JP6917478B2 - ニコチアナ属f1ハイブリッドおよびその利用 - Google Patents
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Description
ニコチアナ属(genus Nicotiana)(「タバコ属」とも呼称される)の植物は、南・北アメリカ大陸、オーストラリア大陸およびアフリカ大陸にも広く分布しており、現在、70種以上が報告されている。最もよく知られているのは、たばこ製品の原料として用いられている栽培種タバコ(Nicotiana tabacum)とニコチアナ・ルスチカ(Nicotiana rustica)の2種である。
「ニコチアナ・アンブラチカ」(Nicotiana umbratica)は、西オーストラリア州北西部に分布するニコチアナ属の種である。草丈は50−60cm程度で細い茎を多数分枝して茂る一年草で、全体に腺毛が生え粘つき、強い香りが漂う。葉身は長さ8cm位の広い卵形で、葉のある枝先と腋生の枝先に総状花序状に多くの花をつける。主アルカイドはニコチン。うどんこ病、べと病(普通系)に抵抗性である(タバコ属植物図鑑、日本たばこ産業株式会社(編集)、180−183頁,1994年3月、株式会社誠文堂新光社)。ニコチアナ・アンブラチカは、このような特徴的な強い香りを有することから、たばこ製品の原料として好ましいと考えられる。しかしながら、ニコチアナ・アンブラチカをたばこ製品の原料として利用するという報告はこれまでのところ見つかっていない。
「ニコチアナ・カワカミイ」(Nicotiana kawakamii)は、1968年にボリビアで、川上嘉通らによって発見されたニコチアナ属の種である。原産地では高さ4m位の半木本性低木で、茎は粘つき、先端部は赤紫である。葉は長さ60cm程の広い楕円形。円錐花序の枝は太く、広がり、枝先に蕾と花を渦巻き状につけ、濃赤紫色の▲さく▼果が並んでつく。着葉も密である。花の数は少数であり、植物体の上部にまとまってつく。主アルカイドはノルニコチン。うどんこ病、PVYに抵抗性である(タバコ属植物図鑑、日本たばこ産業株式会社(編集)、180−183頁,1994年3月、株式会社誠文堂新光社)。US Smokeless Tobacco Co.への米国特許第7,798,153号においてたばこ製品への利用が報告されているが、ニコチアナ・カワカミイを片親に用いたF1ハイブリッドをたばこ製品に利用する報告はこれまでのところ見つかっていない。
[態様1]
ニコチアナ・アンブラチカ(Nicotiana umbratica)とニコチアナ・カワカミイ(Nicotiana kawakamii)とのF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様2]
前記部分が、葉、茎、根、種子、花、花粉、葯、胚珠、小花柄、分裂組織、子葉、胚軸、内鞘、胚、胚乳、外植片、カルス、組織培養物、芽、細胞、およびプロトプラストからなる群から選択される、態様1に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様3]
種子親がニコチアナ・アンブラチカであり、花粉親がニコチアナ・カワカミイである、態様1または2に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様4]
花粉親がニコチアナ・アンブラチカであり、種子親がニコチアナ・カワカミイである、態様1または2に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様5]
草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加している、態様1−4のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様6]
1株あたりの花数が、ニコチアナ・アンブラチカよりも少ない、態様1−5のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様7]
最大葉の葉長、葉幅、あるいは、最大葉の葉長および葉幅の双方が、ニコチアナ・アンブラチカよりも長い、態様1−6のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様8]
分枝数が、ニコチアナ・アンブラチカよりも減少している、態様1−7のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様9]
地上部の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加している、態様1−8のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様10]
乾燥葉の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加している、態様1−9のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様11]
食葉性害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイよりも向上している、態様1−10のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様12]
食葉性害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイおよびニコチアナ・アンブラチカの双方よりも向上している、態様1−11のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様13]
貯蔵たばこ害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイよりも向上している、態様1−12のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様14]
貯蔵たばこ害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイおよびニコチアナ・アンブラチカの双方よりも向上している、態様1−13のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様15]
食葉性害虫が,タバコガ(oriental tobacco budworm,Helicoverpa assulta)、ニセアメリカタバコガ(tobacco budworm,Heliothis virescens)、オオタバコガ(cotton bollworm,Helicoverpa armigera)、タバコスズメガ(tobacco hornworm,Manducasexta)、ハスモンヨトウ(Spodoptera litura)およびシロイモジヨトウ(Spodoptera exigua)からなる群から選択される、態様11または12に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
[態様16]
ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配することを含む、F1ハイブリッドを作成する方法。
[態様17]
種子親がニコチアナ・アンブラチカであり、花粉親がニコチアナ・カワカミイである、態様16に記載の方法。
[態様18]
花粉親がニコチアナ・アンブラチカであり、種子親がニコチアナ・カワカミイである、態様16に記載の方法。
[態様19]
ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)がニコチアナ・アンブラチカよりも増加しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、態様16−18のいずれか1項に記載の方法。
[態様20]
ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、1株あたりの花数がニコチアナ・アンブラチカよりも少ないF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、態様16−18のいずれか1項に記載の方法。
[態様21]
ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、最大葉の葉長、葉幅、あるいは、最大葉の葉長および葉幅の双方が、ニコチアナ・アンブラチカよりも長いF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、態様16−18のいずれか1項に記載の方法。
[態様22]
ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、分枝数が、ニコチアナ・アンブラチカよりも減少しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、態様16−18のいずれか1項に記載の方法。
[態様23]
ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、地上部の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、態様16−18のいずれか1項に記載の方法。
[態様24]
ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、乾燥葉の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、態様16−18のいずれか1項に記載の方法。
[態様25]
態様1−15のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物を含む組成物。
[態様26]
カットフィラー、粉末、シート、または溶液の形態である、態様25に記載の組成物。
[態様27]
態様1−15のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物を含む、製品。
[態様28]
態様25または態様26の組成物を含む、製品。
[態様29]
たばこ製品、香料、農薬、および医薬品からなる群から選択される、態様27または28に記載の製品。
[態様30]
態様1−15のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物の、組成物または製品を製造するための使用。
本発明は、ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとのF1ハイブリッド、またはその部分に関する。
(1)花の除去の容易性
タバコ植物から、たばこ製品の製造に使用するために有用な葉、茎を含む地上部を効率よく採取するためには、タバコ植物から花を除去することが必要である。F1ハイブリッドは、ニコチアナ・アンブラチカと比較して、花の除去が容易である。
一態様において、F1ハイブリッドは、草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加している。草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)は、好ましくは、20%以上、30%以上、40%以上、50%以上、60%以上、65%以上である。一態様において、草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)が、40%以上である。
F1ハイブリッドは、好ましくは、たばこ製品の製造に使用するために有用な葉、茎を含む地上部を、ニコチアナ・アンブラチカよりも多く収穫できる。
F1ハイブリッドは、好ましくは、害虫に対する強い耐性を有する。
一態様において、F1ハイブリッドは、貯蔵害虫に対する耐虫性が、栽培種タバコよりも向上している。
F1ハイブリッドは、好ましくは、ニコチアナ・アンブラチカと比較して、特徴的な香味(タバコとして好ましい香味)に寄与する成分の全部または一部が、減少しない。タバコとして好ましい香りに寄与する成分とは、例えば、1−イソプロピル−5−(ヒドロキシメチル)−8−メチルトリシクロ[4.4.0.02,8]デカ−4−エン、3−メチル吉草酸、4−メチルヘキサン酸等である。
本発明は、一態様において、F1ハイブリッドを作成する方法を提供する。本発明の方法は、ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配することを含む。交配は、タバコ植物を交配するための公知の方法を用いることができる。
本発明は、一態様において、上記F1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物を含む組成物、を提供する。
上記のF1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物、並びに、F1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物を含む組成物は、ニコチアナ・アンブラチカに由来する特徴的な香味を有する。よって、一態様において、これらをたばこ製品等の原料に使用することにより、ニコチアナ・アンブラチカに由来する特徴的な香味を製品に付与することが可能である。
本実施例では、ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとのF1ハイブリッドを作成した。
図1のF1ハイブリッド、ニコチアナ・アンブラチカおよびニコチアナ・カワカミイの各株の収量を図3の棒グラフに示す。「地上部の収量」は、移植後約50日において、地上3cm程度の位置で個体から切り離した地上部の乾燥前重量を意味する。なお、この場合において花部は一部の茎部とともに除去されている。ニコチアナ・アンブラチカと比較して、F1ハイブリッドの株あたりの地上部の収量は、約2倍であった。
図1の「草丈」および図2の植物体全体の写真から理解される通り、F1ハイブリッド、ニコチアナ・アンブラチカよりも草丈が長い。移植後約50日の「花数」を図4の棒グラフに示す。ニコチアナ・アンブラチカと比較して、F1ハイブリッドの株当たりの花数は約1/5と顕著に減少した。草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)を図5の棒グラフに示す。ニコチアナ・アンブラチカでは草丈の約20%よりも下から上部にかけて広く花が分布していたが、F1ハイブリッドでは草丈の60%よりも上部にしか花が局在しなかった。図1の「花数」「最下部の花の高さ」「最下部の花の高さ/草丈」、および図4、図5に示される通り、本発明のF1ハイブリッドは、ニコチアナ・アンブラチカと比較して、花の数が少なく、かつ、上部に局在しているため、花の除去が容易である。
本実施例では、本発明のニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとのF1ハイブリッドのタバコガ(Helicoverpa assulta)の食害に対する耐虫性を調べた。下記の実施例2−1〜2−4に記載の各株の若い葉をタバコガの幼虫20〜30匹とともに幅40cm×奥行40cm×高さ40cmの網カゴに入れ、1日後に残っている葉の面積を開始前と比較し、摂食の品種選択性を調査した。調査は2017年7月、JT葉たばこ研究所(栃木県小山市、日本)において、直射日光の当たらない窓付きの屋内で実施し、室温は約25℃に設定した。実施例2−1〜2−4では、比較例の種類、配置等の摂食の品種選択性への影響をなくす(最小限に留める)ために、比較例として使用する品種の数、配置を変更した。
実施例2−1では、F1ハイブリッドの他に、比較例として、ニコチアナ・アンブラチカ、ニコチアナ・カワカミイおよび栽培種タバコ(品種:たいへい)の3種類の葉を図6のように配置した。放虫前を100としたときの放虫1日後の葉の面積(%)を図7に示す。タバコガの幼虫は、各品種の葉を選択的に摂食した。すなわち、ニコチアナ・カワカミイの葉はほぼ完全に食べ尽くされたのに対してニコチアナ・アンブラチカでは70%以上が残り、F1ハイブリッドは1日後でもほぼ無傷の状態であった。栽培種タバコ(品種:たいへい)では約50%が残った。
実施例2−2では、F1ハイブリッドの他に、比較例として、ニコチアナ・アンブラチカおよび栽培種タバコ(品種:たいへい)の2種類の葉を図8のように配置した。放虫前を100としたときの放虫1日後の葉の面積(%)を図9に示す。タバコガの幼虫は、各品種の葉を選択的に摂食した。すなわち、たいへいの葉は80%程度摂食されたのに対して、ニコチアナ・アンブラチカでは摂食されたのは20%未満で80%以上が残り、F1ハイブリッドは1日後でもほぼ無傷の状態であった。
実施例2−3では、F1ハイブリッドの他に、比較例として、ニコチアナ・アンブラチカおよびニコチアナ・カワカミイの2種類の葉を図10のように配置した。放虫前を100としたときの放虫1日後の葉の面積(%)を図11に示す。タバコガの幼虫は、各品種の葉を選択的に摂食した。すなわち、ニコチアナ・カワカミイの葉はほぼ完全に食べ尽くされたのに対してニコチアナ・アンブラチカでは70%以上が残り、F1ハイブリッドは1日後でもほぼ無傷の状態であった(残った葉の面積が80%以上)。
実施例2−2では、F1ハイブリッドの他に、比較例として、ニコチアナ・アンブラチカの葉を図12のように配置した。放虫前を100としたときの放虫1日後の葉の面積(%)を図13に示す。タバコガの幼虫は、各品種の葉を選択的に摂食した。すなわち、F1ハイブリッドは1日後でもほぼ無傷の状態であった(残った葉の面積が87.2%)。ニコチアナ・アンブラチカもあまり摂食されなかったが、F1ハイブリッドよりは有意に摂食された(残った面積が76.8%で、F1ハイブリッドよりも10%以上低い。)
・植物体から切り離したばかりの葉4gを50mL容遠沈管に入れる。
・ヘキサン20mLを加えて200rpm、60分間振とう抽出を行う。
・振とう後、遠沈管の内容物を濾紙で濾過し、濾液に硫酸ナトリウムを適量加えて30分静置し脱水する。
−脱水後の液を再び濾過したのちにバイアルに封入して分析サンプルとし、GC(ガスクロマトグラフィー)を行う。
−得られたトータルイオンクロマトグラムを解析し、対象成分テルペン化合物A(RI(Retention index)1617)(1−イソプロピル−5−(ヒドロキシメチル)−8−メチルトリシクロ[4.4.0.02,8]デカ−4−エン)の量について相対比較を行う。なお、内部標準物質はn−エイコサンを使用し、その分析測定値と各々のテルペン化合物Aの分析測定値の比(内部標準物質比)を算出し、各々のテルペン化合物Aの量とした。
機器:Agilent 5977B シリーズ GC/MSDシステム(7980B GC/5977B MSD)
カラム:HP−1MS(型番19091S−733、長さ(m)30×内径(mm)0.25×膜厚(um)1.00)
昇温プログラム:40℃を1分、5℃/分で40−200℃、1℃/分で200−220℃、5℃/分で220−300℃、300℃を21分
注入口:スプリットレス、1uL、300℃
検出器:Scanモード (m/z 40〜400)
Claims (30)
- ニコチアナ・アンブラチカ(Nicotiana umbratica)とニコチアナ・カワカミイ(Nicotiana kawakamii)とのF1ハイブリッド、またはその部分。
- 前記部分が、葉、茎、根、種子、花、花粉、葯、胚珠、小花柄、分裂組織、子葉、胚軸、内鞘、胚、胚乳、外植片、カルス、組織培養物、芽、細胞、およびプロトプラストからなる群から選択される、請求項1に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 種子親がニコチアナ・アンブラチカであり、花粉親がニコチアナ・カワカミイである、請求項1または2に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 花粉親がニコチアナ・アンブラチカであり、種子親がニコチアナ・カワカミイである、請求項1または2に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加している、請求項1−4のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 1株あたりの花数が、ニコチアナ・アンブラチカよりも少ない、請求項1−5のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 最大葉の葉長、葉幅、あるいは、最大葉の葉長および葉幅の双方が、ニコチアナ・アンブラチカよりも長い、請求項1−6のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 分枝数が、ニコチアナ・アンブラチカよりも減少している、請求項1−7のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 地上部の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加している、請求項1−8のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 乾燥葉の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加している、請求項1−9のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 食葉性害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイよりも向上している、請求項1−10のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 食葉性害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイおよびニコチアナ・アンブラチカの双方よりも向上している、請求項1−11のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 貯蔵たばこ害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイよりも向上している、請求項1−12のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 貯蔵たばこ害虫に対する耐虫性が、ニコチアナ・カワカミイおよびニコチアナ・アンブラチカの双方よりも向上している、請求項1−13のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- 食葉性害虫が,タバコガ(oriental tobacco budworm,Helicoverpa assulta)、ニセアメリカタバコガ(tobacco budworm,Heliothis virescens)、オオタバコガ(cotton bollworm,Helicoverpa armigera)、タバコスズメガ(tobacco hornworm,Manducasexta)、ハスモンヨトウ(Spodoptera litura)およびシロイモジヨトウ(Spodoptera exigua)からなる群から選択される、請求項11または12に記載のF1ハイブリッド、またはその部分。
- ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配することを含む、F1ハイブリッドを作成する方法。
- 種子親がニコチアナ・アンブラチカであり、花粉親がニコチアナ・カワカミイである、請求項16に記載の方法。
- 花粉親がニコチアナ・アンブラチカであり、種子親がニコチアナ・カワカミイである、請求項16に記載の方法。
- ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、草丈に対する最下部の花の高さの割合(%)がニコチアナ・アンブラチカよりも増加しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、請求項16−18のいずれか1項に記載の方法。
- ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、1株あたりの花数がニコチアナ・アンブラチカよりも少ないF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、請求項16−18のいずれか1項に記載の方法。
- ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、最大葉の葉長、葉幅、あるいは、最大葉の葉長および葉幅の双方が、ニコチアナ・アンブラチカよりも長いF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、請求項16−18のいずれか1項に記載の方法。
- ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、分枝数が、ニコチアナ・アンブラチカよりも減少しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、請求項16−18のいずれか1項に記載の方法。
- ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、地上部の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、請求項16−18のいずれか1項に記載の方法。
- ニコチアナ・アンブラチカとニコチアナ・カワカミイとを交配後、乾燥葉の収量が、ニコチアナ・アンブラチカよりも増加しているF1ハイブリッド、を選抜する工程をさらに含む、請求項16−18のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1−15のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物を含む組成物。
- カットフィラー、粉末、シート、または溶液の形態である、請求項25に記載の組成物。
- 請求項1−15のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物を含む、製品。
- 請求項25または請求項26の組成物を含む、製品。
- たばこ製品、香料、農薬、および医薬品からなる群から選択される、請求項27または28に記載の製品。
- 請求項1−15のいずれか1項に記載のF1ハイブリッド、またはその部分、あるいは、これらの抽出物の、組成物または製品を製造するための使用。
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