆品種の開発強化

２ 研究実施者
研究代表者

北海道立総合研究機構 中央農業試験場
作物開発部 作物 G 研究主任 道満剛平

分担

同上 中央農業試験場 作物開発部 生物工学 G、
十勝農業試験場 研究部 豆類畑作 G、上川農業試験場 研究部 生産技術 G

３ 実施期間 令和２年度～令和４年度（３年間）
４ 試験研究の成果概要（１）試験研究の目的
茎疫病抵抗性の“エリモ”、“しゅまり”ブランド品種の開発を目標に、「十育170 号（後の、きたひまり、以下同様）」が有する茎疫病抵抗性の DNA マーカーを開発する。開発したマーカーと既存の土壌病害抵抗性の DNA マーカーとを組み合わせて用い、基幹品種への抵抗性導入を行う。茎疫病発生圃場において、育種材料の茎疫病抵抗性を効率的に選抜する。道央地域の気象条件下で、収益性向上と栽培の省力化に寄与できる有望系統を選抜する。
（２）実施計画、手法
１）アズキ茎疫病抵抗性選抜マーカー開発による基幹品種への病害抵抗性導入（中央農試・十勝農試、R2～R4）①DNA マーカーの開発と効率的選抜
・ねらい：「きたひまり」および「Acc1398」に由来する茎疫病抵抗性を選抜可能なDNA マーカーを開発する。
・供試材料：「きたひまり」および「Acc1398」を系譜にもつ後代系統・試験方法
接種条件：水田に 5 月下旬～6 月上旬に播種。7 月下旬～8 月上旬までは通常栽培を行い、7 月下旬～8 月上旬に培養増殖した複数レースの茎疫病菌体を圃場内にばらまき、湛水処理を１回実施。排水後、発病状況を確認し調査を行う。
調査方法：調査時に各区の個体ごとに以下の指数の基準に基づき発病調査を行い、発病度を算出する。指数 0：発病が認められない、1：僅かな発病が認められる、2：進展性のある病徴が認められる、3：茎の半分程度が萎凋か枯死、4：枯死。
発病度＝（Σ（指数×当該個体数）/（4×調査個体数））×100。
②基幹品種への抵抗性導入1

・ねらい：「きたひまり」の土壌病害抵抗性を、選抜可能な DNA マーカーを活用し、反復戻し交配により基幹品種への導入を図る。
・供試材料：供与親「きたひまり」、反復親「エリモ 167」、「しゅまり」、「きたろまん」。
・選抜マーカー：茎疫病抵抗性（１）①で新規開発する DNA マーカー）、落葉病レース
1・2 抵抗性（Pga2）、萎凋病抵抗性（Rfoa2）。
２）道東・道央向けアズキ茎疫病抵抗性の系統選抜（上川農試、R2～R4）
・ねらい：茎疫病抵抗性を目標とする F5 世代以降の系統について、茎疫病菌を接種して造成した発病圃場を活用して効率的に選抜する。
・供試材料および試験設計：①F5 世代系統検定試験：221～380 系統および判定基準品種系統（エリモショウズ、しゅまり、十育 150 号、能登小豆、十系 1077 号）、1 区 0.6 ㎡（反復なし）。
②F6 世代系統検定試験：38～74 系統および判定基準品種系統（同上）、1 区 0.6 ㎡（2反復）。
③茎疫病圃場抵抗性特性検定試験（特性検定）：地方配付（十育）系統 3～5 系統、十系系統 8～28 系統および判定基準品種系統（同上）、1 区 0.6 ㎡（4 反復）。
・試験方法：１）①に準ずる。
３）道央地域で安定生産可能な小豆多収・長胚軸系統の選抜（中央農試、R2～R4）
・ねらい：F5 世代以降の系統について、道央地域に適した系統の選抜を行う。
・供試材料および試験設計：①F5 世代系統選抜試験（系選）：247～262 系統および比較品種（エリモ 167、きたあすか、とよみ大納言、ほまれ大納言等）、1 区 2.1 ㎡、反復なし。
②F6 世代小規模生産力検定予備試験（小生予）：50～61 系統および比較品種（エリモ167、きたあすか、とよみ大納言、ほまれ大納言等）、1 区 4.2 ㎡、乱塊法 2 反復。
③F7 世代以降系統適応性検定試験（系適）：17～19 系統および比較品種（エリモ167、しゅまり、きたひまり、とよみ大納言、ほまれ大納言等）、1 区 6.3 ㎡、乱塊法 3 反復。
・調査項目：
F5 系統：成熟期、主茎長、倒伏程度、胚軸長（達観）、百粒重、子実外観品質等。
F6 世代以降の系統：F5 系統の調査項目に加え、主茎節数、子実重、屑粒率等。
４）道央地域向け中後期世代の加工適性による選抜（十勝農試、R2～R4）
・ねらい：農業特性が優れる F6 世代以降の系統について、製あん試験により加工適性を明らかにし選抜に活用する。
・供試材料：①F6 世代系統：小生予で農業特性が優れて試験成績が良好な 15～24 系統および比較品
種（エリモ 167、きたあすか、しゅまり、とよみ大納言、ほまれ大納言等）。
2

②十系系統：３）と同じ。
③十育系統：3～5 系統および比較品種（エリモ 167、しゅまり、きたひまり、とよみ大納言、ほまれ大納言等）。
・試験方法および調査項目：
原料 50g に 150mL の水を加え 98℃で 20～40 分間前炊き、渋切り後 200g の水を加え98℃で 90～110 分間本炊き（大納言は本炊き 120 分間）。煮熟豆をつぶした後、15 分撹拌し、♯60 の篩で呉を除き、生あんを取り出し、2L の水で 15 分 3 回さらしを行い、濾布を用い遠心分離機により脱水し、約 60％水分の生あんを生成。原料は供試材
料①～③のすべて中央農試産、さらに②・③の一部系統は十勝農試産も使用。煮熟特性、生あん色、あん粒子径を調査。各 2 反復。
（３）成果の概要
１）アズキ茎疫病抵抗性選抜マーカー開発による基幹品種への病害抵抗性導入（中央農試・十勝農試、R2～R4）①DNA マーカーの開発と効率的選抜ア）「きたひまり」に由来する抵抗性選抜マーカーの開発
第 9 染色体上の抵抗性候補領域上に DNA マーカー「pa097150」を開発した（佐藤ら2022）。「きたひまり」を片親にもつ 5 組合わせ計 60 系統を用いたこの DNA マーカ
ーの遺伝子型と表現型の一致率は 96％で、多様な遺伝背景でも抵抗性型と感受性型を精度良く判別できた。さらに、「pa097150」の近傍に新規 DNA マーカーを開発した。
この DNA マーカーの精度を「きたひまり」と感受性の「十系 1282 号」の交雑後代 F5世代を用いて検証した結果、新規マーカーが「pa097150」よりも精度良く抵抗性を選抜可能であることが示唆された（表 1）。
イ）「Acc1398」に由来する抵抗性選抜マーカーの開発「Acc1398」と「きたろまん」の交雑後代の F5 世代において、第 8 染色体上の抵抗性候補領域上に座乗する DNA マーカーについて、選抜の有効性を確認した（データ略）。
②基幹品種への抵抗性導入
十勝農試において、「きたひまり」由来の抵抗性を茎疫病抵抗性 DNA マーカーにより導入する反復戻し交配を反復親「エリモ 167」、「きたろまん」で 4 回（BC3F1）、「しゅまり」で 3 回（BC2F1）実施した（表 2）。
２）道東・道央向けアズキ茎疫病抵抗性の系統選抜（上川農試、R2～R4）
上川農試での茎疫病圃場抵抗性検定試験では、F5 世代 880 系統、F6 世代系統検定 163系統を供試した。特性検定では延べ 59 系統を供試し、うち 35 系統を圃場抵抗性“中”以上と評価した（表 3）。
３）道央地域で安定生産可能な小豆多収・長胚軸系統の選抜（中央農試、R2～R4）
中央農試において 3 年間で、系統選抜（F5 世代）769 系統、小生予（F6 世代）164 系統、系適（F7 世代以降：十系系統）53 系統を供試し、有望な 2 系統（十育 183 号、十育3184 号）を選抜した（表 3）。「十育 183 号」は茎疫病圃場抵抗性“中”で、茎疫病レース 1、3、4 抵抗性を有する。「とよみ大納言」対比の子実重は累年で 123％であった。「十育 184 号」は茎疫病圃場抵抗性“弱～やや弱”であるが、茎疫病レース 1、3、4 抵抗性を有し、「とよみ大納言」対比の子実重は累年で 111％であった（表 4）。
４）道央地域向け中後期世代の加工適性による選抜（十勝農試、R2～R4）
中央農試産および十勝農試産の小豆を用いて製あん試験を実施した。十育系統のべ 24系統、十系系統のべ 83 系統、F6 世代小生予のべ 55 系統を供試し、あん粒子径や生あん色から加工適性を明らかにした（表 3）。
表 1．「きたひまり」由来の抵抗性を選抜する第 9 染色体上の各マーカーの遺伝子型と圃場検定における平均発病度との関係

表 2． 反復戻し交配の組み合わせおよび交配・採種状況
反復親
交配年度

エリモ167世代

採種数

2020年度夏F1

2020年度冬BC1F1

2021年度冬
2022年度冬

きたろまん

しゅまり世代

採種数

47F119--39BC1F196F130BC2F1130BC2F1595BC1F1140BC3F1

採種中

BC3F1採種中

BC2F1採種中

世代

採種数

表 3．課題期間中の試験供試系統数および選抜数
試験名
交配および反復戻し交配

系統選抜
系統選抜
小規模生産力予備試験
および系統適応性検定試験
生産力検定（中央農試） 選抜有望系統
茎疫病抵抗性 系統検定試験
検定・選抜（上川農試） 特性検定試験

加工適性検定（十勝農試）

2020年
2021年
2022年
供試
選抜
供試
選抜
供試
選抜
F1：3組合せ・96粒、 BC1：1組合せ・140粒、BC2：1組合せ、BC2：2組合せ・725粒
BC3：2組合せ
BC1 ：3組合せ・152粒

世代等

中央農試産
十勝農試産

F5 世代
F6 世代
十系

262系統
50系統
19系統

53系統
13系統

260系統
61系統
17系統

46系統
12系統

247系統
53系統
17系統

十育183号
十育184号
F5 世代
F6 世代
十系
十育
F6 世代十系十育十系
十育

380系統
38系統
8系統
3系統
15系統
19系統
3系統
12系統
3系統

81279系統
74系統
11系統
5系統
24系統
17系統
5系統
9系統
5系統

61221系統
51系統
28系統
4系統
16系統
17系統
4系統
9系統
4系統

181注）反復戻し交配は交配の世代と獲得粒数を、茎疫病抵抗性の系統特性試験の選抜数は抵抗性”中”以上の評価の系統数を示す。

4

表 4．試験期間中に選抜した有望系統の特性（中央農試成績）
系統名
または品種名十育183号(十系1311号)

十育184号(十系1348号)とよみ大納言

試験年次
(年)

2020
2021
2022
平均
2020
2021
2022
平均
2020
20212022
平均

茎疫病抵抗性
レース
圃場1

34R

RR

RRRS

S

S

発病度
判定
平均

41.1 中47.3 中62.3 やや弱85.6 弱-開花期

成熟期

(月.日)

倒
伏程

主 子実 標準
茎 重 品種長 (kg 比

百粒重屑
品 煮熟
粒質 増加
率 (検査 比度 (cm) /10a) (%)(g)(%) 等級)

7.21 9.1 0.2
7.29 10.6 0.0
7.21 9.19 1.2
7.24 9.19 0.5
7.22 8.28 0.0
7.28 10.7 0.0
7.22 9.23 0.7
7.24 9.19 0.2
7.20 8.27 0.0
7.27 10.5 0.3
7.20 9.24 3.7
7.22 9.18 1.3

46
48
81
58
40
46
60
49
43
49
68
53

325
390
443
386
298
363
386
349
273
318
354
315

119 23.0 4.2
123 26.1 11.3
125 23.8 5.5
123 24.3 7.0
109 22.9 2.9114 24.8 7.8
109 22.8 4.3
111 23.5 5.0
100 23.3 3.7
100 26.3 14.1
100 23.2 7.5
100 24.3 8.4

3下2中
3中
3上
3上
2下
3中
3上
3中
3中
3下
3中

生あん色
Ｌ*値

a*値

b*値

あん粒子
径(μm)

2.91 37.15 10.16 8.20 137.9
2.87 39.32 9.32 8.98 158.5
2.76 38.95 9.44 6.55 149.5
2.85 38.47 9.64 7.91 148.6
2.79 35.44 10.38 9.06 143.3
2.84 40.53 10.55 11.41 146.6
2.78 39.66 10.19 8.72 163.4
2.80 38.54 10.37 9.73 151.1
2.81 36.33 11.13 10.47 144.6
2.76 39.92 11.35 11.29 137.8
2.65 39.18 10.67 10.00 147.4
2.74 38.48 11.05 10.59 143.3

注1) 茎疫病抵抗性：Rは抵抗性、Sは感受性を示す。圃場は上川農試における圃場検定結果を示し、-は未供試を示す。
注2) 倒伏程度：観察により0(無)、0.5(微)、1(少)、2(中)、3(多)、4(甚)で評価。
注3) 標準品種比：「とよみ大納言」の子実重を100としたときの子実重対比。
注4) 品質：造りによる検査等級。1～3等（2～3等は上中下あり）、規格外の8段階。
注5) 煮熟増加比：原粒重に対する煮熟後の重量比。煮熟は98℃で前炊き50分後渋切りし、本炊き120分。製あん試験は十勝農試における結果。
注6) 生あん色：75%水分に調整した生あんをコニカミノルタ社製CM-5により測定。
注7) あん粒子径：島津社製レーザー回折式粒度分布測定装置SALD-200V ERによる平均粒子径。

（４）今後の課題
本課題で選抜された育成系統については、引き続き品種化に向けた試験を継続する。有望系統は、道内農業試験場、優良品種決定現地試験や各種特性検定試験、実需者による加工適性評価試験などに供試し、北海道の優良品種化を目指す。
「きたひまり」
由来の茎疫病抵抗性 DNA マーカーについてはさらなる高精度化を目指す。
また、反復戻し交配を用いた基幹品種への抵抗性の導入を引き続き行い、有望系統を作出する。「Acc1398」由来の抵抗性は、第 8 染色体上の抵抗性領域だけでなく、その他の抵抗性領域の関与が示唆されており、今後は「きたひまり」由来の抵抗性の導入を積極的に進める。
（５）成果の波及効果（生産段階の成果の利活用に言及して下さい。）
本課題で選抜された有望系統は、道央地域の気象条件下で、生産者の収益性向上と栽培の省力化に寄与する栽培特性、茎疫病抵抗性を有するとともに、加工適性に優れることが期待できる。本課題で選抜された有望系統が品種化され、道内に普及することで、小豆生産の安定化に寄与する。
（６）論文、特許等
・堀川ら（2020）育種学研究 22（別 1）208.
・佐藤ら（2022）育種学研究 24（別 1）110.

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