東京農総研研報14：41-47，2019（研究資料）

東京都における雄性不稔スギの育種研究 (2012～2015 年交配)
Breeding of Sugi (Cryptomeria japonica) with male-sterility in Tokyo since 2012

宮下千枝子＊・畑 尚子・奈良雅代ａ・中村健一
Chieko Miyashita, Shoko Hata, Masayo Nara, Kenichi Nakamura
 
東京都農林総合研究センターａ

現 東京都大島支庁産業課

キーワード：スギ，花粉症，雄性不稔，交配育種
東京都農林総合研究センター研究報告 14: 41-47, 2019

*著者連絡先 E-Mail: c-miyashita@tdfaff.com－－東京都農林総合研究センター研究報告第 14 号（2019 年）の高い品種の一つとして有用と考えられた。そこで，東

京都農林総合研究センターでは，多摩地域に適する雄性緒 言

不稔スギの開発を目的として，2007 年に交配育種を開始 スギ・ヒノキの花粉症患者が急増し，社会的問題となっした（宮下ら，2014）。雄性不稔スギの育種法としては，ている。その対策として，東京都は 2006 年から花粉症発不稔遺伝子（ms-1）をホモ型 aa で持つ不稔個体と各地域生源対策事業を開始し，2015 年からは森林循環促進事業の不稔遺伝子を持たないホモ型 AA の精英樹を交配し，を実施して，スギ・ヒノキ林を伐採した後に花粉症対策

ヘテロ型 Aa の F1 からさらに F2 世代を展開して不稔個体品種を植栽することにより花粉飛散量の低減化を図ってを選抜する方法を用いた（図１）。雄性不稔の育種素材にいる。花粉症対策品種には，着花量の少ない少花粉スギ・は，富山県の不稔個体（Taira et al, 1999）に加えて，不稔ヒノキと，花粉を生産しない雄性不稔（無花粉）スギが遺伝子をヘテロ型で保有する関東育種基本区の精英樹ある。少花粉スギは多摩地域の環境に適した品種がすで（以下，関東精英樹）２品種（斎藤，2008）を用いた（表に開発され，花粉症発生源対策事業により普及が進んで１）。そして F2 集団を作出し，ジベレリン処理で若い実いる。一方，雄性不稔スギは，2007 年時点ではまだ研究生苗に強制着花させて花粉の有無を判定する方法（本間段階にあったが，将来的に花粉飛散量を減少させる効果

ら、2006）により，不稔個体を早期選抜した。

3

ƄƄ

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×

♀ 不稔個体♂ 精英樹など↓ŤƄ)

ヘテロ型（可稔）
↓)

図１

ŤŤŤƄ

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可稔

可稔

不稔

スギの雄性不稔性の遺伝様式

雄性不稔性の遺伝子（PV ）をD ，可稔性の遺伝子を$ で示す。DDの個体は不稔となり，$$ およびヘテロ型の$D は可稔となる。

－－

東京都における雄性不稔スギの育種研究

表１

育種素材に用いた雄性不稔個体および都県精英樹
遺伝子型 D種類

都県

品種・個体名少花粉 E富MS212 F
非精英樹

雄性不稔

正常
（ヘテロ）

DD

$D

富山

富219 F静岡富308MS F
大井７号

神奈川中４号

東京

西多摩８号
西多摩１号

○
G

西多摩２号

○

西多摩３号

○

西多摩５号
西多摩６号
西多摩９号
西多摩13号
精英樹

西多摩14号
正常

$$

東京

○

西多摩16号
西多摩17号
西多摩19号
西多摩20号
西多摩21号
西多摩22号
西多摩24号
南多摩２号
南多摩３号
南多摩５号

a) 遺伝子座PV 。 b) 「中４号」は神奈川県が選抜した少花粉品種であり，それ以外は林野庁が選抜した少花粉品種である。 c) 富山県での個体名は各々MS212,219,308MSであるが，本資料では区別性を高めるために各個体名の頭に「富」を付して表記する。 d) 交配に用いた当初は$$ 型と考えられていたが，後に$D 型であることが判明した。

 本育種研究により作出したヘテロ型および不稔個体を材質の優れる個体を作出するためには，東京都および関タイプ別に表２に示す。2007～2010 年に実施した交配で東精英樹のゲノム構成率を高めていくことが望ましい。

は（宮下ら，2014），まず東京都精英樹と富山県の雄性不また，採種園を造成するためには，花粉樹となる優れた稔個体を交配してヘテロ型個体（AaI タイプ）を作出し，ヘテロ型個体が必要である。2010 年までに作出した AaI

次いで AaI 個体と関東のヘテロ型精英樹とを交配して不個体をみると，東京都精英樹のゲノム構成率は 50％と比稔個体（aaI タイプ）を作出した。また，関東のヘテロ型

較的高いものの，関東を含めても精英樹の割合は 50％に精英樹２品種を正逆交配し，不稔個体（aaIV タイプ）を留まる。

作出した。aaI 個体については，2013 年３月に農林総合 そこで，東京都および関東精英樹のゲノム構成率をよ研究センター日の出試験林内に植栽され，成長や材質のり高めたヘテロ型および不稔個体を作出するため，2012優れる個体の選抜が進められている。選抜された個体は，～2015 年に新たな交配を行った。まず，aaIV タイプの不将来的に雄性不稔採種園の母樹としての利用が期待され稔個体と東京都精英樹を交配して AaII タイプのヘテロる。この aaI タイプについて，ゲノムに占める東京都精型個体を作出した。これはゲノム構成率が東京都 50％，英樹由来の遺伝子の割合（以下，ゲノム構成率）の理論関東 100％と高い。次いで，AaI×AaII および AaII×AaII値をみると，25％に留まる。関東精英樹では 75％と高いの交配を行い，各々aaII，aaIII タイプの不稔個体を作出

ものの，100％には達しない。これは，富山県の不稔個体した。これらはどちらもゲノム構成率が東京都 50％，関を育種素材に用いたためである。多摩地域への適応性や

東 75％以上と高いことから，2010 年までに作出した個体－－

東京都農林総合研究センター研究報告第 14 号（2019 年）

よりも材質や適応性等が向上している可能性がある。

滑に進めるために，2012～2015 年の交配個体の作出・選 本研究は実用品種開発の途上にあるが，スギ育種は長抜の記録を資料としてまとめた。

期間を要するので，今後の育種および遺伝資源管理を円
表２作出したヘテロ型および雄性不稔個体とその種類
ゲノム構成率（理論値） FE

交配組合せ
（♀×♂）

タイプ D

交配年

東京
関東
有望度
（％） （％）

日の出試験林植栽 G
系統数

年

ヘテロ型（ $D ）
AaⅠ

富山×東京



○2007～2009





AaⅡ

aaIV×東京

◎

2012，2014





aaⅠ

AaⅠ×静岡AaⅠ×神奈川○aaⅡ

AaⅠ×AaⅡ◎



aaⅢ

AaⅡ×AaⅡ◎

aaⅣ

静岡×神奈川
神奈川×静岡

○

雄性不稔（ DD ）a) 本資料では，交配組合せ別にヘテロ型を２タイプ，雄性不稔を４タイプに分けて示した。b) 各品種・個体名は省略
し，各々の都県名で示した（表１参照）。c) 東京都精英樹（東京）および関東育種基本区の精英樹（関東）に由来する遺伝子のゲノム構成率について，交配組合せから期待される理論値を示した。各タイプの有望度は，東京および関東のゲノム構成率の高さをもとに，非常に有望（◎），有望（○）と評価した。d) 有望系統・個体の選抜を行うため，試験林に植栽した。ただし，AaI・aaⅣタイプは育種素材としての利用に限定されるため植栽なし。

１．育種素材

種子親には，関東のヘテロ型精英樹「大井７号，中４号」

 雄性不稔個体として，富山県の「富 MS212，富 219，を正逆交配して得られた「大・中，中・大」系統の不稔

富 308MS」の３個体を用いた（表１）。これらの個体は44 個体（aa）を，花粉親には少花粉３品種を含めた東京劣性の不稔遺伝子をホモ型（aa）で有する。なお，これ

都精英樹 21 品種（AA）を用いた。計 51 組合せの交配をらの個体については，記録上区別しやすいように個体名行い，38 系統，約 2500 個体を得た。の頭に「富」を付して表記する。また精英樹として，静 適正な交配が行われたことを確認するため，2012 年交

岡県の「大井７号」，神奈川県の「中４号」，東京都の「西配の 12 系統 67 個体および各々の両親を供試し，Tani et al.

多摩１号」など 19 品種を供試した。
「大井７号」，「中４（2003, 2004）および Moriguchi et al.（2003）の開発した号」および「西多摩８号」は，不稔遺伝子をヘテロ型（Aa）

スギの simple sequence repeat（SSR）マーカー６種類で保有する。なお，「西多摩８号」は，交配当初は AA 型

（Cjgssr077，CS1226，CJS0333，CS1525，CS1522，CJS0201）と考えられていたが，後にヘテロ型であることが判明しを用いて親子関係の有無を鑑定した。その結果，いずれた（国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研の個体も各遺伝子座で両親由来のアリルを１個ずつ有し，究所 林木育種センター 高橋誠氏私信）。また，精英樹の親子間で矛盾はみられなかったことから（データ省略），うち「中４号」など４品種は少花粉品種である。

正しく交配されていることが確認できた。したがって，作出されたヘテロ型個体（AaII）のゲノム構成率は，東２．ヘテロ型個体の作出京都精英樹が 50％，関東精英樹が 100％となる。

 タイプ AaII のヘテロ型個体を作出するため，タイプ

 作出した個体の中から，交配組合せ，交配親の特性，aaIV×東京都精英樹の交配を 2012 年と 2014 年に行った。

苗の生育等をもとに総合的に判断して，有望な 22 系統－－東京都における雄性不稔スギの育種研究

273 個体を選抜した（表３）。このうち 14 系統 205 個体た。なお，花粉親に用いた「西多摩８号」については，については，生育・材質等の特性評価のため，2017 年３交配後にヘテロ型であることが判明した。その後代であ月に日の出試験林に定植した。残りの系統・個体は，交る 1205 系統の個体はヘテロ型（Aa）と不稔（aa）に分配親および遺伝資源として立川圃場で維持することとし離するため，稔性調査による確認が必要である。

表３

東京都精英樹由来のヘテロ型個体（タイプAaⅡ；2012・2014年交配）
交配組合せ

交配年

♀（ DD ） D（交配組合せ）



個体番号♂（ $$ ）

系統名

個体数内訳
個体数 E 日の出F 立川 G

大・中-31× 西多摩１号





大・中-28× 西多摩３号





大・中-49× 西多摩５号





大・中-53× 西多摩６号







大・中-77× 西多摩８号



大・中-25

× 西多摩17号



大・中-42× 西多摩19号







大・中-70× 西多摩20号



大・中-160 × 西多摩２号





大・中-91

× 西多摩３号





大・中-149 × 西多摩３号





大・中-93× 西多摩５号





大・中-95

× 西多摩５号





大・中-135 × 西多摩13号





（大井７号×中４号） 大・中-103 × 西多摩14号





大・中-128 × 西多摩16号





大・中-57× 西多摩22号





大・中-112 × 西多摩24号





大・中-106 × 南多摩２号



大・中-120 × 南多摩３号







大・中-126 × 南多摩５号















（大井７号×中４号）（中４号×大井７号） 中・大-5× 西多摩９号

合計a) 「大・中」および「中・大」系統の個体は、ヘテロ型精英樹「大井７号，中４号」を交配して得られた不稔個体。
b) 2018年４月時点での維持個体数。 c) 2017年３月に農林総合研究センター日の出試験林内に植栽。 d) 農林総合研究センター立川圃場内で維持。

３．雄性不稔個体（aaII・aaIII）の作出

13 系統 190 株の不稔個体が得られた（表４）。このうち タイプ aaII・aaIII の不稔個体を作出するため，2015 年の７系統 117 個体を，2018 年３月に日の出試験林に定植にヘテロ型個体（Aa）間で交配を行った。交配親には，した。なお，作出された不稔個体（aaII・aaIII）のゲノム３年生のヘテロ型（タイプ AaII）29 個体，および，８年構成率は，東京都精英樹が 50％，関東精英樹が 75～100％生のヘテロ型（タイプ AaI）21 個体を供試した。計 41である。

組合せの交配を行った結果，24 系統が得られた。このう
ち健全に生育した 15 系統 650 個体について，2018 年２月に花粉の有無を調査し，稔性を判定した。その結果，－－

－－(大・中-28×西多摩３号)(大・中-28×西多摩３号)

(富308MS×南多摩５号)



(富308MS×南多摩５号)

(大・中-25×西多摩17号)(富308MS×南多摩５号)



(富308MS×西多摩24号)



合計×××××××××××

























(大・中-77×西多摩８号)(大・中-25×西多摩17号)(大・中-42×西多摩19号)(大・中-28×西多摩３号)(大・中-25×西多摩17号)(大・中-53×西多摩６号)(大・中-49×西多摩５号)(大・中-53×西多摩６号)(大・中-49×西多摩５号)(大・中-31×西多摩１号)(大・中-28×西多摩３号)(大・中-28×西多摩３号)(富MS212×西多摩21号)（交配組合せ）



























系統名









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













個体数 E

















日の出 F





















立川 G

個体数内訳a) 個体番号72～143は2007年交配，12○○-○は2012年交配により作出したヘテロ型個体。b) 作出した個体のうち，花粉の有無の調査により不稔と判定された個体。
2018年４月時点での維持個体数。 c) 2018年３月に農林総合研究センター日の出試験林内に植栽。 d) 農林総合研究センター立川圃場内で維持。

aaⅢ(富MS212×西多摩21号)

(大・中-49×西多摩５号)(富MS212×西多摩21号)



(富MS212×西多摩21号)

××

個体番号

♂（ $D ）

aaⅡ

(富MS212×西多摩21号)(大・中-70×西多摩20号)（交配組合せ）



個体番号♀（ $D ）

交配組合せ D

東京都精英樹由来の雄性不稔個体（タイプaaII・aaIII；2015年交配）

タイプ表４

東京都農林総合研究センター研究報告第 14 号（2019 年）

東京都における雄性不稔スギの育種研究

謝 辞
 本研究の実施にあたり，神奈川県，静岡県，富山県ならびに国立研究開発法人 森林研究・整備機構 森林総合研究所 林木育種センターの皆様にご指導，ご協力をいただきました。厚く御礼を申し上げます。また，本研究を進めるにあたり，栽培管理面でご協力を頂いた当所の園芸技術科，緑化森林科の職員各位に深く御礼を申し上げます。
引用文献
本間莉恵・吉井エリ・平 英彰（2006）スギ雄性不稔の検定期間の短縮．日本森林学会誌 88: 30-32．
宮下千枝子・澁澤直恵・西澤敦彦・中村健一・奈良雅代（2014）東京都における雄性不稔スギの育種研究(2007～2010 年交配)．東京農総研研報 9：23-30．
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Tani, N., T. Takahashi, T. Ujino-Ihara, H. Iwata, K. Yoshimura
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－－