関西の林木育種 ISSN 1882-6709 2011.11 第 66 号 関西林木育種懇話会 第 2 世代精英樹の選抜と普及に向けて 関西育種場久保田正裕 国内では 戦後の造林地が主伐期を迎えるとともに 林野庁が策定した 森林 林業再生プラン において木材自給率 50% の目標が設定されるなど 今後 林業用種苗の需要が増加すると見込まれています また 低コストで効率的な林業経営を行うため 育林コストの低減に資する成長の優れた苗木への関心が高まっています 関西育種基本区では スギの山行き苗木のおよそ 3 分の 2 ヒノキでは そのほとんどが精英樹から生産された育種苗です これまで関西育種場では これら育種苗の性能を向上させるため スギ ヒノキ精英樹を次代検定し 特性表の公表や新品種の開発を行ってきました 今中期計画期間では 育種苗のさらなる性能の向上を目指して 精英樹の次世代化を重点的に進めます 1 精英樹の次世代化とは? 林業上重要である成長や材質等の形質には多数の遺伝子が関与していると考えられています 農産物では このような多数の遺伝子によって支配される形質の改良成果は世代ごとに蓄積されるので 数世代の選抜 交配の繰り返しによって 元の集団に見出せなかった優れた個体が多数出現する事実が確かめられています ( 図 1) これは 選抜と交配を繰り返すことにより有効な遺伝子が集積し 次第に集団内に固定されたためと説明されています 林木においても世代ごとに選抜 交雑を繰り返すことによって同様の成果が期待できます そこで 選抜 検定 交雑 増殖という基本モデルを循環させて次代の新たな品種を育成していく 精英樹の次世代化の取り組みを進めています ( 図 2) - 1 -
( ) 頻度 % 含油率 (%) 図 1 選抜と交配の繰り返しによるトウモロコシの含油量の変化 (Allard 1960) 図中の番号は世代数を表す 図 2 林木の世代更新による品種開発の基本モデルと循環システム ( 栗延 1993 改編 ) 2 スギ ヒノキ第 2 世代精英樹の選抜関西育種場では 人工交配または自然交配で育成した検定林の中から第 2 世代精英樹候補木の選抜を進めています ( 写真 1) まず 検定林の定期調査結果をもとに 成長に優れ 幹曲がりのない木を予備選抜します 次に 選抜された木は 検定林において木全体の曲がりや枝の形質等の定期調査にない形質を確認すると共に 材の剛性 ( ヤング率 ) をファコップによって調査します 以上の結果から 成長に優れ 材質や枝の形質にも欠点のない木を候補木として選抜します 四国地区では 平成 18 年より候補木の選抜を実施し これまでにスギ 137 本 ヒノキ 84 本を選抜 保存しました 近畿 中国地区では 近畿 瀬戸内海のヒノキ 日本海側のスギを重点に候補木の選抜を行う計画で 今年度より まずはヒノキの候補木選抜に着手しました 四国地区では 選抜した候補木から第 2 世代精英樹を決定し 平成 25 年度 ( 平成 26 年春 ) に原種の配布を開始します また スギ候補木のさし木試験に着手しており ( 写真 2) 発根したものを試験地に植栽します 植栽後 3 成長期間の成長を調査し さし木発根性と初期成長に優れたスギ第 2 世代品種の開発を計画しています ヒノキについても 採穂が可能となり次第 さし木試験を行う予定です - 2 -
写真 1 ヒノキ第 2 世代精英樹候補木 ( 高知県安芸市 ) 写真 2 スギ第 2 世代精英樹候補木のさし木試験 3 第 2 世代精英樹の普及に向けて必要なことスギでは ミニチュア採種園の技術が確立されており 早期に第 2 世代精英樹による種苗の供給が可能ですが ヒノキでは 幼齢木への着花促進技術が必要です そのため ジベレリンペーストを活用した着花促進技術の確立やつぎ木に着花性のよい台木を用いることによる着花促進効果の検証に取り組んでいます また 第 2 世代精英樹の苗木を用いることにより 初期育林コストがどの程度削減できるかを検証することも必要です 今後 森林管理局等の他機関と連携して第 2 世代精英樹を植栽した試験地を設定する予定です 精英樹は 今後も ますます性能を向上させていきます 育種苗をもっと知り 広く活用していただければ幸いです - 3 -
育種雑感 関西育種場今井啓二 こちらにに赴任して 育種 というキーワードに敏感になった テレビなど一般的なメディアにも関係した情報がたくさん登場し 育種の奥の深さに驚かされる こうした知識は 育種に携わっている人には常識でも 今後森林教室などの際に役立つかもしれないので 頭の整理をしてみることにした 人間は太古の昔から育種に取り組んできた三内丸山の遺跡には 最盛期において食用のクリが多く栽培され それらは建材として使われた巨大なクリと異なり遺伝的に均一であったという つまり 何かを栽培をする際には常に選抜等の育種を行っていたのだろう 山内丸山遺跡 ( 青森市 ): 発掘されたクリの実の遺伝子は均一で 6 本の巨大なクリの柱 ( 野生種 ) と異なり 均一であるという 育種の目的は量から質へ そして多様化 作物で言えば ジャガイモ野生種のように毒があって食べられないものを食べられるよ うにしたり 収量の多いもの おいしく栄養のあるもの 環境条件や病虫害に強いものを 目指して選抜 改良してきた さらには イチゴのように流行する好みに合わせて味を改良したり 観賞植物のようにそれぞれの人の好みに合わせて 色 形を変化させてきたものもある 動物の場合 飼育するためには人に慣れさせることが前提 となるので 従順な ( 逃走距離が小さい ) ものが選ばれ そ の選抜が続くとオオカミ ( やがて犬となる ) やキツネの例で は性格 毛の色 大きさや行動さえ変わった 乳牛は乳量が多く搾乳しやすい体型のもの 肉牛はサシがよ く入るもの 鶏は卵を抱かずすぐ次の産卵をするもの といっ たように それぞれ形質に着目して改良が続けられてきた 実験動物のように 人と同様の症状を呈するもの その様子 イチゴの嗜好 ( 味 ) の分析 : ケーキ に甘いものは合わず 苦味はコク に感じ 渋みは新鮮さに感じると が見やすいものなど 実験目的に合わせて創り出されるものもある ペットは観賞用植物 と同様の傾向にある もちろん その生物がきちんと成長しないといけないので 人の手で環境をコントロー - 4 -
ルできない場合は 栽培 飼育できる系統が限られることになる これまでに大きな成果 コメは かつて栽培できなかった地域にも栽培できるようになり 収量も飛躍的に増え た ホルスタインの乳量は野生の 6 倍 ホワイトレグホンの年間産卵数は野生の 15 倍とな るなど 人類の発展を支えてきた 現在栽培されている米の品種の中で約 60 年前に開発されたコシヒカリがいまだに栽培面積第 1 位 リンゴでは約 50 年前に開発されたフジが第 1 位など過去の成果がいまだに輝 きを失っていないものもある 蓄積された知識 遺伝資源がベース育種の材料となる いろいろな形質を持った遺伝資源とそのデータ 開花や交配 接木などの増殖技術 遺伝資源保存の技術 これらを含め関連技術の蓄積が不可欠となる イネのメシベの機能を残しオシベの機能をなくすために 43 の温水に 7 分間浸ける方法があるという DNA 技術について 先端技術としてもてはやされ 微生物の組換えや DNA 分析が進んできたが 高等な生 物の遺伝子組換えは 細胞からの個体再生技術の開発や バイオハザードに対する安全確認 倫理問題の整理に時間を要している状況にある 特に日本では組換え体に対する抵抗 が大きく TPP 交渉の農業分野で大きなテーマとなりそうである 林木の育種 農業と比べると生育環境をコントロールできず 1 世代が長いという不利な条件に加え 関連した情報の蓄積に相当の差があるように感じる また 個体の成長等を検定する際も 検定林の中で樹木の植栽された位置により条件が異なるため 試験数を多くしなければ精 度を保てないという面もある 水産と比べると 魚は移動するので 定着物 や 逃げないようにした空間での魚の 養殖 など水産は対象が限られると思う ( 魚は観賞用や実験用のものもある ) また 水産 では林木と同じように生態系に近い条件下で育てる面があると感じる 全ゲノムの解析がシロイヌナズナ イネ ブドウ ポプラなどで行われてきた このように 遺伝子マーカーの開発 遺伝子座のマッピング 原因遺伝子の同定などの蓄積が重 要である 林木においても SSR マーカーによる血縁関係の分析が実用化し 遺伝子発現解 析や遺伝子の機能解析が進められてきている いずれにしても エリートツリー ( 成長が極めて早い樹木 ) の開発 松くい虫被害対策 花粉症未然防止対策など林木の育種にスピード感を持って取り組んでいく必要がある 樹木が成熟するのを待たず 特定の形質を発現する遺伝子の有無を確認することによっ てその個体が特定の形質を発現することを推定すること ( マーカーアシスト選抜 ) をでき るようにするなど 必要な技術の開発 情報の蓄積に努めることが期待される そして 苗木生産業者 森林所有者等に受け入れてもらうため 植栽苗木選定の判断に 必要な情報の発信をし それに対する意見を受け入れていく必要がある - 5 -
事務局便り 第 1 回関西地区高速育種運営会議 平成 23 年 7 月 14 日 徳島県徳島 市の ホテル千秋閣 において 第 1 回関西地区高速育種運営会議 ( 以下 運営会議 という ) が開催され 関西林木育種懇話会を代表して田中 副会長が出席しました この運営会議は 次世代精英樹種 苗の早期普及に向けた取組を地域に おいて促進するため 関係機関にお ける調整等を行うとともに 当該取 組に係る共同研究に取り組むことを 目的として今年度から開催することになりました 出席者は 北陸 近畿 中国 四国の各府県の行政及び試験研究機関の育種担当者 林野庁 近畿中国森林管理局 独立行政法人森林総合研究所森林農地整備センター近畿北陸整備局 同森林農地整備センター中国四国整備局 同林木育種センター関西育 種場等となっています また 実際に種苗を利用する立場から意見を伺うために懇話 会会員でもある住友林業フォレストサービスも出席されました 最初に林木育種センターから 高速育種運営会議について及び エリートツリーの 普及に向けて 中間報告の説明があり 7 月 11 日に開催された 林木育種技術戦略委 員会 の報告がありました 次に 関西育種場からは関西育種基本区における取組として 四国地域では第 2 世 代精英樹候補木の選抜を進めており スギ 137 本 ヒノキ 84 本のクローンを保存し この中から第 2 世代精英樹を選抜する また 近畿 瀬戸内地域はヒノキ第 2 世代精 英樹候補木の選抜 そして山陰 北陸地域は スギについて第 2 世代精英樹候補木を 選抜し これらの候補木から順次第 2 世代精英樹を選抜する予定という説明がありま した 府県からは 第 2 世代が優れているとい うことなので興味を持っている等の意見や 従来の採種園ではなくて新たに採種園を設 ける必要があるのかなどの質問がありまし た 田中副会長からは 生産性が上がり収益 性の上がる育種苗がどんどん開発されたら 利用者としてはありがたい という意見が ありました 関西の林木育種第 66 号 2011.11 709-4335 岡山県勝田郡勝央町植月中 1043 独立行政法人森林総合研究所 林木育種センター関西育種場内 関西林木育種懇話会編集発行 TEL0868-38-5138 FAX0868-38-5139-6 -