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作成： 1999/10/25 長谷川 博
データ番号 ：020169
多胚性カンキツ類における放射線感受性と多胚現象のガンマ線照射による制御
目的 ：多胚性(種子に多くの胚を含む現象)を示す柑橘類に放射線利用による突然変異育種のための基礎資料、放射線感受性と胚数の減少方法を示す。
放射線の種別 ：ガンマ線
放射線源 ：60Co線源
線量（率） ：0.5〜10kR;166rad/min(原論文1)、151〜500R/day(原論文2) （5〜100Gy相当）
利用施設名 ：不明(原論文1)、農林水産省農業生物資源研究所放射線育種場(原論文2)
照射条件 ：空気中、ガンマフィールド
応用分野 ：果樹園芸、植物育種
概要 ：
かんきつ類の多胚現象の解消を目標としてオレンジ類の種子、芽つぎ苗、植物体にガンマ線を急照射して、主に種子あたりの実生苗数を指標とした放射線感受性を明らかにした。また、多胚性を示すキンカンを開花期以降にガンマーフィールド内で照射して、緩照射が多胚化の回避に有効なことを示した。
詳細説明 ：
原論文1では多胚性であるオレンジ(Citrus sinensis)の品種 Shamouti orange の種子、芽つぎ苗および成長中の植物体にガンマ線を急照射して、1種子あたりの実生苗数と得られた実生苗の生体重などを指標とした放射線感受性が明らかにされている。
種子(水分含量72〜77%)にガンマ線照射(線量率：166rad/min)を行った結果、LD50は8〜10kRであることが明らかになった。種皮の有無が照射効果に及ぼす影響について調査したが、種皮を剥ぐことにより発芽日数が短縮されるものの、放射線感受性は変化がなかった。1種子から得られる実生苗の数は5kR以上の照射区で減少したが、種子当たりの実生苗数に及ぼすガンマ線の効果に関しては他の2品種(Valencia orange、Dancy)との差異はなかった(表1)。
表1 Number of germinants per seeds of 3 highly polyembryonic citrus varieties at 5 levels of γ-irradiation.（原論文1より引用。 Reproduced from Radiation Botany 13: 105-110 (1973), Tab.1(p.106), P. Spiegel-Roy and R. Padova, Radiosensitivity of Shamouti orange (Citrus sinensis) seeds and buds; Copyright(1973), with permission from Elsevier Science.）
成長中の植物体および芽つぎ苗はともに種子より放射線感受性が高かった。成育中の植物体照射においては4kR以上、芽つぎ苗照射においては5kR以上になると放射線障害が著しくなることが認められた。放射線感受性は植物体の大きさにより異なり、小さな個体の方が感受性が高かった。
カンキツ類の多胚現象に放射線照射が影響を及ぼすことは原論文1においても示唆されているが、原論文2はカンキツ類の多胚現象を回避する方法としてガンマ線緩照射が有効なことを示したものである。
多胚性のカンキツ類の1種マルキンカン(Fortunella japonica Swingle)の開花期の植物体をガンマフィールドに移植し、果実の成熟期までガンマ線を照射した。実験は2年間行われ、初年度は8月1日より11月まで151〜452R/dayの線量率で、2年目は7月11日より11月まで200〜500R/dayの線量率でガンマ線照射を行った。両年とも、実験に用いた線量率の範囲内では果実当たりの種子数にはほとんど照射効果は認められなかったが、種子当たりの胚の数は線量率が高くなるにつれて減少した(表2)。
表2 Effects of continuous gamma irradiation on average number of embryos per seeds in Fortunella japonica Swingle（原論文2より引用）
照射期間中の胚珠の組織学的観察により、照射個体の胚珠においては非受精胚(不定胚)は多くの前胚状態に留まる細胞群が見られ、これらは胚珠の成長とともに消滅することが認められた。一方、受精胚は本実験で用いた線量率の範囲内では正常に発育した。なお、多胚の抑制効果は照射時期を早めた2年目の方が大きく、本現象は減数分裂期から胚発育までのステージに及ぼす放射線照射効果の現れであると考えられる。
コメント ：
かんきつ類は芽条変異がしばしば認められる植物であり、放射線利用(ガンマ線照射)によりこの発生率を高めることができる。
かんきつ類の最大の特徴は種子内に受精胚以外に珠心の細胞が変化して複数の無性胚(珠心胚)を形成することである。この現象はかんきつ類の育種上の大問題であり、珠心胚を減少させることの研究が多くなされてきた。ここで収録した論文はかんきつ類の珠心胚現象にガンマ線照射が急照射でも緩照射でも有効なことを示している。なお、原論文1においても種子内の胚数を減少させることに論文の主眼があるため、放射線感受性の指標にも種子あたりに発生する実生苗数が用いられている。通常の放射線感受性を調査する場合には照射一定時間後の生存率、成長量の比較で十分である。
原論文１ Data source 1：
Radiosensitivity of Shamouti orange (Citrus sinensis) seeds and buds.
P. Spiegel-Roy and R. Padova
Institute of Horticulture, The volcani center, Agricultural Organization, Bet Dagan, Israel and Nuclear Research Center, Nahal Soreq, Israel
Radiation Botany 13: 105-110 (1973)
原論文２ Data source 2：
Artificial control of polyembryogenesis in Fortunella by continuous gamma irradiation
Hiroshi Watanabe
Faculty of Education, University of Kobe, Kobe, Japan
Journal of the American Society for Horticultural Science 110: 418-421 (1985)
キーワード：ガンマ線、ガンマフィールド、緩照射、放射線感受性、オレンジ、キンカン、多胚性、組織化学的観察、Gamma-ray, gamma field, chronic irradiation, radiosensitivity, orange, Fortunella, polyembryogenesis, histochemical observation
分類コード：020101, 020501
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