Title
Breeding Studies on Interspecific Hybrid in Buckwheat
(Fagopyrum tataricum x F. esculentum)( 内容の要旨(Summary)
)
Author(s)
Md. Asaduzzaman
Report No.(Doctoral
Degree)
博士(農学) 甲第516号
Issue Date
2009-03-13
Type
博士論文
Version
URL
http://hdl.handle.net/20.500.12099/33657
※この資料の著作権は、各資料の著者・学協会・出版社等に帰属します。氏 名(本(国)籍) 学 位 の 種 類 学 位 記 番 号 学位授与年月 日 学位授与の要件 研究科及び専攻 研究指導を受けた大学 学 位 論 文 題 目 審 査 委 員 会 Md.A組duzzaman (バングラデシュ人民共和国) 博士(農学) 農博甲第516号 平成21年3月13日 学位規則第3条第1項該当 連合農学研究科 生物資源科学専攻 信州大学 BreedingStudiesonInterspecificHybridin Buckwbeat(j屯卿Ⅶ皿由由血MロⅩβe即血土山由 (ソバ属種間雑種(jな脚由由血王皿Ⅹ属 甜蝕如血虚に関する研究) 主査 信州大学 教 授 副査 信州大学 准教授 副査 岐阜大学 教 授 副査 静岡大学 教 授 夫 範 彦 男 峰 康 幸 三 油 田 村 南 落 首 大 論 文 の 内 容 の 要 旨 普通ソバ(ダe∫C〟Je′血椚)は,優れた栄養価とルチンなどの機能性成分を含み,転作作 物として作付けが増大している.しかし,異形花型自家不和合性を持つ典型的な他殖性 植物で,受粉を虫媒に頼ることから,収量が低く不安定なことが欠点として挙げられる. 一方,ダッタンソバは強い苦味を持ち味は劣るが,自家和合性のため収量は安定し,普 通ソバの2倍以上を示す.そこで普通ソバにダックンソバの持つ自家和合性を導入する ために,両種間の種間交雑が試みられてきたが,通常の交配では成功していない.そこ でら,本研究では,1)普通ソバとグッタンソバの種間雑種を作出するための胚珠培養法 の確立,2)作出した種間雑種の特性を明らかにすること,を目的とした. 本研究は以下の4つの実験から構成され,得られた成果は以下の通りである. 実験1. 胚珠培養による種間雑種(′ ねねr/乱仰Xノ:β肌ル/即f`仰)の作出 ダッタンソバを母本,普通ソバを父本(長柱花)として,二倍体間,四倍体間でそれぞ れ人工交配を行った･交配後,7から10日後に肥大した胚珠を採取し,MS基本培地に 種々の組合せと沸度の生長調節物質を加えた培地で培発し,雑種植物の直接再生および カルス経由の再生に適した培地組成を検討した.直接再生により二倍体で3個体,四倍 体で7個体の雑種植物体を得られた.両種間の交配で胚珠培養により直接再生個体を得 たのは初めての報告である.カルス経由の再生については,二倍体で3個体,四倍体で 4個体を再生できた. 実験2.RAPD法による雑種性の確認 実験1で得た再生個体の雑種性をRAPDプロフィルで確認した.父本に特有のバンド が再生個体でも検出され,二倍体,四倍体ともに両種間の雑種であることを確認した.
-80-実験3.種閉経種F-(′ ねね′/β∠仰X′ β∫β〟/即fJ仰)とF2の特性 種間雑種FlとF2の形態的および細胞学的特性を調査した.F】個体はダックンソバ由来 の同形花柱を持ち,自家和合性を示した.その他の形態はほぼ両親の中間を示した.Fl の減数分裂に明らかな異常は見られなかったが,花粉稔性は両親より低かった･しかし, 種子稔性は高く,多数のF2種子を得た.F2では同型花柱の自家和合性個体と異型花柱(長 柱花)わ自家不和合性個体に分離した.その他の形態形質でも分離が見られた･ 実験4.胚珠培養による戻し交雑BClの作出 種間雑種を普通ソバ型にするために普通ソバによる戻し交配を行いBC-の作出を行っ た.実験1で有効であった二つの培地を用いたが,二倍体,四倍体ともに植物体の直接 再生は得られなかった.カルス経由の再生では,カルスは誘導できたが,二倍体ではシ ュートが誘導されず,四倍体でのみシュートが誘導でき,8個体のBC一個体を得られた･ 本研究において,胚珠培掛こよるグッタンソバと普通ソバの種閉経種作出法を確立した･ 作出した雑種Fl植物は種子稔性を持ち,多数のF2種子を得られた･これらの雑種を育秩素 材として利用することで,ソバ育種は画期的に進展すると結論した･ 審 査 結 果 の 要 旨 普通ソバ(∫e∫C視ね励椚)は,優れた栄養とルチンなどの機能性成分を含むことか ら健康に良い食料として評価されている.しかし普通ソバは,異形花型自家不和合性 を持つ典型的な他殖性植物で,受粉を虫媒に頼ることから,収量が低く不安定なこと が問題となっている.もう一つのソバ栽培種であるグッタンソバは,強い苦味を持ち 味は劣るが,自家和合性のため収量は安定し,普通ソバの2倍以上を示す･普通ソバ にダッタンソバの持つ自家和合性とその他の特性を導入するために,両種間の種間交 雑が試みられてきたが,通常の交配では成功していない･このような観点から,本研 究では,1)普通ソバとダックンソバの種間雑種を作出するための胚珠培養法の確立, 2)作出した種間雑種の特性を明らかにすること,を目的とした･ 本研究は以下の4つの実験から構成され,得られた成果は以下の通りである･
実験1.胚珠培衰による種間雑種(′
ねね′/α仰Xノて`矧乱/即れ仰)の作出 グッタンソバを草本,普通ソバを父本(長柱花)として,二倍体間,四倍体間でそ れぞれ人工交配を行い,肥大した胚珠を採取して,種々の植物生長調節物質を加え た培地で培養した.二倍体で3個体,四倍体で7個体を直接再生でき,MS+Zeatin2.O mg/L+3%sucroseが最適と結論した･カルス経由では,二倍体で3個体,四倍体で4 個体を再生できた.カルス誘導には1/2MS+BAlmg几+NAAO.2mg/L+3%sucrose が.カルスからのシュート再生にはMSmedium+Zeatin2mg/L+IAAO.2mg/L+3% sucroseが適していることを明らかにした. 実験2.RAPD法による雑種性の確認 実験1で得られた再生個体の雑種性をRAPDプロフィルで確認した.全DNAを抽 出して,ランダムプライマーOPK15でPCRを行った.父本に特有のバンドが再生個 体でも検出され,二倍体,四倍体ともに両種間の雑種であることを確認した･ 実験3.種間雑種FlとF2の特性 種間雑種FlとF2の形態的および細胞学的特性を調査した.F一個体はグッタンソバ 由来の同形花を持ち,自家和合性を示した.その他の形態はほぼ両親の中間を示した･-81-F2では同形花の自家和合性個体と長柱花の自家不和合性個体に分離し,その他の形態 形質でも分離が見られた.FlのPMCにおける減数分裂には明らかな異常は見られな かったが,花粉稔性は両親より低かった.しかし,種子稔性は高く,多数のF2種子 を得られた. 実験4.胚珠培養による戻し交雑BC-の作出 種間雑種Flに普通ソバによる戻し交配を行いBC一の作出を行った.実験1で直接 再生に有効であった培地を用いたが,二倍体,四倍体ともに植物体は全く再生しなか った.カルス経由の再生では,カルスは誘導できたが,二倍体ではシュートが誘導さ れず,四倍体でのみシュートが誘導でき,8個体のBCl個体を得られた. 本研究において,胚珠培養によるグッタンソバと普通ソバの種間雑種作出法を確立 できた.雑種植物体の直接再生と種子稔性のある雑種の獲得は初めての成功例であ る.これらの種間雑種の作出は,ソバ属の育種を飛躍的に発展させるブレークスルー となるものであり,学術的にも実用的にも大きな価値が認められる. 以上について,審査委員全員一致で本論文が岐阜大学大学院連合農学研究科の学位 論文として十分価値あるものと認めた｡ 基礎となる学術論文 1.Asaduzzaman,M.,M.Minami,K.Matsushima,K.Nemoto
AnInⅥtro Ovule Culture Tbchniquefor ProducingInterspecific Hybrid between ThrtaryBuckwheatandCommonBuckwheat JournalofBiologicalSciences 2009年1月12日 受理 2.Asaduzzaman,M.,M.Minami,K.Matsushima,K.Nemoto CharacterizationofInterspecificHybridbetweenFtataricumandFesculentum JournalofBiologicalSciences 2009年1月13日 受理 -82一
