Tissue-dependent somaclonal mutation frequencies and spectra enhanced by ion beam irradiation in chrysanthemum

キクにおいてイオンビーム照射によって増進された組織依存的な体細胞変異の頻度とスペクトル

岡村 正愛*; 長谷 純宏; 古澤 佳也*; 田中 淳

Okamura, Masachika*; Hase, Yoshihiro; Furusawa, Yoshiya*; Tanaka, Atsushi

イオンビーム照射によってキクの花色変異体を得る際の材料組織選択の影響について調査した。品種YoMysteryの花弁及び葉を使用し、照射組織由来の体細胞クローンの草丈及び花色変異を調査した。商業利用に十分な草丈を維持するために、アルゴンイオンでは3Gyが適切な線量と考えられた。3反復試験による計7,258個体の解析から、(1)花弁由来クローン(2.91%)は葉由来クローン(2.01%)よりも変異率が高かったこと、(2)組織の種類の影響はイオンビーム照射によって増進し、花弁由来クローンでは6.47%、葉由来クローンでは3.89%であったこと、(3)カロテノイド色素系の変異はイオン照射によって顕著に上昇し、培養変異では黄色のみが得られたのに対して、イオン照射した花弁及び葉の両者において、茶, 赤, 黄の変異が得られたことが示された。これらの結果は、材料組織の選択とイオンビーム照射の組み合わせによって実用的な花色変異を意図的に得ることが可能であることを示唆する。

We investigated the effect of tissue source selection in combination with ion beam irradiation on generating flower-color mutants in Chrysanthemum morifolium. Petal and leaf tissues of the chrysanthemum cultivar YoMystery (purple flowers) were used. Somaclones regenerated from irradiated tissues were analyzed for stem length and flower color mutation. Three Gy of argon ion beams was regarded as an appropriate dose for irradiation because the resulting color mutants maintained an adequate stem length suitable for commercial use. Statistical analysis of 7,258 individuals from three separate experiments revealed that (1) somaclones from petal tissue had a higher mutation frequency (2.91%) than leaf somaclones (2.01%); (2) the effect of tissue source on the frequency of flower color mutations was significantly enhanced when combined with ion-beam irradiation in that the mutation frequency of ion-beam irradiated petal clones was 6.47%, whereas that of ion-beam irradiated leaf clones was 3.89%; and (3) the spectrum of carotenoid color mutations was remarkably increased by ion-beam irradiation in that both leaf and petal ion-beam irradiated clones had brown, red and yellow flowers in contrast to the somaclones that only produced yellow flowers. These results suggest that intentional or directed induction of flower color mutants with practical value is possible by combining tissue source selection with ion beam irradiation.