WO2024090529A1 - 大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物及びその加工品の製造方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a broccoli plant that produces uniformly sized florets in high yields, and a method for producing processed floret products from the broccoli plant.
- the Brassicaceae family of plants originates from the Middle East and the Mediterranean region.
- the genus Brassica includes crops of great agricultural importance, such as Brassica oleracea L., Brassica oleracea L. var. capitata (cabbage), B. oleracea L. var. italica (broccoli), B. oleracea L. var. botrytis (cauliflower), B. oleracea L. var. gemmifera (brussels sprouts), B. oleracea L. var. gongylodes (kohlrabi), B. oleracea L. var. acephala (kale), B. oleracea L. var. alboglabra (Chinese broccoli) and other extremely important plant species.
- crops of great agricultural importance such as Brassica oleracea L., Brassica oleracea L. var. capitata (cabbage), B. oleracea L. var.
- Broccoli a member of the Brassica genus of the Brassicaceae family, is popular with consumers because, as a green and yellow vegetable, it is not only rich in vitamins B, C, and A, but also contains dietary fiber, carotene, and iron, and is recognized as being healthy. It is also popular because it can be used in a wide variety of dishes and is easy to prepare. Producers, on the other hand, favor it because it is a lightweight vegetable that places little strain on the burden of work such as shipping adjustments, because it can be grown outdoors with relatively little initial investment, and because the growing period is short, which allows for stable yields and sales prices.
- F1 first generation hybrids
- broccoli florets The characteristics required for broccoli florets include a dense dome shape with finely-spaced grains (non-flowering broccoli flower buds), a deep and uniform green color, and good firmness, and broccoli florets with these characteristics are traded on the market.
- the broccoli since the broccoli is ultimately cooked and eaten, it is sometimes more convenient to sell it in the form of florets of appropriate sizes from the start, since it is separated into florets.
- the distribution of broccoli products separated into florets is increasing, and due to their ease of use, high demand is expected in the future.
- a broccoli plant could be bred that has a large number of florets of uniform size and excellent suitability for floret processing, it would be advantageous, as it would be possible to provide broccoli florets of high commercial value.
- the florets For broccoli plants suitable for producing floret-based products, it is desirable for the florets to have a high yield, be uniform in size, and be a deep green color, as well as be easy to separate and process after harvest.
- Patent Document 1 proposes a broccoli that is suitable for separating and processing florets.
- the broccoli disclosed therein has at least 50% of the florets on the head that are not in contact with other florets on the head, and has an elongated secondary stem that supports the separated florets. This shape is said to improve the quality of the florets and make processing easier.
- Patent Document 2 also discloses a broccoli plant characterized in that the florets are contained in a plane that is substantially parallel to the ground. This shape is said to facilitate mechanical harvesting and processing.
- Non-Patent Document 2 in Vegetable Information, February 2021, p. 40 (Non-Patent Document 1), with the aim of reducing production costs, which is an issue in realizing domestic broccoli for commercial processing.
- Grand Dome is cited as a variety that can maintain its quality even when the florets are enlarged, and has a high yield-increasing effect.
- the present inventors have now discovered a new broccoli plant that has the genetic traits to produce uniformly sized florets in high yields while retaining the desirable characteristics of broccoli.
- the present invention is based on this discovery.
- the present invention therefore aims to provide a broccoli plant that enables the production of uniformly sized floret buds in high yields, a broccoli plant that produces uniformly sized floret buds in high yields, and a method for producing processed floret bud products from this broccoli plant.
- the broccoli plant according to the present invention is a broccoli plant, or a progeny thereof, that has in its nuclear genome a gene involved in floret formation, which enables the production of uniformly sized, high-yield floret buds.
- the method for producing a processed broccoli plant floret bud product according to the present invention comprises the steps of: Providing a broccoli plant according to the present invention; The method comprises the steps of: cutting secondary stem florets from the curd of the broccoli plant; and optionally packaging the cut secondary stem florets.
- the present invention provides a broccoli plant that has desirable broccoli characteristics and produces uniformly sized floret buds in high yields.
- the broccoli plant of the present invention also facilitates the processing of broccoli floret buds, making it possible to provide broccoli products that are divided into floret buds with high commercial value. Furthermore, by using the broccoli plant of the present invention as a parent line, it is possible to develop a broccoli line that produces uniform, high-yield floret buds.
- Example 1 is a photograph of broccoli line H, which produces uniformly sized florets in high yield, obtained in Example 3 of the Examples, viewed from above the top of the head. 1 is a photograph showing florets of broccoli line H, which produces florets of uniform size and high yield, obtained in Example 3 of the Examples.
- broccoli refers to the genus Brassica of the Brassicaceae family
- kai-lan refers to the genus Brassica of the Brassica oleracea L. var. alboglabra
- cauliflower refers to the genus Brassica oleracea L. var. botrytis.
- a plant obtained by crossing broccoli, kai-lan, or cauliflower may be simply referred to as a Brassica lineage.
- curd means a collection of small florets.
- curd includes not only the entire curd but also parts of it. Also, when referring to a “curd”, it may simply be called a “bud”.
- floret means a group of unflowered broccoli flower buds and the parts of the stem, such as secondary and tertiary, that branch off from the main stem, other than the main stem that supports them, which may come into contact and collectively form a curd.
- parts of the stem those that branch off from the main stem are called secondary stems, and those that further separate from the secondary stems until a single filament supports each individual flower bud are called tertiary stems, quaternary stems, etc.
- the "floret bud region” refers to a group of non-flowering broccoli flower buds and a floret bud whose supporting axis is a secondary stem, where the secondary stem may branch into tertiary stems, quaternary stems, etc.
- the "floret bud region” in the present invention refers to a "floret bud” supported by a secondary stem that branches directly off from the main stem, and refers to a "floret bud” that includes all groups of flower buds at the ends of tertiary stems, quaternary stems, etc., as long as it is supported by the secondary stem. Therefore, the "floret bud region” is sometimes referred to as a "floret bud on a secondary stem.”
- the length of the stalk supporting the floret bud region may be adjusted by cutting or shaving, and according to one embodiment of the present invention, it is preferable that the length from the top of the floret bud to the tip of the stem is adjusted to be the same as the diameter of the floret bud.
- floret buds whose diameter or shape has been adjusted by separating, cutting or shaving the flower bud group transversely, longitudinally or diagonally are not included in the definition of "floret bud region" in the present invention.
- the shape of the floret bud obtained by cultivation is evaluated for fulfillment of the numerical conditions of the "floret bud region ratio" of the present invention described below.
- the "diameter of the curd” refers to either the value calculated by dividing the sum of the short axis length and the long axis length measured when the curd is viewed from the top by two, or the width value when the curd is viewed from the side.
- the "diameter of the floret bud” refers to either the value calculated by dividing the sum of the measured short axis length and the measured long axis length of the floret bud by 2 when viewed from the apical direction, or the maximum width of the floret bud when viewed from the side. Accordingly, in the present invention, the “diameter of the floret bud portion” also refers to either the value calculated by dividing the sum of the measured short axis length and the measured long axis length of the floret bud portion by 2 when viewed from the apical direction, or the maximum width of the floret bud portion when viewed from the side. This is because, according to a preferred embodiment of the present invention, the floret buds of the broccoli plant according to the present invention, particularly the "floret bud portion", are formed in a nearly perfect circle shape at their widest point when viewed from above.
- the diameter of the curd or floret is measured at harvest.
- the size may be measured by analyzing the captured image. For example, a photograph of the top or side of a broccoli floret is taken, and a paint tool on a personal computer or tablet is used to draw a line on the captured image to distinguish the entire floret area from the background, and then the diameter of each is measured using image analysis software (such as ImageJ) from the processed image with the boundary line drawn.
- image analysis software such as ImageJ
- a floret when a floret is "in contact,” it means that the outer edge of the floret is in contact with another floret within the curd when the curd is viewed from above the top of the head.
- a "part of a plant body” includes cells or tissues of the plant body, and specific examples include fruits, seeds, flowers, pollen, anthers, leaves, stems, roots, embryos, hypocotyls, meristematic cells, callus, etc. Also included are protoplasts obtained from the cells of the plant body.
- the broccoli plants according to the invention are broccoli plants that have genes involved in floret formation in their nuclear genome, which allows for the production of uniformly sized florets in high yield.
- production of uniformly sized florets in high yield refers to the ratio (%) of the number of floret buds with a diameter of more than 2.0 cm and less than 4.0 cm to the total number of floret buds when the diameter of the cap is 14.0 cm or more and 17.0 cm or less, that is, ([number of floret buds with a diameter of more than 2.0 cm and less than 4.0 cm/total number of floret buds] x 100).
- the "ratio (%) of the number of floret bud regions with a diameter of more than 2.0 cm and not more than 4.0 cm to the total number of floret bud regions when the diameter of the curd is 14.0 cm or more and 17.0 cm or less” may be abbreviated as the "floret bud region ratio.”
- the "floret bud site ratio" is preferably 41% or more, 42% or more, 43% or more, or even 44% or more. In the most preferred embodiment, this "floret bud site ratio" is 55% or more, 60% or more, 65% or more, or even 70% or more.
- the number of floret parts having a diameter of more than 2.0 cm and not more than 4.0 cm is preferably 8 or more, more preferably 9 or more, 10 or more, or 15 or more. Furthermore, in the broccoli plant according to the present invention, the number of floret parts having a diameter of more than 2.0 cm and not more than 4.0 cm preferably exceeds 20, more preferably exceeds 22.
- the optimum time for harvesting the curd of a broccoli plant according to the present invention is when the diameter of the curd is 14.0 cm or more and 17.0 cm or less.
- the broccoli plant according to the present invention may be specified in terms of the weight of the floret parts instead of the number of florets. That is, the total weight of the floret parts exceeding 2.0 cm and not exceeding 4.0 cm is preferably 65 g or more, more preferably 90 g or more, and even more preferably 100 g or more.
- a broccoli plant according to the present invention more than 50% of the florets on the curd are in contact with other florets on the curd. In one preferred embodiment, in a broccoli plant according to the present invention, all of the florets constituting the terminal floret are in contact with each other. In another preferred embodiment, in a broccoli plant according to the present invention, all of the florets constituting the lateral florets are not in contact with each other.
- the vertical size of the curd is preferably about 20 cm from the top. Therefore, in the broccoli plant according to the present invention, the main stem of the curd can be trimmed to a length of 25 cm from the top of the curd, preferably to a length of 22 cm, and more preferably to a length of 20 cm.
- the broccoli plant according to the present invention has in its nuclear genome a gene involved in floret production that enables the "production of uniformly sized, high-yield floret buds" as described above. Therefore, the broccoli plant according to the present invention includes plants that have the gene in their nuclear genome, have uniformly sized floret buds, and express the genetic trait, as well as broccoli plants that contain such a gene but do not express it, and in which the genetic trait is expressed in progeny.
- having genes involved in the production of floret buds in the nuclear genome that enable the production of uniformly sized, high yield floret buds may be expressed as "containing a genetic trait that produces uniformly sized, high yield floret buds” or "containing a trait that produces uniformly sized, high yield floret buds.”
- the broccoli plant according to the present invention has characteristics suitable for floret bud processing, such as uniform floret bud size and high yield. Broccoli floret bud products with floret buds measuring 2 cm to 4 cm in diameter are bite-sized and easy to eat, and floret buds of this size can be used for a variety of purposes in cooking. For this reason, the broccoli plant according to the present invention, which has a large amount of floret buds in this size range, is suitable for floret bud processing.
- the present invention is advantageous in terms of appearance, and is also advantageous in that it can avoid deterioration from the cut area and the risk of bacterial growth from the cut edge. Another advantage is that it reduces losses due to the disposal of floret buds and other parts that are difficult to use as the target product.
- the "floret bud portion,” i.e., the “floret buds on the secondary stem,” are uniform in size, so by cutting the floret buds on the secondary stem, floret buds of uniform size can be obtained.
- This type of processing of the secondary stem is particularly desirable because it reduces the number of steps, which leads to shorter work times.
- the broccoli plant according to the present invention has characteristics other than the characteristic of producing uniform-sized, high-yield florets, particularly agricultural characteristics, that are the same as or very similar to those of conventional broccoli.
- agricultural characteristics include qualities such as taste, curd shape, floret shape, floret color, and the degree of anthocyanin expression, or ease of cultivation.
- the broccoli plant according to the present invention has qualities such as a dense, dome-shaped flower with fine, uniform grains, and floret buds that are a bright, deep green color similar to the curd. Packing the floret buds with uniform diameters makes it possible to provide a product with high added value.
- a broccoli plant in which anthocyanin expression is suppressed is preferred.
- the Broccoli plant according to the present invention is a broccoli plant having a "gene enabling the production of uniformly sized and high yielding florets", i.e., a "genetic trait for producing uniformly sized and high yielding florets" introduced into the broccoli plant.
- a "genetic trait for producing uniformly sized and high yielding florets” introduced into the broccoli plant.
- Introduction of such a gene or genetic trait can be carried out, for example, by introducing a "gene involved in the production of florets" possessed by a broccoli plant that produces uniformly sized and high yielding florets into the nuclear genome of broccoli.
- the gene in the nuclear genome of the broccoli plant according to the present invention may be homozygous or heterozygous.
- the broccoli plant of the present invention may be derived from an "intraspecific hybrid plant” obtained by crossing broccoli with broccoli, Chinese broccoli or cauliflower.
- the broccoli plant of the present invention is an individual plant that inherits a chromosome that includes a "gene that enables the production of uniformly sized, high-yield floret buds.”
- chromosome includes not only the entire chromosome, but also a part of it.
- the broccoli plant according to the present invention may also be an "interspecific hybrid plant", which includes not only plants resulting from crossing between different species of Brassica plants, but also somatic hybrid plants resulting from cell fusion between different species of Brassica plants, and grafted hybrid plants obtained by grafting between different species of Brassica plants.
- plants derived from an intraspecific hybrid between broccoli and a plant of the genus Brassica other than broccoli include not only the intraspecific hybrid plant in question, but also the progeny of that intraspecific hybrid plant. Even in progeny individuals that have inherited the "gene that enables the production of uniformly sized, high-yielding floret buds" derived from a Brassica plant, the “genetic trait that produces uniformly sized, high-yielding floret buds” can be expressed due to that gene.
- progeny of the broccoli plant according to the present invention includes not only offspring obtained by intraspecific crossing of the broccoli plant according to the present invention, but also individuals obtained using the broccoli plant according to the present invention as a parent line and their offspring, somatic hybrid plants obtained by cell fusion between cells of the broccoli plant according to the present invention and other plant cells and their offspring, and individuals obtained by grafting the broccoli plant as a rootstock or scion and their offspring.
- offspring includes both individuals obtained by intraspecific crossing and individuals obtained by interspecific crossing.
- individuals obtained using (a plant) as a parent line refers to individuals obtained by intraspecific crossing, interspecific crossing, cell fusion, or grafting using the plant as a parent line.
- the "gene that enables the production of uniformly sized, high-yield floret buds” can be introduced into genomic DNA by hybridization breeding using broccoli and a Brassica plant that has the trait of producing uniformly sized, high-yield floret buds as parent lines, or by gene modification methods such as genome editing.
- the "genetic trait that produces uniformly sized, high-yielding florets" of the broccoli plant of the present invention is recessively expressed and can be genetically fixed. Therefore, by performing interspecific or intraspecific hybridization using the broccoli plant of the present invention as a parent line, it is possible to develop a new line of broccoli that produces uniformly sized, high-yielding florets.
- the F1 hybrid produced by crossing the broccoli plants of the present invention as parent lines exhibits positive overdominance or incomplete dominance expression, making it possible to further express the trait of producing uniformly sized, high-yielding floret buds.
- broccoli plants according to the present invention include the above-mentioned seeds of which have been deposited under accession numbers FERM BP-22456 (SSC-BRO-22-001), FERM BP-22457 (SSC-BRO-22-002), and FERM BP-22458 (SSC-BRO-22-003).
- Broccoli plants according to the present invention include the following aspects based on the specific deposited plants:
- broccoli plants that contain "genes that enable the production of uniformly sized, high-yield florets" or “genetic traits that produce uniformly sized, high-yield florets” derived from the deposited plants are also included in the present invention.
- broccoli plants containing "genes enabling the production of uniformly sized, high-yielding florets" or “genetic traits producing uniformly sized, high-yielding florets” identified or represented by the deposited plants are also included in the present invention.
- a gene or genetic trait "identified” or “represented” by the deposited plant includes a gene with an equivalent function to a gene present in the deposited plant, even if it is not exactly the same.
- broccoli plants that contain "genes that enable the production of uniformly sized, high-yield florets" or “genetic traits that produce uniformly sized, high-yield florets” that may be found in the deposited plants are also included in the present invention.
- a gene or genetic trait that "can be found” in the deposited plant is meant to include genes with equivalent functions, even if they are not exactly the same as genes that "can be found” in the deposited plant.
- the present invention also includes hybrid plants obtained from broccoli plants identified by accession number FERM BP-22456, accession number FERM BP-22457, or accession number FERM BP-22458 that produce uniformly sized, high-yielding floret buds as parent lines, or broccoli plants that produce uniformly sized, high-yielding floret buds and are their progeny.
- the broccoli plant according to the present invention can be preferably manufactured by crossing broccoli with a plant obtained by crossing broccoli, Chinese broccoli, or cauliflower, and producing a broccoli plant with a large floret bud ratio from the progeny of the obtained seeds.
- production method can also be rephrased as “generation method,” “creation method,” “growing method,” or “production method.”
- generation method increment method
- production method growing method
- production method production method
- the broccoli used as a parent line is not particularly limited, but is preferably a variety cultivated as an agricultural crop.
- Broccoli currently on the market is mainly divided into single head and stem broccoli varieties.
- Single head broccoli varieties refer to broccoli from which one curd with a diameter of about 12.0 cm is harvested from one plant body, but it may also be one from which two or more curds of the same size are harvested. It has been reported that single head varieties can be commercially used with curds with a diameter of up to about 20.0 cm depending on the application.
- the broccoli used as a parent line in the present invention is preferably an individual from a broccoli line that is traded as single head broccoli in Japan.
- the broccoli used as the parent line in the present invention is a broccoli in which, when the curd is viewed from above the top, the outer edge of the floret is in contact with another floret within the curd.
- a preferred method for producing a broccoli plant according to the present invention includes, for example, the steps of crossing broccoli with a plant obtained by crossing broccoli, Chinese broccoli, or cauliflower, and harvesting the resulting F1 seeds, cultivating the F1 seeds, and selecting seeds based on the index that they are high-yielding and have uniform and small floret sizes, selfing or backcrossing the seeds harvested from the selected plants, and then repeating selfing to produce a broccoli plant that produces uniform-sized, high-yield floret buds, backcrossing the produced broccoli plant that produces uniform-sized, high-yield floret buds to a cytoplasmic male sterile line as a backcross parent line, and crossing the produced broccoli plants that produce uniform-sized, high-yield floret buds with each other.
- the number of times that selfing or backcrossing is repeated is not particularly limited as long as it is one or more, and may be two to three times, or may be three or more times.
- backcrossing, selfing, and cultivation can be carried out using standard methods for broccoli cultivation.
- the broccoli plant according to the present invention is provided as an F1.
- a method for producing F1 seeds of a broccoli plant according to the present invention includes a step of crossing a broccoli plant according to the present invention with a broccoli plant according to the present invention, or with a broccoli plant other than the broccoli plant according to the present invention, preferably with a broccoli plant of another line having a genetic trait for producing uniformly sized florets in high yield, and a step of harvesting F1 seeds from individuals obtained by the crossing.
- the "genetic trait for producing uniformly sized, high-yielding florets" of the broccoli plant of the present invention is a recessive expression, so by intraspecific hybridization with other broccoli lines that possess this trait, or by interspecific hybridization with a Brassica plant that produces uniformly sized, high-yielding florets, F1 seeds can be obtained that can produce curds that possess the trait for producing uniformly sized, high-yielding florets. Hybridization and seed collection can be carried out by conventional methods.
- an F1 line obtained by crossing a broccoli plant according to the present invention as a parent line expresses particularly preferred traits. Specifically, this is the combination in the Examples described below. That is, broccoli lines A, E, K, and M can be used as broccoli plants to be used as parent lines. As an F1 combination, a cross combination of line K or line CMS K with line E is preferred, while a cross combination of line A or line CMS A with line E is even more preferred. In addition, a broccoli plant that produces uniformly sized, high-yield floret buds produced by the method for producing a broccoli plant according to the present invention can also be used.
- the degree of the dominant effect of the target trait in the F1 is expressed as the potency ratio (Takeda, 1993) and can be calculated using the following formula modified by Ogata et al. (2003) to distinguish between positive and negative directions of expression.
- Potence ratio 2 ⁇ (F1-MP)/
- F1 measured value of F1 P1, P2: measured values of each of both parent lines MP (middle parent): average of both parent lines
- the potency ratio (h/d) is a quantitative measure of the degree of dominance effect of a quantitative gene, and it can be used to estimate the degree of dominance effect:
- 1 indicates complete dominance,
- 0 indicates no dominance, 0 ⁇
- breeding material The broccoli plant according to the invention can be used, for example, as a parent line, i.e., as breeding material, for the creation of broccoli plants that produce new uniformly sized, high-yielding florets.
- hybrid plants obtained using the broccoli plant according to the invention as a parent line, and their progeny can likewise be used as parent lines for the creation of broccoli plants that produce new uniformly sized, high-yielding florets.
- a method for producing a processed broccoli floret product comprising the steps of providing a broccoli plant according to the present invention, cutting secondary stem florets from a curd of the broccoli plant, and optionally packaging the cut secondary stem florets.
- the broccoli plant of the present invention has the traits of having uniformly sized florets and a high yield.
- the broccoli plant of the present invention has a "floret site ratio" of at least 40% or more, and therefore has "floret buds on the secondary stem” of uniform size and a high yield.
- a large number of floret buds of uniform size can be obtained.
- it is preferable that the length from the top of the floret bud to the tip of the stem is adjusted to be the same as the diameter of the floret bud.
- the ratio (%) of the number of floret bud parts with a diameter of more than 2.0 cm and not more than 4.0 cm to the total number of floret bud parts (floret bud part ratio) is at least 40%.
- the cut floret buds from the secondary stems are then placed in appropriate containers, bags, etc., processed into products, and refrigerated or frozen if necessary.
- uniform-sized floret buds can be obtained by cutting the floret buds from the secondary stems, which has the advantage of reducing the number of processing steps and shortening the working time.
- the broccoli floret buds obtained by the method of the present invention have a diameter of 2 cm to 4 cm, making them bite-sized and easy to eat, and floret buds of this size can be used for a variety of purposes in cooking.
- the method of the present invention can provide broccoli processed products with high commercial value.
- Example 1 Creation of broccoli line A Two broccoli lines with many side branches, a mildew-resistant broccoli line, a Chinese broccoli line, and a cauliflower line (all owned by Sakata Seed Co., Ltd.) were prepared, and from the progeny of these hybrids, Brassica line B, which has long flower stalks and relatively uniform and firm floret buds, was selected. This line was crossed with broccoli line C (owned by Sakata Seed Co., Ltd.) with dark, semi-dome-shaped floret buds, and the resulting F1 (line D) was repeatedly selected and self-fertilized based on the indicators of yield, uniform and small floret bud size, and uniform floret bud size. As a result, broccoli line A with uniform floret bud formation characteristics was created.
- Line A was backcrossed eight times with a cytoplasmic male sterile line (owned by Sakata Seed Corporation) to produce CMS A, a cytoplasmic male sterile line with the same nuclear genes as Line A.
- a cytoplasmic male sterile line owned by Sakata Seed Corporation
- Example 2 Creation of broccoli line E A broccoli line (line F, owned by Sakata Seed Corporation) with a large number of floret buds that are extremely firm was crossed with Brassica line B, which has an elongated flower stalk and relatively uniform and firm floret buds. From the resulting F1, repeated selfing was carried out to create broccoli line E, which produces uniform-sized floret buds in high yields.
- the F1 hybrid which was produced by crossing the broccoli line F as a seed parent with the Brassica line B as a pollen parent, was evaluated and it was confirmed that the floret buds were uniform in size and extremely tightly packed, after which self-pollination was carried out.
- 69 individuals of the resulting F2 generation were developed. While there were some individuals with unevenly sized floret buds or distorted overall floret bud shapes, four individuals with uniformly sized and tightly packed floret buds were selected and self-pollinated.
- Example 3 Creation of broccoli lines G and H Bud crossing was carried out using line A as the seed parent and the progenitor line of line E, in which the main traits were almost fixed, as the pollen parent, to create the F1 line G.
- Line G was sown in the following summer to check the phenotypic traits, and it was confirmed that the floret buds were uniform, that the total number of floret buds was superior to that of the conventional F1, and that the expression of anthocyanin in the floret buds was suppressed.
- the following year, a trial production of line G was carried out using line E, which was a further generation, as the pollen parent, and it was confirmed that it expressed the same traits as the previous year.
- Line H was produced by crossbreeding CMS A as the seed parent and Line E as the pollen parent. In a trial sowed in the summer of the same year, it was confirmed that Line H had uniform floret buds, an excellent total number of floret buds, and suppressed anthocyanin expression in the flower buds.
- Example 4 Creation of Broccoli Line K
- a line with a large number of floret buds was crossed with a line with an elongated flower stalk and a relatively uniform size of floret buds to develop a broccoli line I with uniform floret bud formation.
- this line I lacked tightness of floret buds compared to marketed varieties, and had insufficient yield.
- line I was crossed with F1 line D used in developing line A, and a three-way cross was performed.
- broccoli line K is a broccoli line that produces uniform-sized and high-yield floret buds, but has improved floret bud yield. It was also confirmed that line K also suppressed the expression of anthocyanin in the floret buds.
- the K line was backcrossed seven times with a cytoplasmic male sterile line owned by Sakata Seed Corporation to produce CMS K, a cytoplasmic male sterile line with the same nuclear genes as the K line.
- Example 5 Creation of line L A cross was performed using line CMS K as a seed parent and line E as a pollen parent to create line L. It was confirmed that line L also had uniform floret bud size, was superior in total floret bud number compared to conventional F1 varieties, and had suppressed anthocyanin expression in the floret buds.
- Example 6 Creation of Line M A progeny line was developed by crossbreeding a broccoli plant with large low-temperature thickening properties in which anthocyanin expression is suppressed (held by Sakata Seed Co., Ltd.) with a very small, extremely dome-shaped broccoli plant (held by Sakata Seed Co., Ltd.), and crossbreeding this with a broccoli line with slightly flat and elastic flower heads (held by Sakata Seed Co., Ltd.), and selecting and cultivating the line based on the indicators that the flower heads are small, dark green despite suppressed anthocyanin expression, have the ability to thicken, and have many small flower buds.
- the resulting broccoli line was designated Line M.
- “Monflor” is an F1 sold by Syngenta, has Separated Small Florets, and is a variety that is said to be suitable for processing demand; it is a Pinto target variety (see Patent Information and Transparency Online) in the aforementioned Patent Document 2.
- “Skytree” is an F1 sold by Bayer, has the Easy Floret concept, and is sold with an awareness of small floret quality.
- “Ohayo” is one of the mainstream F1 varieties representing Japan, sold by Sakata Seed Corporation, and is a representative early-maturing variety.
- “Grand Dome” is one of the mainstream F1 varieties representing Japan, sold by Sakata Seed Corporation, and is a representative mid-late-maturing variety; it is also mentioned in the aforementioned Non-Patent Documents 1 and 2.
- broccoli lines O and N are representative of conventional early-maturing broccoli lines with slightly flattened flower buds and good quality flower buds, and of conventional mid-late-maturing broccoli lines with dome-shaped flower buds and high head yields, respectively.
- the cultivation was carried out at the Sakata Seed Kakegawa Research Center, with sowing on August 10th and planting on September 7th, a typical autumn crop in which the flower buds form when temperatures are dropping.
- the floret buds were measured at the optimum harvest time. After harvesting in the field, the flower buds were directly measured using an electronic scale and a tape measure. The floret buds were also separated and directly measured using an electronic scale and a tape measure.
- the contact rate (%) of the floret buds was calculated from the number of floret buds that were in contact with each other (contact floret buds) and the number of floret buds that were not in contact (non-contact floret buds). The results are shown in Table 1. Under these cultivation conditions, it was confirmed that the floret buds on the terminal floret buds tended to be contact floret buds, and the floret buds on the lateral floret buds tended to be non-contact floret buds.
- 2-4 cm floret bud portion means "floret bud portion having a diameter of more than 2.0 cm and not exceeding 4.0 cm.”
- the total weight of floret buds with a diameter of more than 2.0 cm and less than 4.0 cm was 75.8 g or more for Lines E, H, L, and M, which was greater than the commercially available varieties Monflor, Skytree, Ohayo, and Grand Dome, all of which were less than 62.8 g.
- the floret bud ratio and total weight of floret buds for Lines O and N were less than the commercially available varieties.
- 2-4 cm floret bud portion means "floret bud portion having a diameter of more than 2.0 cm and not exceeding 4.0 cm.”
- Both Lines H and L had a "floret bud portion ratio" of 55.6% or more.
- the commercially available varieties Skytree, Ohayo, and Grand Dome all had a "floret bud portion ratio" of less than 37.3%.
- the total weight of floret bud portions with a diameter of more than 2.0 cm and less than 4.0 cm was less than 55.6 g for Skytree, Ohayo, and Grand Dome, while Lines H and L were all 84.0 g or more, which was clearly larger. This confirmed that the broccoli plant according to the present invention is capable of producing uniformly sized floret buds in high yields, regardless of the cultivation season.
- 2-4 cm floret bud portion means "floret bud portion having a diameter of more than 2.0 cm and not exceeding 4.0 cm.”
- the potency ratio of line H in the autumn crop was 2.4 for floret buds over 2.0 cm and under 4.0 cm in size/total floret buds (number of pieces), and 2.0 for the total weight of floret buds with diameters over 2.0 cm and under 4.0 cm.
- the degree of dominance effect for all traits in line H was estimated to be positive overdominance.
- the values for line L were 2.9 for floret buds over 2.0 cm and under 4.0 cm in size/total floret buds (number of pieces), and 0.7 for the total weight of floret buds with diameters over 2.0 cm and under 4.0 cm.
- line L the degree of dominance effect was positive overdominance in florets over 2.0 cm and under 4.0 cm/total florets (number), and positive incomplete dominance in the total weight of florets with a diameter of over 2.0 cm and under 4.0 cm.
- Line H or line L which is an F1 cross between the broccoli plant of the present invention and parent line, showed a more pronounced effect in the trait of producing uniformly sized, high-yielding florets, showing positive overdominance or incomplete dominance.
Abstract
小花蕾に分けたブロッコリー加工品に適した、大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にするブロッコリー植物が開示されている。大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする、小花蕾生成に関与する遺伝子を核ゲノム内に有するブロッコリー植物は、小花蕾加工処理を容易にし、商品価値の高い小花蕾に分けたブロッコリー商品の提供を可能にする。
Description
本発明は、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物、及び前記ブロッコリー植物から小花蕾加工品を製造する方法に関する。
アブラナ科（Brassicaceae）植物は、中近東や地中海沿岸を起源とする植物種であり、ブラシカ（Brassica）属植物には農業上極めて重要な作物が含まれる。なかでもブラシカ・オレラセア（Brassica oleracea L．）は、Brassica． oleracea L． var． capitata（キャベツ）、B． oleracea L． var． italica（ブロッコリー）、B． oleracea L． var． botrytis（カリフラワー）、B． oleracea L． var． gemmifera（メキャベツ）、B． oleracea L． var． gongylodes（コールラビ）、B． oleracea L． var． acephala（ハボタン、ケール）、B． oleracea L． var． alboglabra（カイラン）等を含む極めて重要な植物種である。
アブラナ科ブラシカ属植物であるブロッコリーは、消費者には、緑黄色野菜としてビタミンＢやビタミンＣ、及びビタミンＡが豊富に含まれるだけでなく、食物繊維やカロテン、鉄分も含むなど、健康に良いと認識されていることや、料理のレパートリーの幅が広く、手軽に調理できる点等が支持されている。一方、生産者には、軽量野菜で出荷調整作業などの負担が少ないこと、露地栽培で初期投資が比較的少なく取り組みやすいこと、生育期間が短く安定した収量と販売価格が望めること等が支持されている。
植物品種には、一般的に、固定種と雑種第一代（以下、「Ｆ１」と記す）品種があり、多くの作物においてはＦ１品種が普及している。食用とされているブロッコリーにおいても、１９６０年代までは固定種が中心であったが、１９７０年代から１９８０年代に急速にＦ１化が進み、現在ではそのほとんどがＦ１品種である。
ブロッコリー花蕾に求められる特徴としては、こんもりとしたドーム形状で粒（非開花のブロッコリー花芽）が細かく揃っていること、緑色が濃くかつ均一であること、締まりが良いことなどが挙げられ、市場ではそれらの特徴を有したブロッコリー花蕾が取引されている。一方、最終的にブロッコリーを調理し、食用とする際には小花蕾に分離されることから、最初から適当な大きさの小花蕾の形態とされて販売されていた方が便利な場合がある。実際、小花蕾に分けたブロッコリー商品の流通が増加しており、その使い勝手の良さから、今後も高い需要が期待される。このような背景から、小花蕾の大きさが揃い、かつその数が多い、小花蕾加工適性に優れたブロッコリー植物が育種できれば、商品価値の高いブロッコリー小花蕾が提供できるため、有利である。
小花蕾に分けたブロッコリー商品に適したブロッコリー植物は、小花蕾の収量が高いこと、小花蕾の大きさが均一であること、小花蕾が濃緑色であること等に加えて、収穫後の花蕾の分離加工が容易であることが望まれる。
花蕾の分離加工に望ましいブロッコリーの提案が、ＷＯ２００７／０６２００９（特許文献１）になされている。ここに開示のブロッコリーは、花蕾球上の小花蕾の少なくとも５０％が花蕾球上の他の小花蕾に接触せず、また分離した小花蕾を支持する伸長した二次茎を有する。このような形状であることで、小花蕾品質の向上とともに加工処理が容易になるとされている。
また、ＷＯ２０１２／０８４７０２（特許文献２）は、花蕾が地面に実質上平行な平面内に含まれることを特徴とするブロッコリー植物を開示する。このような形状を取ることで、機械収穫及び加工処理が容易になるとされている。
高橋は、野菜情報 ２０２１年２月４０頁（非特許文献１）「加工業務用ブロッコリーに有望な大型花蕾生産について」及び「ブロッコリー花蕾の大型化によるフローレット増収技術」（非特許文献２）において、国産の加工業務用ブロッコリーを実現するために課題となっている生産コストの削減を目的として、従来の青果規格にとらわれず花蕾を大型化させることによる小花蕾の増収を提案している。また、花蕾を大型化してもその品質を保つことができ、かつ増収効果の高い品種として、グランドームが挙げられている。
また、小花蕾加工品販売企業は、小花蕾の大きさを揃えた種々の商品ラインナップすることなどによって商品の差別化を行っている（例えば：Ecofroz社HP、非特許文献３）。しかし、ここには、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する具体的なブロッコリー植物の開示はない。
上記のように、ブロッコリー小花蕾加工処理を容易にするブロッコリー植物の提案はあるものの、収穫後の花蕾の分離加工が容易な、大きさが均一でかつ高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物への希求は依然として存在していた。
高橋徳、「加工業務用ブロッコリーに有望な大型花蕾生産について」野菜情報２０２１年２月４０頁
農研機構ＨＰ「ブロッコリー花蕾の大型化によるフローレット増収技術」https://www.naro.go.jp/project/results/4th_laboratory/nivfs/2020/nivfs20_s01.html
Ecofroz社HP https://www.ecofroz.com/
本発明者は、今般、好ましいブロッコリーの形質を備えつつ、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質を含むブロッコリー植物を新たに見出した。本発明はかかる知見に基づくものである。
したがって、本発明は、大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にするブロッコリー植物、及び大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物並びにこのブロッコリー植物から小花蕾加工品を製造する方法の提供をその目的とする。
そして、本発明によるブロッコリー植物は、大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする、小花蕾生成に関与する遺伝子を核ゲノム内に有する、ブロッコリー植物、又はその後代である。
また、本発明によるブロッコリー植物の小花蕾加工品の製造方法は、
前記本発明によるブロッコリー植物を用意する工程と、
当該ブロッコリー植物の花蕾球から、二次茎の小花蕾を切り取る工程と、そして
切り取られた二次茎の小花蕾を場合によりパッケージする工程と
を含んでなることを特徴とする。
前記本発明によるブロッコリー植物を用意する工程と、
当該ブロッコリー植物の花蕾球から、二次茎の小花蕾を切り取る工程と、そして
切り取られた二次茎の小花蕾を場合によりパッケージする工程と
を含んでなることを特徴とする。
本発明によれば、好ましいブロッコリーの形質を備えつつ、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物が提供される。また、本発明によるブロッコリー植物によれば、ブロッコリー小花蕾加工処理を容易にし、商品価値の高い小花蕾に分けたブロッコリー商品を提供することが出来る。また、本発明に係るブロッコリー植物を親系統として利用することにより、均一で高収量の小花蕾生成ブロッコリー系統を育成することも可能となる。
種子の寄託
本発明に関連し、以下の寄託１ないし３がされている。
寄託１
受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５６
識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００１
寄託日：２０２２年８月１日
寄託２
受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５７
識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００２
寄託日：２０２２年８月１日
寄託３
受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５８
識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００３
寄託日：２０２２年８月１日
寄託機関（寄託１ないし３いずれも）
独立行政法人製品評価技術基盤機構特許生物寄託センター
千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８
本発明に関連し、以下の寄託１ないし３がされている。
寄託１
受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５６
識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００１
寄託日：２０２２年８月１日
寄託２
受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５７
識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００２
寄託日：２０２２年８月１日
寄託３
受託番号：ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５８
識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００３
寄託日：２０２２年８月１日
寄託機関（寄託１ないし３いずれも）
独立行政法人製品評価技術基盤機構特許生物寄託センター
千葉県木更津市かずさ鎌足２－５－８
定義
本発明及び本明細書において、「ブロッコリー」とは、アブラナ科ブラシカ属オレラセア種ブロッコリー（Brassica oleracea L． var． italica）を意味し、「カイラン」とは、同ブラシカ・オレラセア種カイラン（Brassica oleracea L． var． alboglabra）を意味し、同「カリフラワー」とは、同ブラシカ・オレラセア種カリフラワー（Brassica oleracea L． var． botrytis）を意味する。また、ブロッコリー、カイラン又はカリフラワーの交雑により得られた植物を単にBrassica系統ということがある。
本発明及び本明細書において、「ブロッコリー」とは、アブラナ科ブラシカ属オレラセア種ブロッコリー（Brassica oleracea L． var． italica）を意味し、「カイラン」とは、同ブラシカ・オレラセア種カイラン（Brassica oleracea L． var． alboglabra）を意味し、同「カリフラワー」とは、同ブラシカ・オレラセア種カリフラワー（Brassica oleracea L． var． botrytis）を意味する。また、ブロッコリー、カイラン又はカリフラワーの交雑により得られた植物を単にBrassica系統ということがある。
本発明及び本明細書において、「花蕾球」とは、小花蕾の集合を意味する。
本発明及び本明細書において、「花蕾球」には、花蕾球全体のみならず、その一部も含まれる。また「花蕾球」に言及する場合、これを単に「花蕾」ということがある。
本発明及び本明細書において、「小花蕾」とは、非開花のブロッコリー花芽の集団と、それを支持する主茎以外の、主茎から分枝した二次、三次などの茎の部分とを意味し、それらは、場合により接触して、集合的に花蕾球を構成する。ここで、茎の部分につき、主茎から分枝したものを二次茎といい、さらに二次茎から、単一の花糸が個々の花芽を支持するまで別れた茎を、三次茎、四次茎などという。
本発明及び本明細書において、「小花蕾部位」とは、非開花のブロッコリー花芽の集団とそれを支える軸の部分が二次茎である小花蕾を意味し、ここでこの二次茎には三次茎、四次茎などの枝分かれがあってよい。つまり、本発明における「小花蕾部位」は主茎から直接枝分かれした二次茎に支持される「小花蕾」を意味し、当該二次茎に支持される限り、三次茎、四次茎などの先にある花芽の集団を全て含む「小花蕾」を意味する。よって、「小花蕾部位」を「二次茎の小花蕾」ということがある。
なお、本発明において、小花蕾部位を支える軸の部分は、切断又は削ることで、その長さを調整されてよく、本発明の一つの態様によれば、小花蕾頂部から茎の先端部までの長さが小花蕾の径と同じになるように整えられるのが好ましい。他方、花芽集団を横断、縦断又は斜めに分離、切断又は削って小花蕾の径、又は小花蕾の形状を調整した小花蕾は、本発明における「小花蕾部位」の定義には含まれない。本発明にあっては、栽培して得られた小花蕾の形状において、以下に述べる本発明の「小花蕾部位比」の数値条件の充足が評価される。
本発明及び本明細書において、「花蕾球の径」とは、花蕾球を頭頂方向から見た時の短軸長として測定された値と長軸長として測定された値の和を２で除した数値として算出される値、又は、花蕾球を側面方向から見た時の幅の値のいずれかをいう。
本発明及び本明細書において、「小花蕾の径」とは、小花蕾を頭頂方向から見た時の短軸長として測定された値と長軸長として測定された値の和を２で除した数値として算出される値、又は、小花蕾を側面方向から見た時の最大幅の値のいずれかをいう。したがって、本発明にあっては、「小花蕾部位の径」も、同様に、「小花蕾部位」を頭頂方向から見た時の短軸長として測定された値と長軸長として測定された値の和を２で除した数値として算出される値、又は、「小花蕾部位」を側面方向から見た時の最大幅の値のいずれかをいう。本発明の好ましい態様によれば、本発明によるブロッコリー植物の花蕾、とりわけ「小花蕾部位」は、その最も幅の広い箇所において、上から見たときにその形状がほぼ真円に形成されるからである。
本発明及び本明細書において、「花蕾球又は小花蕾の径は収穫時」に測定される。その測定の態様として、直接メジャーにより測定することに加え、撮影画像を解析して、その大きさを測定してもよい。例えば、ブロッコリー小花蕾の頭頂方向又は側面の撮影を行い、撮影画像に対して、パーソナルコンピュータやタブレットのペイントツールを使用して、小花蕾全体領域と背景を区別する線を引き、次いで、境界線を引いた加工後の画像から、画像解析用ソフトウェア（ＩｍａｇｅＪなど）を用いて、それぞれの径を計測してもよい。また、花蕾球の径も同様な方法で計測することができる。
本発明及び本明細書において、小花蕾が「接触する」とは、花蕾球を頭頂部上方から確認した際に、小花蕾の外縁部が、花蕾球内の別の小花蕾と接触していることを意味する。
本発明及び本明細書において、「植物体の一部」とは、当該植物体の細胞又は組織を含むものであり、具体的には、果実、種子、花、花粉、葯、葉、茎、根、胚、胚軸、分裂組織細胞、カルス等が挙げられる。その他、当該植物体の細胞から得られるプロトプラストも含まれる。
本発明によるブロッコリー植物
本発明によるブロッコリー植物は、大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする、小花蕾生成に関与する遺伝子を核ゲノム内に有する、ブロッコリー植物である。
本発明によるブロッコリー植物は、大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする、小花蕾生成に関与する遺伝子を核ゲノム内に有する、ブロッコリー植物である。
ここで、「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成」とは、花蕾球の径が１４．０ｃｍ以上１７．０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数に対する、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数の比（％）、すなわち
（［２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位（個数）／総小花蕾部位（個数）］×１００）
が、少なくとも４０％の小花蕾の生成を意味する。以下の記載において、「花蕾球の径が、１４．０ｃｍ以上１７．０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数に対する、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数の比（％）」を、「小花蕾部位比」と略記することがある。
（［２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位（個数）／総小花蕾部位（個数）］×１００）
が、少なくとも４０％の小花蕾の生成を意味する。以下の記載において、「花蕾球の径が、１４．０ｃｍ以上１７．０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数に対する、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数の比（％）」を、「小花蕾部位比」と略記することがある。
本発明の一つの態様によれば、「小花蕾部位比」は好ましくは４１％以上、４２％以上、４３％以上、さらに４４％以上である。最も好ましい態様では、この「小花蕾部位比」は５５％以上、６０％以上、６５％以上、さらに７０％以上である。
また、花蕾球の径が１４．０ｃｍ以上１７．０ｃｍ以下であるときに、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数は、好ましくは８個以上であり、より好ましくは９個以上、１０個以上、１５個以上である。さらに本発明によるブロッコリー植物にあって、２．０ｃｍ超過 ４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数は好ましくは２０個を超え、より好ましくは２２個を超える。
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、花蕾球の径が１４．０ｃｍ以上１７．０ｃｍ以下であるときが、花蕾球の収穫適期である。
また、本発明によるブロッコリー植物は、小花蕾部位の個数に代えて、その重量を指標に規定されてもよい。すなわち、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位の総重量が６５ｇ以上であるものが好ましく、９０ｇ以上であるものがより好ましく、１００ｇ以上であるものがさらに好ましい。
本発明によるブロッコリー植物は、花蕾球上の５０％を超える小花蕾が花蕾球上の別の小花蕾に接触している。一つの好ましい態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、頂花蕾を構成する小花蕾部位は全て互いに接触している。また、一つの好ましい態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、側花蕾を構成する小花蕾部位は、全て互いに接触していない。
本発明によるブロッコリー植物は、花蕾球の縦方向の大きさが、好ましくは、その頭頂部から２０ｃｍ程度である。したがって、本発明によるブロッコリー植物にあっては、その花蕾球の主茎を、花蕾球頭頂部から２５ｃｍの長さに切り揃えることができ、好ましくは２２ｃｍの長さに切り揃えることができ、さらに好ましくは、２０ｃｍに切り揃えることができる。
本発明によるブロッコリー植物は、小花蕾生成に関与する遺伝子として、上記のような「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成」を可能にする遺伝子を核ゲノム内に有する。したがって、本発明によるブロッコリー植物には、前記遺伝子を核ゲノム内に有し、かつ小花蕾の大きさが均一で、かつ、その遺伝形質を発現している植物が含まれるとともに、それに加え、当該植物はそのような遺伝子を含むが、それが発現しておらず、その後代においてその遺伝形質が発現されることとなるブロッコリー植物も含まれる。
なお、本発明及び本明細書において、「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする、小花蕾生成に関与する遺伝子を核ゲノム内に有する」ことを、「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質を含む」又は「大きさが均一で高収量の小花蕾生成形質を含む」と表現することがある。
本発明によるブロッコリー植物は、小花蕾の大きさが均一で、かつその収量が多いという、小花蕾加工に適した形質を備える。ブロッコリー小花蕾商品としては小花蕾の径が２ｃｍ～４ｃｍの商品が一口サイズで食べやすく、またこのサイズの小花蕾は調理面からも多用途に利用可能である。このことから、この範囲の大きさの小花蕾の量が多い、本発明によるブロッコリー植物は、小花蕾加工に適している。
また、小花蕾を切断し又は削る等して、小花蕾の径を２ｃｍ～４ｃｍに調整あるいは形状を加工した場合に比較して、見た目の点で本発明は有利であり、さらに切断部位等からの劣化、さらには切り口からの雑菌繁殖リスクも避けることができることでも本発明は有利である。またさらに、目的商品として利用しづらい小花蕾及びその他の部分の廃棄によるロスが削減されるという利点も備える。
また、本発明によるブロッコリー植物は、「小花蕾部位」、すなわち「二次茎の小花蕾」の大きさが均一であることから、二次茎において小花蕾を切り取れば大きさが均一の小花蕾が得られる。このような二次茎における加工作業は、工程数を少なくでき、作業時間の短時間化に通ずるため、特に望ましいといえる。
本発明の好ましい態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する形質以外の形質、特に農作物としての形質として、従来のブロッコリーと同じ又は非常に近似したものを備える。農作物としての形質とは、食味、花蕾球の形状、小花蕾の形状、小花蕾の色、アントシアニンの発現程度などの品質、あるいは栽培の容易さなどが挙げられる。したがって、本発明の好ましい態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、こんもりとしたドーム型で粒が細かく揃っていること、小花蕾が花蕾球と同様な鮮やかな濃緑色をしていることなどの品質を備える。小花蕾の径を揃えてパック詰めすることで、高付加価値の商品の提供を可能にする。特に、本発明にあっては、アントシアニンの発現が抑制されたブロッコリー植物が好ましい。
本発明によるブロッコリー植物の後代
本発明によるブロッコリー植物は、「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」、すなわち「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」が、ブロッコリー植物に導入されてなる。このような遺伝子又は遺伝形質の導入は、例えば、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物が有する、「小花蕾生成に関与する遺伝子」を、ブロッコリーの核ゲノム内に導入することにより行うことができる。本発明によるブロッコリー植物の核ゲノム中の当該遺伝子は、ホモ接合であってもよく、ヘテロ接合であってもよい。
本発明によるブロッコリー植物は、「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」、すなわち「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」が、ブロッコリー植物に導入されてなる。このような遺伝子又は遺伝形質の導入は、例えば、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物が有する、「小花蕾生成に関与する遺伝子」を、ブロッコリーの核ゲノム内に導入することにより行うことができる。本発明によるブロッコリー植物の核ゲノム中の当該遺伝子は、ホモ接合であってもよく、ヘテロ接合であってもよい。
本発明の一つの態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、ブロッコリーと、ブロッコリー、カイラン又はカリフラワーとの交雑により得られた「種内雑種植物」に由来していてもよく、したがって、この態様において、本発明によるブロッコリー植物は、「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」を含む染色体が受け継がれた植物個体である。ここで、「染色体」には、染色体全体のみならず、その一部も含まれる。
また、本発明によるブロッコリー植物は、「種間雑種植物」であってもよく、Brassica属植物に属する種における異種間での交雑によって生じる植物に加えて、Brassica属植物の異種間での細胞融合による体細胞雑種植物、及びBrassica属植物の異種間での接ぎ木により得られる接ぎ木雑種植物も含まれる。
また、「ブロッコリーと、ブロッコリー以外のBrassica属植物との種内雑種植物に由来する植物」には、当該種内雑種植物に加えて、当該種内雑種植物の後代も含まれる。Brassica属植物由来の「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」が受け継がれた後代個体にあっても、当該遺伝子により、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」が発現し得る。
また、「本発明によるブロッコリー植物の後代」とは、本発明によるブロッコリー植物の種内交雑により得られる子孫に加えて、本発明によるブロッコリー植物を親系統として得られる個体とその子孫、本発明によるブロッコリー植物の細胞とその他の植物細胞との細胞融合による体細胞雑種植物とその子孫、当該ブロッコリー植物を台木又は穂木とした接ぎ木により得られた個体とその子孫が含まれる。ここで「子孫」には、種内交雑により得られる個体と種間交雑により得られる個体の両方が含まれる。また、「（植物を）親系統として得られる個体」とは、当該植物を親系統とした種内交雑、種間交雑、又は細胞融合若しくは接ぎ木により得られる個体を意味する。
本発明の一つの態様によれば、「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」のゲノムＤＮＡへの導入は、ブロッコリーと、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する形質を有するBrassica属植物を親系統として用いる交雑育種法や、ゲノム編集法等の遺伝子改変法などにより行うことができる。
本発明によるブロッコリー植物の、「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」は、劣性的な発現を示し、遺伝的固定が可能である。このため、本発明によるブロッコリー植物を親系統として種間交雑又は種内交雑することにより、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリーの新規系統の育成が可能となる。
また、本発明によるブロッコリー植物を両親系統として交雑したＦ１は、正の超優性又は不完全優性的な発現を示し、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する形質をより発現させることが可能となる。
本発明によるブロッコリー植物の具体例は、前述したその種子が寄託されている受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５６（ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００１）、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５７（ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００２）及び受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５８（ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００３）が挙げられる。そして、本発明によるブロッコリー植物には、寄託された具体的植物に基づく次のような態様が含まれる。
すなわち、寄託された植物由来の「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」又は「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」を含むブロッコリー植物も、本発明に含まれる。
ここで、本発明及び本明細書において、「含む」は「有する」と同義である。
また、寄託された植物により特定される、又は代表される「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」又は「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」を含むブロッコリー植物も、本発明に含まれる。
ここで、本発明及び本明細書において、寄託された植物により「特定される」、又は「代表される」遺伝子又は遺伝形質とは、寄託された植物に存在する遺伝子とまったく同一ではなくとも、同等の機能の遺伝子を含む意味である。
また、寄託された植物に見出され得る「大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする遺伝子」又は「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」を含むブロッコリー植物も、本発明に含まれる。
ここで、本発明及び本明細書において、寄託された植物に「見出され得る(be foundable)」遺伝子又は遺伝形質とは、寄託された植物に「見出される(be found)」遺伝子とまったく同一ではなくとも、同等の機能の遺伝子を含む意味である。
また、本発明には、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５６、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５７又は受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５８で特定される、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を親系統として得られた雑種植物、又はそれらの後代である、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物が含まれる。
本発明によるブロッコリー植物の製造方法
本発明によるブロッコリー植物の製造は、好ましくは、ブロッコリーと、ブロッコリー、カイラン又はカリフラワーの交雑により得られた植物との交雑を行い、得られた種子の後代から、「小花蕾部位比」を指標に、それが大きなブロッコリー植物を作出することにより行うことが出来る。
本発明によるブロッコリー植物の製造は、好ましくは、ブロッコリーと、ブロッコリー、カイラン又はカリフラワーの交雑により得られた植物との交雑を行い、得られた種子の後代から、「小花蕾部位比」を指標に、それが大きなブロッコリー植物を作出することにより行うことが出来る。
ここで、本発明及び本明細書において、「製造方法」は、「生成方法」、「作出方法」、「育成方法」、又は「生産方法」とも言い換えることができる。すなわち、ここでいう「製造」、「生成」、「作出」、「育成」、及び「生産」との用語は同等の意味で使用される。
本発明によるブロッコリーの製造方法において、親系統として使用するブロッコリーは、特に限定されるものではないが、農作物として栽培されている品種であることが好ましい。現在流通しているブロッコリーは、主にSingle Head型の品種と茎ブロッコリーの品種がある。Single Head型のブロッコリー品種は、１つの植物体から径１２．０ｃｍ程度までの花蕾球を１つ収穫するブロッコリーを指すが、同程度の花蕾球を２つ又は３つ以上収穫するものであってもよい。Single Head型の品種は、用途によっては、花蕾球の径が２０．０ｃｍ程度まで商品として利用可能との報告がある。本発明において親系統として使用するブロッコリーとしては、日本国内の取引において、Single Head型のブロッコリーとして取り扱われているブロッコリー系統の個体であることが好ましい。本発明において親系統として使用されるブロッコリーは、花蕾球を頭頂部上方から確認した際に、小花蕾の外縁部が、花蕾球内の別の小花蕾と接触しているブロッコリーであることがさらに好ましい。Single Head型のブロッコリー系統を用いることにより、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する形質を有する新規ブロッコリー植物が作出されやすい。
本発明によるブロッコリー植物の好ましい製造方法は、例えば、ブロッコリーと、ブロッコリー、カイラン又はカリフラワーの交雑により得られた植物との交雑を行い、得られたＦ１種子を採種する工程と、前記Ｆ１種子を栽培し、収量性があって小花蕾の大きさが均一でかつ小さいことを指標として選抜して種子を採種する工程と、前記選抜された植物から採種された種子の自殖又は戻し交雑を行った後、自殖を繰り返すことにより、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を作出する工程と、作出された、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を戻し交雑親系統として細胞質雄性不稔系統に戻し交雑する工程と、作出された、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物同士を交雑する工程とを含んでなる。自殖や戻し交雑の繰り返し回数は、１回以上であれば特に限定されるものではなく、２～３回であってもよく、３回以上であってもよい。これらの工程中、戻し交雑と自殖、及び栽培は、ブロッコリー栽培の常法により行うことができる。
本発明によるブロッコリー植物のＦ１種子の製造
本発明の一つの態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、Ｆ１として提供される。本発明によるブロッコリー植物のＦ１種子の製造方法は、本発明によるブロッコリー植物と、本発明によるブロッコリー植物と、又は本発明によるブロッコリー植物以外のブロッコリー植物であって、好ましくは、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質を有する別系統のブロッコリー植物とを交雑させる工程と、前記交雑により得られた個体からＦ１種子を採種する工程とを有する。
本発明の一つの態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、Ｆ１として提供される。本発明によるブロッコリー植物のＦ１種子の製造方法は、本発明によるブロッコリー植物と、本発明によるブロッコリー植物と、又は本発明によるブロッコリー植物以外のブロッコリー植物であって、好ましくは、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質を有する別系統のブロッコリー植物とを交雑させる工程と、前記交雑により得られた個体からＦ１種子を採種する工程とを有する。
本発明によるブロッコリー植物の「大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質」は、劣性的な発現であるため、その形質を保有するその他のブロッコリー系統との種内交雑又は大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するBrassica属植物と種間交雑することにより、大きさが均一で高収量の小花蕾生成形質を保有する花蕾球が収穫できるＦ１種子が得られる。交雑及び採種は、常法により行うことができる。
本発明の一つの態様によれば、本発明によるブロッコリー植物を両親系統として交雑したＦ１系統は、特に好ましい形質を発現する。具体的には、後記する実施例における組合せである。すなわち、親系統として使用するブロッコリー植物としては、ブロッコリー系統Ａ、同系統Ｅ、同系統Ｋ、同系統Ｍを用いることができる。Ｆ１の組み合わせとしては、系統Ｋ又は系統ＣＭＳ Ｋと系統Ｅの交雑組み合わせが好ましいが、系統Ａ又は系統ＣＭＳ Ａと系統Ｅの交雑組み合わせがさらに好ましい。また、本発明によるブロッコリー植物の製造方法により製造された、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を用いることもできる。
Ｆ１における目的形質の優性効果の程度は、ポテンス比（武田、１９９３）で表し、正負の発現方向を区別するために大潟ら（２００３）が改変した次式により算出することができる。
ポテンス比＝２×（Ｆ１―ＭＰ）／｜Ｐ１－Ｐ２｜
Ｆ１：Ｆ１の測定値
Ｐ１、Ｐ２：両親系統それぞれの測定値
ＭＰ（中間親）：両親系統の平均
ポテンス比（ｈ／ｄ）は量的遺伝子の優性効果の程度を定量的に示す尺度で、｜ｈ／ｄ｜＝１なら完全優性、｜ｈ／ｄ｜＝０なら優性なし、０＜｜ｈ／ｄ｜＜１なら不完全優性、１＜｜ｈ／ｄ｜なら超優性と優性効果の程度を推定することができる（武田、１９８３）。
ポテンス比＝２×（Ｆ１―ＭＰ）／｜Ｐ１－Ｐ２｜
Ｆ１：Ｆ１の測定値
Ｐ１、Ｐ２：両親系統それぞれの測定値
ＭＰ（中間親）：両親系統の平均
ポテンス比（ｈ／ｄ）は量的遺伝子の優性効果の程度を定量的に示す尺度で、｜ｈ／ｄ｜＝１なら完全優性、｜ｈ／ｄ｜＝０なら優性なし、０＜｜ｈ／ｄ｜＜１なら不完全優性、１＜｜ｈ／ｄ｜なら超優性と優性効果の程度を推定することができる（武田、１９８３）。
本発明によるブロッコリー植物の利用：育種素材
本発明によるブロッコリー植物は、例えば、新たな大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を作出するための親系統、すなわち育種素材として用いることができる。さらに、本発明によるブロッコリー植物を親系統として得られた雑種植物、及びこれらの後代についても同様に、新たな大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を作出するための親系統として用いることができる。
本発明によるブロッコリー植物は、例えば、新たな大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を作出するための親系統、すなわち育種素材として用いることができる。さらに、本発明によるブロッコリー植物を親系統として得られた雑種植物、及びこれらの後代についても同様に、新たな大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物を作出するための親系統として用いることができる。
具体的には、例えば、本発明によるブロッコリー植物に、任意のBrassica属植物又はBrassica属植物に由来する種間雑種植物を連続戻し交雑することにより、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質を発現するBrassica属植物が製造できる。また、本発明によるブロッコリー植物に、任意のブロッコリー植物又はブロッコリー植物に由来する種間雑種植物を連続戻し交雑することにより、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質を発現するブロッコリー植物が製造できる。
本発明によるブロッコリーの小花蕾加工品の製造方法
本発明によれば、ブロッコリーの小花蕾加工品の製造方法が提供され、この方法は、本発明によるブロッコリー植物を用意する工程と、このブロッコリー植物の花蕾球から、二次茎の小花蕾を切り取る工程と、そして、切り取られた二次茎の小花蕾を場合によりパッケージする工程とを含んでなる。
本発明によれば、ブロッコリーの小花蕾加工品の製造方法が提供され、この方法は、本発明によるブロッコリー植物を用意する工程と、このブロッコリー植物の花蕾球から、二次茎の小花蕾を切り取る工程と、そして、切り取られた二次茎の小花蕾を場合によりパッケージする工程とを含んでなる。
前記したように、本発明によるブロッコリー植物は、小花蕾の大きさが均一で、かつその収量が多いという形質を備える。好ましい態様によれば、本発明によるブロッコリー植物は、「小花蕾部位比」が少なくとも４０％以上であり、したがって「二次茎の小花蕾」の大きさが均一であり、かつその収量が多い。このような本発明によるブロッコリー植物の花蕾球から、二次茎において小花蕾を切り取れば、大きさが均一の小花蕾が多数得られる。発明の一つの態様によれば、小花蕾頂部から茎の先端部までの長さが小花蕾の径と同じになるように整えられるのが好ましい。特に好ましい態様によれば、花蕾球の径が１４.０ｃｍ以上１７.０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数に対する、２.０ｃｍ超過４.０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数の比（％）（小花蕾部位比）が少なくとも４０％であるブロッコリー植物からの花蕾球から、二次茎の小花蕾を切り取る。
切り取られた二次茎の小花蕾は、その後適宜、容器、袋などに入れられ、加工品とされ、必要ならば、冷蔵又は冷凍される。本発明による方法にあっては、二次茎において小花蕾を切り取れば大きさの揃った小花蕾が得られることから、加工工程数を少なくでき、作業時間を短縮できるとの利点が得られる。また本発明による方法により得られた、ブロッコリーの小花蕾加工品は、小花蕾の径が２ｃｍ～４ｃｍであり、一口サイズで食べやすく、またこのサイズの小花蕾は調理面からも多用途に利用可能である。本発明による方法によれば、このように商品価値の高いブロッコリー加工品を提供できる。
実施例を示して本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
例１：ブロッコリー系統Ａの作出
側枝の多いブロッコリー２系統、べと病耐病性ブロッコリー系統、カイラン系統、及びカリフラワー系統（いずれも株式会社サカタのタネ保有）を用意し、それらの交雑後代から、花茎が伸び、かつ小花蕾が比較的均一で堅く締まるBrassica系統Ｂを選抜した。この系統に、花蕾色が濃くセミドーム型のブロッコリー系統Ｃ（株式会社サカタのタネ保有）を交雑し、得られたＦ１（系統Ｄ）から、収量性があって小花蕾の大きさが均一でかつ小さく、小花蕾の大きさが揃うことを指標とした選抜及び自殖を繰り返した。これにより、均一な小花蕾形成形質を有するブロッコリー系統Ａを作出した。
側枝の多いブロッコリー２系統、べと病耐病性ブロッコリー系統、カイラン系統、及びカリフラワー系統（いずれも株式会社サカタのタネ保有）を用意し、それらの交雑後代から、花茎が伸び、かつ小花蕾が比較的均一で堅く締まるBrassica系統Ｂを選抜した。この系統に、花蕾色が濃くセミドーム型のブロッコリー系統Ｃ（株式会社サカタのタネ保有）を交雑し、得られたＦ１（系統Ｄ）から、収量性があって小花蕾の大きさが均一でかつ小さく、小花蕾の大きさが揃うことを指標とした選抜及び自殖を繰り返した。これにより、均一な小花蕾形成形質を有するブロッコリー系統Ａを作出した。
２年目に、系統Ｂを種子親、系統Ｃを花粉親として交雑したＦ１について評価を実施し、小花蕾の大きさが均一であることを確認した後、自殖を行った。
３年目に、得られたＦ２世代を３２個体栽培した。小花蕾の大きさが不均一であったり、早くから花蕾が緩んで在圃性に欠けたりする個体が散見される中、小花蕾の大きさが均一でかつ小花蕾の大きさが小さく、小花蕾の締まりが良い個体を１個体選抜し、自殖した。
４年目に、そのＦ３世代を４０個体栽培し、前年同様、小花蕾の大きさが均一でかつ小花蕾の大きさが小さく、小花蕾の締まりが良い形質を保有する３個体を選抜し、自殖を行った。
５年目に、前年に選抜した３個体それぞれからのＦ４世代をそれぞれ４０個体ずつ栽培した。そのうちの１系統由来の集団から、前年や前前年同様に、小花蕾の大きさが均一でかつ小花蕾の大きさが小さく、小花蕾の締まりが良い形質を保有し、加えて、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制された個体を３個体選抜し、自殖した。
その後も、継続して、播種、同様の選抜、自殖を繰り返し、１０年目に種子生産性の良好な個体から採種した種子を播種した。その結果、大きさが均一の小花蕾を生成する植物体が確認できた。また、花蕾へのアントシアニン発現が抑制されていることも確認できた。
細胞質雄性不稔系統（株式会社サカタのタネ保有）に、系統Ａを８回戻し交雑を行い、系統Ａと同一の核遺伝子を持つ細胞質雄性不稔系統のＣＭＳ Ａを作出した。
例２：ブロッコリー系統Ｅの作出
小花蕾の数が多く、かつ小花蕾が極めて硬く締まるブロッコリー系統（系統Ｆ、株式会社サカタのタネ保有）に、花茎が伸び、かつ小花蕾が比較的均一で硬く締まるBrassica系統Ｂを交雑し、得られたＦ１から、自殖を繰り返して、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー系統Ｅを作出した。
小花蕾の数が多く、かつ小花蕾が極めて硬く締まるブロッコリー系統（系統Ｆ、株式会社サカタのタネ保有）に、花茎が伸び、かつ小花蕾が比較的均一で硬く締まるBrassica系統Ｂを交雑し、得られたＦ１から、自殖を繰り返して、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー系統Ｅを作出した。
前記ブロッコリー系統Ｆを種子親、Brassica系統Ｂを花粉親として交雑したＦ１について評価を実施し、小花蕾の大きさが均一であり、加えて小花蕾が極めて堅く締まることを確認した後、自殖を行った。続いて、得られたＦ２世代を６９個体展開した。小花蕾の大きさが不均一であったり、花蕾全体の形状が歪んでしまったりする個体が散見される中、小花蕾の大きさが均一で、小花蕾が堅く締まる個体を４個体選抜し、自殖をした。
翌年、選抜した４系統のＦ３世代からそれぞれから２５個体ずつ展開し、前年同様、小花蕾の大きさが均一で、小花蕾が堅く締まる形質を保有する観点で評価を実施した。結果として、１系統由来の集団から６個体を選抜し、自殖した。これらの選抜個体のうち、２個体は、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制された個体であった。
続いて、選抜した６系統のＦ４世代からそれぞれ２５個体ずつ展開し、評価を実施した。結果として、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されている個体由来の系統から、小花蕾の大きさが均一で、小花蕾が堅く締まる２個体を選抜し、自殖をした。その後も、継続して、播種、同様の選抜、自殖を繰り返し、５年後に種子生産性の良好な個体から採種した種子を播種した。得られた植物体は均一の小花蕾を保有しかつその総数が非常に優れることを確認した。また、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることも確認できた。
この系統Ｅの種子は、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５６（識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００１）の下、前述の寄託機関に寄託されている。
例３：ブロッコリー系統Ｇ及び系統Ｈの作出
系統Ａを種子親、ほぼ主要形質が固定した系統Ｅの前駆系統を花粉親として蕾交配を実施し、そのＦ１である系統Ｇを作出した。翌年夏に系統Ｇを播種して表現形質を確認したところ、小花蕾が均一であること、従来のＦ１と比較して総小花蕾数にも優れること、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることを確認した。翌年もさらに世代を進めた系統Ｅを花粉親とした系統Ｇの試作を実施し、前年同様の形質を発現することを確認した。
系統Ａを種子親、ほぼ主要形質が固定した系統Ｅの前駆系統を花粉親として蕾交配を実施し、そのＦ１である系統Ｇを作出した。翌年夏に系統Ｇを播種して表現形質を確認したところ、小花蕾が均一であること、従来のＦ１と比較して総小花蕾数にも優れること、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることを確認した。翌年もさらに世代を進めた系統Ｅを花粉親とした系統Ｇの試作を実施し、前年同様の形質を発現することを確認した。
系統ＣＭＳ Ａを種子親、系統Ｅを花粉親として交雑し、系統Ｈを作出した。同年夏播きの試作において、系統Ｈは、小花蕾が均一であること、総小花蕾個数に優れること、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることを確認した。
この系統Ｈの種子は、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５７（識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００２）の下、前述の寄託機関に寄託されている。
例４：ブロッコリー系統Ｋの作出
例１及び２と同様の手法で、小花蕾の数が多い系統と、花茎が伸び、比較的小花蕾の大きさの揃いの良い系統を交雑して均一な小花蕾形成ブロッコリー系統Ｉを育成した。しかしながら、この系統Ｉは、市場流通品種と比較すると小花蕾の締まりに欠け、収量性が足りないことを確認した。この収量性の欠如を改善するため、系統Ｉに、系統Ａを育成する際のＦ１系統Ｄを交雑し、３元交雑を実施した。得られた種子を播種し、育成、選抜、自殖を繰り返して、大きさが均一で高収量な小花蕾を生成するブロッコリー系統でありながら、小花蕾の収量性を改善したブロッコリー系統Ｋを作出した。また、系統Ｋも花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることを確認した。
例１及び２と同様の手法で、小花蕾の数が多い系統と、花茎が伸び、比較的小花蕾の大きさの揃いの良い系統を交雑して均一な小花蕾形成ブロッコリー系統Ｉを育成した。しかしながら、この系統Ｉは、市場流通品種と比較すると小花蕾の締まりに欠け、収量性が足りないことを確認した。この収量性の欠如を改善するため、系統Ｉに、系統Ａを育成する際のＦ１系統Ｄを交雑し、３元交雑を実施した。得られた種子を播種し、育成、選抜、自殖を繰り返して、大きさが均一で高収量な小花蕾を生成するブロッコリー系統でありながら、小花蕾の収量性を改善したブロッコリー系統Ｋを作出した。また、系統Ｋも花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることを確認した。
株式会社サカタのタネが保有する細胞質雄性不稔系統に、系統Ｋを７回戻し交雑を行い、系統Ｋと同一の核遺伝子を持つ細胞質雄性不稔系統のＣＭＳ Ｋを作出した。
例５：系統Ｌの作出
系統ＣＭＳ Ｋを種子親、系統Ｅを花粉親として交雑を実施し、系統Ｌを作出した。系統Ｌも小花蕾の大きさが均一であること、従来のＦ１品種と比較して総小花蕾個数に優れること、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることを確認した。
系統ＣＭＳ Ｋを種子親、系統Ｅを花粉親として交雑を実施し、系統Ｌを作出した。系統Ｌも小花蕾の大きさが均一であること、従来のＦ１品種と比較して総小花蕾個数に優れること、花蕾へのアントシアニンの発現が抑制されていることを確認した。
この系統Ｌの種子は、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５８（識別のための表示：ＳＳＣ－ＢＲＯ－２２－００３）の下、前述の寄託機関に寄託されている。
例６：系統Ｍの作出
アントシアニンの発現が抑制される低温肥大性の大きいブロッコリー植物（株式会社サカタのタネが保有）と、非常に小粒かつ極ドーム型のブロッコリー植物（株式会社サカタのタネが保有）を交雑して育成した後代系統に、やや扁平かつ弾力性のある花蕾球を持つブロッコリー系統（株式会社サカタのタネが保有）を交雑し、花蕾の蕾が小粒で、アントシアニンの発現が抑制されながらも濃緑で、肥大力があり、小花蕾が多いことを指標に選抜育成した。その結果得られたブロッコリー系統を、系統Ｍとする。
アントシアニンの発現が抑制される低温肥大性の大きいブロッコリー植物（株式会社サカタのタネが保有）と、非常に小粒かつ極ドーム型のブロッコリー植物（株式会社サカタのタネが保有）を交雑して育成した後代系統に、やや扁平かつ弾力性のある花蕾球を持つブロッコリー系統（株式会社サカタのタネが保有）を交雑し、花蕾の蕾が小粒で、アントシアニンの発現が抑制されながらも濃緑で、肥大力があり、小花蕾が多いことを指標に選抜育成した。その結果得られたブロッコリー系統を、系統Ｍとする。
この系統Ｍの育成経緯及び育成材料は、例１～例５の育成経緯及び育成材料とは異なるが、後記する評価結果から、例１～例５の系統とは異なるブロッコリーの遺伝的背景においても、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成するブロッコリー植物が育成できた例である。
ブロッコリー植物の評価
播種後、セルトレイで育苗し定植に適した苗に生育後、圃場に定植し、慣行の栽培管理を行い、花蕾球の収穫適期になった時点で花蕾を収穫し収穫物の測定を実施した。小花蕾の個数に関しては、平均値を用いた。測定した小花蕾は全て、二次茎の小花蕾であった。
播種後、セルトレイで育苗し定植に適した苗に生育後、圃場に定植し、慣行の栽培管理を行い、花蕾球の収穫適期になった時点で花蕾を収穫し収穫物の測定を実施した。小花蕾の個数に関しては、平均値を用いた。測定した小花蕾は全て、二次茎の小花蕾であった。
［試験１］秋作試験栽培での小花蕾部位比の測定
上記例１から例６で作出されたブロッコリー６系統（系統Ａ、Ｅ、Ｈ、Ｋ，Ｌ、及びＭ）と、市販されているブロッコリー４系統、そして株式会社サカタのタネが保有するブロッコリー２系統（系統Ｏ及びＮ）について、小花蕾部位比を算出し、比較した。
上記例１から例６で作出されたブロッコリー６系統（系統Ａ、Ｅ、Ｈ、Ｋ，Ｌ、及びＭ）と、市販されているブロッコリー４系統、そして株式会社サカタのタネが保有するブロッコリー２系統（系統Ｏ及びＮ）について、小花蕾部位比を算出し、比較した。
市販のブロッコリー系統として次のものを選択した。「Monflor」は、Syngenta社が販売するＦ１で、Separated Small Floretを持ち、加工用需要に適すると謳われている品種で、前述の特許文献２のPinto（Patent Information and Transparency On-line参照）対象品種である。「Skytree」は、Bayer社が販売するＦ１で、Easy Floretのコンセプトを持ち、小花蕾品質を意識して販売されている品種である。「おはよう」は、株式会社サカタのタネが販売する日本国内を代表する主流Ｆ１品種の一つであり、早生品種の代表品種である。また、「グランドーム」は、株式会社サカタのタネが販売する日本国内を代表する主流Ｆ１品種の一つであり、中晩生品種の代表品種であり、前述の非特許文献１と非特許文献２でも言及がある。
また、同じく同時に評価したブロッコリー系統Ｏ及び系統Ｎ（いずれも株式会社サカタのタネが保有）は、それぞれ、花蕾がやや扁平で、花蕾の品質が良い早生の従来型ブロッコリー系統の代表系統と花蕾がドーム型で、花蕾球の収量が高い従来型の中晩生ブロッコリー系統の代表系統である。
栽培場所は株式会社サカタのタネ掛川総合研究センター、栽培時期は８月１０日播種、９月７日定植で、花蕾球の形成時期が温度下降期にあたる典型的な秋作の栽培とした。そして、花蕾球の収穫適期において、小花蕾部位の測定をおこなった。花蕾球は圃場で収穫処理後、直接、電子はかりとメジャーによって測定した。また、さらに、小花蕾部位を分離し、同様に直接、電子はかりとメジャーによって測定した。また、互いに接触する小花蕾（接触小花蕾）部位の個数と、接触しない小花蕾（非接触小花蕾）部位の個数とから、小花蕾の接触割合（％）を算出した。結果は表１に示されるとおりであった。本栽培条件では、頂花蕾上の小花蕾は接触小花蕾となり、側花蕾上の小花蕾は非接触小花蕾となる傾向が確認された。
表１の結果から明らかなように、例１～６で作出した系統Ａ、系統Ｅ、系統Ｈ、系統Ｋ、系統Ｌ及び系統Ｍは、「小花蕾部位比」がいずれも４０％を超えていた。一方、市販品種であるMonflor、Skytree、おはよう、及びグランドームでは、いずれも「小花蕾部位比」が３０％台であった。以上より、本発明によるブロッコリー植物の小花蕾の割合は、従来公知のブロッコリー植物に比較して明らかに大きいことが示された。
また、径が２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位の総重量についても、系統Ｅ、系統Ｈ、系統Ｌ、及び系統Ｍは、いずれも７５．８ｇ以上であり、市販品種であるMonflor、Skytree、おはよう、及びグランドームがいずれも６２．８ｇ未満にとどまったこととの対比から大きいことが示された。また、系統Ｏ及び系統Ｎは、いずれも、小花蕾部位比及び小花蕾部位の総重量について、市販品種未満であった。
［試験２］春作試験栽培での花蕾球部位の測定
試験１とは異なる時期においても、同様に大きさが均一で高収量な小花蕾形成形質が発現するかを試験した。系統Ｈ及び系統Ｌを、市販されているブロッコリー３系統、Skytree、おはよう、及びグランドームと比較した。
試験１とは異なる時期においても、同様に大きさが均一で高収量な小花蕾形成形質が発現するかを試験した。系統Ｈ及び系統Ｌを、市販されているブロッコリー３系統、Skytree、おはよう、及びグランドームと比較した。
栽培場所は株式会社サカタのタネ掛川総合研究センター、栽培時期は１月２５日播種、３月１１日定植で、花蕾球の形成時期が温度上昇期にあたる典型的な春作の栽培とした。そして、花蕾球の収穫適期での小花蕾部位の測定、小花蕾部位比及び小花蕾の接触割合の算出を試験１と同様の方法でおこなった。結果は表２に示されるとおりであった。
系統Ｈ及び系統Ｌは、いずれも「小花蕾部位比」が５５．６％以上であった。一方で、市販品種であるSkytree、おはよう、及びグランドームは、いずれも「小花蕾部位比」は３７．３％未満であった。また、径が２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位の総重量は、Skytree、おはようとグランドームはいずれも５５．６ｇ未満であったのに対して、系統Ｈと系統Ｌは、いずれも８４．０ｇ以上であり、明らかに大きかった。これにより、栽培時期のいかんにかかわらず、本発明によるブロッコリー植物は、大きさが均一で高収量の小花蕾の生成が可能であることが確認された。
［試験３］Ｆ１での優性効果の検証
本発明に係るブロッコリー系統のうち、Ｆ１である系統Ｈと系統Ｌの秋作における花蕾球の収穫適期でのポテンス比を算出した。結果は表３に示されるとおりであった。
本発明に係るブロッコリー系統のうち、Ｆ１である系統Ｈと系統Ｌの秋作における花蕾球の収穫適期でのポテンス比を算出した。結果は表３に示されるとおりであった。
系統Ｈの秋作でのポテンス比の数値は、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位／総小花蕾部位（個数）では、２．４を、径が２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位の総重量では、２．０を示した。系統Ｈでは、いずれの形質も優性効果の程度は、正の超優性と推定された。一方、系統Ｌのそれら数値は、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位／総小花蕾部位（個数）では、２．９を、径が２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位の総重量では、０．７を示した。よって、系統Ｌでは、優性効果の程度は、２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾／総小花蕾（個数）では、正の超優性を、径が２．０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の小花蕾部位の総重量では、正の不完全優性を示した。本発明によるブロッコリー植物を両親系統として交雑したＦ１である系統Ｈ又は系統Ｌは、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する形質において、優性効果の程度は、正の超優性又は不完全優性的な発現を示し、より顕著な効果を表すことが示された。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書の開示の一部とされる。
[規則26に基づく補充 09.01.2024]
Claims (22)
- 大きさが均一で高収量の小花蕾の生成を可能にする、小花蕾生成に関与する遺伝子を核ゲノム内に有する、ブロッコリー植物、又はその後代。
- 前記小花蕾生成に関与する遺伝子が、花蕾球の径が１４.０ｃｍ以上１７.０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数に対する、２.０ｃｍ超過４．０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数の比（％）（小花蕾部位比）が少なくとも４０％となる遺伝形質を発現させ得るものである、請求項１に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- アントシアニンの発現が抑制された、請求項１又は２に記載のブロッコリー植物。
- 前記遺伝子が、ブロッコリー、カイラン又はカリフラワーに由来する、請求項１乃至３のいずれかの一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 前記小花蕾生成に関与する遺伝子が、前記小花蕾部位比が、４１％以上、４２％以上、４３％以上、又は４４％以上となる遺伝形質を発現させ得るものである、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 前記小花蕾生成に関与する遺伝子が、前記小花蕾部位比が、５５％以上、６０％以上、６５％以上、又は７０％以上となる遺伝形質を発現させ得るものである、請求項２乃至４のいずれか一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５６、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５７、又は受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５８で特定又は代表される植物由来の、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質、又は、前記寄託物に見出され得る、大きさが均一で高収量の小花蕾を生成する遺伝形質を含む、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 花蕾球の径が１４.０ｃｍ以上１７.０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数に対する、２.０ｃｍ超過４.０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数の比（％）（小花蕾部位比）が少なくとも４０％である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 前記小花蕾部位比が、４１％以上、４２％以上、４３％以上、又は４４％以上である、請求項８に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 前記小花蕾部位比が、５５％以上、６０％以上、６５％以上、又は７０％以上である、請求項８に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５６、受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５７、又は受託番号ＦＥＲＭ ＢＰ－２２４５８である、請求項８に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 花蕾球の径が１４.０ｃｍ以上１７.０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数が８個以上である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 花蕾球の径が１４.０ｃｍ以上１７.０ｃｍ以下であるときに、２.０ｃｍ超過４.０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の重量が６５ｇ以上である、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 花蕾球上の５０％を超える小花蕾が、前記花蕾球上の別の小花蕾に接触する、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のブロッコリー植物、又はその後代。
- 請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のブロッコリー植物を親系統として得られた、雑種植物、又はその後代。
- 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のブロッコリー植物の植物体の一部。
- 花蕾又は小花蕾である、請求項１６に記載のブロッコリー植物。
- 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のブロッコリー植物の種子。
- 請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のブロッコリー植物と、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のブロッコリー植物又はそれ以外の請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のブロッコリー植物と交配可能な植物とを交雑させる工程と、
前記交雑により得られた個体からＦ１種子を採種する工程と
を含んでなる、請求項１乃至１５のいずれか一項に記載のブロッコリー植物のＦ１種子の製造方法。 - ブロッコリーの小花蕾加工品の製造方法であって、
請求項１又は２に記載のブロッコリー植物を用意する工程と、
当該ブロッコリー植物の花蕾球から、二次茎の小花蕾を切り取る工程と、そして
切り取られた二次茎の小花蕾を場合によりパッケージする工程と
を含んでなることを特徴とする、方法。 - 前記ブロッコリー植物が請求項８に記載のブロッコリー植物である、請求項２０に記載の方法。
- 花蕾球の径が１４.０ｃｍ以上１７.０ｃｍ以下であるときに、小花蕾部位の総個数に対する、２.０ｃｍ超過４.０ｃｍ以下の径の小花蕾部位の個数の比（％）（小花蕾部位比）が少なくとも４０％であるブロッコリー植物の花蕾球から、二次茎の小花蕾を切り取る工程と、そして切り取られた二次茎の小花蕾を場合によりパッケージする工程とを含んでなることを特徴とする、ブロッコリーの小花蕾加工品の製造方法。
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2023
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