JP2006211945A - 新規なアブラナ科植物及びその育成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 この植物は、水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのβ−カロテン含量が5mg/100g以上、ルテイン含量が5mg/100g以上、かつグルコラファニンの含量が5mg/100g以上20mg/100g未満であるアブラナ科に属する植物の株を選抜する一方、上記の茎葉生体重当たりのグルコラファニン含量が10mg/100g以上であるアブラナ科に属する植物の株を選抜し、前記2つの植物を交雑して得られた種子を栽培することによって得られ、上記の茎葉生体重当たりのβ−カロテン含量は5mg/100g以上で、ルテイン含量は5mg/100g以上で、かつグルコラファニンの含量は20mg/100g以上である。
【選択図】 なし
Description
近年では、将来の高齢化社会の到来、医療費の増加にかんがみて生活習慣病の予防を中心とする健康維持機能を野菜に求めようとする研究開発、施策が国内、海外でも積極的に進められ、野菜ジュースや野菜加工食品、野菜入り補助食品などを求める消費者の嗜好が強くなってきている。このような健康維持機能性成分(以下、機能性成分と称す)を含有する野菜には、例えばニンジン、ホウレンソウ、パセリ、シュンギク、コマツナ、ニラ、カボチャ、ブロッコリ、サヤエンドウ、シソの葉、アスパラガスのように生体重当り100g中にβ−カロテン(β-carotene)を600μg以上含んでいるもの、およびβ−カロテンの含有量が生体重当り100g中に600μg以下であっても、多く食べられているトマトやピーマンなどは緑黄色野菜と定義され、日常的に多く摂取することが推奨されている(例えば下記の非特許文献1及び2)。
図説 野菜新書、矢澤進著、2003年、朝倉書店発行 平成8年度秋季大会シンポジウム講演要旨、1996年、園芸学会発行、146−169
またβ−カロテンと同様に,カロテノイド色素(carotenoid)に属するルテイン(lutein)も抗酸化物質で人体では目の網膜の中心にある黄斑に多く存在し、紫外線によって生じる活性酸素を不活化して黄斑を保護し、加齢を原因とする黄斑変性にならないようにしていると考えられている。
また、機能性成分の高い野菜を得る目的でケールやホウレンソウの既存品種、系統のβ−カロテンやルテインなどのカロテノイド色素含量も調査され、その含量に品種間差異や季節的変化のあることが知られている(例えば下記の非特許文献3及び4)。
Variation in Lutein, β‐carotene,and Chlorophyll Conxcentrations among Brassica oleracea Cultigens and Seasons, Dean A.Kopsell,David E.Kopsell,and Mark G.Lefsrud, Hort Science 2004, 39(29):361-364. 愛媛県工業技術センター、明賀久弥 門家重治 松本恭郎、「ケールの加工利用研究」、[online]、〔平成17年1月17日検索〕、インターネット<URAL>http://www.pref.ehime.jp/noukei/kakouriyou/h14houkokusyo/h14houkoku.htm>
五訂日本食品標準成分表、科学技術庁資源調査会編、2000年、大蔵省印刷局発行
Anticarcinogenic activities of sulforaphane and structurally related synthetic norbornyl isothiocyanates. Zhang Y, Kensler TW, Cho CG, Posner GH, Talalay P.Proc Natl Acad Sci U S A, 1994 Apr 12; 91(8): 3147-50
Inheritance of three major genes involved in the synthesis of aliphatic glucosinolates in Brassica oleracea.LI,G.,RIAZ,A.,GOYAL,S.,ABEL,S.,QUIROS,C.F., Journal of American Society for Horticultural Science,2001,126:427-431.
またアブラナ科植物に含まれている特定の機能性成分、例えば上記のスルフォラファン含量が新芽(子葉展開期、発芽後数日の芽)で高いことを利用した技術も知られているが(下記の特許文献2及び3参照)、調理法や食味が単調であることや比較的に高価であることから広く普及するまでにはいたっていない。また前述の方法では新芽、つまり発芽後数日間の間は機能性成分含量が高いものの、生育するにつれて目的とする成分含量が低下するので、慣行の栽培で大きく生育させ生産した収穫物を食して機能性を発揮させるためには大量の茎葉を摂取することになり、実際的には普及はむずかしい。また半ば人工気象条件で生産されるためβ−カロテンやルテインなどのカロテノイド色素含量が低い欠点がある。
Bitter taste, phytonutrients, and the consumer:a revew. Adam Drewnowski and Carmen Gomez-Carneros, American Journal of Clinical Nutrition, 2000, Vol.72,NO.6, 1424-1435.
従来、野菜の品種改良は栽培性、収量性、収穫物品質の改良や耐病性の強化などに注力されてきたが、近年では機能性成分に育種目標を特化した品種選抜も進められている。しかし、現状は既存の野菜品種、素材から化学分析により特定の機能性成分含量が比較的に高いものを選抜している段階である、これらの例としてはカボチャ果実、ニンジン根のβ−カロテン含量、トマト果実のリコペン色素含量が多く含まれる品種、系統の作出、タマネギ鱗茎のケルセチン配糖体の含有量向上などがある(下記の非特許文献9参照)。
トマトの高色素遺伝子の利用に関する育種学的研究、望月龍也、1995年、野菜・茶試報A.10:55−139
また野菜の品種改良による機能性成分の向上の取り組みも、先に述べたように一部の品目に限られているのと機能性成分含量が高くなると嗜好性を左右する特有の臭いや苦味などを伴うものが多いために、消費者に広く普及するにいたっていない。
以上のように、野菜が含有している機能性成分に対する消費者の関心は高まりつつあるが、適当な野菜品種や技術がなく、既存の野菜の摂取量を単に増加させようとする施策が進められているのが現状である。
例えば、本発明によって作出された植物は、発芽後から開花開始期までの栄養生長期間中で水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのβ−カロテン含量が5mg/100g以上、ルテイン含量が5mg/100g以上、かつグルコラファニンの含量が20mg/100g以上、例えば40〜60mg/100gを示し、複数の機能性成分含量が高い。
さらに上記の機能性成分含量を満たしかつ栄養生長期間中で水分含量が85%以上である茎葉の生体重当たりのシニグリン、グルコナピン、プロゴイトリン含量がいずれも1mg/100g以下、好ましくは0.1mg/100g以下であれば、苦味や辛味も軽減される。
葉色は葉の生育段階や施肥量、栽培時期、光線量などの環境条件で変化するが、上記の同植物標準色票コード値は葉色が最も濃緑になったと肉眼で確認された時の目安である。
また、葉色の測定方法として近年水稲の肥培管理で利用されている葉緑素測定装置、例えば葉緑素計(商品名:SPAD-502、コニカミノルタセンシング(株)社製)を使用することができ、この場合、測定値はSPAD値という相対値で示される。本発明の植物のSPAD値はおおよそ60以上である。
本発明で使用するアブラナ科植物の交雑方法については、慣行のアブラナ科植物の育種に利用される方法が使用でき、例えば「新しい植物育種技術」、中島哲夫監修、1991年、株式会社養賢堂発行や、「植物の育種学」、日向康吉著、1997年、株式会社朝倉書店発行や、PLANT BREEDING METHODOLOGY, Neal F. Jensen 著、1988年、John Wiley & Sons, Inc. 発行や、Principles of Plant Breeding, R. W. Allard 著、1960年、John Wiley & Sons, Inc. 発行等の文献に記載されているような、除雄、自家不和合性、雄性不稔、細胞融合の利用などが挙げられる。
また、本発明の目的は、人体の健康維持機能を高める機能性成分含量が高い植物を供することであり、本発明の植物を栽培中に殺菌剤や殺虫剤などの農薬使用を軽減できることが望ましい。そのためアブラナ科植物の病害、例えば黒腐病、黒斑病、萎黄病、半身萎凋病、根こぶ病などに対する耐病性を付与することが望ましく、そのための耐病育種の方法はキャベツやブロッコリ、ハクサイなどの野菜類で行われている耐病性選抜技術(例えば「野菜/抵抗性品種とその利用」、山川邦夫著、昭和53年、全国農村教育協会発行)が応用できる。
さらに有効微生物を使用した無病種子の生産方法によれば種子病害の防除をすることができるので好ましく、このような生産方法は、例えば特開2001‐346407号公報に記載されている。
また栽培方法はキャベツ、ブロッコリ、ケールなどの慣行の栽培方法に準ずれば良く、施肥量、栽植本数などは地域、栽培時期、土質などにより適宜調整すれば良い。また土壌を使用しないで液肥を中心にして栽培するいわゆる養液栽培も利用できる。
本発明による植物の機能性成分の組成比、含量などは栽培条件に影響を受けにくく、また生育期間の広い範囲で該機能性成分含量が安定して高い。
1.試験1:非結球性植物の作出
(1)市販のイタリア在来の葉色が極めて濃緑色のケール(園芸標準色票コード4013、葉緑素測定装置(コニカミノルタセンシング(株)社製で測定した際のSPAD値が70〜72、品種名不詳、タキイ種苗提供)を100株栽培し、本葉が10枚展開期に各株中で最大の葉を一枚採取し、β−カロテン、ルテイン及びグルコラファニン含量をHPLC法で測定し、本発明で使用できるβ−カロテン含量(5mg/100g以上)、ルテイン含量(5mg/100g以上)およびグルコラファニン含量(5mg/100g以上20mg/100g未満)の株を2個体選抜、自殖し、後代系統の種子を得た(以下、CL−1、CL−2と称す)、これらの機能性成分の測定結果を表2に示す。
(2)一方、市販のアフリカ在来のスクマウイキ(Skuma Wiki)と青汁用ケール(品種名不詳、タキイ種苗提供)を交雑して得られたF1個体を自殖して得られたF2世代の個体を100株栽培し、本葉が10枚展開期に各株中で最大の葉を一枚採取し、HPLC法により本発明で使用できるグルコラファニン含量(10mg/100g以上)の株を3株選抜、自殖し、後代系統の種子を得た(以下、SL−1、SL−2、SL−3と称す)、これらの機能性成分の測定結果を表2に示す。
(4)交雑
SL−1、SL−3を採種母親、CL−1、CL−2を花粉親としてF1組合せ(SL-1 X CL-1、SL-1 X CL-2、SL-3 X CL-1、SL-3 X CL-2)を行い、F1交雑種子を得た。
(5)栽培例と分析値
(4)で得た4組合せのF1種子と既存のケール2品種(品種名:ハイクロップコラード、タキイ種苗(株)社製と、品種名:エステ、(株)サカタのタネ社製)を栽培し、葉の分析調査を行った。
8月上旬にセル成型苗育苗トレイ(128穴)に上記の種子を播種し、本葉3枚展開期まで育苗し、元肥として10a換算量で窒素20kg、リン酸18kg、カリウム20kg、および苦土石灰100kgを施した圃場に各試験区の苗を20株ずつ定植し、2ヶ月間栽培後に各株からほぼ同じ大きさの展開葉を3枚ずつ採取した。
採取した葉をHPLC法で分析した、その結果および葉色の調査結果を表3に示す。
試験1で栽培した植物について食品の評価に多く使用される官能試験で食味を調査した。官能試験の方法は既存のケール品種(品種名:ハイクロップ、タキイ種苗(株)製)を対照基準にして評価は1−5段階評価とし、「ハイクロップ」より1:悪い、2:少し悪い、3:同じ、どちらとも言えない、4:少し良い、5:良い、とした。サンプルはジューサーでジュースにして行った、なお被験者(パネラー)には機能性成分含量や苦味、辛味などの情報は事前に与えていなかった。
被験者は女性10名、男性10名で、評価後の平均値を表4に示した。
試験1で得た4組合せのF1種子と既存のケール品種(品種名:エステ、(株)サカタのタネ社製)種子を3月上旬に温室内でセル成型苗育苗トレイ(128穴)に播種し、元肥として10a換算量で窒素25kg、リン酸20kg、カリウム25kg、および苦土石灰100kgを施した圃場へ4月上旬に20株ずつ定植し、栽培した。栽培中適宜追肥を施し、ケール類の慣行栽培に準じて下葉から収穫を続けた。
5月上旬、7月上旬、11月上旬に各株からほぼ同じ大きさの展開葉を3枚ずつ採取し、試験1に準じて葉をHPLC法で分析した、その結果および葉色の調査結果を表5に示す。
(1)キャベツ品種秋蒔極早生二号と北ひかり(以上タキイ種苗株式会社製)を交雑したF1個体を自殖して得られたF2世代の200個体を市販のセル成型苗育苗トレイ(200穴)で育苗し、本葉2枚前後に展開した苗から本葉第1葉の約1/2をサンプル採取し、HPLC法で分析し、シニグリンが検出限界の生体重当たり0.1mg/100g以下で実質的に含有されないと判定できる個体を選抜し、自殖種子を採種した。採種した個体の自殖後代もシニグリンが実質的に含有されないことを確認したので、該後代の中で自家不和合性を示す個体を系統SFとした。
(2)キャベツ品種湖水と冬丸(以上タキイ種苗株式会社製)を交雑してF1個体を自殖して得られたF2世代の200個体を市販のセル成型苗育苗トレイ(200穴)で育苗し、本葉2枚前後に展開した苗から本葉第1葉の約1/2をサンプル採取し、HPLC法で分析した。分析の結果、グルコラファニンが生体重当たり10mg/100g以上含まれている個体を選抜し、自殖種子を採種した。採種した個体の自殖後代もグルコラファニンが比較的に多く含まれていることを確認したので、系統AGとした。
(3)系統CFを採種母親、系統AGを花粉親として交雑してF1交雑種子を得た(以下、SFx AGと称す)。
(4)栽培試験:
(3)で得られたF1交雑種子(SFx AG)と比較としてキャベツ品種秋蒔極早生二号と北ひかり、湖水、冬丸それぞれ20個体をキャベツの慣行栽培法に従って栽培し、結球状態で収穫し、HPLC法で分析した。その結果を表6に示す。
Claims (6)
- 水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのβ−カロテン含量が5mg/100g以上で、ルテイン含量が5mg/100g以上で、かつグルコラファニンの含量が5mg/100g以上20mg/100g未満であるアブラナ科に属する植物と、水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのグルコラファニン含量が10mg/100g以上であるアブラナ科に属する植物とを交雑することによって得られるアブラナ科植物。
- 水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのβ−カロテン含量が5mg/100g以上で、ルテイン含量が5mg/100g以上で、かつグルコラファニンの含量20mg/100g以上であることを特徴とする請求項1に記載のアブラナ科植物。
- 水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのシニグリン、グルコナピン及びプロゴイトリン含量がいずれも1mg/100g以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載のアブラナ科植物。
- 前記のアブラナ科に属する植物が、ブラシカ・オレラセア属であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のアブラナ科植物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のアブラナ科植物を育成するための方法であって、水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのβ−カロテン含量が5mg/100g以上で、ルテイン含量が5mg/100g以上で、かつグルコラファニンの含量が5mg/100g以上20mg/100g未満であるアブラナ科に属する植物の株を選抜する一方、水分含量が85%以上である茎葉生体重当たりのグルコラファニン含量が10mg/100g以上であるアブラナ科に属する植物の株を選抜し、前記2つの植物を交雑して得られた種子を栽培することを特徴とする新規なアブラナ科植物の育成方法。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載のアブラナ科植物の種子。
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