JP6783955B2 - ハキリバチ属のハチを用いるLactuca属植物種子の生産方法 - Google Patents
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Description
したがって、特許文献5および特許文献6を見た当業者が、ここに開示された方法によって、レタスのF1種子の商業レベルでの採種ができると考えるのは困難であった。
このため、送粉昆虫を、特定の植物に午前中の短時間だけ集中して採餌活動をさせることは困難であった。
本発明者らは今般、Lactuca属植物の種子の生産を行う際に、Lactuca属植物の採種圃場において、花粉親Lactuca属植物と種子親Lactuca属植物を用意し、花粉媒介手段としてハキリバチ属のハチを用いてLactuca属植物の交配を行うことを検討した。このとき、Lactuca属植物の閉花時にハチが飢餓状態になることを防ぐために、補助蜜源植物を併せて用意し、ハキリバチ属のハチを花粉媒介手段とするLactuca属植物の交配を行った。補助蜜源植物としては、ハキリバチ属のハチが訪花選好性を有し、かつその訪花選好性がLactuca属植物と同等かそれよりも低い植物種を用いた。その結果、補助蜜源植物を用意することによって、ハキリバチが飢餓状態となることを実際に抑制することができ、これによって、効率的にLactuca属植物の交配を行うことができ、より効率的に種子生産を行うことに成功した。
本発明においてはこれら知見に基づくものである。
花粉親Lactuca属植物と種子親Lactuca属植物に加えて、補助蜜源植物として、ハキリバチ属のハチが訪花選好性を有し、かつその訪花選好性がLactuca属植物と同等かそれよりも低い植物種を用いて、Lactuca属植物の交配を行うことを含む、Lactuca属植物の種子の生産方法。
補助蜜源植物として、ハキリバチ属のハチが訪花選好性を有し、かつその訪花選好性がLactuca属植物と同等かそれよりも低い植物種を用いることを特徴とする方法。
Lactuca属植物の花、例えばレタスの花は、午前中早い時間帯に開花し、数時間後には閉花する開花習性をもつ。このため、花粉媒介手段としてのハチが、レタス閉花後に、蜜源の不足から餓死してしまうことを防止するために、本発明では、補助蜜源植物を用いる。補助蜜源植物は、ハチの巣箱の周辺、または、花粉親および/もしくは種子親のLactuca属植物の周辺に用意し、そこで開花させ、蜜源とする。
また、ハキリバチ属のハチ(例えば、アルファルファハキリバチ)の望ましい放飼密度は、1回の放飼毎に、株あたり5頭以上が望ましいが、使用するLactuca属植物の系統の違い、栽培環境によっても左右されるため、コスト面も考慮して、適宜調整することが好ましい。
ハキリバチ属のハチ(例えば、アルファルファハキリバチ)の放飼は、前日の夕方または日の出前の早朝に実施することが好ましい。Lactuca属植物の花粉親は、結実すると開花が休止するため、花粉親が連続開花し、長期間花粉が供給できるように適宜切り戻すことが望ましい。
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本発明において、補助蜜源植物として重要な特性は、ハキリバチ属のハチが訪花選好性を有し、かつその訪花選好性がLactuca属植物と同等かそれよりも低いことである。そこで、このような特性を有する植物種の選抜、検討を行った。
そこで、レタスF1種子採種における、補助密源植物の候補となる植物種を見出すため、耐暑性が比較的高く、夏季に開花する57種の植物種を選抜し、それらの特性評価を行った。
各植物種は、適切な時期に直径15cmのプラスチック製の鉢に1〜2本植えとして、定植した。各植物の栽培は、主要な採種地の高温に耐えられる植物種を選抜するため、栽培適温よりも高い35℃設定とした。実際の7月〜8月の晴れの日の日中は、温室内の気温が40℃を越える日も度々発生し、かなりの高温条件となった。レタスの栽培は、実際の採種の方法に準じるため、抽苔するまで結球葉を取り除く作業を実施した。
具体的には、アルファルファハキリバチの訪花開始から他の植物種へ訪花するまでの時間を調査した。これを最適な補助蜜源植物種の選抜の基準とした。
選抜した57種の植物を同一の温室内で栽培し、栽培棚の上に30cm間隔で配置した。調査対象の植物種の鉢を1m離れた別の栽培棚へ移し、アルファルファハキリバチの訪花行動を調査した。アルファルファハキリバチは、ガラス温室内に約300頭を放飼し、1植物種あたり5回の訪花時間を調査し、平均訪花時間を算出した。
1: 訪花なし,
2: 1秒以上15秒未満,
3: 15秒以上30秒未満,
4: 30秒以上60秒未満,
5: 60秒以上
なお表中の「−」は、レタス開花時期にその植物種の開花がみられなかったか、あるいは栽培の途中で枯死したため開花がみられなかったことを示す。
アルファルファハキリバチが訪花選好性を有するが、その訪花選好性がレタスよりも低いと考えられる植物種は、訪花性の評点が2である、エリゲロン、フェンネル、メランポジウム、マツバボタン、トレニアの5種であった。
上記の訪花選好性の評価試験に加えて、耐暑性の評価も行った。
耐暑性の試験は、35℃設定の温室内で栽培を実施し、レタスの開花期における、各植物種の生育状況を目視で観察し、評価した。具体的には、枯死に至った植物種を評点1(枯死)、適温環境下での通常の生育と比較して生育の弱勢化がみられた植物種を評点2(耐暑性弱)、適温環境下での通常の生育と比較して、同等の生育を示した植物種を評点3(耐暑性強)とした。
したがって、耐暑性を、訪花性評価の結果を合わせて考えれば、エリゲロン、フェンネル、マツバボタンは、やや耐暑性が劣るため、メランポジウム、トレニアが補助蜜源植物としてより有望な候補であると考えられた。
開花持続性の評価試験も、上記の訪花選好性の評価試験に併せて行った。
具体的には開花持続性は、開花開始から閉花終了までの期間を、以下の5段階に分けて評価した。
1: 2週間未満,
2: 2週間以上1か月未満,
3: 1か月以上2か月未満,
4: 2か月以上3か月未満,
5: 3か月以上
レタスの花は、午前中早い時間帯に開花し数時間後には閉花する特殊な開花習性をもつため、レタスの採種圃場にアルファルファハキリバチをそのまま放飼した場合、レタスの閉花後に蜜源が失われる。アルファルファハキリバチは、気温が25℃以上の晴天であれば、活発に採餌活動を継続する性質がある。
そこで、蜜源が失われることによる影響、すなわち、アルファルファハキリバチの飢餓耐性について評価した。
静岡県掛川市にあるガラス温室に、それぞれ10号鉢(直径約30cm)で栽培した開花期のレタス8鉢を配置し、一方のガラス温室のみにメランポジウム4鉢を配置した。メランポジウムを配置しないガラス温室を試験区A、メランポジウムを配置するガラス温室を試験区Bとした。
それぞれのガラス温室に、約50頭のアルファルファハキリバチを調査前日の夕方に導入し、アルファルファハキリバチの訪花虫数を調査した。
1日目(アルファルファハキリバチを導入した翌日)の朝のアルファルファハキリバチの訪花虫数は、試験区Aで28.0頭、試験区Bで25.7頭となり、大きな違いは認められなかった。
試験区Aでは、レタスの閉花後、温室内から蜜源が失われるため、アルファルファハキリバチの大部分は、体力を消耗し、餓死あるいは訪花余力を失ったと考えられた。試験区Aでは、3日目に、2頭となり、4日目以降は、訪花が観察されず、すべてのアルファルファハキリバチが餓死に至ったと考えられた。
試験区Bでは、訪花虫数が減少傾向にあるものの、5日目でも20頭近くのアルファルファハキリバチの訪花が認められ、ガラス温室内で定着し、安定的な送粉活動が観察された。
一方で、補助蜜源植物を配置した場合には、レタス閉花後も、午後4時前後の帰巣まで、アルファルファハキリバチの補助蜜源を利用した正常な採餌活動が観察され、蜜源が失われることによる餓死を防ぐことができ、翌日からの送粉活動を継続させることができることを確認した。
レタス、メランポジウムおよびトレニアを同一のガラス温室内に配置した場合のアルファルファハキリバチの採餌活動、すなわち訪花頻度を調査した。
静岡県掛川市にあるガラス温室に、10号鉢で栽培した開花期のレタス8鉢、メランポジウム2鉢、トレニア2鉢を配置した。
アルファルファハキリバチは、約100頭を導入した。温室の設定温度は主要な採種地の温度に近い35℃とした。
異なる植物種間における訪花頻度の調査結果を表3に示し、その結果をグラフ化し、図1に示した。
採餌活動の調査は、午前8時より開始し、大部分のアルファルファハキリバチは、レタスの花に訪花した。レタスの花は、午前8時30分頃より閉じ始めた。
レタスのF1種子の採種において、メランポジウムを補助蜜源植物として使用する方法の実用性について評価するために、ガラス温室を用いて、採種試験を実施した。
レタスは、静岡県掛川市において、2016年2月10日に72穴プラグトレーに播種し、20℃設定の人工気象器(16時間日長)で育苗した。3月16日に実生苗を3号鉢(直径9cm)に移植し、無加温のガラス温室で育苗を継続した。4月11日に10号鉢に定植し、30℃設定のガラス温室で栽培した。また、補助蜜源植物として使用するメランポジウム、アルファルファは、レタスと同時期に同一環境、同一方法にて、播種、移植、定植し、栽培した。
ただし、アルファルファは、結実すると結実にエネルギーが奪われ、開花を一時休止するため、レタスの開花が予想される2週間前に切り戻し、レタスの開花時期と合わせる必要があった。
雄性可稔系統のレタスは、結実すると開花が休止するため、花粉親は、6月27日に半量を切り戻し、その後7月11日、7月25日に2週間間隔で半量ずつを切り戻し、花粉親が連続開花するように工夫した。
第1花の開花から2か月後の8月25日に、種子親1株毎に種子の収穫を行った。収穫した種子は、精選し、種子親1株毎に種子重量を電子天秤により計量した。
アルファルファを補助蜜源植物として使用した場合、アルファルファハキリバチは、アルファルファへの訪花選好性がレタスに比較して非常に高く、レタスが開花してもアルファルファへの訪花頻度が高いため、レタスの花粉の花粉親から種子親への送粉量が少なかったと考えられた。それに対して、メランポジウムを補助蜜源植物として使用した場合には、アルファルファハキリバチは、メランポジウムへの訪花選好性がレタスに比較して低いため、レタスの開花中は、アルファルファハキリバチのレタスへの訪花頻度は高く、レタスの花粉の花粉親から種子親への送粉量が多かったと考えられた。アルファルファハキリバチは、レタスの花が閉じた後には、メランポジウムを訪花し通常の採餌活動に移行していたため、補助蜜源植物として有効に機能していると考えられた。
レタスのF1種子の採種において、トレニアを補助蜜源植物として使用する方法の実用性について評価するために、ガラス温室を用いて、別途採種試験を実施した。
レタスは、静岡県掛川市において、2017年4月16日に72穴プラグトレーに播種し、20℃設定の無加温のガラス温室で育苗した。
Claims (16)
- 花粉媒介手段としてハキリバチ属のハチを用い、かつ
花粉親Lactuca属植物と種子親Lactuca属植物に加えて、補助蜜源植物として、ハキリバチ属のハチが訪花選好性を有し、かつその訪花選好性がLactuca属植物と同等かそれよりも低い植物種を用いて、Lactuca属植物の交配を行うことを含む、Lactuca属植物の種子の生産方法。 - Lactuca属植物の種子が、Lactuca属植物の雑種第一代種子(F1種子)である、請求項1に記載の方法。
- Lactuca属植物が、レタス(Lactuca sativa)である、請求項1または2に記載の方法。
- ハキリバチ属のハチが、アルファルファハキリバチである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 補助蜜源植物が、Lactuca属植物の閉花時にも開花する開花習性を有するものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 補助蜜源植物として、Anthemi属植物、Coriandrum属植物、Hyssopus属植物、Monarda属植物、Nepeta 属植物、Pentapetes属植物、Salvia属植物、Erigeron属植物、Foeniculum 属植物、Melampodium属植物、Portulaca属植物、およびTorenia属植物からなる群より選択される1属以上を使用する、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 補助蜜源植物として、ダイヤーズカモミール(Anthemis tinctoria)、コリアンダー(Coriandrum sativum)、ヒソップ(Hyssopus officinalis)、タイマツバナ(Monarda didyma)、イヌハッカ(Nepeta cataria)、ゴジカ(Pentapetes phoenicea)、サルビア・アズレア(Salvia azurea)、エリゲロン(Erigeron karvinskianus)、フェンネル(Foeniculum vulgare)、メランポジウム(Melampodium paludosum)、マツバボタン(Portulaca grandiflora)、およびトレニア(Torenia fournieri) からなる群より選択される1種以上を使用する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 補助蜜源植物として、エリゲロン、フェンネル、メランポジウム、マツバボタン、およびトレニアからなる群より選択される1種以上を使用する、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- 補助蜜源植物として、メランポジウムおよびトレニアからなる群より選択される1種または2種を使用する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 補助蜜源植物として、メランポジウムを使用する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 花粉親Lactuca属植物が雄性可稔系統であり、かつ種子親Lactuca属植物が雄性不稔系統である、請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法。
- 花粉媒介手段としてハキリバチ属のハチを用いる、Lactuca属植物の交配方法であって、
補助蜜源植物として、ハキリバチ属のハチが訪花選好性を有し、かつその訪花選好性がLactuca属植物と同等かそれよりも低い植物種を用いることを特徴とする方法。 - Lactuca属植物の交配が、Lactuca属植物の雑種第一代(F1)の種子を得るためのものである、請求項12に記載の方法。
- Lactuca属植物が、レタス(Lactuca sativa)である、請求項12または13に記載の方法。
- ハキリバチ属のハチが、アルファルファハキリバチである、請求項12〜14のいずれか一項に記載の方法。
- 補助蜜源植物が、Lactuca属植物の閉花時にも開花する開花習性を有するものである、請求項12〜15のいずれか一項に記載の方法。
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