イオンビームを用いて植物の新品種を創る

田中 淳

環境と健康, 12(2), p.198 - 207, 2008/06

新しい変異原としてイオンビームに注目し、世界に先駆けてイオンビーム照射による植物の突然変異誘発の特徴解析と育種への応用を進めてきた。シロイヌナズナに炭素イオンビームを照射した場合、突然変異誘発率は電子線に比べて平均17倍高く、誘発される変異は点様突然変異と逆位や転座などの大きな構造変化が同等で生じるという特徴を見いだした。また、点様突然変異と大きな構造変化には、共通して数塩基程度の欠失が伴いやすいことも明らかとなった。一方、キクやカーネーションでは、線などでは得られなかったような新しい花色や花型の変異が高頻度で誘発され、変異スペクトルが広いことも特徴の1つであることがわかった。シロイヌナズナでは植物で初めてとなる紫外線耐性突然変異体の作出をはじめとして、色素の蓄積や花びらの形態にかかわる突然変異体を獲得し、遺伝子の同定にも成功した。イネ,ムギ等では耐病性系統が作出されるとともに、新花色・花型のキクやカーネーション、また無側枝性の輪ギク品種は、国内外での実用化が成功し、生産が拡大しつつある。これらのことから、イオンビーム育種技術の特徴は、原品種の特性を損なうことなく、ワンポイントの形質改良が行えることであると考えられる。基礎的には、ゲノム情報では推測が困難な未知の突然変異体を効率よく作出でき、イオンビームで誘発される欠失等のDNA変異を手がかりに、ゲノム情報を利用して遺伝子の単離を行うことができる。