Development of an efficient mutagenesis technique using ion beams; Toward more controlled mutation breeding

イオンビームによる効率的な変異誘発技術の開発; 制御された突然変異育種に向けて

長谷 純宏; 秋田 祐介; 北村 智; 鳴海 一成; 田中 淳

Hase, Yoshihiro; Akita, Yusuke; Kitamura, Satoshi; Narumi, Issei; Tanaka, Atsushi

イオンビームは変異原として植物の突然変異育種の効率化に貢献しているが、突然変異育種は偶然性に依存する技術であるとも認識されている。本総説では、イオンビーム照射と前処理又は再照射との組合せにより、さらに効率的な変異誘発技術の開発に関するわれわれの最近の研究成果について述べる。また、シクラメン新品種開発に要する期間を短縮するため、アントシアニン生合成遺伝子を同定し、照射によって生じる欠失変異体候補のPCRによる選抜効率について検討した。これらの研究成果は、より効率的で制御されたイオンビームによる突然変異育種に向けた礎となるものである。

Ion beams have been used as a mutagen to improve the efficiency of plant mutation breeding. Mutation breeding is sometimes perceived as a random process. In this review, we describe our recent progress in developing a more efficient mutagenesis technique using ion beam irradiation combined with sucrose pretreatment or subsequent re-irradiation. To shorten the time required for breeding new cultivars of cyclamen, we identified anthocyanin biosynthesis genes and examined the effectiveness of PCR screening of irradiated deletion-mutant candidates at early growth stages. We believe this research is a step toward more efficient and controlled mutation breeding using ion beams.