JPH04218320A

JPH04218320A - たねのないカボチャの実の製造方法

Info

Publication number: JPH04218320A
Application number: JP909591A
Authority: JP
Inventors: Enichi Oomoto; 大本　遠一
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-11-14
Filing date: 1991-01-29
Publication date: 1992-08-07
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0822194B2

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ウリ科における異染色
体植物間の交雑法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明者は、特願昭３２−２３５５９（
特公昭３６−２１４６７）「植物生育調整剤」において
リボ核酸、コルヒチン、澱粉酵素（アミラーゼ）混合液
（以下Ｂ液と称す）で、イネなどの種子、幼苗を浸漬、
散布処理すると、試験区の幼苗全体のデオキシリボ核酸
、リボ核酸が一率的１５％対照区より増加し、増収効果
をもたらしたことを以下表１に示すように開示している
。（公告公報第３頁左欄第３表）。

【０００３】

【表１】

【０００４】表１において、リボ核酸のみ添加している
のにデオキシリボ核酸が増量しているのは逆転写酵素が
、また、リボ核酸が増量しているのは、何等かの機作で
、転写酵素が作動しての結果と考えられる。

【０００５】また、本発明者は、特開昭６１−２２７７
１８「交雑不親和又は交雑不能植物の交配を可能にし、
新植物を作出するため、コルヒチン改良液によって処理
する方法」で、リボ核酸、コルヒチン、蛋白酵素をそれ
ぞれ１ｐｐｍ前後含む混合液（以下Ａ液と称す）による
ハクサイキャベツのアブラナ科での交雑、Ｂ液によるウ
リ科での交雑の２とおりについて述べている。

【０００６】すなわち、Ａ液によるハクサイキャベツの
アブラナ科での交雑については、公開公報第５頁左下欄
に下記の表を開示している。

【０００７】

【表２】

【０００８】なお、この実験は、日本医大・福田重夫教
授（理博）（Ｓ・Ｆｕｋｕｄａ）の生化学教室で測定さ
れ、１９８６年（昭和６１年）園芸学会（筑波大）で本
発明者が講演したものである。

【０００９】また、Ｂ液によるウリ科の交雑については
、たから越瓜２Ｘ＝１４とパッピーメロン２Ｘ＝２４：
たから越瓜２Ｘ＝１４とハネデューメロン２Ｘ＝２４：
ホーコー南瓜２Ｘ＝２０とジンムスイカ２Ｘ＝２２など
での形質転移現象を述べている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の時点においては本件特許出願において開示するような
染色体が整然と複倍数体となるまでは観察がおよばなか
った。

【００１１】すなわち、本発明者はＡ液で材料、品種を
かえて実験を続けた結果、ウリ科のカボチャ（Ｘ＝１０
）、マクワウリ（Ｘ＝１４）、キュウリ（Ｘ＝７）、ス
イカ（Ｘ＝１１）など、染色体数の異なる品種間で、こ
れらを交雑するにメス植物の柱頭に、メス植物およびオ
ス植物双方の花粉を混合授粉し、リボ核酸、コルヒチン
、蛋白酵素の３成分を含む混合液であるＡ液（それぞれ
濃度１ｐｐｍ前後）を滴下処理することにより、メスの
カボチャ×オスのスイカで複８倍体２Ｘ＝１６８（１０
×８＋１１×８）、メスのマクワウリ×オスのスイカで
複４倍体２Ｘ＝１００（１４×４＋１１×４）、メスの
キュウリ×オスのスイカで複２倍体２Ｘ＝３６（７×２
＋１１×２）などの複倍数体の出現を確認し、本発明を
完成させるに至ったのである。

【００１２】なお、上記した表でもハクサイキャベツの
Ａ液処理でデオキシリボ核酸、リボ核酸が胚培養ハクラ
ンと略同一となっている。これは花粉交雑の行われた証
明であり、交雑し得たと考えられる。この場合、染色体
が２Ｘ＝３０となり、後代Ｆ７（１９９０）でも同様に
２Ｘ＝３０が検鏡されている（図１）。なお、上記公開
公報中、ハクサイキャベツ交雑Ｆ１区を２Ｘ＝３８とし
たのは２Ｘ＝３０の誤りである。本発明者は１９８７年
園芸学会（東京農業大）第３報の研究発表で、ハクサイ
キャベツは２Ｘ＝３０であり、胚培養ハクラン（西貞夫
博士１９６９年創作）は２Ｘ＝３８としている。

【００１３】この不整異染色体発生の究明は将来にゆだ
ねるとして、今回はそのアブラナ科を除き、ウリ科の複
倍数体に特許請求の範囲を限定し、この件出願したもの
である。

【００１４】

【課題を解決するための手段】したがって本発明は、ウ
リ科の異染色体植物間で、メス植物のメ花の柱頭に、前
記メス植物およびオス植物双方のオ花の花粉を混合授粉
し、これにリボ核酸、コルヒチン、蛋白酵素の３成分を
含んでなる混合液を滴下処理し、複倍数体植物を作るこ
とを特徴とするウリ科における異染色体植物間の交雑法
である。

【００１５】

【作用】上記したように、本発明によって複倍数体なる
新植物が出現したのは、性細胞融合と考えられる授精が
行われ、後述する実施例（ｉ）（ｉｉ）（ｉｉｉ）（ｉ
ｖ）のとおり交雑が果たされたためと考えられる。

【００１６】これは、自家採種々子でひきつづき栽培し
た結果、Ｆ１〜Ｆ４まで、形質、染色体（図４、５、８
）が遺伝したことによって証明されている。

【００１７】また、実施例（ｉｉ）のとおり、複８倍体
のカボチャスイカ柱頭に２倍体カボチャ花粉を授粉し、
Ａ液を滴下したところ５倍性不稔のいわゆる“タネナシ
カボチャ”を生じた。これは、とりもなおさず複８倍体
創作の立証ともなる。

【００１８】化学の未来について、ソ聯化学界の第１人
者セミョーノフ氏（ノーベル賞受賞者）は２１世紀まで
には、特殊な少量の化学製品で遺伝を人為的に行うこと
ができる・・・との予言をしておられる。本発明者は、
それを目途して約３０年間努力してきた。

【００１９】その結果、Ｂ液で多くの作物を増収したう
え、Ａ液処理によって、同科異染色体植物間の交雑をす
るという分子生物学上の革命といえる本願に到達しえた
。Ａ，Ｂ両液はともにリボ核酸、コルヒチンを含有して
いる点で共通している。

【００２０】増収目標でのＢ液による実験を詳記すれば
、日本では、石原産業（株）による依託テストで、京都
農試でＢ液の別称Ｉ−Ｏ−１（石原−大本−１号の意）
で実験を行い、みの早生大根晩播試験で、５１．６％、
春播ほうれん草（キングオブデンマーク）で３６．５％
、ぶどう（マスカットオブアレキサンドリア）の着粒数
で４０．６％の増収となった。この結果は、昭和３７年
（１９６２年）に農試より発表された。

【００２１】台湾では、Ｂ液は金玉素なる別称で、新竹
区農業改良普及場でテストされ、“民国６３，６４年（
１９７４，１９７５）“金玉素対水稲の増収効果試験報
告”として、１９７６年６月１９日（民国６５年）農林
庁農産字０４００３号文書を以て、８．９％の増収と告
知された。

【００２２】また、桃園農会では：１９７５〜１９７６
年野菜のみにテストされ、シュンギクで２４％、エンツ
ァイで２８．６％、カラシナで３６．２％、サントウハ
クサイで２０．３％、ハクサイで３３．３％の増収であ
ったとの報告をうけた。以上はＢ液で温帯（日本）亜熱
帯（台湾）の差、品種の差、土質の差、施肥量の差・・
・など問題にならず、野菜で同様の増収のあったことを
示す。

【００２３】これら、台湾での報告は、遺伝１９７９年
７月号（３３巻７号）に、私のメモ＝核酸処理による台
湾水稲などの増収効果＝として、本発明者名で載せられ
ている。

【００２４】上述の日本、台湾での作物増収データを、
山梨大、中沢敬止教授（Ｋ．Ｎａｋａｚａｗａ）から紹
介されたオクラホマ大．バーレン教授（Ｍ．Ｖｅｒｈａ
ｌｅｎ）は、１９７７年８月５日、中沢教授宛に「大本
氏の発明は画期的なものであり、農業の革命である」と
激賞された。また、ヴィスコンシン大、ホースベルグ教
授（Ａ．Ｆｏｒｓｂｅｒｇ）研究室のサンド先生（Ｌ．
Ｓｈａｎｄｓ）、テネシー大、ジョセファソン教授（Ｄ
ｒ．Ｊｏｓｅｐｈｓｏｎ）研究室のトー先生（Ｗ．Ｔｏ
ｈ）からも同様の賛辞を寄せられた。

【００２５】これらは、第三者である米国化学者の本発
明者への妥当な批評としてうけとめてよいと思う。

【００２６】本発明者は、次にリボ核酸、コルヒチンの
特に蛋白合成能を期待して、蛋白酵素ペプシンをＢ液の
アミラーゼに替えて添加したＡ液が、いわゆる「マキ」
と称するコンキオリン（真珠被膜を構成する蛋白質）の
増嵩をきたすことを見出し、これが特開昭５７−１２５
６２５（特公昭５９−３２０８７）となったわけである
。

【００２７】ここに、リボ核酸、コルヒチン、蛋白酵素
を改めて解明すると、現時点では次の（Ａ）、（Ｂ）、
（Ｃ）となる。

【００２８】（Ａ）リボ核酸は、１９８９年ノーベル化
学賞のコロラド大トマス・チェック：エール大シドニー
アルトマン両教授によって、菌、単細胞虫を実験材料と
して行われたのであるが、その業績の１つはリボ核酸の
酵素（Ｅｎｚｙｍｅ）的作用である。本発明との関連に
ついて述べれば、核内において、リボ核酸、コルヒチン
に添加したペプシンの相乗作用が蛋白合成を倍加し、そ
の影響により染色体も倍加させ、複倍数体現象を高等植
物にもたらし、上述の生化学的反応である転写酵素、逆
転酵素の作動現象をおこし、リボ核酸、デオキシリボ核
酸の増減をきたし本発明を惹起させることができたもの
と推理するものである。花粉細胞、花粉管細胞の融合に
よる花柱内阻害物質の排除も、リボ核酸、コルヒチン、
ペプシンの協助作用が生んだものと推定される。

【００２９】これは遺伝学上重要な意義をもつと同時に
本発明者がリボ核酸を含むＢ液で増収実績を示しつつ、
多年疑問としてきたことがこのノーベル賞受賞両博士の
実験で曙光をみることができ、Ａ液でウリ科異染色体植
物間の交雑を可能とした所以と考える。また、弊特許出
願、特公昭３６−２１４６７（植物）、特公昭３７−１
７５３１（植物）、特公昭３８−５２９１（動物）、特
公昭５９−３２０８７（動物）と高等動植物双方に効果
があったことも、今回のノーベル賞によって普及されつ
つある地球上にあらわれた最初の有機物は蛋白でなくリ
ボ核酸であるという思想を具現化したものと考えるのは
誤りであろうか。

【００３０】（Ｂ）コルヒチンについては、エイグステ
ィ、ダスチン（Ｅｉｇｓｔｉ、Ｄｕｓｔｉｎ）共著の原
書があり、その中の複倍数体の項には、ウリ科には、カ
ボチャ×カボチャで複倍数体はあるが、自家、交雑不稔
とある（ｐ３１１）。同書の同質倍数体の項には、スイ
カのコルヒチン処理によって生じた４倍体（２Ｘ＝４４
）と２倍体（２Ｘ＝２２）の交配で３倍体のタネナシス
イカを創られた京都大、木原均博士の業績（ｐ３２８）
が載せられていて、実施例（ｉｉ）の参考になる。

【００３１】（Ｃ）蛋白酵素についていえば、Ａ液にペ
プシンを用いたが、本発明者は過去育種学会で１９５５
年東京大農学部でトリプシン、フィシンのイネに対する
、園芸学会では、１９５６年４月（東京教育大）、１９
５６年１０月（福島大）、１９５７年４月（農業技術研
究所）と、それぞれフィシン、トリプシン、パパインな
どのストック、新鉄砲ユリ、グラヂオラスなどに対する
など、イネ、花卉に対して各種蛋白酵素の単用またはＢ
ｏｒａｘとの相助作用によって人為変異効果を生じたこ
とを説明してきている。したがって、リボ核酸、コルヒ
チンとの相乗作用に蛋白合成能をより高めるためには、
ペプシンのみならず、フィシン、トリプシン、パパイン
のいずれを添加してもよく、また、お互いが相剋作用の
ない場合これら蛋白酵素を２種以上リボ核酸、コルヒチ
ンと混合してもよい。

【００３２】なお、染色体数については、ダーリング：
ウィリィ（Ｄａｒｌｉｎｇ：Ｗｙｌｉｅ）共著の花卉植
物の染色体帳（ＣｈｒｏｍｏｓｏｍｅＡｔｌａｓ　ｏｆ
　ｆｌｏｗｅｒｉｎｇ　ｐｌａｎｔｓ）と、誠文堂新光
社の最新園芸大辞典に拠った。

【００３３】しかし、１９８０年、ポマト（ポテト×ト
マト）という体細胞融合の創始者メルヒアーズ氏（Ｍｅ
ｌｃｈｅｒｓ）が「組織細胞培養を得意とする人と育種
家との間には大きなギャップがある。これをとりのぞく
努力こそ必要なのだ」と述べておられる。

【００３４】これに励まされて、この１０年間、増収目
標から育種家としての道に研究を切りかえてＡ液利用に
よる交雑実験をして、１９８７〜１９９０年の４年間、
ウリ科で実施例（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）、（ｉｖ
）のデータを得、またそれぞれの染色体図（図４、５、
８）をも示すこととなった。

【００３５】以下、実施例を用いて本発明をさらに詳し
く説明する。

【００３６】

【実施例】（ｉ）アイズワセカボチャＸ＝１０をメス植
物、コダマスイカＸ＝１１をオス植物として用い、メス
植物およびオス植物双方の花粉をカボチャ柱頭に混合授
粉し、これにＡ液を滴下して、２Ｘ＝１６８（１０×８
＋１１×８）の複８倍体（図４）のカボチャスイカを創
った。授精操作を詳しくいえば、アイズワセカボチャ２
倍体メ花が開花する兆候をみせた前夜これに円錐形紙筒
を気密にかぶせ、翌朝開花したら、紙筒をとり、まず２
倍体コダマスイカ花粉を、ついで、アイズワセカボチャ
２倍体花粉を柱頭に授粉し、すばやくＡ液を滴下して後
、直ちに受精操作の終わったカボチャのメ花に紙筒を気
密にかぶせる。そして、数日後、子房の肥大するのをみ
てはじめて紙筒を破るという順序で行う。実施例（ｉｉ
ｉ）、（ｉｖ）でも同じ操作をする。

【００３７】材料のカボチャ２Ｘ＝２０とスイカ２Ｘ＝
２２の染色体を図２、３に示す。これは、後代も自家採
種々子を播種して栽培を続け（Ｆ１〜Ｆ４）、染色体、
形質ともに遺伝したと考える。原種々子１０粒の大きさ
（長さ、巾）、重さは表３（アイズワセカボチャ（ａ）
、コダマスイカ（ｂ））に示し、表４ではカボチャスイ
カ（Ｆ１〜Ｆ４）それぞれ１果内１０粒の大きさ、重さ
を示す。

【００３８】

【表３】

【００３９】

【表４】

【００４０】次に大きな農業上の利点は、植物体全体に
スイカの形質転入のため糖度が増したことと、果汁の赤
、果色の緑のカボチャへの転入であると思う。

【００４１】

【表５】

【００４２】生育の中期において、交雑果に濃緑斑が顕
著に現れ、収穫期には対照区黄橙色に対し試験区は赤褐
色となった。花粉が対照区の倍以上に巨大化したのは特
に交雑効果を示した特徴であり、発芽率は丸型より変形
したやや長方形の種子がまさっていた。

【００４３】（ｉｉ）（ｉ）のカボチャスイカ交雑果の
柱頭に、アイズワセカボチャ２倍体花粉のみをかけて、
さらにＡ液滴下処理したところ、その処理５果のみが、
５倍体〔（２＋８）÷２〕のタネナシ果となった。

【００４４】授精操作を詳しくいえば、実施例（ｉ）と
略同じであるが、この場合は、翌朝開花せんとする複８
倍体カボチャスイカのメ花と２倍体カボチャのオ花、そ
れぞれに紙筒を前夜気密にかぶせ、翌朝メ花、オ花それ
ぞれの紙筒をはずし、カボチャのメ花の柱頭に２倍体カ
ボチャ花粉を授粉、すばやくＡ液を滴下して後、直ちに
今度は受精操作の終わったメ花のみに紙筒を気密にかぶ
せ、数日後子房の肥大するのをみて、はじめて紙筒を破
るという順序で行う。

【００４５】しかも、試験区を５株植栽し計１８果を収
穫したが、他の自然交雑に委せた１３果は、すべて稔実
果となった。

【００４６】このタネナシ現象は、上述の木原博士が３
倍体〔（２＋４）÷２〕のタネナシスイカを作られたこ
とを軌を一にした現象である。

【００４７】理論的にいえば、交雑の他の材料であるス
イカについても５倍体のタネナシスイカのできる可能性
があり、（ｉｉｉ）のマクワスイカの複４倍体について
も、同様の交雑実験でタネナシマクワ、タネナシスイカ
の創作が可能と考える。

【００４８】（ｉｉｉ）キンタロウマクワリＸ＝１４、
２Ｘ＝２８（図６）をメス植物、コダマスイカＸ＝１１
をオス植物として用い、（ｉ）と同じ処理によって、２
Ｘ＝１００（１４×４＋１１×４）複４倍体（図５）を
創った。これも（ｉ）と同様Ｆ４まで、自家採種々子で
植栽した。Ｆ１〜Ｆ４収穫各果実それぞれ１果内の種子
１０粒の大きさ、重さのデータは表７に示す。

【００４９】また、キンタロウマクワウリの対照区１果
内の１０粒の大きさ、重さは表６である。

【００５０】

【表６】

【００５１】

【表７】

【００５２】マクワスイカ複４倍体と２倍体マクワウリ
との差異は、まず果形で果実が、交雑果は丸梯形型とな
り、２倍体の丸楕円型とちがい、果色もカボチャスイカ
と同じくスイカの緑が入り、淡黄緑色となり、対照区の
黄金色とは異なり、肉質も交雑果は硬質となって、対照
区の柔質化することとの差異が認められた。

【００５３】（ｉｖ）スーヨーキュウリＸ＝７、２Ｘ＝
１４（図７）をメス植物、コダマスイカＸ＝１１をオス
植物として用い、（ｉ）と同じ処理によって、複２倍体
２Ｘ＝３６（７×２＋１１×２）（図８）を創った。

【００５４】コルヒチン処理の故に、当然、起こるべく
して起った結果ともいえるが、表８にスーヨーキュウリ
対照区１果内１０粒の大きさ、重さを示し、（ｉ）、（
ｉｉｉ）同様、キュウリスイカＦ１〜Ｆ４収穫果１果内
それぞれ１０粒の大きさ、重さを表９に示す。

【００５５】

【表８】

【００５６】

【表９】

【００５７】キュウリスイカ交雑果の最大の差異は、種
子形である。交雑区はやや杓子状となったが、原種子も
対照区種子も細長楕円形であった。果実も弯曲せず、“
まっすぐ”なものが多く、正常種子数も多く、対照区に
小型種子が半数以上混在したのとちがっていた。

【００５８】複倍数体観察の結果は、図４、５、８のと
おりであるが、その検鏡方法、使用機器について詳述す
ると次のとおりである。

【００５９】（ａ）使用機器（あ）アサヒペンタックス写真機、同アタッチメント、
同アダプター、同接写リング（い）オリンパス顕微鏡（
９００倍）（う）幻灯機ニューキャビン（光源用）（え
）カラー複写機（お）湯煎（か）アルコールランプ（ｂ
）プレパラート作成順序（あ）サムプル採集１２．００（正午）（い）前処理８
オキシキノリン３０゜Ｃ３時間以上（う）固定ＦＡＡ液
、常温で４時間以上（え）解離１Ｎ−ＨＣＬ１０ｃｃ＋
ペプシン１ｇ混和液で６０゜〜６５゜Ｃ１．５時間加温
（お）１％サクサンオルセイン液で２時間以上常温で染
色（か）４５％サクサン液で余分の色素を洗滌（き）カ
バーグラスでおしつぶす（く）スライドグラス底面を１
〜２秒アルコールランプで加熱。

【００６０】（ｃ）検鏡（あ）撮影：シャッタースピード１／８（９００Ｘ）（
い）３５ｍｍカラーフィルムを現像焼付けした１コマ中
に中期分裂像を探し、これを接写リングで拡大したもの
を「原図」とし、これをカラー複写機で４×４に拡大す
る（４，０００倍〜５，０００倍）（う）セロファン紙
をカラー拡大図にかけ、「原図」と比較しつつ模写した
。（え）日本植物工場学会のポスターセッション用のカ
ボチャスイカの染色体図８枚を得るため、３５ｍｍフィ
ルム約７００コマを要し、また別にマクワウリスイカと
キュウリスイカの計６枚の染色体図を得るため約３００
コマ計約１，０００コマを要した。

【００６１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ウリ科の
異染色体植物間で複倍数体を作ることができる。特に複
８倍体のカボチャスイカの柱頭にカボチャ２倍体花粉を
かけ、これにリボ核酸、コルヒチン、蛋白酵素の３成分
を含んでなる混合液を滴下処理することによって、タネ
ナシカボチャを作ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ハクサイキャベツ　　２Ｘ＝３０　　Ｆ７　　
の染色体を示す図である。

【図２】カボチャ　　２Ｘ＝２０　　の染色体を示す図
である。

【図３】スイカ　　２Ｘ＝２２　　の染色体を示す図で
ある。

【図４】カボチャスイカ　　２Ｘ＝１６８　　Ｆ４　　
の染色体を示す図である。

【図５】マクワスイカ　　２Ｘ＝１００　　Ｆ４　　の
染色体を示す図である。

【図６】マクワウリ　　２Ｘ＝２８　　の染色体を示す
図である。

【図７】キュウリ　　２Ｘ＝１４　　の染色体を示す図
である。

【図８】キュウリスイカ　　２Ｘ＝３６　　Ｆ４　　の
染色体を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ウリ科の異染色体植物間で、メス植物
のメ花の柱頭に、前記メス植物およびオス植物双方のオ
花の花粉を混合授粉し、これにリボ核酸、コルヒチン、
蛋白酵素の３成分を含んでなる混合液を滴下処理し、複
倍数体植物を作ることを特徴とするウリ科における異染
色体植物間の交雑法。