シトラス属における突然変異の誘導ガンマ線照射に対する植物材料の異なる供給源の感度

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Appl Radiat Isot.2020 Mar;157:109030. S0969-8043(19)30506-8. doi: 10.1016/j.apradiso.2019.109030.Epub 2019-12-26.

シトラス属における突然変異の誘導ガンマ線照射に対する植物材料の異なる供給源の感度

Inducing mutations in Citrus spp.: Sensitivity of different sources of plant material to gamma radiation.

Margarita Pérez-Jiménez
Carlos Ignacio Tallón
Olaya Pérez-Tornero

PMID: 32063325 DOI: 10.1016/j.apradiso.2019.109030.

抄録

ガンマ線照射は、柑橘類のように複雑な繁殖生物学のため、交配による育種が困難な品種の遺伝子型を改良するための代替手段として利用されている。本研究では、いくつかの柑橘類（柑橘類の根株である'Alemow'とサワーオレンジ、レモンの品種である'Fino 49'と'Verna 51'、ミカンの品種である'Nova'とライムの品種である'Bearss'）を用いて、インビトロおよびエキストラビトロでガンマ線照射による突然変異誘発を行った。種子、芽木、結節セグメントの3つの異なる材料を用いて、インビトロの試験を行った。種子と芽木は発芽または発芽誘導され、de novo 再生は、既存の芽をあらかじめ除去したin vitroの結節セグメントから得た。突然変異に対する能力を評価するために、夏と冬にツバキを試験し、さらに異なる季節に発芽させた。種子は、ガンマ線（「アレモウ」では LD 127Gy、「サワーオレンジ」では 156Gy）に対して、つぼみ（全品種で LD 約 50Gy）と結節部（レモンの両品種で LD 約 25Gy）よりも高い耐性を示し、最後の部分が最も感受性の高い物質であった。冬と夏に採取されたつぼみ材についても、すべての遺伝子型で同様のLDが認められた。ガンマ線照射に適していると考えられるのはすべての植物材料であるが、最も広く入手可能なのはツバキであり、組織培養材料には最も高度な専門知識が必要である。

Gamma radiation represents an alternative for improving genotypes for which breeding through hybridization involves many difficulties because of their complex reproductive biology, as in the case of citrus. In this study in vitro and ex vitro mutagenesis was induced by gamma radiation in several citrus species ('Alemow' and sour orange as citrus rootstocks, lemon cv. 'Fino 49' and 'Verna 51', mandarin cv. 'Nova' and lime cv. 'Bearss'). Three different sources of materials - seeds, budwoods and nodal segments - from in vitro explants, were tested. Seeds and budwoods were germinated or induced to sprout, and de novo regeneration was obtained from in vitro nodal segments from which preexisting buds were previously removed. Budwoods were tested in summer and winter in order to assess their capacity for mutation and further sprouted in different seasons. Seeds were seen to be more resistant to gamma radiation (LD of 127 Gy in 'Alemow and 156 Gy in sour orange) than budwoods (LD about 50 Gy for all cultivars) and nodal segments (LD about 25 Gy for both lemon cultivars), the last being the most sensitive material tested. Similar LD were found for budwoods collected in winter and summer for all the genotypes. All the tested plant material can be considered suitable for gamma irradiation, although budwood is the most widely available and tissue culture material needs the highest degree of expertise.