著者

國久 美由紀 松元 哲 吹野 伸子

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

巻号頁・発行日

no.4, pp.71-76, 2005 (Released:2011-03-05)

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野菜茶業研究所で開発したイチゴ品種識別用CAPSマーカーのうち9マーカーを用いて,市場で流通していた韓国産輸入イチゴ5パックの品種識別を行った。本試験の目的は,開発した識別技術が長期の流通期間を経て鮮度の低下した果実サンプルに適用できるか確認すること,および韓国からの輸入イチゴ品種の実態を調査し,‘さちのか’に関する育成者権の侵害が起こっていないか確認することであった。分析の結果,著しく鮮度の低下したサンプルでも品種の特定は可能であった。また,分析した5パックのうち4パックは‘さちのか’と‘レッドパール’の混合であり,全71果実のうち27個が‘さちのか’で,種苗法に違反している疑いが極めて強かった。また3パックは‘女峰’と表示され店頭で販売されていたことから,品種の不正表示も示唆された。

著者

曽根 一純 望月 龍也 野口 裕司

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.1, pp.241-254, 2002-03

被引用文献数

2

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イチゴの日本品種84点と外国品種81点を用い,1995,1996年の2年間にわたり促成作型と露地作型で糖・有機酸の含量とそれらの組成を調査し,品種間並びに育成地および育成年代による差異について検討した。さらに,糖および有機酸の組成別含量間の相関関係およびそれらの遺伝力を明らかにした。1)供試した165品種の全糖含量(スクロース+フルクトース+グルコース)は21.5~96.6mg/gFWの範囲に分布し,平均含量は48.8mg/gFWであった。日本品種は外国品種に比べ有意に高かった。グルコース含量(Glu含量)の全糖含量に占める割合は17.7~41.5%の範囲に,フルクトース含量(Fru含量)の全糖含量に占める割合は23.1~57.4%の範囲に分布した。ともに,日本品種は外国品種に比べて有意に低く,また日本品種のうち1981年以降に育成された品種は,それ以前の品種よりも有意に低かった。一方,スクロース含量(Suc含量)の全糖含量に占める割合は7.7~58.8%の範囲に分布し,品種間差異が大きかった。日本品種のうち1981年以降に育成された品種は,それ以前に育成された品種と比較して有意に高かった。2)供試した165品種の全酸含量(クエン酸+リンゴ酸)は5.3~18.7mg/gFWの範囲に分布し,平均含量は10.7mg/gFWであった。リンゴ酸含量が全酸含量に占める割合(Mal比率)は4.8~45.8%と品種間差異が大きく,平均値は20.0%であった。 全酸含量の平均値は日本品種が外国品種と比べ有意に低く,Mal比率には日本品種および外国品種の間に大きな差異はなかった。 3)糖・有機酸の含量・組成について主成分分析を行った結果,第1主成分はSuc含量,第2主成分ではGlu+Fru含量,第3主成分はMal比率を表すと考えられ,第3主成分までの累積寄与率は97.7%であった。また,第1・第2主成分のスコア散布図では,日本品種と外国品種との間で分布域に明確な違いがみられ,日本品種は第1主成分について外国品種より正の側に多くが分布した。さらに日本品種では,1981年以降に育成された品種はそれ以前に育成された品種と比較して,より第2主成分の正側に分布した。このことは,日本品種は外国品種に比べて,全糖含量およびSuc含量の高い品種が多く,また近年ではSuc比率を高める方向に育種が進んできたことを示すものと考えられる。4)糖および有機酸の組成比率は,いずれも高い広義の遺伝力を示したことから,比較的改良しやすい形質であると考えられた。これらの形質の改良に当たっては,育種初期段階で選抜圧を加えることにより,効率的な選抜が可能であると考えられた。

著者

曽根 一純 望月 龍也 野口 裕司

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.1, pp.241-254, 2002-03

被引用文献数

2

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イチゴの日本品種84点と外国品種81点を用い,1995,1996年の2年間にわたり促成作型と露地作型で糖・有機酸の含量とそれらの組成を調査し,品種間並びに育成地および育成年代による差異について検討した。さらに,糖および有機酸の組成別含量間の相関関係およびそれらの遺伝力を明らかにした。1)供試した165品種の全糖含量(スクロース+フルクトース+グルコース)は21.5~96.6mg/gFWの範囲に分布し,平均含量は48.8mg/gFWであった。日本品種は外国品種に比べ有意に高かった。グルコース含量(Glu含量)の全糖含量に占める割合は17.7~41.5%の範囲に,フルクトース含量(Fru含量)の全糖含量に占める割合は23.1~57.4%の範囲に分布した。ともに,日本品種は外国品種に比べて有意に低く,また日本品種のうち1981年以降に育成された品種は,それ以前の品種よりも有意に低かった。一方,スクロース含量(Suc含量)の全糖含量に占める割合は7.7~58.8%の範囲に分布し,品種間差異が大きかった。日本品種のうち1981年以降に育成された品種は,それ以前に育成された品種と比較して有意に高かった。2)供試した165品種の全酸含量(クエン酸+リンゴ酸)は5.3~18.7mg/gFWの範囲に分布し,平均含量は10.7mg/gFWであった。リンゴ酸含量が全酸含量に占める割合(Mal比率)は4.8~45.8%と品種間差異が大きく,平均値は20.0%であった。 全酸含量の平均値は日本品種が外国品種と比べ有意に低く,Mal比率には日本品種および外国品種の間に大きな差異はなかった。 3)糖・有機酸の含量・組成について主成分分析を行った結果,第1主成分はSuc含量,第2主成分ではGlu+Fru含量,第3主成分はMal比率を表すと考えられ,第3主成分までの累積寄与率は97.7%であった。また,第1・第2主成分のスコア散布図では,日本品種と外国品種との間で分布域に明確な違いがみられ,日本品種は第1主成分について外国品種より正の側に多くが分布した。さらに日本品種では,1981年以降に育成された品種はそれ以前に育成された品種と比較して,より第2主成分の正側に分布した。このことは,日本品種は外国品種に比べて,全糖含量およびSuc含量の高い品種が多く,また近年ではSuc比率を高める方向に育種が進んできたことを示すものと考えられる。4)糖および有機酸の組成比率は,いずれも高い広義の遺伝力を示したことから,比較的改良しやすい形質であると考えられた。これらの形質の改良に当たっては,育種初期段階で選抜圧を加えることにより,効率的な選抜が可能であると考えられた。

著者

澤井 祐典

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.6, pp.23-58[含 英語文要旨], 2007-03

被引用文献数

1

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Tea (Camellia sinensis) leaves contain various antioxidants such as ascorbic acid, α-tocopherol and polyphe-nols. In this study, we have tried to clarify the molecular mechanisms underlying the antioxidative and radical-scavenging activities of these antioxidants and directly compared the reactivities of each antioxidant against the stable free-radical 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) using nuclear magnetic resonance (NMR) analysis. Tea catechins (flavan-3-ol derivatives) are a major constituent of tea polyphenols. In recent years, they have attracted much attention for their potential beneficial effects in disease prevention. In particular, the antioxidant activities of catechins seem to be most important in terms of their physiological function. First of all, (+) -catechin (0.015 mmoles) was reacted with DPPH (0.030 mmoles) in acetone-d_6 (0.7 ml) as a model reaction of tea catechins to elucidate the molecular mechanisms underlying the antioxidative and radical-scavenging activities of antioxidants. After the reaction, the purple color of DPPH faded gradually. The reac-tion mixture was subjected to 13^C NMR analysis. The spectra were compared with those of (+) -catechin. The characteristic signals of the B-ring disappeared, although the signals ascribable to the A and C-rings remained unchanged, and two carbonyl signals were clearly detected in the spectrum. These strongly suggest that two hydroxyl groups in the B-ring are more important as a radical scavenger among the four phenolic hydroxyl groups of (+) -catechin and the B-ring was changed to a quinone structure. We substantiate this by trapping the com-pound as an adduct of a 1, 2-phenylenediamine to an ο-quinone. (-) -Epicatechin was also confirmed to give a similar result. The appearance of two carbonyl signals indicated the same conclusion.Furthermore, (-) -epigallocatechin was reacted with DPPH. But no carbonyl signals appeared, although many original carbon signals decreased. The antioxidation mechanism of (-) -epigallocatechin (pyrogallol struc-ture) is likely to be different from those of (+) -catechin and (-) -epicatechin (catechol structures) . (-) -Epigallocatechin seems to give a rather stable radical and was not stabilized as an ο-quinone. We clarified that the differences in their antioxidative activities were due to the differences of the antioxidation mechanisms. A mixture of (-) -epicatechin (0.015 mmol) and (-) -epigallocatechin (0.015 mmol) was reacted with DPPH (0.030 mmol) and subjected to 13^C NMR analysis. Their relative radical-scavenging abilities were directly assessed by comparing the resulting spectrum with those of (-) -epicatechin and (-) -epigallocatechin. The intensities of most of the original carbon signals ascribable to (-) -epigallocatechin decreased. However, the signals of () -epicatechin, not only those of the A-ring but also those of the B-ring, remained. Therefore, this observation suggests that radicals of DPPH are scavenged more rapidly by (-) -epigallocatechin than by (-) -epicatechin. To further clarify the molecular mechanisms underlying the antioxidative and radical-scavenging activities of tea polyphenols, we investigated other model polyphenols with more simple structures. Catechol, (+) -taxifolin, eriodictyol and methyl hydrocaffeate were oxidized to ο-quinone by DPPH. However, quercetin, luteolin, me-thyl caffeate and ethyl protocatechuate were not stabilized as an ο-quinone, even though they possess a catechol structure. Thus, the difference in their antioxidation mechanisms may depend on the presence or absence of the conjugated olefinic or carbonyl double bond. The radical-scavenging ability of ο-dihydroxy phenolic compounds with a conjugated olefinic double bond (e.g. quercetin) was superior to that of compounds without this bond [e.g. (+) -taxifolin], while the ability of ο-dihydroxy phenolic compounds possessing a conjugated carbonyl bond (ethyl protocatechuate) was inferior to that of compounds lacking this bond (catechol). The molecular mechanisms underlying tl1e antioxidative and radical-scavenging activities of vicinal-trihydroxyl phenolic compounds were further investigated. All vicinal-trihydroxyl phenolic compounds (pyrogallol, myri-cetin and ethyl gallate) do not seem to be stabilized as ο-quinone and produce a rather stable radical. Vicinal-trihydroxyl phenolic compounds with a conjugated olefinic double bond (e.g. myricetin) had an inferior scaveng-ing ability as compared with compounds lacking this bond (e.g. pyrogallol) ,but myricetin was a better scaveng-er than compounds with a conjugated carbonyl double bond (e.g. ethyl gallate) . In addition, vicinal-trihydroxyl phenolic compounds (e.g. ethyl gallate) were superior to ο-dihydroxyl phenolic compounds (e.g. quercetin) ,and that the gallate moiety is more important than the ο-dihydroxyl group in the B-ring as a radical-scavenging active site in the (-) -epicatechin gallate structure. The order of radical-scavenging ability suggested by these results is summarized as follows : (-) -Epigallo-catechin, pyrogallol > myricetin > (-) -epicatechin gallate, ethyl gallate > quercetin, luteolin, methyl caffeate > () -epicatechin, (+) -catechin, (+) -taxifolin, eriodictyol, methyl hydrocaffeate, catechol > ethyl protocatechuate.Ascorbic acid is also known to possess potent antioxidative activity. When ascorbic acid was reacted with DPPH, it was oxidized to dehydroascorbic acid by DPPH Ascorbic acid scavenged DPPH radical faster than (+) -catechin. When ascorbic acid was added to the reaction mixture of (+) -catechin and DPPH, the two carbonyl signals ascribable to (+) -catechin in the oxidized form completely disappeared, suggesting that (+) -catechin in the oxidized form after radical-scavenging can be reduced to (+) -catechin by ascorbic acid. Ethyl gallate scavenged DPPH radical faster than (+) -catechin and ethyl gallate reduced the oxidized (+) -catechin. Ascor-bic acid also scavenged DPPH radical more rapidly than ethyl gallate. However, when ascorbic acid was added to the reaction mixture of ethyl gallate and DPPH, the signals of ascorbic acid did not disappear completely and ethyl gallate was not easily regenerated from the oxidized form generated after radical-scavenging. Ascorbic acid also scavenged radicals more rapidly than pyrogallol ; in other words, ascorbic acid possesses more potent antioxidative activity than all of the polyphenols described above. α -Tocopherol is stabilized as α -tocopheroxyl radicals when it is reacted with DPPH. Ascorbic acid scav enged radicals faster than α -tocopherol. However, α -tocopherol was not likely to be regenerated from α -tocopherol radical after radical-scavenging, even if it was present with ascorbic acid. α -Tocopherol scav-enged DPPH radicals faster than (+) -catechin and α -tocopherol reduced the oxidized (+) -catechin. The radical-scavenging ability of α -tocopherol was inferior to ascorbic acid but superior to (+) -catechin (and ethyl protocatechuate) . However, α -tocopherol and other polyphenols (e.g. ethyl gallate) except them had almost identical antioxidative activities. The results of our 13^C NMR study of the mechanisms of antioxidative effects of several antioxidants using DPPH can be summarized as follows. First, the structural changes of antioxidants after scavenging of radicals can be directly observed at the molecular level. This allowed us to determine the active site of each antioxidant in each radical-scavenging reaction. Second, the relative radical-scavenging activity (speed) can be compared be-tween antioxidants.

著者

松元 哲

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

巻号頁・発行日

no.5, pp.63-111, 2006 (Released:2011-03-05)

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チャの遺伝資源の分類,評価技術の向上を目指して,phenylalanine ammonia-lyase (PAL) cDNAを単離し,PALをプローブに用いたRFLP解析の多型情報に基づいて,種間雑種であるチャツバキ,アッサム変種(Camellia sinensis var. assamica)と中国変種(Camellia sinensis var. sinensis)を解析した。チャと他の植物間でPALの塩基配列を比較したところ,セリ科,マメ科,バラ科植物などと相同性が高く,植物分類学上遠縁の単子葉植物のラン科やイネ科植物とは相同性が低く,さらに類縁関係が離れている裸子植物のマツとは最も低い相同性であった。植物種間のPALの配列の違いは,植物種の進化上の類縁関係を反映していた。PALは,多くの植物において多重遺伝子族を形成していることが知られているが,チャのPALは単一遺伝子としての存在が考えられ,日本の緑茶用品種では3種類の複対立遺伝子(A,B,D)が見出され,品種を5種類(AA,AB,AD,BD,DD)に分類することができた。BB型に該当する品種はなかった。DNA解析を目的とした,海外や国内でも遠方の採集ではDNA抽出操作までに試料の保存が必要である。実験試料の室温での保存法を検討したところ,エタノール中に葉を1週間程度保存することにより,RFLP解析に使用可能なレベルのDNAが抽出可能であった。さらに本保存法はDNA抽出がより難易なツバキ,チャツバキでも応用可能であった。PAL cDNAを用いたRFLP解析によりチャとツバキの種間雑種であるチャツバキ1~9号は,種子親である緑茶用品種‘さやまかおり’由来の断片とツバキ由来と推定される多型を有した。PALは種間雑種の確認においても有用なDNAマーカーであった。

著者

吉田 克志 武田 善行

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.3, pp.137-146, 2004-03

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チャの重要病害である炭疽病の抵抗性検定法を確立するため,付傷接種による抵抗性検定法を検討した。ジャガイモ蔗糖液体培地にメチルセルロース400cPを最終濃度3%(w/v)になるように混合し,これに炭疽病菌分生子を加え,最終濃度が1×10 7個/mlになるように調整した分生子懸濁液を検定に供試した。チャ炭疽病菌分生子懸濁液を付着させた,3mm幅のマイナスドライバーを用いて,充分に硬化したチャ成葉を十字型に付傷すると同時に接種を行った。その後,湿室・暗黒下で26℃,18時間静置した後,オアシス(R)育苗成型培地に接種葉を挿し,湿室条件下で2週間培養すると,その品種の炭疽病拡大抵抗性の強さを反映した,炭疽病の病斑形成が認められた。炭疽病抵抗性の強さを病斑の大きさにより,極強(3mm未満),強(3-5mm未満),中(5-8mm未満)および弱(8mm以上)の4段階に類別した。また,成葉の供試時期の違いにかかわらず再現性の高い結果が得られた。本検定法はチャの拡大抵抗性を調査するもので,圃場抵抗性を直接反映するものではないが,圃場における炭疽病自然発生の程度と本検定法の結果は類似性が高いこと,幼木から採取した成葉も検定法に供試できることから,本検定法はチャ育種における炭疽病抵抗性系統の早期選抜に利用可能であると考えられる。

著者

白川 隆 我孫子 和雄

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

巻号頁・発行日

no.4, pp.29-37, 2005 (Released:2011-03-05)

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野菜苗または野菜種子に接種した大腸菌の動態を解析した。その結果,ほぼ全ての野菜種子でその発芽時に大腸菌が,種子浸漬液中で増殖した。また,4科8種の実生幼苗を供試して子葉表面での大腸菌の増殖を検討した結果,高湿度条件下で全ての子葉上における増殖を確認した。さらに,6科15種の実生苗の胚軸における大腸菌の増殖を検討した結果,全実生苗の胚軸組織で大腸菌の増殖を認めた。以上のことから,湿度条件などの環境条件が増殖に好適であれば,大腸菌は,ほぼ普遍的に実生幼苗の植物体表面及び組織内で増殖するものと考えられた。

著者

永田 雅靖

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

巻号頁・発行日

no.8, pp.1-5, 2009 (Released:2011-03-05)

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クロロフィルとカロテノイドの可視吸収スペクトルの違いを利用して,ホウレンソウのアセトン抽出液の479,645,663nmにおける吸光度からβ-カロテン濃度を精度良く推定する簡便定量法を開発した。β-カロテン濃度の推定式,HPLC分析値との相関係数(r)および標準誤差(SE)は,以下のとおりである。β-カロテン(mg/L)=0.854A 479-0.312A 645+0.039A 663-0.005 (r=0.992,SE=0.0096mg/L)

著者

吉田 克志 武田 善行

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.3, pp.137-146, 2004-03

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チャの重要病害である炭疽病の抵抗性検定法を確立するため,付傷接種による抵抗性検定法を検討した。ジャガイモ蔗糖液体培地にメチルセルロース400cPを最終濃度3%(w/v)になるように混合し,これに炭疽病菌分生子を加え,最終濃度が1×10 7個/mlになるように調整した分生子懸濁液を検定に供試した。チャ炭疽病菌分生子懸濁液を付着させた,3mm幅のマイナスドライバーを用いて,充分に硬化したチャ成葉を十字型に付傷すると同時に接種を行った。その後,湿室・暗黒下で26℃,18時間静置した後,オアシス(R)育苗成型培地に接種葉を挿し,湿室条件下で2週間培養すると,その品種の炭疽病拡大抵抗性の強さを反映した,炭疽病の病斑形成が認められた。炭疽病抵抗性の強さを病斑の大きさにより,極強(3mm未満),強(3-5mm未満),中(5-8mm未満)および弱(8mm以上)の4段階に類別した。また,成葉の供試時期の違いにかかわらず再現性の高い結果が得られた。本検定法はチャの拡大抵抗性を調査するもので,圃場抵抗性を直接反映するものではないが,圃場における炭疽病自然発生の程度と本検定法の結果は類似性が高いこと,幼木から採取した成葉も検定法に供試できることから,本検定法はチャ育種における炭疽病抵抗性系統の早期選抜に利用可能であると考えられる。

著者

菊地 直 山崎 浩道 木村 武

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.5, pp.25-32, 2006-03

被引用文献数

3

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Cd汚染圃場より採取した野菜の可食部Cd濃度は,0.1M塩酸で抽出した土壌のCd濃度との関連は明瞭ではなかったが,pHが高い土壌で低くなる傾向が認められ,アルカリ資材施用によるCd抑制の可能性が示唆された。ホウレンソウの根の約99%が,深さ40cmまでの範囲に分布しており,客土処理や天地返し処理により40cm~50cmの非汚染土層を確保し,汚染土壌への根の侵入を防ぐことにより,可食部Cd濃度が低減できることが示された。ホウレンソウ栽培において,40cmの客土厚が確保できない場合でも,遮根シートを汚染土壌との境界に敷設することにより,汚染土壌への根の侵入が阻止され,可食部Cd濃度低減が可能であることが示された。

著者

佐藤 隆徳 畠山 勝徳 石田 正彦 鈴木 徹 塚崎 光 西畑 秀次 飛弾 健一 吉川 宏昭 釘貫 靖久 由比 進

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.5, pp.47-54, 2006-03

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1)'はくさい中間母本農8号'は,低温をほとんど必要としない長日要求性の極晩抽性系統'つけな中間母本農2号'に日本型ハクサイを交雑し,後代で極晩抽性個体の選抜を繰り返すことにより育成された,結球部形状が日本型ハクサイに近い極晩抽性系統であり,2005年に中間母本登録された。2)'はくさい中間母本農8号'の晩抽性は,既存の晩抽性ハクサイ品種の'はるさかり','晩輝','幸村'よりも高い。さらに,野菜茶業研究所アブラナ科育種研究室で育成した抽だいに対する低温要求性の高い,'はくさい中間母本農6号'より晩抽性の高い系統である。3)'はくさい中間母本農8号'の「球のしまり」はゆるく,「球重」も軽く,ハクサイとしての実用形質は既存の晩抽性品種に比べ劣る。4)極晩抽性'はくさい中間母本農8号'と非晩抽性の'無双'のF1では,抽だいまでの日数(晩抽性の程度)は,両親のほぼ中間の値を示し,さらに同F2ではピークの位置は同じであるが分離しており,それぞれ両親の抽だい性程度に近いものが認められた。5)極晩抽性'はくさい中間母本農8号'と晩抽性でない'無双',さらにF1およびF2における抽だい性の分離状況から,'はくさい中間母本農8号'の極晩抽性には,比較的少数の遺伝子が関与しているものと推定される。6)分離世代であるF2において,'はくさい中間母本農8号'の晩抽性と同程度のものが約10%出現するので,育種操作で多数の個体を扱うことが比較的容易なハクサイの場合,選抜に十分な数の晩抽性個体を得ることが可能である。

著者

佐藤 隆徳 畠山 勝徳 石田 正彦

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.5, pp.47-54, 2006-03

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1)'はくさい中間母本農8号'は,低温をほとんど必要としない長日要求性の極晩抽性系統'つけな中間母本農2号'に日本型ハクサイを交雑し,後代で極晩抽性個体の選抜を繰り返すことにより育成された,結球部形状が日本型ハクサイに近い極晩抽性系統であり,2005年に中間母本登録された。2)'はくさい中間母本農8号'の晩抽性は,既存の晩抽性ハクサイ品種の'はるさかり','晩輝','幸村'よりも高い。さらに,野菜茶業研究所アブラナ科育種研究室で育成した抽だいに対する低温要求性の高い,'はくさい中間母本農6号'より晩抽性の高い系統である。3)'はくさい中間母本農8号'の「球のしまり」はゆるく,「球重」も軽く,ハクサイとしての実用形質は既存の晩抽性品種に比べ劣る。4)極晩抽性'はくさい中間母本農8号'と非晩抽性の'無双'のF1では,抽だいまでの日数(晩抽性の程度)は,両親のほぼ中間の値を示し,さらに同F2ではピークの位置は同じであるが分離しており,それぞれ両親の抽だい性程度に近いものが認められた。5)極晩抽性'はくさい中間母本農8号'と晩抽性でない'無双',さらにF1およびF2における抽だい性の分離状況から,'はくさい中間母本農8号'の極晩抽性には,比較的少数の遺伝子が関与しているものと推定される。6)分離世代であるF2において,'はくさい中間母本農8号'の晩抽性と同程度のものが約10%出現するので,育種操作で多数の個体を扱うことが比較的容易なハクサイの場合,選抜に十分な数の晩抽性個体を得ることが可能である。

著者

武田 善行

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.1, pp.97-180, 2002-03

被引用文献数

4

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野菜茶業研究所(枕崎)のチャ遺伝資源は耐寒性の弱いアッサム種(約800系統)や海外からの導入中国種(約550系統)をはじめ組織的に収集された日本在来種(約1,500系統)などが多数保存されており、わが国のチャ遺伝資源研究を行う上で最も良い条件を備えている。 そこで、本研究ではこれら遺伝資源について種々の形質を取り上げその変異の多様性と種内分類との関係を解明した。外部形態では、成葉の形質、新葉の毛茸分布特性、花器形態の変異を明らかにした。また、遺伝資源の利用の面から耐凍性、耐病性(炭疸病、輪斑病)および葉内化学成分(カフェイン、タンニン)などの特性評価を行い、チャの種内分類の指標としての有用性と育種素材としての可能性を検討した。 次に、遺伝的多様性の解明と有用特性の育種への利用を図るため、近年短期間のうちに重要病害となったP.longiseta菌によって引き起こされる輪斑病を取り上げその抵抗性の遺伝様式を解明し、抵抗性に関する遺伝資源の表現型と遺伝子型を明らかにして本病に対する抵抗性育種の理論的裏付けを行った。 1.成葉の形態では、大葉種のアッサム種(var.assamica)と小葉種の中国種(var.sinensis)は葉長では8cm、葉幅では4cm前後で分類された。成葉の葉色は中国種のほうがアッサム種に比べて明るく、彩度が高かった。この2つの成分でアッサム種のグループと中国種のグループは明瞭に分類された。 2.新葉の毛茸分布特性では、毛茸の長さ、密度、分布の仕方によって23の分類型を作成し、アッサム種、中国種のチャ遺伝資源2,446系統を21の分類型に分類した。アッサム種は大きな変異が認められたが、中国種では変異が小さく、特に日本の在来種は97.7%の系統が分類型IV-9(毛茸が長い、密度が高い、全面に分布)に属し、ほとんど変異が認められなかった。中国本士の中国種は日本の在来種よりもやや変異が大きかった。インド・ダージリンの小葉種(Cd系統)は中国種の中では変異が大きくアッサム種の影響を受けていた。 3.花器形態の6形質(花の大きさ、雌ずいの抽出度、花柱分岐数、花柱分岐点の位置、花柱のくびれの有無、子房の毛の有無)について主成分分析およびクラスター分析を行い、アッサム種、中国種およびアッサム雑種などのグループに分けることができた。この分類で特に有効であった形質は、花柱のくびれと雌ずいの抽出度および花柱分岐点の位置であった。このためこの3形質を組み合わせて27の分類型を作成し、緑茶用の48品種を12の分類型に分類した。この分類型により'ろくろう'と'こやにし、'かなやみどり'と'NN12'および'べにほまれ'と'金Cd5'の3組の類似品種が識別可能となった。 4.紅花チャの紅色花色は劣性遺伝子(r)によって支配されており、r遺伝子の単純劣姓ホモであるr/rの遺伝子構成で紅色の花色となり、r/+あるいは+/+の場合に白色の花になった。また、r遺伝子の多面的発現により、紅色花色の個体はすべて根も紅色になっていた。このため、幼苗期に根の赤いものを選抜すれば確実に紅花個体を選抜でき、早期選抜が可能になった。 5.耐凍性の評価を「植物遺伝資源特性調査マニュアル(5)」に従って評価し、階級値2(極弱)から8(極強)の7段階に分類した。アッサム種では階級値3~4(弱~やや弱)、中国種では階級値6~7(やや強~強)に最も多く分布し、耐凍性はアッサム種と中国種の変種間で2~3ポイントの大きな差が認められた。 6.葉内化学成分のカフェインとタンニン含有率の変異では、カフェインは1.64~5.46%の変異を示し、タンニンでは9.37~26.82%の変異が認められた。アッサム種は中国種に比べて両成分ともに高く、その境界はカフェインで3.5~4.0%、タンニンで18~20%であった。また、中国種の中ではカフェイン、タンニンの両成分とも日本在来種が中国導入種よりも低く、インド、バングラディシュ、ミャンマーのアッサム種から中国本土の中国種そして日本在来種へと低くなる傾斜が認められた。 7.チャの炭疽病抵抗性の遺伝力はかなり高く、広義の遺伝力は0.73~0.86と推定された。チャ遺伝資源の炭疽病抵抗性は、アッサム種、導入中国種はほとんどが抵抗性7(強)を示したが、日本の在来種は抵抗性7(強)が53.4%、抵抗性6(やや強)が18.2%、抵抗性5(中)が17.0%、抵抗性4(やや弱)が6.0%、抵抗性3(弱)が5.5%で極めて変異が大きかった。日本在来種の抵抗性を収集地域別にみると、近畿地方の材料の変異が大きく、この地域では抵抗性5(中)の比率が最も高かった。これに対して、南九州(鹿児島県、宮崎県)の材料は抵抗性7(強)の比率が高く、約85%を占めた。これは南九州はチャの生育期間が長く、気温が高くて雨量が多いことから炭疽病の発生に好適な環境にあるため、在来種の長い栽培の過程で炭疽病に弱いものが淘汰された可能性が考えられた。 8. P.longiseta菌によって起こる輪斑病に対する抵抗性評価のために効率的な輪斑病菌分生子の人為接種検定法を検討した。接種源となる分生子の濃度は106個/ml程度でよく発病し、高度抵抗性、中度抵抗性、罹病性の品種間差異を検定できた。人為接種検定を行う時期は梅雨明け後の7月から8月中旬がよく、それ以前では低温と梅雨時の降雨の影響、9月以降は気温の低下が大きな阻害要因となった。人為接種後の降雨が発病に及ぼす直接的な影響は大体接種後5時間程度までであった。接種後の病斑の大きさによる抵抗性の判定は、接種後14~17日が適当であった。 9.P.longiseta菌によって起こる輪斑病に対する抵抗性は、抵抗性の異なる2つの独立した優性遺伝子Pl1(高度抵抗性遺伝子)とPl2(中度抵抗性遺伝子)によって支配されており、 Pl1はPl2に対して上位の関係にあることが解明された。 10.チャの輪斑病抵抗性に関する遺伝子型はアッサム種と中国種では大きな違いが認められた。中国種の中でも中国からの導入種と日本の在来種では各遺伝子型の頻度に違いが認められた。中国導入種は表現型では高度抵抗性が98%以上を占め、アッサム種と明瞭な差異はなかったが、遺伝子型では高度抵抗性遺伝子Pl1をホモに持つ系統の割合はアッサム種が72%であったのに対し、中国導入種は51%と低く、また、中国導入種では7種の遺伝子型すべてに対応する系統が認められるなど遺伝子型ではアッサム種よりもはるかに大きな変異が認められた。中国種の中では日本在来種の遺伝子型の多型が顕著であり、導入中国種よりもさらに大きな変異が認められた。日本在来種の場合、83%の高度抵抗性系統は高度抵抗性遺伝子を1つ持つことによって高度抵抗性になっていた。また、中国種に分類しているインドのダージリン原産のCd系統は、遺伝子型の変異が小さく、アッサム種に近い遺伝子型を示した。 高度抵抗性遺伝子Pl2の出現頻度はアッサム種で高く日本在来種で最も低く、中国本土の材料はその中間にあったことから、地理的な形質傾斜が認められた。 11.高度抵抗性遺伝子Pl1をホモに持つ系統について遺伝子型の解析を行い、'べにひかり、三叉枝蘭、PKS292'がPl1Pl1Pl2Pl2の遺伝子型、'Ace37'がPl1Pl1Pl2pl2、'Abo27、IRN17'、'IND75'がPl1Pl1pl2pl2の遺伝子型であることを明らかにした。これにより高度抵抗性遺伝子pl1と中度抵抗性遺伝子Pl2によって構成されるチャの輪斑病抵抗性の遺伝子型の9種類全部が確認され、それに対応する品種が明らかになった。 12.わが国の主要な88の品種および系統について遺伝子型とそれに対応する表現型を明らかにした。輪斑病に対して高度抵抗性品種の多くは海外導入種が関与している割合が高く、これら海外遺伝資源が輪斑病抵抗性育種に大きな役割を果たしていた。煎茶用の品種では罹病性の品種割合が高かったが、これは罹病性品種の'やぶきた'を交配母本として多用してきた育種結果と思われた。 チャ輪斑病抵抗性に関する表現型と遺伝子型により、'めいりょく、ゆたかみどり'および'しゅんめい'の来歴に疑問がもたれた。類似品種の識別では、'ひめみどり'と'S6'、'かなやみどり'と'NN121'は遺伝子型に違いが認められ識別可能であったが'ろくろう'と'こやにし'は表現型および遺伝子型が全く同一であり識別できなかった。 13.本研究ではわが国チャ遺伝資源の多様性とその育種への利用について野菜茶業研究所(枕崎)のチャ遺伝資源を対象に遺伝資源の各種形質の変異を明らかにし、分類学的な側面と利用の面から論議した。対象とした野菜茶業研究所(枕崎)の遺伝資源は昭和初期にインドから導入したアッサム種をはじめ中国およびその他の国々から導入した多くの海外遺伝資源を含んでいる。また、戦後組織的に行った日本在来種の収集や紅茶の指定試験地時代に育成した多くのアッサム種と中国種の変種間雑種などもあり世界に類を見ない多様なチャの遺伝資源を形成している。従ってここで行ったチャ遺伝資源の変異とその多様性に関する成果はわが国のチャ遺伝資源にそのまま適用できるものと思われる。

著者

武田 善行

出版者

農業技術研究機構野菜茶業研究所

雑誌

野菜茶業研究所研究報告 (ISSN:13466984)

巻号頁・発行日

no.1, pp.97-180, 2002-03

被引用文献数

4

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野菜茶業研究所(枕崎)のチャ遺伝資源は耐寒性の弱いアッサム種(約800系統)や海外からの導入中国種(約550系統)をはじめ組織的に収集された日本在来種(約1,500系統)などが多数保存されており、わが国のチャ遺伝資源研究を行う上で最も良い条件を備えている。 そこで、本研究ではこれら遺伝資源について種々の形質を取り上げその変異の多様性と種内分類との関係を解明した。外部形態では、成葉の形質、新葉の毛茸分布特性、花器形態の変異を明らかにした。また、遺伝資源の利用の面から耐凍性、耐病性(炭疸病、輪斑病)および葉内化学成分(カフェイン、タンニン)などの特性評価を行い、チャの種内分類の指標としての有用性と育種素材としての可能性を検討した。 次に、遺伝的多様性の解明と有用特性の育種への利用を図るため、近年短期間のうちに重要病害となったP.longiseta菌によって引き起こされる輪斑病を取り上げその抵抗性の遺伝様式を解明し、抵抗性に関する遺伝資源の表現型と遺伝子型を明らかにして本病に対する抵抗性育種の理論的裏付けを行った。 1.成葉の形態では、大葉種のアッサム種(var.assamica)と小葉種の中国種(var.sinensis)は葉長では8cm、葉幅では4cm前後で分類された。成葉の葉色は中国種のほうがアッサム種に比べて明るく、彩度が高かった。この2つの成分でアッサム種のグループと中国種のグループは明瞭に分類された。 2.新葉の毛茸分布特性では、毛茸の長さ、密度、分布の仕方によって23の分類型を作成し、アッサム種、中国種のチャ遺伝資源2,446系統を21の分類型に分類した。アッサム種は大きな変異が認められたが、中国種では変異が小さく、特に日本の在来種は97.7%の系統が分類型IV-9(毛茸が長い、密度が高い、全面に分布)に属し、ほとんど変異が認められなかった。中国本士の中国種は日本の在来種よりもやや変異が大きかった。インド・ダージリンの小葉種(Cd系統)は中国種の中では変異が大きくアッサム種の影響を受けていた。 3.花器形態の6形質(花の大きさ、雌ずいの抽出度、花柱分岐数、花柱分岐点の位置、花柱のくびれの有無、子房の毛の有無)について主成分分析およびクラスター分析を行い、アッサム種、中国種およびアッサム雑種などのグループに分けることができた。この分類で特に有効であった形質は、花柱のくびれと雌ずいの抽出度および花柱分岐点の位置であった。このためこの3形質を組み合わせて27の分類型を作成し、緑茶用の48品種を12の分類型に分類した。この分類型により'ろくろう'と'こやにし、'かなやみどり'と'NN12'および'べにほまれ'と'金Cd5'の3組の類似品種が識別可能となった。 4.紅花チャの紅色花色は劣性遺伝子(r)によって支配されており、r遺伝子の単純劣姓ホモであるr/rの遺伝子構成で紅色の花色となり、r/+あるいは+/+の場合に白色の花になった。また、r遺伝子の多面的発現により、紅色花色の個体はすべて根も紅色になっていた。このため、幼苗期に根の赤いものを選抜すれば確実に紅花個体を選抜でき、早期選抜が可能になった。 5.耐凍性の評価を「植物遺伝資源特性調査マニュアル(5)」に従って評価し、階級値2(極弱)から8(極強)の7段階に分類した。アッサム種では階級値3~4(弱~やや弱)、中国種では階級値6~7(やや強~強)に最も多く分布し、耐凍性はアッサム種と中国種の変種間で2~3ポイントの大きな差が認められた。 6.葉内化学成分のカフェインとタンニン含有率の変異では、カフェインは1.64~5.46%の変異を示し、タンニンでは9.37~26.82%の変異が認められた。アッサム種は中国種に比べて両成分ともに高く、その境界はカフェインで3.5~4.0%、タンニンで18~20%であった。また、中国種の中ではカフェイン、タンニンの両成分とも日本在来種が中国導入種よりも低く、インド、バングラディシュ、ミャンマーのアッサム種から中国本土の中国種そして日本在来種へと低くなる傾斜が認められた。 7.チャの炭疽病抵抗性の遺伝力はかなり高く、広義の遺伝力は0.73~0.86と推定された。チャ遺伝資源の炭疽病抵抗性は、アッサム種、導入中国種はほとんどが抵抗性7(強)を示したが、日本の在来種は抵抗性7(強)が53.4%、抵抗性6(やや強)が18.2%、抵抗性5(中)が17.0%、抵抗性4(やや弱)が6.0%、抵抗性3(弱)が5.5%で極めて変異が大きかった。日本在来種の抵抗性を収集地域別にみると、近畿地方の材料の変異が大きく、この地域では抵抗性5(中)の比率が最も高かった。これに対して、南九州(鹿児島県、宮崎県)の材料は抵抗性7(強)の比率が高く、約85%を占めた。これは南九州はチャの生育期間が長く、気温が高くて雨量が多いことから炭疽病の発生に好適な環境にあるため、在来種の長い栽培の過程で炭疽病に弱いものが淘汰された可能性が考えられた。 8. P.longiseta菌によって起こる輪斑病に対する抵抗性評価のために効率的な輪斑病菌分生子の人為接種検定法を検討した。接種源となる分生子の濃度は106個/ml程度でよく発病し、高度抵抗性、中度抵抗性、罹病性の品種間差異を検定できた。人為接種検定を行う時期は梅雨明け後の7月から8月中旬がよく、それ以前では低温と梅雨時の降雨の影響、9月以降は気温の低下が大きな阻害要因となった。人為接種後の降雨が発病に及ぼす直接的な影響は大体接種後5時間程度までであった。接種後の病斑の大きさによる抵抗性の判定は、接種後14~17日が適当であった。 9.P.longiseta菌によって起こる輪斑病に対する抵抗性は、抵抗性の異なる2つの独立した優性遺伝子Pl1(高度抵抗性遺伝子)とPl2(中度抵抗性遺伝子)によって支配されており、 Pl1はPl2に対して上位の関係にあることが解明された。 10.チャの輪斑病抵抗性に関する遺伝子型はアッサム種と中国種では大きな違いが認められた。中国種の中でも中国からの導入種と日本の在来種では各遺伝子型の頻度に違いが認められた。中国導入種は表現型では高度抵抗性が98%以上を占め、アッサム種と明瞭な差異はなかったが、遺伝子型では高度抵抗性遺伝子Pl1をホモに持つ系統の割合はアッサム種が72%であったのに対し、中国導入種は51%と低く、また、中国導入種では7種の遺伝子型すべてに対応する系統が認められるなど遺伝子型ではアッサム種よりもはるかに大きな変異が認められた。中国種の中では日本在来種の遺伝子型の多型が顕著であり、導入中国種よりもさらに大きな変異が認められた。日本在来種の場合、83%の高度抵抗性系統は高度抵抗性遺伝子を1つ持つことによって高度抵抗性になっていた。また、中国種に分類しているインドのダージリン原産のCd系統は、遺伝子型の変異が小さく、アッサム種に近い遺伝子型を示した。 高度抵抗性遺伝子Pl2の出現頻度はアッサム種で高く日本在来種で最も低く、中国本土の材料はその中間にあったことから、地理的な形質傾斜が認められた。 11.高度抵抗性遺伝子Pl1をホモに持つ系統について遺伝子型の解析を行い、'べにひかり、三叉枝蘭、PKS292'がPl1Pl1Pl2Pl2の遺伝子型、'Ace37'がPl1Pl1Pl2pl2、'Abo27、IRN17'、'IND75'がPl1Pl1pl2pl2の遺伝子型であることを明らかにした。これにより高度抵抗性遺伝子pl1と中度抵抗性遺伝子Pl2によって構成されるチャの輪斑病抵抗性の遺伝子型の9種類全部が確認され、それに対応する品種が明らかになった。 12.わが国の主要な88の品種および系統について遺伝子型とそれに対応する表現型を明らかにした。輪斑病に対して高度抵抗性品種の多くは海外導入種が関与している割合が高く、これら海外遺伝資源が輪斑病抵抗性育種に大きな役割を果たしていた。煎茶用の品種では罹病性の品種割合が高かったが、これは罹病性品種の'やぶきた'を交配母本として多用してきた育種結果と思われた。 チャ輪斑病抵抗性に関する表現型と遺伝子型により、'めいりょく、ゆたかみどり'および'しゅんめい'の来歴に疑問がもたれた。類似品種の識別では、'ひめみどり'と'S6'、'かなやみどり'と'NN121'は遺伝子型に違いが認められ識別可能であったが'ろくろう'と'こやにし'は表現型および遺伝子型が全く同一であり識別できなかった。 13.本研究ではわが国チャ遺伝資源の多様性とその育種への利用について野菜茶業研究所(枕崎)のチャ遺伝資源を対象に遺伝資源の各種形質の変異を明らかにし、分類学的な側面と利用の面から論議した。対象とした野菜茶業研究所(枕崎)の遺伝資源は昭和初期にインドから導入したアッサム種をはじめ中国およびその他の国々から導入した多くの海外遺伝資源を含んでいる。また、戦後組織的に行った日本在来種の収集や紅茶の指定試験地時代に育成した多くのアッサム種と中国種の変種間雑種などもあり世界に類を見ない多様なチャの遺伝資源を形成している。従ってここで行ったチャ遺伝資源の変異とその多様性に関する成果はわが国のチャ遺伝資源にそのまま適用できるものと思われる。