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
課 題 番 号 ： 1707061L

Ｂ Ｌ 番 号 ： BL09

（様式第 5 号）

シンクロトロン光を突然変異原として活用した
花きの新品種育成
Mutation breeding of flowers using synchrotron light
坂本 健一郎Kenichiro Sakamoto

松本 茜
Akane Matsumoto

月足 公男
Kimio Tsukiashi

佐賀県農業試験研究センター
Saga prefectural agriculture research center
※１
※２

※３
※４

先 端 創 生 利 用（ 長 期 タ イ プ ）課 題 は 、 実 施 課 題 名 の 末 尾 に 期 を 表 す（ Ⅰ ）、（ Ⅱ ）、（ Ⅲ ）を 追 記
してください。
利 用 情 報 の 公 開 が 必 要 な 課 題 は 、本 利 用 報 告 書 と は 別 に 利 用 年 度 終 了 後 2 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 ル利 用 を 除 く )。
実験に参加された機関を全てご記載ください。
共 著 者 に は 実 験 参 加 者 を ご 記 載 く だ さ い （ 各 実 験 参 加 機 関 よ り 1 人 以 上 ）。

１．概要（注：結論を含めて下さい）
本 試 験 で は 、キ ク お よ び ト ル コ ギ キ ョ ウ に お い て 、シ ン ク ロ ト ロ ン 光 照 射 に よ る 実 用的 形 質 を 有 す る 変 異 体 の 作 出 を 目 的 に ビ ー ム ラ イ ン 09（ 以 下 BL09） で 照 射 を 行 っ た 。
キ ク で は 、現 在 照 射 に よ り 得 ら れ た 個 体 を 栽培 中 で あ り 、今 後 、低 温 開 花 性 や 有 用 な花色変異を有する変異体を選抜予定である。
ま た 、ト ル コ ギ キ ョ ウ へ の 変 異 誘 発 を 目 的 に 種 子 へ の 照 射 を 行 っ た が 、変 異 誘 発 に 有効な吸収線量は判然としなかった。
（ English）
In this study, we have investigated that synchrotron lights can be employed to induce
mutation. To produce mutants having commercial tra its in chrysanthemum and eustoma,
we have irradiated with synchrotron lights in beam line 09 (BL09). At present, inchrysanthemum, the plantlets obtained are grown, we will select the mutants withearly-flowering at a low temperature and flower color mutants. And, to produce mutantsin eustoma, the seeds of eustoma were irradiated with synchrotron lights . However, wecould not predict that appropriate irradiation dose for mutations in this study.

２．背景と目的花き類では、キクにおいて、花色や花形への変異誘発に有効な吸収線量を明らかにし、実用性を有する変異系統の作出を行っている。しかしながら、実用品種を作出するためには、数多くの照射個体が必要である。本試験では、淡桃色輪ギク系統の白色化および淡黄色輪ギク系統の濃色化を目的に、変異誘発に有効な吸収線量である 11～22Gy で照射を行い、有用な変異体の獲得を試みる。また、トルコギキョウへの変異誘発を目的に、種子への照射を行い、変異誘発に有効な吸収線量および誘発される変異について調査を行う。

３．実験内容（試料、実験方法、解析方法の説明）
１）キク（１）供試系統：「淡黄色系統」、「14-SG1-s11-1W」

（２）照射材料：各品種の挿し穂の頂芽（３）ビームライン： BL09（４）吸収線量： 0Gy（対照区）、11Gy、22Gy（５）照射日：平成29年9月8日（６）供試数：輪ギク「淡黄色系統」、「14-SG1-s11-1W」を用いて、0Gy 20本、11および22Gyを200～400 本程度照射した。
（７）調査項目：照射後の生存率、電照消灯から開花までの日数、花色等の調査（８）実験方法：
以下の手順で実験を行った。
1．キク親株から採穂後、展開葉を除去し、頂芽から約6cmの長さに穂を調整
2．調整した穂15～20本を湿らせた新聞紙でくるみ、円柱形のプラスチックケースに入れる
3．穂を詰めたプラスチックケースを照射台に固定
4．処理区ごとに試料にシンクロトロン光を照射
5．処理後の穂を挿芽し、本圃へ定植までミスト灌水で管理
6．発根後、親株床に定植
7．定植後に伸長した芽を2～3回摘心し、その後伸長した腋芽を採穂後、挿し芽
8．発根後、本圃へ定植し、変異形質の調査予定

２）トルコギキョウ（１）照射材料：トルコギキョウ系統「W02」、「W03」の乾燥種子（２）吸収線量（新吸収線量）：0Gy（対照区）、50Gy、100Gy、200Gy、400Gy 、600Gy（３）照射日：平成29年9月8日（４）供試数：約100粒／吸収線量（５）調査項目：照射後の発芽率および生存率、開花時における変異の有無（花色等）（６）実験方法：
以下の手順で実験を行った。
①固定台に照射材料（トルコギキョウの乾燥種子）を固定②処理区ごとに、試料にシンクロトロン光を照射③処理後の種子をセルトレイに播種④播種から約2ヵ月後に発芽率を調査⑤生存個体は本圃に定植して照射当代における変異形質を調査
4 ．実験結果と考察
１）キク
本試験では、輪ギク 2 系統において、キクの変異誘発に有効な吸収線量である 11～22Gy でシンクロトロン光を照射した。淡黄色系統については、濃黄色化を目的に照射を実施しているが、昨年度の試験結果から、22Gy でのみ花色が退色しにくい変異体が得られたことから、今回は 22Gy のみで照射した。また、「14-SG1-s11-1W」は、これまでに桃色品種「佐賀 RK1 号」へのシンクロトロン光照射により得られた淡色変異系統である。本試験では白色変異誘発を目的に再照射を検討したが、再照射の場合は照射のダメージをより受けやすいことから、低線量の 11Gy のみとした。2 系統とも照射後に挿し芽を行い、発根した個体を圃場に定植し、照射 6 週間後に明らかに伸長生長が認められた個体数を調査した。その結果、2 系統とも照射区では無照射区よりも生育スピードはやや緩慢であったが、照射 6 週間後の生存率は、無処理区と同等の約 100%と高くなった。
現在、定植した株について、キメラ除去を目的に摘芯を行っている。今後、2018 年 3 月開花作型
で栽培し、開花時における変異を調査し、花色変異や低温開花性等の実用性の高い変異個体を選抜する予定である。

２）トルコギキョウ
本試験では、BL09 において吸収線量 50Gy、100Gy、200Gy、400Gy および 600Gy のシンクロトロン光を照射した。照射後に種子をセルトレイに播種し、播種 60 日後に発芽率を調査した。両系統の無処理区における発芽率は 41～43％であり（図 1）、照射区においても 400Gy 以下では 40%以下のほぼ横ばいで推移し、600Gy では全く発芽しなかった。また、発芽個体については、200Gy 以上では生育遅延する傾向が認められた（図 2）。
一般的に、生存率が 50%程度となる吸収線量（LD50）で、突然変異が生じやすいとされている。
本試験においては、高線量ほど生存への影響が認められたが、無照射区でも 50%以下の発芽率であり、適正線量の特定までには至らなかった。
今後、各線量における発芽率と発芽個体にける変異形質の出現率を比較して、適正線量を検討する予定である。

10090

発芽率（％）

80706050

W0240

W03

30201000

図150

100200吸収線量（Gy）

400600

シンクロトロン光を照射したトルコギキョウ種子の播種60日後の発芽率

図 2 トルコギキョウ系統「W03」の種子におけるシンクロトロン光照射後の発芽の様子

５．今後の課題
１）キク・2018 年 3 月開花作型で栽培し、花色や開花期等を調査し、実用性の高い変異体を選抜する。
２）トルコギキョウ
・発芽個体の開花時における変異形質の出現率を調査し、適正線量を検討する。
６．参考文献特になし

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）
特になし

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）・突然変異：偶発的または人為的に DNA 塩基配列が変化すること。
・Gy（グレイ）：放射線のエネルギーがどれだけ物質に吸収されたかを表す単位。
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ください。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ください（2017 年度実施課題は 2019 年度末が期限となります）。
長期タイプ課題は、ご利用の最終期の利用報告書にご記入ください。

① 論文（査読付）発表の報告② 研究成果公報の原稿提出（報告時期：年月）（提出時期： 2020 年 3 月）