JPH02138927A - 雄性不稔トマト植物の簡易作出法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、Ｆ１トマト種子作出において重要な植物であ
る雄性不稔トマト植物を交雑、戻し交配、選抜等の処理
を行うことなく簡易に作出する方法及びその方法によっ
て得られた雄性不稔トマト植物に関する。

〔従来の技術とその課題１ 従来から雄性不稔植物は、雑種強性を有する１１種子の
作出において重要な植物である。トマトのＦ１種子作出
には手作業による除雄、受粉が行われ、人手のかかる作
業である。これまで、特定の品種に雄性不稔性のみを導
入するため、交配、選抜により雄性不稔であることを除
き元の特定品種と同一である植物を得るのに長い年月を
要した。また放射線照射等による、突然変異による雄性
不稔トマト植物作出の試みもなされたが、生した突然変
異植物からの種子生産量が少なく実用化に至らなかった
。これらの理由からトマトＦ１種子作出は人手と手間を
要し生産費が高いものとなり、我国では行われにくくそ
の作出はほとんどが人件費の安い東南アジアに移ってい
る。

また、近年本発明に近い公知の文献では、例えば、特許
出願公表昭６３−５００００１号公報等がある。これは
、対象植物がニンジンであり、細胞質雄性不稔植物を細
胞質遺伝子としその維持系統品種を雄性不稔化植物とし
ている。この組合せは、限られた品種間でのみ有効であ
り、我々の知り得る限りにおいてトマトに細胞質雄性不
稔が存在するという報告はない。

［発明が解決しようとする課題１ 本発明は、上記したような従来技術を考慮して、有望な
１１種子の親の核遺伝子に変異を与え・ることなく、短
時間に実用的かつ効率よく簡易に雄性不稔トマト植物を
作出することを目的とじた本発明は、核遺伝子と細胞質
遺伝子との不和合が雄性不稔形質の一因となることに着
目し、細胞融合によ°り外来細胞質のみをトマトに導入
し、簡易に雄性不稔形質を創生ずる雄性不稔トマトの作
出方法及びこのような作出方法によって得られる新規な
雄性不稔トマト植物に関する。

すなわち、本発明は、雄・脛不稔化したいトマト植物か
らプロ１−ブラストを単離し、細胞質因子の不活化を行
う。

別に、ナス属植物の核遺伝子をプロトプラストの単離前
もしくは後に不活化処理する。

プロトプラストの単離は、酵素を用いて処理する通常の
プロトプラストの単離法によって行う。

細胞質不活性化処理は、ヨード酢酸またはその誘導体、
例えばヨードアセトアミドを用いて行うことが望ましい
。好適には、プロトプラストを低温でこれらの水溶液に
懸濁し、暫時放置することにより行う。また、核遺伝子
の不活化処理は、γ線、Ｘ線等の放射線照射によって行
うことが望ましく核遺伝子が相手植物に持込まれること
のない線量で照射することが望ましい。

このように処理して得られる両プロトプラストは、通常
行われている方法で細胞融合させ、カルス化して、茎葉
な分化させ発根させて植物体に再生させる。

本発明では、上記したように細胞質不活性化処理を行っ
たトマト植物のプロトプラストと、核不活性化処理を行
ったナス属植物のプロトプラストとを細胞融合し、この
融合細胞を再生させることによりトマトの核遺伝子に変
異を与えることなく、核と細胞質との共存状態に変化を
生じさせ、雄性不燃トマト植物を作出することができる
。

融合処理により得られたトマト植物は次のような点て親
植物と相違が認められた。

１）や（及び花粉の形態は正常だが全く発芽し゛ないも
の ２）やくは正常な形態を示すが、多くの花粉は収縮し、
全く発芽しないもの ３）やくが収縮し、花粉のないもの ４）や（は正常な形態を示すが、花粉は酢酸カミンでご
く一部が染色される個体とかなり多くの花粉が染色され
るものとがある。いずれの場合もその極く一部が人工培
地で発芽する。

これらの植物のうち、４）の植物の有用性は現在のとこ
ろ不確定であるが、１）、２）、３）の植物との区別は
容易である。１）、２）、３）の場合、得られたトマト
植物は、やく及び花粉以外の形態、生育等が融合に用い
られたトマトの親植物と差がなく、花粉が通常のトマト
栽培条件下ではトマトの柱頭上で発芽しない点で融合に
用いられたトマト植物と相違するものである。このよう
にして雄性不稔化されたトマト植物の種子生産能力は親
植物の種子生産能力と大差なく、得られたより作出され
た雄性不燃トマトと著しく異なる点であり、トマトのＦ
１種子作出に多大な貢献をするものである。

本発明においては、ナス属植物としてソラヌム・アカウ
レ・ホークス（Ｓｏｌａｎｕｍ　ａｃａｕｌｅ　Ｈａｗ
ｋｅ＝Ｓ）を選択し、トマトの固定種石品種と融合させ
ツのマックスブランク植物育種研究所で栽培され、その
後数年マックスブランク生物学研究所で栽培された四倍
体植物である。

ソラヌム・アカウレ・ホークス（Ｓｏｌａｎｕｍとんど
ないが、２０℃〜３０°Ｃでは茎が伸長し徒長する。そ
して水種は稔性ではあるが他のトマト植物とは交配しな
い性質を有し、また塊茎な生じ型はジャガイモに類似し
ている。果実は腰高で、緑色である。

［実　施　例−１］ 雄性不稔化させるトマトとして固定種「世界一」を°選
択した。

「世界一」は株式会社サカタのタネより購入した。

「因みにトマト品種「世界一」は「最新園芸大辞典」　
（第６巻）（誠文堂新光社１９７］によると、来歴不明
であるが、昭和８年東京高等農林学校の呑口教授が「ボ
ンデローザ」の選抜種といいあるいは、同種と「ビーフ
ハート（Ｂｅｅｆｈｅａｔ）との交雑様ともいわれてい
て、この中に多（の系統がある。

軍勢は、旺盛で適地はボンデローザに似ているが、やや
収穫期が早く、果実は中の大、扁平で、果頂に凸起があ
る。果窪はやや深く、背部にかけてヒダがある。

桃色で熟期は晩〜中生、強健・農産である。」トマト種
子を無菌的に発芽させ、その幼苗よりｏｆ　Ｐｌａｎｔ
ｓ：Ｖｏｌ、ｌ、　ｆＶａｓｉｌ　ｅｄ、　　）　　ｐ
ｐ３７５．Ａｃａｄ。

Ｐｒｅ、Ｉｎｃ、　１９８４参照］にてプロトプラスト
を単離した。この単離には、Ｔ−ｓ　Ｅ　−２酵素液の
酵素をセルラーゼオノズカＲ−１１）２．０％、マセロ
ザイムＲ−１００，２％に改変して使用した。プロトプ
ラストを精製し、これを１０ミリモルのヨードアセトア
ミド溶液に懸濁し、４°Ｃには無菌的に挿木により増殖
させた。その木葉を切取り、γ線もしくはＸ線をｌ　０
０　ｋｒａｄ照射し核遺伝子を不活性化した後、上記組
成の改変ＴＳＥ−２酵素液にてプロトプラストを単離し
た。

ヨードアセトアミド処理したトマトプロトプラストとγ
線もしくはＸ線を１００　ｋｒａｄ照射したソラヌム・
アカウレ・ホークス（Ｓｏｌａｎｕｍ　ａｃａｕｌｅＨ
ａｗｋｅｓ　）プロトプラストとを等量混合しＫａ。

らの方法［”Ｐｌａｎｔａ”　、１２０．２１５−２２
７．１９７４参照〕に準じ融合処理を行っックペトリ皿
に５滴滴下し、１２分後に、ポリエチレングリコール１
５４０　２５％（Ｗ／Ｗ）、塩化カルシウム１０．５ｍ
Ｍ及び燐酸二水素カリウム０．７ｍＭの組成よりなるポ
リエチレングリコール液１２滴を滴下して２０分放置し
た。次に、グリシン−水酸化ナトリウム緩衝液（ｐＨ１
０，５）５０．０ｍＭ、塩化カルシウム５０゜０ｍＭ及
びマンニトール０．２Ｍの組成よりなる高ｐＨ高カルシ
ウム液２０滴を２０分間隔で２度加え、混合液を適量除
きながら塩化カルシウム０．７５ｍＭ及びマンニトール
０．４Ｍよりなる洗浄液を１５分間隔て２度加えた。最
後にＴＭ２　（Ｔｈｅｏｒ、Ａｐｐｌ、Ｇｅｎｅｔ、；
６９．２３５〜２４０．１９８５参照）れ、染色の状態
も「世界一」と同様であった。

を１５分間隔で２度加えた。

照］に準じて行った。すなわち、融合処理から２週間後
に液体培地から得られた小カルスを個体培地に移植し、
２４°Ｃ１５００ｌｕｘで６日間培養し、生長したカル
スを分化培地に移植し２４℃、５００　ｌｕｘで２ケ月
間培養した。再分化した茎葉はＴ　Ｍ　−５［Ｔｈｅｏ
ｒ、Ａｐｐｌ、Ｇｅｎｅｔ：６９，２３５−２４０．１
９８５参照］に移植し１ケ月＼半培養した。発根した茎
葉は無菌的に挿木により増殖させ、融合処理から約４ケ
月後に鉢出し温室で栽培した。

１００　ｋｒａｄのγ線照射されたソラヌム・アカウレ
゛ホークス（Ｓｏｌａｎｕｍ　ａｃａｕｌｅ　Ｈａｗｋ
ｅｓ　）との融合産物であるカルス−Ａより得られた２
個体の植物は、２４本の染色体を持ち形態はやく及び花
弁の形も含め出発材料の「世界一」と同様であった。さ
らに、花粉を酢酸カーミンで染色したところ第５図のよ
うに、はぼ１００％赤色に染色さ８５９−８６５．１９
６３参照］では全く発芽が認められず「世界一」の花粉
の８０％が発芽するのに比べ著しい相違が認められた。

得られた植物は、自家受粉では種子は得られず、発芽能
力のあるトマト品種及びソラヌム・ベネリー（Ｓ　ｏ　
１　ａ　ｎ　ｕ　ｍ　ト工二ハ亘）の花粉を受粉させた
時のみ種子が得られ、「世界一」の花粉を交配した時−
果当り約１９０粒の種子（７個の平均値）が得られた。

この「世界一」を交配して得られた種子を播種したとこ
ろ、第２〜４図に示すように「世界一」と形態及び生育
に差のみとめられない植物体となった。

１０ｍＭのヨードアセトアミド処理された「世界一」と
１００　ｋｒａｄのＸ線照射されたソラヌ・アカウレ°
ホークス（Ｓｏｌａｎｕｍ　ａｃａｕｌｅ　Ｈａｗｋｅ
ｓ　）との融合産物であるカルス−Ｂより得られた植物
もまた２４本の染色体を持っていた。これらの植物．４
＆は７か６４４％が酢酸カーミンで染色され、染色され
ない花粉は収縮し、人工花粉発芽培地では何れの花粉も
全く発芽がしなかった。

得られた植物は自家受粉では種子が得られなかった。し
かし全ての植物で「世界一」等稔性のあるトマト花粉を
受粉させた時種子が得られた。

［実　施　例−２］ 雄性不稔化するトマトとして「レッドチェリ」、ｒＶＦ
−３６Ｊ、「デリシャス」、「栗原」の４品種の固定種
を選択し、方法は実施例−１に準じた。

「レッドチェリー」、　ｒＶＦ−３６Ｊ、　「デリシャ
ス」の３品種は、野菜・茶業試験場盛岡支場より譲渡し
ていただいた。「レッドチェリー」はチエリートマドの
一種であり、ｒＶＦ−３６Ｊと「デリシャス」は芯止り
トマトである。「栗原」は株式会社サカタのタネより購
入した。

なおこれら各品種の特性の概要を記述すると下記の通り
である。

（イ）レッドチェリ チェリーと果実の色彩を除いて同様である。

来歴は古（、欧米でも早くから栽培されておある。

性状は、早生と晩生の中間の中生種である。植物体は軍
勢は幾分大型で広幅に直立状に生長する。茎葉は、明る
い中間色の緑色でよく繁茂する。

果実は普通７〜９個の房状を形成し、赤色の小球状で直
径２８−％ｍｍ重量９ｇである。内部は２室に分れ、こ
の小室には果肉と種子が満されている。種子は小さく、
風味はやわらかい。

本発明では、ミニトマトの代表として採用した。

（ロ）ＶＦ−３６ １９５９年、カルフォルニア大学にてＶＣ２５５にＶＲ
ＩＩを交配して作出された固定種である。早生で、萎ち
ょう病、半身萎ちょう病に耐性ており（ハート型）、果
重は１６０〜２００ｇである。

（ハ）デリシャス 本品種も古くからある固定橋であり、中には系統がある
。

早生系で、早熟栽培に適する。土質を選ばないが排水の
よい処がよく、多肥に耐える。

（ニ）栗原 本品種も古い固定品種である。

軍勢強く、大型となり、茎葉も大きい。

普通栽培から、おそだし栽培、従って、秋から施設栽培
に適している。また、加工用栽培にもよく応用範囲の広
い品種である。

性状は、多収穫品種であり大東から中東が期待出来る。

果実は大東となり多収性であるが、果皮が柔かで輸送力
に欠ける。また果心が小さい。肥料不足時には角ばった
果実となる傾向がある。また果実の腰が高い。

ように注意する必要がある。

用いた全ての品種から植物体を得、花粉の酢酸カーミン
染色及び人工花粉発芽培地での発芽テストを行い、その
結果を第１表に示した。

テストした全ての植物は花粉発芽テストの結果二側を除
き全て雄性不稔であった。

「レッドチェリー」より得られた植物（第１表、レッド
チェリーＢ−ｂ）は、「レッドチェリ」と比較して第７
〜８図に示すように花の形態及び生育に本質的な差はな
かった。また、これらの花粉を実施例１と同様に酢酸カ
ーミン染色を行ったところ、第９図に示すように同様に
染色された。

しかし、これらの花粉を人工花粉発芽培地上で発芽させ
たところ第１０図に示すように、「レッドチェリー」の
花粉は、発芽するのに対し本植物の花粉は発芽しなかっ
た。本植物は自家受粉では第　　１　　表 花粉の酢酸カーミン染色及び人工花粉発芽培地での発芽
テスト の平均値）、−果当り約８２個の種子が得られた（４個
の平均値）。

ノ・７ 注）Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれの品種に於て異なるカル
スを示す。ａ、ｂ、ｃはそれぞれのカルスに於て異なる
植物体を示す。

ハ、［発明の効果］ 本発明の方法によると、目的とするトマト植物の雄性不
稔性以外の形質に同等変化を与えることなく、目的とす
るトマト植物を短期間に効率よく雄性不稔化することが
可能である。そして雄性不稔化されたトマト植物の種子
生産能力は親植物の種子生産能力と大差なく、得られた
雄性不稔トマト植物は融合に用いたトマトの花粉を交配
することにより、形質に変化を与えることなく種子増殖
が可能となる。このことは、従来の方法により作出され
た雄性不稔トマトと著しく異なる点であり、トマトのＦ
１種子作出に多大の貢献をするものである。

【図面の簡単な説明】

図面（写真）は本願発明実施例の植物の形態を示す写真
であり、 第１図は、果実：１、の断面 左：　（雄性不稔゛世界一°°）× （得られた雄性不稔“世界一°°）の切断面中：　（得
られた雄性不稔゛世界一゛°）×（得られた雄性不稔゛
世界一°°）の切断面右：゛世界一°°× （得られた雄性不稔゛世界一°°）のｔｐＫ（−１明第
２図は、得られた雄性不稔植物と゛世界一°。 の苗 左、雄性不稔°゛世界一°°の後代植物右：°゛世界− 第３図は、得られた雄性不稔゛世界一゛°の花第４図は
、°゛世界一°°の花 第５図は、得られた雄性不稔植物と゛世界一の花粉の酢
酸カーミン顕微鏡染色像 左、得られた雄性不稔゛世界一°°の後代花粉像右：゛
世界一゛の花粉像 第６図は、得られた雄性不稔植物と゛°世界一の人工花
粉発芽培地上での花粉の状態 左、得られた雄性不稔°゛世界一°゛の花粉の発芽状態 右：　°“世界一°゛の花粉の発芽状態第７図は、得ら
れた雄性不稔゛トマト・レッド第９図は、得られた雄性
不稔植物と゛°レッドチェリー°°の花粉の醋酢カーミ
ン顕微鏡染色像左：得られた雄性不稔トマドレッドチェ
リ°゛像 右：°゛トマトレッドチェリー°°像 第１０図は、得られた雄性不稔植物と、゛°トマトレッ
ドチェリー゛の人工花粉発芽培地上での状態 左：得られた雄性不稔植物゛レッドチェリー花粉の顕微
鏡下の発芽状態 右：トマドルッドチェリー°°の花粉の顕微鏡下の発芽
状態 色 事 第 第 第 第 第 図。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）トマト植物より単離し、細胞質遺伝物質不活化処
   理されたプロトプラストとナス属植物より単離し、核遺
   伝物質不活化処理されたプロトプラストとを融合させ、
   融合細胞より雄性不稔トマトを再生させることを特徴と
   する雄性不稔トマト植物の簡易作出法。
2. （２）細胞質遺伝物質不活化手段としてヨード酢酸また
   はその誘導体を使用することを特徴とする特許請求範囲
   （１）による雄性不稔トマト植物の作出法。
3. （３）核遺伝物質不活化手段として放射線照射を行うこ
   とを特徴とする特許請求範囲（１）による雄性不稔トマ
   ト植物の作出法。
4. （４）ナス属植物としてソラヌム・アカウレ・ホークス
   （￥Ｓｏｌａｎｕｍ￥　￥ａｃａｕｌｅ￥　￥Ｈａｗｋ
   ｅｓ￥）を使用することを特徴とする特許請求範囲（１
   ）による雄性不稔トマト植物の作出法。
5. （５）トマト植物の細胞質因子の不活化処理されたプロ
   トプラストと、ソラナム・アカウレ・ホークス（￥Ｓｏ
   ｌａｎｕｍ￥　￥ａｃａｕｌｅ￥　￥Ｈａｗｋｅｓ￥）
   の核遺伝子不活化処理されたプロトプラストとを細胞融
   合させ、得られる融合細胞から再生された、実質的な形
   態及び生育において親植物のトマト植物と差違なく、花
   粉がほとんど発芽せず、雄性不稔である点で相違する雄
   性不稔トマト植物。