本研究では紫外線によるアブラナ科植物への突然変異生成の検出系を構築することを目的とした。アントシアニン合成に関わる遺伝子であるANL遺伝子について、正常遺伝子をANL⁺、変異遺伝子をanl^-としたとき本研究で用いたファストプランツ(Brassica rapa)はANL^+/-のヘテロ接合体となっており、この遺伝子DNAに紫外線が作用しANL^+/-である紫細胞からanl^-/-である白細胞へ変化したことを指標とし突然変異を検出した。植物の病害抵抗性を誘導することによりうどんこ病発生の抑制に用いられているUV-Bに関しては、本研究において線量を変化させてもファストプランツの突然変異頻度はほとんど変化しなかったため、アブラナ科植物のゲノム不安定性を引き起こすことなく、うどんこ病の抑制に使用できることが示された。UV-Cに関しては、3.2 J/cm²までは線量依存的にファストプランツの突然変異頻度を増加させた。また、4.8 J/cm²におけるファストプランツの突然変異頻度は、細胞死の誘導も推定されることから、3.2 J/cm²と比べて有意水準5 ％で差が認められなかった上に、他の線量と比べ標準誤差が大きくなっていた。これらのことから、品種改良には3.2 J/cm²の線量が最適だと結論付けた。
The objective of this study was to establish a detection system for UV-induced mutagenesis in Brassica rapa. The fast plants used in this study were heterozygous for ANL^+/-, where the normal gene is ANL⁺ and the mutant gene is anl^-. The mutation was detected as an indicator that the DNA of the ANL^+/- gene changed from ANL^+/- (purple cells) to anl^-/- (white cells) when UV light was applied to this gene. UV-B has been used to suppress powdery mildew by inducing disease resistance in plants. The mutation frequency of fast plants hardly changed even when the dose was changed, indicating that UV-B can be used to suppress powdery mildew in Brassica plants without inducing genome instability. UV-C increased the mutation frequency of fast plants in a dose-dependent manner up to 3.2 J/cm². The mutation frequency of fast plants at 4.8 J/cm² was not significantly different from that at 3.2 J/cm² at the 5% significance level, probably due to the induction of cell death, and the standard error was larger than that at other doses. Based on these findings, we concluded that the dose of 3.2 J/cm² is optimal for breeding.