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 ： 1705040L

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 、今 回 試 験 し た
線量では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 traits 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、低温開花性を有する白色秋輪ギク、黄色輪ギクおよびスプレーギクの花色変異誘発を目的に、変異誘発に有効な吸収線量である 11～22Gy を中心に照射を行い、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）供試品種：輪ギク「神馬」、「淡黄色系統」、「14-SG1-s11-1W」
スプレーギク「27-SG10-s22-2D」、「27-SG10-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、37Gy（５）供試数：■輪ギク「神馬」、「淡黄色系統」および「14-SG1-s11-1W」を用い、0Gyで40本、11、22および37Gyで各線量250～600本程度を照射した。
■スプレーギク「27-SG10-s22-2D」および「27-SG10-s11-1W」を用い、0Gyで40本、11、22Gyで各線量160～180本程度を照射した。
（６）調査項目：電照消灯から開花までの日数、花色等の調査（７）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「RV」、「W02」、「W03」の乾燥種子（２）吸収線量（新吸収線量）：0Gy（対照区）、5Gy、10Gy、25Gy、50Gy、100Gy、200Gy、300Gy（３）供試数：約100粒／吸収線量（４）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）（５）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ヵ月後に生存率を調査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し、自殖種子を採種予定
4 ．実験結果と考察
１）キク
本試験では、輪ギク 3 系統、スプレーギク 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 を中心にシンクロトロン光を照射した。なお、輪ギク「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、今年度は 22Gy 以上で照射を行った。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を調査した。
7 月 5 日に照射した穂の生存率は、いずれの品種・系統において、全処理区で 100%と高くなった。
一方、7 月 26 日に照射した穂の生存率は、無処理区および 11Gy ではいずれも 100%近くなったが、スプレーギクの 22Gy では 70～80%、輪ギクでは 22Gy で 20～35%、37Gy で 5%程度となり、吸収線量が増加するにつれて生存率は低下し、中でも輪ギクにおいて著しく低下した。
今回は同一の品種・系統への照射を行い、照射時期の違いで生存率に違いが見られたが、特に 7 月
26 日頃はハウス内の温度が日中 40℃程度まで上昇しており、照射によるダメージに加えて、照射後間もない栽培時の高温も、生存に影響を与えた可能性が考えられたが、その原因は判然としなかった。

現在、圃場に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 2 月開花作型で栽培し、開花時における変異を調査し、有用な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 5Gy、10Gy、25G、50Gy、100Gy、200Gy および 300Gy 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。
各品種・系統の無処理区における発芽率は 52.9%～64.3%であったが、「RV」では 5Gy で無処理区の約半分の 32.7%に低下し、さらに 100Gy で低下し、300Gy では全く発芽しなかった（図 1）。
「W02」では 5Gy で無処理区と比較して発芽率が 30%程度に半減したものの、より高い線量でも同程度の発芽率となり、300Gy で 18.1%に低下した（図 2）。
「W03」については 36.2%～52.9%でほぼ一定の発芽率を示した。
本試験においては、5Gy および 100～200Gy 付近で発芽率が低下する傾向が認められたことから、現段階では適正線量の特定までは至らなかった。また、吸収線量の増加に伴う発芽率の推移が品種間で異なることから、適正線量に品種間差がある可能性も考えられた。
今後、各線量における発芽率と発芽した個体における変異形質の出現率を比較して、適正線量を検討する必要がある。
100

発芽率（％）

8060

RV
40W02
W03

2000
図17mm

5102550 100
吸収線量（Gy）

200300

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

0Gy

5Gy

10Gy

25Gy

50Gy

100Gy

200Gy

300Gy

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 2 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）