九州シンクロトロン光研究センター
県有ビームライン利用報告書
Ｂ Ｌ 番 号 ： BL09A

課 題 番 号 ： 1211119L（様式第 5 号）

永年性作物（果樹）でのシンクロトロン光を用いた効率的な突然変異育種法についての研究
Research on efficient mutation breeding methods using synchrotron light inperennial crops (fruit trees)
松尾洋一

Youichi Matsuo

納冨麻子

竹下

Asako Noutomi

大樹

Hiroki Takeshita

佐賀県果樹試験場

Saga Prefectural Fruit Tree Experiment Station ※ １※２

先端創生利用（長期タイプ、長期トラ
イ ア ル ユ ー ス ）課 題 は 、実 施 課 題 名 の 末 尾 に 期 を 表 す（ Ⅰ ）、（ Ⅱ ）、（ Ⅲ ）を 追 記 し て 下 さ い 。
利 用 情 報 の 開 示 が 必 要 な 課 題 は 、本 利 用 報 告 書 と は 別 に 利 用 年 度 終 了 後 二 年 以 内 に 研 究 成 果 公
開 ｛ 論 文 （ 査 読 付 ） の 発 表 又 は 研 究 セ ン タ ー の 研 究 成 果 公 報 で 公 表 ｝ が 必 要 で す 。 (ト ラ イ アルユースを除く)

１．概要（注：結論を含めて下さい）
カ ン キ ツ に シ ン ク ロ ト ロ ン 光 の エ ネ ル ギ ー 領 域 を 分 け て 照 射 し 、再 分 化 の 影 響 を 明 らかにする。銅箔で低エネルギーを強調した試験区及びアルミ箔で高エネルギーを強調した試験区を用い‘大津４号’の胚軸カルスへシンクロトロン光を照射した。照射線量 が 21.0Gy以 上 に な る と 、 銅 箔 を 利 用 し た 試 験 区 よ り も ア ル ミ 箔 を 利 用 し た 試 験 区 が‘大津４号’の再分化率は低くなったが、照射エネルギー域と植物体の再分化の関係については、明確な結果が得られなかった。
（ English ）I divide energy level into citrus fruit and irradiate synchrotron light and clarify influence of
redifferentiating it. I used the ward that emphasized low energy with copper foil and the wardthat emphasized high energy in aluminum foil and irradiated synchrotron light to a hypocotyl
callus of ‘Otsu 4gou’. When an exposure dose was as above 21.0 Gy, a ward using aluminum
foil became lower in the redifferentiation rate of‘Otsu 4gou’than a ward using copper foil, but
the result that was clear about irradiation energy area and the relations of the redifferentiationof the plant body was not provided.

２．背景と目的
量子ビームを利用した人為的突然変異育種法は、日本が世界に先駆けて開発した技術であり、誘発される変異の幅が非常に広く、さらに目的となる形質を付与する確率が高い。また、これまでにない新規の形質も得られることが報告されている。
温州ミカンやデコポン（‘不知火’）等カンキツ品種の一部は、多胚性のため交雑育種を実施しても、種子は遺伝的に母形質のみを受け継いだクローン胚となる場合が多いため、突然変異育種が品種改良の中心となっている。このため、本県に整備された九州シンクロトロン光研究センターのシンクロトロン光照射施設を利用し、カンキツにおける突然変異誘発の可能性等を検討する。
本年度試験では、中生系温州ミカン‘大津４号’の胚軸に異なる波長域のシンクロトロン光を照射し、特定波長域における再分化状況及び生育状況を調査する。

３．実験内容（試料、実験方法、解析方法の説明）

１）照射品種；‘大津４号’（温州ミカン）２）照射部位；発芽実生胚軸切断部位（胚軸高 60mm）
３）照射線種；白色Ｘ線光

（ＢＬ９）４）吸収線量；０㏉(対照区)、2.0Gy、5.3Gy、10.0Gy、21.0 ㏉、57.0Gy５）照射日 ；平成 25 年１月 31 日
６）照射施設；九州シンクロトロン光研究センター
７）方法；ビーム照射４週間前に種子をシャーレに無菌は種し、発芽後プラントボックスにて継代培養する。照射１週間前に胚軸を高さ 60mm にて切断し、幼実生の切断部位に照射を行う。
特定波長域のシンクロトロン光の違いが照射後の再分化に生じる影響を調べるた
め、低エネルギー域を強調した波長域（Cu フィルタにてＸ線を制限；Ⅰ区）と高エネルギー域を強調した波長域（Al フィルタにてＸ線を制限；Ⅱ区）とで表１の試験区にてシンクロトロン光を照射する。照射後は、培土に播種し培養室にて育苗する。
なお、各フィルタのエネルギー比率は以下のとおりである。
表１

各区の吸収線量における照射線量

試験区

ⅠⅡ

フィルタ
(フィルタ厚)Cu(0.15mm)Al(2.20mm)

吸収線量
2.0Gy

5.3Gy

10.0Gy21.0Gy57.0Gy（mA/h）（mA/h）（mA/h）（mA/h）（mA/h）

6.5

17.2

32.4

68.1

185.0

7.1

17.8

35.7

74.9

203.0８）調査項目；２カ月後の再分化個体数及び発芽率等

４．実験結果と考察
１）今試験では胚軸高を60mm程度にて切断し試験を実施したが、０Gy（対照）の再分化率がシンクロトロン光照射個体よりも低い結果となった(表２)。同様の試験方法にて実施した重イオンビー
ム照射試験では、胚軸高を20mm程度に変更して照射試験を行ったが、対照の再分化率は70.1％であった(データ略)。このことより、胚軸高を60mmに調整した方法では試験が困難であることが確認できた。
２）吸収線量が21.0Gy以上の再分化率については、試験区Ⅱよりも試験区Ⅰが低かった（表２）。
このことより、胚軸カルスより再分化を促す試験においては、種子への照射試験結果と異なりⅡ区の照射試験よりもⅠ区の試験が再分化に影響を及ぼすことが分かった。これは、低エネルギー域を強調するため、シンクロトロン光の到達深度が浅くなり、大部分のエネルギーがカルスの表面細胞に吸収され、細胞分裂を阻害したものと推察される。
両区とも21.0Gy以上の吸収線量では再分化率が10％未満となるため、実用照射線量は10.0Gyより21.0Gyの間が適正域と思われる。

表２ 各波長域毎の‘大津４号’再分化個体数及び再分化率
試験区

フィルタ(フィルタ厚)

ⅠCu(0.15mm)

ⅡAl(2.20mm)

線量０Gy
（対照）

2.0Gy

5.3Gy

10.0Gy21.0Gy57.0Gy照射個体(個)7371

156

12011367

再分化個体(個)1722263830

再分化率(%)

23.3

31.0

16.7

31.7

2.70.0照射個体(個)

7390

120

120

6175

再分化個体(個)1718262946

再分化率(%)

23.3

20.0

21.7

24.2

6.6

8.0

５．今後の課題：
今後は胚軸高 20mm に調整し照射試験を実施していく。

６．参考文献７．論文発表・特許（注：本課題に関連するこれまでの代表的な成果）
第８回イオンビーム育種研究会 要旨集；カンキツ類へのイオンビ－ム及びシンクロトロン光照射による突然変異誘発.19-20

８．キーワード（注：試料及び実験方法を特定する用語を２～３）
・大津４号：
12 月頃より市場に出回る中生温州ミカンである。昭和 52 年に大津氏により品種登録された。十万温州の珠心胚実生を選抜し育成したものである。佐賀県での栽培面積は 251ha（平成 22 年度）。
・多胚性：
通常は受精することで受精卵より胚が発生するが、カンキツ及びマンゴー等の一部品種では、受精胚と同様に母親の珠心組織が分裂して胚が発生すること。一般的に珠心胚は受精胚より生育が旺盛である。

単胚性種子（スダチ） 多胚性種子（ユズ）・イオンビーム：
水素イオンや炭素イオンなど、色々な原子のイオンをサイクロトロンやシンクロトロンなどの加速器を使って高速に加速したもの。イオンビームは粒子線ともいわれる。

９．研究成果公開について（注：※２に記載した研究成果の公開について①と②のうち該当しない方を消して下さい。また、論文（査読付）発表と研究センターへの報告、または研究成果公報への原稿提出時期を記入して下さい（2012 年度実施課題は 2014 年度末が期限となります。
）② 研究成果公報の原稿提出（提出時期：2014 年

4 月）