室温-1°C、湿度30%の貯蔵庫で保存された作物50種の種子寿命の推定

• 担当機関: （国）農業・食品産業技術総合研究機構 遺伝資源センター
• 研究期間: 2019～2020
• 研究担当者: 山﨑福容; 土門英司; 友岡憲彦; 馬場晶子; 根本博; 江花薫子
• 発行年度: 2020
• 要約: 室温-1°C、湿度30%の種子貯蔵庫で保存された種子の、のべ40万回の発芽試験結果を統計的に解析することにより、主要な作物の種子寿命および生存曲線パラメータを推定できる。推定種子寿命は、作物間で、また同じ作物でも原産地や育成・在来の区分によって異なる。
• キーワード: 推定種子寿命、発芽率、生存分析、ジーンバンク、遺伝資源
• 背景・ねらい: 農研機構は、1985年からジーンバンク事業として農業上重要な遺伝資源の保存を行っている。このうち植物種子は、低温・低湿度の環境下に置くことで寿命を延ばすことができるものの、発芽能力は徐々に低下していく。このため、一律で原則5年に1度の発芽試験を行い、発芽率の低下が認められたものを採種しなおすことで常に発芽率が高い種子を提供できるように努めている。確実な遺伝資源の保存と発芽試験にかかるコスト削減の両立は世界のジーンバンクが共通に抱える課題であり、作物ごとの種子寿命の把握は種苗を扱う企業や公的機関にとって重要である。そこで、過去30年間に蓄積してきた(配布用種子庫が現在の環境になった1988年3月以降に入庫された種子ロット)のべ40万回の発芽試験のデータを統計解析し、作物ごとまたは原産地域ごとの種子寿命を推定する。この結果は種子管理の効率化のための基礎情報として活用する。
• 成果の内容・特徴: 1.気温-1°C、湿度30%の保存環境下において、植物グループ中の半数の保存ロットが初期発芽率の15%を失うまでの期間を推定種子寿命と定義する。 ; 推定種子寿命には植物間で大きな差がある。ギニアグラスは8年、ダイズは15年、コムギは20年、トマトは30年、ソバは70年、キュウリは130年の間、初期発芽率の85%を維持できると推定される(表1)。 ; 2.イネやオオムギ、ゴマにおいては原産地や育成・在来の区分によって種子寿命が有意に異なる(図1)。 ; 3.これまでに発表された種子の保存に関する研究の多くは、種子を実際の保存条件より高温多湿な環境に置くなど人為的な加齢処理を用いて短期間の観察から寿命を推定しているが、本研究で用いたデータはNAROジーンバンクの実際の保存環境から得られたものであり、より現実に即した推定値である。
• 成果の活用面・留意点: 1.本研究で得た結果は、寿命の長さに応じた採種サイクルの最適化を可能にする。種子の保存事業者は、発芽試験の間隔を最適化することにより、短命な種子の適切なモニタリングと長命な種子における発芽試験のコスト削減の両立が実現できる。 ; 2.同じ作物の中でも原産地などの違いで種子寿命が異なるケースがある。この結果を活用して、種子寿命に影響を及ぼす遺伝子の探索や、保存性に優れた品種の開発につながることが期待される。 ; 3.本研究で示す種子寿命の傾向は、特定の保存条件(室温-1°C、湿度30%)におかれたNAROジーンバンクのコレクションに基づくものである。したがって、同じ作物種であっても保存環境や原産地などの条件が大きく異なるコレクションに適用する場合には、結果が異なる可能性に留意する必要がある。
• 研究内容: https://www.naro.go.jp/project/results/4th_laboratory/ngrc/2020/ngrc20_s02.html
• カテゴリ: 遺伝資源 馬 大麦 きゅうり コスト ごま そば 大豆 トマト 品種 モニタリング