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  1. 5)園芸品種作出に関する調査・研究
沖縄美ら島財団総合研究センター[美ら島研究センター]

亜熱帯性植物の調査研究

5)園芸品種作出に関する調査・研究

Ratchada Sangthong1・端山武*1・奥濱真作*1・比嘉和美*1・具志堅雪美*1・佐藤裕之*1

1. はじめに

沖縄県では温暖な気候を利用した熱帯性作物の生産や熱帯花卉類を用いた観光施設運営を行う事で本土と差別化を図っている。しかし、沖縄県の環境に適する植物は限られており、県内栽培に適する品目の拡充が期待されている。
本調査・研究では、新しい育種技術や園芸的に未利用の植物の可能性を調査することで、沖縄県の環境に向く園芸植物を開発する。

2.リュウキュウベンケイに関する調査

リュウキュウベンケイは沖縄県に自生するカランコエ属の植物である。カランコエ属は花卉園芸植物として重要な分類群であり、いくつかの原種が交配育種により園芸化されてきた。しかし、リュウキュウベンケイは観賞価値が高いにもかかわらず、育種素材として使われてこなかった。リュウキュウベンケイは既存の品種にない背丈の高い形質を有する事から、切花用品種の育種素材として有用であると考えられた。 そこで、千葉大学と共同でリュウキュウベンケイの育種に取り組んだ結果、沖縄の環境に適する切花用品種を育成するに至った。これらは「ちゅらら」シリーズと名づけられ、平成29年2月までに7品種を品種登録するに至った。
「ちゅらら」シリーズは新規花卉品目として地域産業への貢献が期待できることから、平成27年度より沖縄県農林水産部と共同で普及に向けた調査を開始した。普及に当たっては行政、出荷団体、研究機関等で検討会を組織し、栽培、収穫、輸送、販売等の技術体系を構築すべく戦略会議と調査を実施した。その結果、収穫物の品質が向上し、平成28年度には県外出荷をするに至った。平成30年度は現行品種に代わる新品種を選抜したほか、高度な育種技術の構築、普及に向けた体制構築、広報活動等に取り組んだ。

1)育種技術に関する調査・研究

(1)交配育種

写真-1 品種登録予定の県内生産向け3品種
写真-1 品種登録予定の県内生産向け3品種

平成29年度に2次選抜した品種登録候補約10個体について、平成30年度は地元農家圃場における栽培実証試験と3次選抜(最終)を行った。選抜条件は沖縄県における生産と県外出荷を意識し、長距離輸送に耐える堅い茎をもち、かつ、花が押し潰れにくい八重咲のものとした。さらに、生育旺盛だが小葉立葉になるものとした(生産時に使用する茎を支えるネットを調整しやすくするため)。その結果、条件を満たす3個体を選抜した(写真-1)。また、選抜条件から漏れたものの、花の観賞価値が特に高い個体については海洋博公園等で展示を目指し、2品種選抜した。上記5品種を品種登録対象として、形質調査を行うと共に苗の増殖を行った。平成31年度は上記新品種を登録申請すると共に、地元農家等における生産を開始する。
現行の育種素材では純白や赤色の花を咲かせ、かつ堅い茎をもつ品種の作出が困難であったことから、平成29年度に新たな親系統を導入し、平成30年度はこれらの交配特性を調査した。その結果、一部の系統を用いた交配において赤色の花を咲かせ、かつ堅い茎をもつ個体が多く得られた。平成31年度は、この親系統を用いた育種を進める。

(2)突然変異育種

ア)花弁培養

写真-2 花弁培養によって枝変わりが固定したちゅらら
写真-2 花弁培養によって枝変わりが固定したちゅらら

「ちゅらら」シリーズを営利生産する中で、枝変りで花弁の一部分の色が変化した株が度々発見された。この組織から植物体を再生する事ができれば、花色の多様化につながる。そこで、平成28年度は花弁培養に最適な培地条件を研究し、これを明らかにした。平成29年度は花弁の色に変化が生じた組織から植物体を再生、順化育成を行った。平成30年度はこれを開花させたところ、花色に変化が生じた個体の獲得に成功した(写真-2)。(花弁培養技術の確立に成功した。)

イ)変異原処理

写真-3 変異原処理によって花色が多様化したちゅらら
写真-3 変異原処理によって花色が多様化したちゅらら

枝変わりは花色の変化のほか、様々な形質に変化をもたらす育種上有益な現象であるが、通常の栽培環境下では発生率が低い。そこで、突然変異による育種を加速化すべく、化学物質等を利用し人為的に変異を誘発する技術の構築を試みた。平成28年度に行った研究の結果、通常とは異なる形態の植物体を得ることに成功した。平成29年度は化学物質等の処理条件を精査すると共に、再生した植物体を育成し、順化できるサイズまで育成を行った。平成30年度はこれを開花させ、形質の確認を行った結果、花色等に種々の変化が生じた個体の獲得に成功した(写真-3)。(化学物質を用いた突然変異育種技術の構築に成功した。)

ウ)プロトプラスト培養

写真-4 ちゅららのプロトプラスト培養の様子
写真-4 ちゅららのプロトプラスト培養の様子

上記変異原処理はシュートを対象に行ってきたが、この場合キメラ(変異が起きた細胞と起きていない細胞が混在している状態)を生む可能性が高い。これに対して、プロトプラスト(細胞壁を取り除いた裸の細胞)から植物を再生することが出来れば、キメラの発生を防ぐ事ができる。そこで、「ちゅらら」シリーズの様々な組織からプロトプラストを単離し、植物体を再生させる技術の構築を試みた。平成29年度はプロトプラスト単離条件と培養条件を明らかにし、カルス形成まで至った。平成30年度はカルスから植物体を再生させることに成功した(写真-4)。(プロトプラスト培養技術の構築に成功した。)

2)ちゅらら普及に向けた体制構築

写真-5 ちゅらら普及に向けた検討会の様子
写真-5 ちゅらら普及に向けた検討会の様子

行政、出荷団体、研究機関を一堂に会したちゅらら普及に向けた検討会を組織し、栽培技術の共有や課題克服に向けた意見交換を行った(写真-5)。開花期には新品種の視察会を行った。また、平成28年度から平成30年度にかけて実施した栽培実証試験、出荷結果を基に栽培技術や収益性が見える形にした資料『ちゅらら技術体系・実証マニュアル』と『ちゅらら技術体系・収益性事例』を更新・作成した。平成31年度は収益性の向上を目指し、新品種を利用した活動を行う。

3)広報活動

写真-6 「世界らん展」におけるちゅららPRの様子
写真-6 「世界らん展」におけるちゅららPRの様子

広報活動として、海洋博公園「美ら海花まつり」にて展示したほか、広島市植物公園「カランコエと冬の鉢花展」への出展協力、「世界らん展」における展示ブース設置等を行った(写真-6)。また、平成31年度以降の広報活動に向け、新品種を用いたアレンジメント写真を撮影した。

3.そのほかの植物に関する調査

1)トルコキキョウに関する調査

トルコキキョウは品種改良や鮮度保持技術が発展し、バラやカーネーションに次ぐ主要な花卉品目となった。沖縄県では他産地と競合しにくい3月出荷を行っており、今後も生産量は増加していくと想定される。本種の品種改良は一般的に交配によるものだが、品種の多様化を促進するためには、他の育種技術構築が必要となる。そこで、花色の多様化等に有効な突然変異育種に関する技術構築をすべく、花弁培養とプロトプラスト培養条件について研究を行った。その結果、花弁からの植物体再生に成功すると共に(写真-7)、プロトプラストの単離、エンブリオジェニックカルスの獲得に成功した(写真-8)。平成31年度はカルスからの植物体再生を試みると共に、変異原処理を実施する。
また、本種は種子繁殖性作物であるため、品種化に当たっては純系の作出に長い時間を要する。そこで、育種期間短縮を目的に、雌原細胞から半数体の獲得を試みた。その結果、雌原細胞からエンブリオジェニックカルスの形成を経て、植物体を再生させることに成功した(写真-9)。平成31年度はこの植物体を育成、形質を確認すると共に倍数性を調査する。

2)リュウキュウコンテリギに関する調査

リュウキュウコンテリギは沖縄本島の北部地域に生えるアジサイの仲間で、非常に小さい株でも花を咲かせる特徴から小型アジサイの育種親として有用であると考えられる。そこで、本種とアジサイ園芸種の交配を試みた。平成29年度は胚珠培養により多数の実生苗が得られた。平成30年度はこれらの実生苗を順化育成し(写真-10)、形質確認を行った。その結果、葉の特徴等から雑種であると推定された。平成31年度は3月開花を目指し育成を継続すると共に、営利生産や展示利用できる品種を選抜する。

3)コウトウシュウカイドウに関する調査

コウトウシュウカイドウの耐暑性や丈夫さを活かし、沖縄でも栽培可能な観葉ベゴニアの開発を試みた。平成29年度までの研究で、コウトウシュウカイドウと近縁種4種の交配に成功し、葉色の多様化や小型化に成功した。平成30年度は各交配種の育成を行い(写真-11)、平成31年度に熱帯ドリームセンターにおける展示を実施する。

  • 写真-7 トルコキキョウの花弁培養の様子写真-7 トルコキキョウの花弁培養の様子
  • 写真-8 トルコキキョウのプロトプラスト培養の様子
    写真-8 トルコキキョウのプロトプラスト培養の様子
  • 写真-9 トルコキキョウの雌原細胞培養の様子
    写真-9 トルコキキョウの雌原細胞培養の様子
  • 写真-10 リュウキュウコンテリギとアジサイ園芸種を交配して得られた実生写真-10 リュウキュウコンテリギとアジサイ園芸種を交配して得られた実生
  • 写真-11 展示会に向けて育成中のコウトウシュウカイドウ交配種(一例)
    写真-11 展示会に向けて育成中のコウトウシュウカイドウ交配種(一例)

4.外部評価委員会コメント

リュウキュウベンケイを用いた取り組みについて、当財団のあるべき姿を具体的に示したひとつの好事例として高く評価できる。現在進行中の各育種技術を利用した今後の成果を期待したい。
また、その他の植物を用いた取り組みについて、沖縄に適した独自の園芸品種を開発する野心的な試みであり困難性が高いが、着眼点はいずれもよく、すでに成果も得られつつあり、今後の発展に期待したい。(三位顧問:千葉大学名誉教授)


*1植物研究室

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