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III 遺伝変異の拡大
２．突然変異による育種（変異原）
突然変異による育種
はじめに：mutation．自然条件でも生じる．おさ二
十世紀(自家和合性)、“ふじ”においても弘前ふじ
などの枝変わり
イネの脱粒性(point mutation塩基置換によるアミ
ノ酸ミスセンス変異)，白米(欠失によるframeshift)，
香り米
オオムギの脱粒性btBt2,Btbt2による東亜，西域
型
Hordeum vulgare spp. spontaneum
vulgare
Vrs1: 2rowed or 6 rowed
HD1, Leucine zipper motif
中近東 19,000-9,000yBP 遺物(2条）
栽培化 9,500-8,400yBP 2条
8,800-8,000ｙBP 6条
突然変異では
Int-c.h (intermedium spike-c.h)
側粒の大きさを拡大
条性に関わる3座：いずれも不稔性や粒の大きさを減少
イネ：亀ノ尾
・明治26年 阿部亀治．山形県の東田川郡の冷水
のかかる田から見いだした
・雄町：伯耆大山参詣した帰りに見出したもの．
・神力：兵庫県の‘程好’から選抜．‘器量良’から神
力へ
・明治に北海道へ：赤毛
‘赤毛’とその後代系統による北海道での稲作の北進
津軽早生/赤稲
松尾（1978）を改変
人為的に高める突然変異育種
特徴
１．新たな特性（清水森ナンバにおける変異の拡大）
２．他の特性を変えることなく変異が得られる．フジミノリか
らレイメイ
３．種子がとれない作物でも可能（栄養繁殖によるものでも
OK）
（１）変異原の種類
物理変異原
紫外線，放射線（X線，ガンマ線，イオンビーム，紫外線）
＊ガンマ線，X線：利用例多し．放射線育種場．二十世紀なしの
黒斑病抵抗性
ガンマ線など：放射線によって，
H2Oから H2O+ ＋ eそこから生じる遊離基(e-)がDNAを破壊
塩基損傷はSOS機構により修復されるもののミスを生じることが
ある
＊紫外線：花粉などの表皮の薄いもの
＊イオンビーム：原子核を加速して核を破壊する
テラヘルツ：０．１
−１０THZ
キロ
ミリ
マイクロ
ナノ
波長
電波
光
マイクロ波
長波
周波数
30-300
k(10^3)
Hz
中波 短波 超短 極超 マイ ミリ波 サブ 遠赤 近中 可視 紫 X線
波
短波 クロ
ミリ波 外線 赤外 光
外
波
線
線
-3
M(10^6)
-30
-300
-3
G(10^9)
-30
-300
-3
T(10^12)
-30
-300
-3 -30 -300
P(10^15)
北海３０９号
彩
永系８４２７１は低アミロースをガンマ線に得たもの：
｢永系84271｣は､農林水産省農業生物資源研究所放射線育種場が「ニホンマサ
リ」にγ線(60Ca)を照射して作出した低アミロース突然変異系統 「NM391｣に「イシ
カリ」を交配した組合せに由来する。
Dullｓ
「彩」は，1984年に北海道立上川農業試験場で交配した「永系84271（道北43号）
× キタアケ」の雑種第一代（Ｆ1）を葯培養して育成された。1991年3月北海道の
奨励品種として採用され（系統名：道北52号），同年6月農林水産省に新 品種
「水稲農林309号」
（１）変異原の種類
化学変異原
EMS,EI,MNUなどのアルキル化剤による塩基置換促進
塩基類似物質
例
Ch2-Ch2+
アルキル基はGと誤対合
５−ブロモデオキシウリジン 塩基アナログも同じ，変異率低い
コシヒカリMNU処理，ミルキークイーン
アミロース含量：9.1~12.2%
コシヒカリの6割程度
CAT
|||
AGT （C-A置換による機能変異，R-Hへ）
品種特性は：http://www.ib-kokumotu.jp/syou1.html
独立行政法人 農業生物資源研究所 放射線育種場
http://www.irb.affrc.go.jp/
培養との変異併用
http://www.irb.affrc.go.jp/sho-ken/index.html
生物変異原：トランスポゾン
Ur1遺伝子の特徴
Ur1
＋
Bar=1 cm
Bar=5 cm
図．台中65号 (Ur1); TU(左) と 反復親である台中65号;
遺伝子発現
発現の消失
発現の復帰
１．穎花形成変異体の選抜と遺伝解析
1mm
N55(Ur1)
H120
dbl2
A1
epd
21
OsMADS6構造
ep
d
まとめ
750bp欠失
(exon 3を含む)
nDartの挿入
dbl2
22
Ur1を有する系統に見られる変異-H120xN55(Ur1)
OsMADS6 Exon 8::nDart1
kb
1.5
0.5
dbl2型
dbl2
内部構造
F2劣性個体にお
けるキメラ
正常型
利用方法

nDartの挿入or切り出しをチェックする
期待されるバンド
24
11 遺伝変異の拡大：突然変異による育種（変
異の機構，誘発法，選抜）
（３）突然変異誘発処理法
核の大きさ，水分量や細胞分裂の活性程度との関連
図の読み方，核容積が大きいほど変異量が少ない
（４）突然変異誘発により得られやすい特性
半矮性遺伝子 ｓｄ１の変異（低脚烏尖，十石，レイメイ）
半矮性：穂が同じ大きさでも，矮性
劣性遺伝子sd1の特徴：葉が厚い，茎が太い
由来：低脚烏尖
Das / darma
A1
das
20cm
A1
das
d1-L
darma
（５）突然変異体の選抜
10−６〜10−７自然突然変異
100〜1000倍の効率で誘発させる
植物の繁殖様式と突然変異育種法
・自殖性：M0,M1からM2世代で分離を始める．分離世代を
把握すること！
！
・栄養繁殖：ヘテロ型なので生じやすい，固定も容易（２０世
紀なしの例）
自然突然変異（原因未定）
１）栄養繁殖個体の枝変わり
・夏みかんから果汁の酸味の少ない甘夏
・水口稲から亀の尾
２）珠心胚実生からの変異
・宮川早生から興津早生（みかん農林1号）
美保早生（同２号）：樹勢の弱さ克服，品質
も良くなった