Kobe University Repository : Kernel Title 染色体数61のコムギについて Author(s) 重永, 昌二 Citation 兵庫農科大学研究報告. 農業生物学編, 5(2): 33-36 Issue date 1962 Resource Type Departmental Bulletin Paper / 紀要論文 Resource Version publisher URL http://www.lib.kobe-u.ac.jp/handle_kernel/81006121 Create Date: 2015-02-01 染色 体 数 6 1の コ ム ギ に つ い て 11 11 ; ノ ド As i x t yonechromosome wheat p l a n t S h o j i SHlGENAGA 出~並系コム ギ T r i t i c u ma e s t i v um var . Chinese 期のと1:育,分壌ともにiF.常な C hinese Spring コムギ 2n= 4 2,AABBDD) の二重 ー ・ 染 色体植物 d o u Spring ( と変 り な く b l emonosomics-VI・ XII ( 2n=4 0, AABBDD-VI- Spring コムギの黄色に比しやや白色を帯 びていたが, XI I )の臼殖次代に 2nニ 6 1の染色体数をもっ組物が出現 自然に裂開しかなりの花粉を合有していた.正常花粉 4月上旬/: /.1穂開花した。 約 は C hinese 9 f 者体に近いこのような多数の染色体数を と異常花粉の割合は調査 し て い な い , 穏 の 大 き さ は 行するコムギの生育,形態及ひ. 花粉母細胞における 染色 n u l l i-VIや n u l l i-XII とほぼ同じで,長さにおいて 司 な るもの かを知るため これらの見地より こ 体掩合が立1イ Chinese Spring コムギ の約%であ る ( F i g .2 ) . この した.等t l 守は H 本に ついての調 l 青を行 ない,若干の知見を得 たので のm; 航物の成熟期は C hineseSpringコムギとほぼ同時期で, ここにその概要を報告する. J fにお付る草丈は 9 6.0cm. 有効分著書数は 2 3木 で 成熟 H この調資を行なうにあ たり 終始懇切なる御指導を¥1.易わ あった.これらは C hine s e Spring コムギの平均草丈 っ た望月 lifJ 数十,~ ,粍々有従なる教唆を与えられた小型f . . 131.2cm,平均一 イミ完iJ分破数 3 4. 8木 に比し幾分 劣る . こ l J ) r " l Ul :に深以の , : Q L 訟を表する . の植物に 1 2粒の外見上健全と思われる稲 子が持粒した このことは この植物が I[ J i (i 機能を有する 川i 維の 配偶子を 来 由 作り 得たこ とを示すものである . 1 9 6 0" f存, Chinese S p r i ng コムギの零染色体航物 n u l l i-VI* ( 2 n=4 0,AABBDD-2VI)の村 5 員に n u l l i XIIホ ( 2 n=4 0,AABBDD-2XI I) の花粉を授粉して, ニプ'.~ー 染色体植 物 double mono・VI・ XII料 ( 2n=4 0 . AABBDD-VI-Xl [ )1伺体を得 たが, 1 9 6 1年にこれを 1 1航 して件 ら:し た開 了1 4 9純 乃Iド 1 01 校につし、 て似端細 胞により染色体数 を訓査したれ日 以, 1 0 0t v . に ついては思 論的に 子朋 し得る通り , 2n ~ 38-42 であったが. 1粒 1). Fig.2. Thecomparisono ft h es p i k e s, from l e f tt or i g h t:Chinese Spring wheat u l l i V I( AABBDD-2VI ), ( AABBDD),n nul Ji .XII ( AABBDD-2XI I ) and t h e /3x 6 1-chromosomewheatp l a n t,ca1 r t .F 、/・崎 ・ ち 崎 山 , H ; _ ; 邑系 コムギ ( 2n=4 2) 土Iから X XIまで2 1対の相同 * j 決色体をもつが,乙のうち特定の 1対がうに除して 2n= 4 0 にな勺たものを'存染色体コムギ ( n ul Ii so m i cw h e a t) という .n ul Ii -v ¥ Ot染色体刊の 1村 (2本)を欠除した ; j 染色Ll' J のうち 1本のみ欠 コムギであ る 特定の相 I 1 になった もの をー染色体コムギ (m o n o 除して 2n=4 V Jは染色体 W s o m i cw h e a t) という .例えば monoの 1本のみが欠除したコムギであろ. 0の個 **相│ 司 でない 2本の染色体をともに欠除 した 2n=4 d o u b l emonos om i cw h e a t ) 体を二章一染色体コムギ ( という . d o u b l emono-V J' X I Iは染色体 V J と染色体 X I Iがそれぞれ 1木ずつ欠除したコムギであろ 世 a ' fd ‘ぐ ・ 岬、‘,. r マ 〆 h ‘剣 4 4dr ‘ 、 , -r 4 . LW 叫 t 、 i1' f 、 旬 t引 d i - - F・4 m ‘,‘‘.晶 J P 今 一 三 回 か 四 抗争ι J W ¥ ' 、﹃ぐ T /、 a ' 't , 、 ん e ・ 、' 、,、. ・ d J r .‘/ 、 は 2n ~ 61 であった ( Fig. Fig.1 . M i t o t icmetaphaseshowing 6 1 chromosom e s .c a1 . 500 x 生 育 , 外 部 形 態 及 び 種子 稔 性 この植物を鉢舶にし. ~l二育状況を観察 したと ころ 司 初 3 3 兵昨良科大学研究報告 第 5巻 第 2号 Th巴 ∞ comp:w 討i s o no f白 t h巴 stomatas i z e 巴 b 巴 etw 巴 閃 巴 nt h 巴 6 臼1 巴a tp l a n tandC α h 註 i i n e s 巴 S pringwh 巴a tα ( 2n=42 幻 ). wh Tab'e1 . 2n=61 (Chin 巴s eS p r i n g ) 2n=42 D P Length ( μ ) 5 7 . 7 4土0 . 5 3 0 5 4 . 6 4土1.0 3 . 1 0 く0 . 0 1 μ ) Width ( 3 2 . 6 7土0 . 6 4 31 .2 1+0.90 1 .4 6 1 8 8 4 . 1 1: t36.10 1 7 1 3 . 4 2士5 5 . 4 0 μ 2 ) Lengthx width( 0.1-0.2 く0 . 0 5 1 7 0 . 6 9 P M Cの 観 察 気孔の大きさ 普通系コムギが 6倍体 (2n=42 ,6 x ) であるに対しこ この植物の減数分裂中期における染色体接合を調査す の植物は 9倍体 (2n=63 ,9 x ) に近いものである.一般 るため,適期 1 コ刻をフアーマー液で固定,酢酸カーミン に組物が倍数体化されるにしたがい,気孔の大きさが増 で染色し,押し潰し法により PMCの観察を行なった. 大する現象がある.筆者はこの植物の止葉の気孔の大き その結果は Table3に示す如く, 3価以外に 1価,、 2価 さを測定し, ChineseSpring コムギのものと比較した. の染色体がかなり多く観られ,最高の接合型は 1 7 ] [+ 2 r r 測定には葉わ湿度の変化による同一気孔の大きさの変化 +61で を防ぐため,あらかじめ SUMP法によりプリントした 標本を用いた.その結果は Tabl巴 1 に示す通りである. これによれば 2n=61 の植物と Chines 巴 S pring コム 4価以上の接合は観られなかった. Table3 . Chromosmea s s o c i a t i o ni nPMCso ft h e 61-chromosつme wheat p l a n ta tf i r s t metaphase. ギとの聞で気孔の大きさに関して 5 % 水準で有志な差が Frequency T 恥y 四p巴 ぱ 0 吋f∞ c釘 Or 凶 認められる.したがって 2n=42から 2n=61へと染色 [ . w .~., ....~~[ 体数が約%倍に増加することにより気孔の大きさはあき らかに増大すると云える. o ft o t a l 1 7 m+2rr+6r 3 9 21 .8 r r+8r 1 7 ] [+1 2 7 1 5 . 1 1 9 5 5 )は Befavulgarisにおいて,又望 望月・末岡 ( 1 6 ] [十 2 r r+91 3 7 2 0 . 7 1 9 5 8 )はコムギ及びその近縁程においてゲノム 月・桜井 ( r r+8r 1 5 ] [十 4 2 7 1 5 . 1 1 4 ] [ + 5 r r+9r 1 9 1 0 . 6 1 4 ] [ + 4 r r十 11r 2 0 11 .2 1 3 ] [十 6 r r十 101 6 3 . 3 11m十 8 r r+12r 4 2 . 2 1 7 9 1 0 0 . 0 気孔孔辺細胞内の葉緑体数 と気孔孔辺細胞内の葉緑体数 (PNS) の関係を調査し, 同一ゲノムが増加するにしたがい PNSは増加すること を報告した.筆者は 2n=61植物と ChineseSpring コ ムギについて PNSを測定比較し, Table2の如き結果 を得た. 2n=61 州… 0 . 8 8 3価染色体は V字型とフライパン型の接合が多いが, Y字型接合も観られる. I ~ I n=42 1 , , .2 ~"-;::~ , 1D 1P │ ( C h i n e s eS p r i n g ) 1 JJ I … I23 3 1 Total Table2 . Th巴 comparisono fthePNS between t h e臼 61 泊 ngwh 巴乱批 tσ ( 2n=42). ChineseS p r i 後期では両極における染色体数。差が観られ,又 1価 染色体は赤道板上で縦裂し各一分染色体は他の染色体よ I 7 . 5 61 < : 0 . 0 1 り遅延して互に反対の極に向うが,中には同一極に向う 如く観られるものもあった. すなわちこの場合も普通系コムギのゲノムが約%倍 考 水準の有志差をもって増 になることにより PNSは 1 % 加すると云える. 察 6 1染色体数を有するコムギの成因について考察してみ 3 4 X I I, 1 9 6 2 農 業 生 物 学 、 編 ると,この個体は親植物である d o u b l emono-VI・ XII の 雄いずれかの成熟分裂に異常がおこり,非還元配 -2XII と考えられfるから,この植物の染色体構成は AAABBBDDD' -2VI又は.AAABBBDDD-2XIIのい 偶子ができ,これが正常に成熟分裂を経てできた半数染 ずれかであると推察される. m n u l l i・XIIの穏の形は基部に細く上方では開いている 色体をもっ配偶子と授精して生じたものと思われる. SEARS ( 1 9 5 8 ) によれば C h i n e s eS p r i n g コムギのー XIIでもみられる. 程度が著しいが,この特徴は mono- 染色体植物 mono・I-XXI (2n=41) で授精にあずか u l l i-VIの穏の形はこの特徴がそれ程顕著では しかし n る花粉の中 96%までが n=21である.又イ也の多くの植 ない.これらと 2n=61植物の穏とを比較すれば,この 物についても,倍数性雑種ができる異常現象は全数性卵 u l l i・VIの方に近い形をしている ( F i g .2 ) . 植物の穏は n が半数性花粉によって授精される例の方が,その逆の場 穂の中央部から基部にかけての細まり方が極端になるの 9 5 3 ) . したがってこの 2n 合よりはるかに多い(望月, 1 は,染色体 X IIの欠除によると考えられるから,そのよ =61染色体数をもっコムギは n=21 の染色体数を有す うな特徴の見られない 2n=61植物は染色体却を 2本欠 る花粉と ,n=40の染色体数をもっ卵の授精によるもの 除しているとは考え難い.したがって穏の形態からはこ の植物の染色体構成は AAABBBDDD-2VIであると考 と考えるのがより自然である. d o u b l emono-VI・ XII植物に n=40の染色体数をも えられる. っ卵が生ずるためには 2通りの過程が考えられる.すな この推論が正しければこの植物の PMCの成熟第 1分 わち EMCの第 1分裂で非還元のまま第 2分裂以後の分 裂では 2 0][+lr の染色体接合の観察が予期される.し 裂を経て卵細胞ができる場合と, EMCの第 1分裂は正 かるに T able3によれば最高の接合型が 1 7 ] [ + 2 r r +6r 常で,したがって一旦染色体数が減数し,それに続く第 で,すべての細胞を通じて 1価及び 2価染色体の頻度が 2分裂以後で染色体数倍加がおこる場合とである.前者 高い.これは大部分の相同染色体を 3本づっ有する高次 の場合,卵細胞が有する染色体構成は,その植物の体細 倍数体としての特異性によるためか,或はこの植物のも 胞の染色体構成と全く同じ AABBDD-VI-X IIであり, つ特定の染色体構成によるためかいずれかであろう. 1 9 対の相同染色体と 2本の非相同染色体から成る.後者 摘 要 の場合は染色体数が一旦減数するとき n=1 9,2 0,2 1の 3種類 D細胞ができる筈でゐり,それらが倍加すれば, 1 . Triticum a estivum v a r .C h i n e s eS p r i n g( 2 n n=38, 4 0, 4 2の卵細胞ができる.この中の n=40を有す =42) の二重一染色体植物 d o u b l emonoVI・ XIIの自 AABBDD -2VI又は AABBDD-2XIIで,いずれも 2 0 対の相同 殖次代に 2n=61染色体数を有する植物が出現したので, る卵細胞は体細胞の染色体構成とは異なり, これの生育を観察し,形態及び細胞学的調査を行なった. 染色体から成る. 2 . 生育は順調に進み, 2 3本の分聖書, 96.0cmの草丈 我々の研究室で行なった C h i n e s 巴 S p r i n g コムギの に達し,成熟期に外見上健全と思われる 1 2粒の種子が得 mono-XVIII (2n=41) にコムギ農林 1 0号 (2n=42) の られた. 花粉をかけた一連の実験(未発表)において,その F lに 3 . この植物の気孔の大きさ,気孔孔辺細胞内の葉緑 も 2n=61の個体がみつかっている.この場合花粉の方 体数はともに正常な C h i n e s eS p r i n gコムギのそれらよ は n=21であるから,卯の方が n=40であった答である. り,統計学的に有意な差をもって大であることがわかっ 2n=41染色体数を有するこの母植物に,この卵ができる た. ためには, EMCの第 1分裂で一旦 n=20の染色体数を 4 . この植物の PMCの成熟第 1分裂中期の観察の結 有する細胞になり,これがそれ以後の分裂異常で染色体 果 数倍加がおこったと考えねばならない. 染色体接合型は 1 7 ] [ + 2 r r十 6 rで この事実より,ここで問題にする植物の場合も授精に 3価以外に 2価や 1価染色体が多く観られ,最高の 4価以上の接合は観 られなかった. あずかったと考えられる n=40の染色体数をもっ卯は E M Cの第 1分裂で一旦染色体数を減数して n=20となり, o u b l e mono-VI・ XII の雌性配偶子形成に 物である d これが第 2分裂以後で異常がおこって染色体数倍加がお あたり, EMCの成熟第 1分裂で一旦染色体数を減数し こった可能性が極めて高い. た細胞がそれ以後の分裂過程で染色体倍加がおこり 5 . この植物の成因について考察し,この植物は親植 n 上述 1コ推論によれば 2n=61接合子ができたとき授精 =40の染色体数を有する卵ができ,これと n=21の染色 にあずかったと考えられる花粉のゲノム構成は ABDで 体数を有する正常花粉との授精により生じたものと推察 あり,卵細胞のそれは AABBDD-2VI又は AABBDD した. 3 5 兵庫農科大学研究報告 6 . 成因についての考察と,この植物の穏の形より合 せ考え,この植物の染色体構成は AAABBBDDD-2VI であると推察した. (遺伝学講座昭 3 7 . 8 . 3 1受理) 引 用 文 献 1 ) 望月 明 1 9 5 3遅延授粉によるー粒系小麦の全数 性卵の誘発.生研時報 6:80-86. 2 ) MOCHlZUKI,A.and N .SUEOKA 1 9 5 5G e n e t i c s t u d i e sont h enumbero fp l a s t i di ns t o m a t a . 1 .E f f e c t so fa u t o p o l y p l o i d yi n sugar b e e t s . C y t o l o g i a20: 358-3 6 6 . 3 ) 一一一一一 and N. SAKURAI1958 Thenumber o fthec h l o r o p l a s t si nthes t o m a t a lguardc e l l s i 1o p s . Wheat l n f o r m a t i o n o fTriticumandAeg : 171 8 . S e r v i c e7 .R .1958 Theaneuploido fcomm< )ll 4 ) SEARS,E wheat. F i r s ll n t e r n a t i o n a l Wheat G e n e t i c 2 9 . Symposium 2 2 1・2 Summary 邑 p l a n twith6 1 somatic chromosomes was On foundi ns e l f e dprogenyo ft h ed o u b l e monosomic wheatwhichwaso b t a i n e dfromt h巴 c r o s sbetwe 巴n I I i-VIandnuI I i-XIIof T riticuma e s t i v u mv a r . nu 3 6 第 5巻 第 2号 ChineseS p r i n g . The61.chromosome p l a n t produced 2 3t i I Ie r s anda l lo fthemformednormaIs p i k e s . Thec o l o u r o fI e a v e sandstemso ft h ep l a n t was dark green . Sim i 1a r a st h a to fnormaIChinese Spring wheat t ot h a to fnu I I i-VI and nuI I i-XII,s p i k es i z eo f t h巴 p l a n twasonlyabouthaI fo ft h a to ft h enormaI ChineseSpringwheat. Thep l a n th e i g h twasabout 9 6 . 0 cm a tm a t u r i t y . Twelve good s e e d s were o b t a i n e donthep l a n t . Thestomatas i z eand the c h l o r o p l a s t number 巴 l Is(PNS)o fthep l a n twere i nt h es t o m a t a Iguardc s t a t i s t i s t i c a l l y s i g n i f i c a n t l y l a r g e r than normaI ChineseSpringwheat. The c y t o l o g i c a Io b s e r v a t i o na t M・1o fPMCs byaceto・carmine squash t e c h n i q u e showed t h a t themaximumchromosomea s s o c i a t i o no ft h ep l a n t u a d r i v a l e n ta s s o c i a t i o n was1 7 ] [ + 2 r r十 6r andno q waso b s e r v e d . Theauthord i s c u s s e dt h ev a r i o u sp o s s i b l ep r o c e s s e sbywhichthep l a n tcould be o b t a i n e d from t h ep a r e n t a Id o u b l emonosomicwheat. I ti s very I ik e l yt h a tthe61-chromosomep l a n twas produced bytheuniono fa21.chromosome h a p l o i d gamete g g . Th 巴 with a 4 0・chromosome unreduced e shapeo fthe s p i k es u g g e s t st h a tt h巴 chromosome . c o n s t i t u t i o no ft h ep l a n ti sAAABBBDDD-2VI ( L a b o l a t o r yo fGen巴t i c s, ReceivedAug.3 1,1 9 6 2 )
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