ダイズの子実カドミウム低蓄積系統における根の役割

• 担当機関: （独）農業環境技術研究所
• 研究期間: 2000～2002
• 研究担当者: 阿江教治; 荒尾知人; 杉山恵; 石川覚; 村上政治
• 発行年度: 2002
• 要約: 我が国の代表的なダイズ品種の中から，子実カドミウム濃度の低い品種を検索した。この品種は，根の細胞壁にカドミウムを蓄積し，地上部への移行を妨げていたが，高い品種はこのような蓄積能を持たず，カドミウムをそのまま地上部へ移行させていた。これら品種の遺伝系統樹から判断して，根におけるカドミウムの蓄積能は遺伝的形質である。
• 背景・ねらい: 米，ダイズ等の食品中のカドミウム（Cd）濃度がコーデックス委員会で検討されており，国際的基準が新しく提唱されようとしている。日本人にとって極めて重要な食物であり，比較的摂取量の多いダイズについて，可能な限り子実中のCd濃度を低減させる必要がある。子実Cd濃度の低い品種を選定し，そのCd低吸収・蓄積機構を解明することにより，優れた形質を有するカドミウム低吸収品種の作出を図る。

成果の内容・特徴

1. 非汚染土壌（圃場）および汚染土壌で栽培したダイズ品種30品種より，子実Cd濃度が大きく異なり，遺伝系統が明らかな４品種を選抜した（子実Cd濃度の高い順に品種Ａ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄ）。この濃度順位は，栽培条件や気象条件が異なっても変化せず，遺伝的形質によるものと思われた（表１）。
2. 0.1ppmのCdを含む水耕液で上記ダイズ４品種を栽培し，器官別のCd濃度を測定した。Cd低吸収系統の品種Ｃ，Ｄでは根のCd濃度が高く，茎葉，子実中の濃度は低かった。一方，Cd高吸収系統の品種Ａ，Ｂでは，逆に，根のCd濃度が低く，茎葉，子実中の濃度は高かった（表２）。このことから，低吸収系統ではCdが根に蓄積し，地上部への移行が妨げられていると推定された。
3. 品種Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを台木に低吸収系統の品種Ｃを接ぎ木すると，Ａ，Ｂの台木では，品種ＣのCd濃度は子実だけでなく茎葉濃度も上昇し，Cdの毒性によって生育は劣った。しかし，より低吸収系統の品種Ｄの台木では，品種Ｃの地上部Cd濃度は一層低下した。すなわち，低吸収系統はCdを根に特異的に蓄積し，地上部への移行を抑制していることが確認できた（図１）。
4. 0.1ppmのCdを含む水耕液で栽培した品種Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの根に含まれるCdの形態を逐次抽出した結果，子実Cd濃度の低い品種ほど根細胞壁にCdが強固に結合している傾向が見いだされた（図２）。以上の結果，子実Cd濃度の低い系統は，根の細胞壁にCdが蓄積し，地上部への移行を抑制する機構が明らかになった。

• 成果の活用面・留意点: 子実Cd濃度の低いダイズ品種系統と高い系統が存在し，さらに低い子実Cd品種作出の指標となる。
• カテゴリ: 遺伝的形質 栽培条件 台木 大豆 接ぎ木 品種