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本頁は 日作紀 75 に掲載．図表一部省略
ＲＡＰＤ分析による栃木県を中心とした関東周辺地域のムギ類優良品種識別
小林俊一・吉田智彦
要旨：栃木県産麦類の品質向上及び原種，原々種の混種防止を目的に栃木県の奨励品種及び有望視している品種を中心に関東周辺地域に作付けされているコムギ17品種、二条・六条・裸オオムギを含むオオムギ19品種についてRAPD分析による品種識別技術を開発した．これらの品種識別はコムギでは5種類のランダムプライマーを用いてDNAを増幅した後，1.5％アガロースゲルで電気泳動しエチジウムブロマイド溶液で染色し，現れた6種類のDNAマーカーの多型を確認することで可能であった．オオムギでは6種類のランダムプライマーで現れた9種類のDNAマーカーの多型を確認することで可能であった．1945年育成の古い品種である小麦農林61号は原種の採種地により多型が認められた．雑種第13世代の二条オオムギ関東二条35号の系統間に多型は認められず，固定しているものと考えられた．
キーワード：オオムギ，関東地域，コムギ，DNAマーカー，栃木県，品種識別，RAPD分析．
Identification of Main Wheat and Barley Cultivars in the Kanto Region by RAPD Analysis: Shun-ichi Kobayashi and Tomohiko Yoshida
Abstract:The objective of this study was to establish the technology to identify wheat and barley cultivars by random amplified polymorphic DNA (RAPD) analysis to improve the quality of wheat and barley in Tochigi prefecture and to prevent seed contamination in the foundation seed and the stock seed. A total of 17 wheat and 19 barley cultivars in the Kanto region were examined. Wheat cultivars could be identified individually by RAPD analysis using 5 randam primers, followed by the electrophoresis of the DNA fragments on 1.5％ agarose gels and staining with ethidium bromide. Barley cultivars could be identified individually by RAPD analysis using 6 random primers. A polymorphism was observed among stock seeds collected from various areas in the old wheat cultivar, Norin 61, that was bred in 1945. No polymorphism was observed among F13 pedigrees of two-rowed barley, Kanto Nijo 35, showing that they were fixed.
Key words:Barley, DNA marker, Identification of cultivars, Kanto region, RAPD analysis, Tochigi pref., Wheat.
栃木県におけるムギ類の生産は，水田農業経営確立対策の推進等により2000年産から増加しており，2003年産の作付面積が作付けの無い裸ムギを除いた3麦計で15800ha，収穫量は62000tであり，ムギ類は本県農業の重要な土地利用型作物となっている．麦種別に見ると，コムギでは1997年には作付面積が2130ha，収穫量が8690tであったが，2003年には作付面積が2540ha，収穫量が9860tに増加した．六条オオムギでは1995年には作付面積がわずか61ha，収穫量が261tであったが，2003年には作付面積が2370ha，収穫量が10100tまで増加した．二条オオムギは主にビール醸造用であり，1999年に作付面積が9320ha，収穫量が33400tまで落ち込んだが，2003年には10900ha，42000tまで回復した．このように，減少傾向であったムギ類の生産は，生産者と実需者が共存共栄し, 国民の理解が得られるような麦作振興方策と麦関連産業の発展の方向を見出し，消費者ニーズに適切に対応していくことが必要であるとして，「新たな麦政策大綱」(1998年5月省議決定)が策定されたことにより，順調に生産振興が図られているように見える．しかし，2000年から進められてきた民間流通の影響から，産地間の品質評価に格差が広がっている．また，全国的な生産増加の反面，品種や品質は必ずしも実需者側からの要望に応えられていないことから，その解消が大きな課題となっており，現在，大綱に掲げられている民間流通の仕組み，銘柄やランク区分等の見直しが検討されている(栃木県農務部 2003，2004)．
以上の情勢に対応するため，栃木県では需要動向に応じた作付誘導，品質向上対策及び優良品種の導入を図っている．コムギでは実需者から品質面で評価の低かったバンドウワセを廃止し，やや低アミロースであるイワイノダイチを2000年に，醤油醸造用のタマイズミを2002年に奨励品種として採用した．さらに，地産地消の推進の影響を受け，製パン用のニシノカオリの導入を検討中である．六条オオムギでは1995年にシュンライを奨励品種に採用し，大幅に作付けが拡大した．しかし，近年，硬質粒等の問題や，より加工適性の優れるファイバースノウが他県で採用されていることから，2005年産より東山皮101号を新たに奨励品種に採用した．醸造用二条オオムギについては，1994年に採用した大麦縞萎縮病及びうどんこ病に抵抗性のタカホゴールデンの醸造品質に問題があること，及び大麦縞萎縮病レースIII型が増加していることから，2000年にスカイゴールデンを奨励品種に採用した (谷口ら 2001)．さらに醸造適性の高い関東二条35号を検討中である．このような品種のめまぐるしい変化及び用途の多様化は栃木県のみならず，他県でも同様である．
これらの状況は，原々種や原種生産において作業の煩雑さの増加を伴い混種及び取り違えの危険性を高めている．また，用途の多様化により，品種の加工適性が大きく異なることから流通過程での取り違えもいままで以上に大きな問題となる．特に，コムギにおいてはいままではオーストラリア産スタンダードホワイト (ASW) に近い製麺適性を持つ品種を中心に選定してきたが，麺の食感の優れる低アミロース品種や，また硬質である醤油醸造用及び製パン用コムギ品種が採用されてきている．これらの情勢から今後，ムギ類の簡便で正確な品種識別技術に対する要望は高まってくると考えられる．国においても，2005年度の農林水産研究基本計画において，農林水産物・食品の信頼確保に資する技術の開発の一つに生産地・品種・生産方法等を含む表示事項の真偽判別技術の開発を掲げ，2010年度の期別達成目標としてDNAマーカーによる品種または種子の簡易迅速判別技術を確立するとしている．
従来，品種の識別は形態や生理特性等で行ってきたが，この方法では気象条件や栽培方法等に影響され識別が困難となる場合がある．DNAマーカーを利用した品種識別技術は，これらの影響を受けず極めて有効である．
イネの品種識別のためのDNAマーカーの開発は最初に大坪ら (1997) がRandom Amplified Polymorphic DNA (RAPD) 分析を用いて国内作付け上位10品種を識別した．さらに，RAPD分析によって得られた品種識別に好適なバンドをSequence Tagged-Site (STS) 化し (大坪ら 2002) ，それらのプライマーをマルチプレックス化して使用することにより，日本の代表的な50品種を識別できるプライマーセットを開発した．秋田県においても同様なSTSプライマーを開発して県内の奨励品種を識別している (小笠原・高橋 2000)．しかし，国内ムギ類品種のDNAマーカーを利用した品種識別については，Turuspekovら (2001) が主要精麦用オオムギをSimple Sequence Repeats (SSR) 分析で，内村ら (2004a) が二条オオムギでCleaved Amplified Polymorphic Sequence (CAPS) 分析を行っているに過ぎない．コムギでは内村ら (注：平成12年度福岡県農業総合試験場成果情報) が福岡県内の主要4品種についてRAPD分析で実施しているのみである．
本研究では，DNAマーカーの中でも開発が低コストで済み，また，最も検出操作が簡便であるRAPD分析を用い，栃木県の奨励品種を中心として関東周辺地域の奨励品種並びに栃木県農業試験場で有望視している系統を識別できるRAPDマーカーの組み合わせを明らかにした．また，近年の育成品種は加工適性の向上を最も重要な育種目標としていることから交配母本の系譜が似通ってきており，近縁度の高まっていることが懸念される．そこで，品種間の遺伝的関係を調査するため，ユークリッド距離を用いたクラスター分析を試みた．
材料と方法
1．供試品種
供試品種はコムギでは関東主要各都県の奨励品種である小麦農林61号 (茨城県産，群馬県産，埼玉県産，千葉県産，東京都産，静岡県産，栃木県産及び福岡県産) ，イワイノダイチ，タマイズミ，春のかがやき，きぬの波，つるぴかり，ダブル8号，シラネコムギ，あやひかり，小麦農林26号，キヌヒメ，ユメセイキ，フウセツ，しゅんよう，ユメアサヒ，バンドウワセ，及び栃木県農業試験場で製パン用として有望視しているニシノカオリの合計17品種である．オオムギでは二条オオムギのミカモゴールデン，スカイゴールデン，あまぎ二条，なす二条，みょうぎ二条，タカホゴールデン，きぬか二条，はるな二条，及び栃木県農業試験場で有望視している関東二条35号を，六条オオムギのシュンライ，東山皮101号，ミノリムギ，カシマムギ，マサカドムギ，さやかぜ，すずかぜ，ファイバースノウ，センゲツモチ，及び参考として埼玉県で奨励品種に採用している裸ムギのイチバンボシの合計19品種である．各都県産原々種または原種を供試した．各品種の交配組合せ及び育成地を第１表に示した (農業技術協会 2003)．
第１表 供試品種の交配組合せ及び育成地．
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麦種 品種名 交配組合せ 育成地
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小麦農林61号 福岡小麦18号/新中長 佐賀県農業試験場
イワイノダイチ 秋9/西海168号(きぬいろは) 九州農業試験場
タマイズミ 関系w364/関系w361 (独)農業技術研究機構作物研究所
春のかがやき 西海168号(きぬいろは)/関東100号(バンドウワセ) 群馬県農業技術センター
きぬの波 関東107号/関東100号(バンドウワセ) 群馬県農業試験場
つるぴかり 関東101号(バンドウワセ)/関東107号 群馬県農業総合試験場
ダブル8号 シラネコムギ/ハルヒカリ//シラネコムギ 群馬県農業技術センター
コムギ シラネコムギ 北陸49号/東海80号 長野県農事試験場
あやひかり 関東107号/西海168号(きぬいろは) 農業研究センター
小麦農林26号 新中長/埼玉小麦29号 奈良県農業試験場
キヌヒメ 関東95号/東山18号//ニシカゼコムギ 長野県農事試験場
ユメセイキ 関東107号/東山24号 長野県農事試験場
フウセツ 東山23号/東山22号 長野県農事試験場
しゅんよう 東北148号/東山10号 長野県農事試験場
ユメアサヒ 西海179号/KS831957 長野県農事試験場
バンドウワセ 関東66号/ヒヨクコムギ 農業研究センター
ニシノカオリ 北見春42号/西海157号(アブクマワセ） 九州農業試験場
関東二条35号 大系R4224/関東二条29号 栃木県農業試験場栃木分場
ミカモゴールデン 南系B4718/新田二条１号(はるな二条) 栃木県農業試験場栃木分場
スカイゴールデン 関東二条25号/栃系216 栃木県農業試験場栃木分場
二条 あまぎ二条 ふじ二条/成城17号 キリンビール(株)
オオムギ なす二条 成系5/5-3//成系５ キリンビール(株)
みょうぎ二条 栃系144(ミサトゴールデン)/やす系50(さつきばれ) サッポロビール(株)
タカホゴールデン 大系R2068/栃系144(ミサトゴールデン) 栃木県農業試験場栃木分場
きぬか二条 83SBC27/吉系8(ニシノゴールド) キリンビール(株)
はるな二条 G65/K-3//さつき二条 サッポロビール(株)
シュンライ ミノリムギ/東山皮68号 長野県農事試験場
東山皮101号 東山皮73号/東山皮86号 長野県農事試験場
ミノリムギ 東山皮1号/コウゲンムギ 長野県農事試験場
六条 カシマムギ 北関東皮3号/ムサシノムギ 農事試験場
オオムギ マサカドムギ Ea52/関東皮53号 農業研究センター
さやかぜ 関東皮70号/関東皮68号(すずかぜ) (独)農業技術研究機構作物研究所
すずかぜ 鴻系RB3017-5/関系b316 農業研究センター
ファイバースノウ 東山皮85号/東山皮86号 長野県農事試験場
センゲツモチ 弥富モチ/東山皮83号//東山皮82号 長野県農事試験場
裸ムギ イチバンボシ 四国裸58号/四R系697 四国農業試験場
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交配組合せの（ ）内は後に付された品種名．
小麦農林61号は1945年に佐賀県農業試験場において育成された古い品種であるが，育成した佐賀県では1995年に奨励品種から廃止した．よって，原種の提供を受けられないことから，現在も奨励品種として採用している県は独自に原々種，原種を長期間に渡り維持している．そのため，採種条件の違いにより変異が生じていると考えられることから，現在も奨励品種として採用しており，佐賀県が奨励品種から廃止した時に原々種の譲渡を受け最も近い福岡県を始め，関東地域の採用県から種子を収集し供試した．一方，関東二条35号は雑種第13代であり，品種に向けて検討しているもののDNAマーカー開発のために供試できる程度まで固定が完全であるか検討していないことから，系統育種法で維持してきた雑種第11世代では1個体由来の5系統を供試した．
2．DNAの抽出
ポットに栽培したムギの3〜4葉の葉身0.1gからMagExtractor -Plant Genome- DNA抽出キット (東洋紡績株式会社) ，及び同社製自動核酸抽出装置 (MFX-2000) を用いて抽出を行った．
3．RAPD分析による品種識別
抽出したDNAは，1／10TEバッファーを用いて，コムギでは10ng／μL，オオムギでは5ng／μLに調製し，鋳型DNA量として1μL使用した．PCR反応液はランダムプライマー7.8μＭを0.8μＬ，dNTP混合液2.5ｍＭ (タカラバイオ社) を1μＬ，反応バッファー (タカラバイオ社) を1.25μＬおよびrTaq (タカラバイオ社) 0.5 unitに滅菌蒸留水を加え12μＬとした．PCR増幅は，サーマルサイクラーDNA Engine Tetrad PTC-225 (MJ Japan社) を用い，熱変性を95℃で3分後，95℃で1分間，アニーリングを44℃で1分間，72℃で2分間を1サイクルとして40サイクル行い，伸長反応を72℃で2分間行った．増幅したDNAは1.5％アガロースゲルを用い100Ｖの電圧で約90分間の電気泳動を行った．電気泳動後のアガロースゲルをエチジウムブロマイド溶液で30分間染色後，デンシトグラフAE−6920−FX (アトー社) を用いPCR増幅産物を確認し，バンドの有無によるDNA多型を検出して品種識別を行った．
品種識別のためのプライマーは，大坪ら (1997)，吉橋ら (1999) ，森ら (2001) ,Kuczynskaら (2001) 及び内村ら (2004a) 等を参考に，水稲，オオムギで多型を示すと報告されている28プライマーを選定した．そのうち，24プライマーは10量体 (オペロン社)，4プライマーは12量体 (日本ジーン社) である．
4．クラスター分析
全品種についてDNA多型のデータを用いてクラスター分析を行い，品種間の距離をデンドログラムにより視覚化した．RAPDマーカーにより検出したDNA多型のデータは，PCR増幅産物が現れた場合を‘1’，無い場合を‘0’とした．数値化したDNA多型の全データを，そのまま青木によるプログラム（注：http://aoki2.si.gunma-u.ac.jp/Mokuji/index2.html） に入力し，正規化せずユークリッド距離を求め，群平均法 (UPGMA) によるクラスター分析を行った．
結果
1．RAPD分析による品種識別
コムギでは供試した28プライマーの内，OPB2及びOPD10の2プライマーで増幅が見られなかった．残り26プライマーの中で増幅の劣るバンドも含め，合計207バンドが検出できた．これらのバンドの内，再現性があったのは153バンドであった．品種間のDNA多型が認められたのは14プライマーで37バンドであった．DNA多型が認められたランダムプライマーについては，再現性の確認のため，最低2回DNA多型を確認した．その結果，明瞭かつ再現性の高い多型をDNAマーカーとした．得られたDNAマーカーは14プライマーにおいて23種類に絞られた (第2表)．これらのDNAマーカーの内，プライマーOPG6を用いて増幅した1500bpのDNAマーカーは小麦農林61号のみにバンドが出るポジティブな品種特異的マーカーであった．また，ネガティブなDNAマーカーではA08の300bpがしゅんように，A09の1400bpがユメセイキのみに特異的に現れなかった．
さらに，OPA11，OPD18，OPG16，A01，A09の5種類のランダムプライマーで増幅された6マーカーを用いることによって，供試した17品種すべてを識別することができた (第1図)．第2表に○印を付けて示したのがこれらのプライマー及びDNAマーカーの長さである．これらの識別マーカーについては、同一品種の異なる植物体からDNAを抽出し、同一条件でRAPD分析を行い再現性について確認を行った．また，5プライマーの塩基配列を第3表に示した．
小麦農林61号については，県の系統間で2種類のDNAマーカーにより多型が認められた (第2図)．これらのマーカーについては，第2表に△印を付けて示した．
オオムギでは供試した28プライマーの内，コムギと同じ2プライマーで増幅が見られなかった．残り26プライマーの中で増幅の劣るものも含め，合計246バンドが検出できた．これらのバンドの内，再現性があったのは156バンドであった．品種間のDNA多型が認められたのは16プライマーで64バンドであった．DNA多型が認められたランダムプライマーについては，最低2回DNA多型を確認した．その結果，明瞭かつ再現性の高い多型をDNAマーカーとした．得られたDNAマーカーは16プライマーにおいて33種類に絞られた (第4表)．関東二条35号の供試した系統間で多型は認められなかった．雑種第13世代であるが，156バンドで多型が見られなかったことから，今回の結果からでは，関東二条35号はほぼ固定していると推察された．以下，関東二条35号については1品種として記述する．これらのDNAマーカーの内，OPD2を用いて増幅した2100bpで得られたDNAマーカーは関東二条35号にのみ，A08の1000bpはイチバンボシのみにバンドが現れるポジティブマーカーであった．ネガティブなDNAマーカーでは，OPG5の350bpがシュンライにのみ，OPG6の1500bpがあまぎ二条にのみ現れなかった．OPB1の1900bp，及びOPG16の850bpで得られたDNAマーカーは二条オオムギ品種にのみバンドが現れた．逆にOPG16の750bpは二条オオムギ以外にバンドが現れるDNAマーカーであった．A01の1200bp及び1050bpで得られた多型は二条オオムギのスカイゴールデンのみと二条オオムギ以外の品種にバンドが現れた． さらに，OPA11，OPD12，OPM2，OPT16，A01，A08の6種類のランダムプライマーで増幅された9マーカーを用いることによって，供試した19品種すべてを識別することができた (第3図)．第4表に○印を付けて示したのがこれらのプライマー及びDNAマーカーの長さである．これらの識別マーカーについては、コムギと同様の方法で再現性について確認した．また，6プライマーの塩基配列を第5表に示した．
2．クラスター分析
23種類のマーカー (第2表) より計算したコムギのクラスター分析の結果として得られたデンドログラムを第4図に示した．その結果，大きく2つのクラスターに分類された．小麦農林61号を含むクラスター (A) とそれ以外のクラスター (B) である．農業研究センター及びその後独立法人化した(独)農業技術研究機構作物研究所は同一場所で継続的に育種を実施していることから，同一育成地とした．この機関で育成された品種は，硬質粒で醤油醸造用のタマイズミも含めてAクラスターに分類された．九州農業試験場，長野県農事試験場及び群馬県農業試験場育成の品種は一方のクラスターに偏らなかった．しかし，Aクラスターに含まれる品種の祖先系統には西海168号，ニシカゼコムギ，及びヒヨクコムギの九州農業試験場育成品種が多く使われている傾向があった．Bクラスターは大きく3つに分類された．低アミロース系統であるイワイノダイチ，春のかがやき，あやひかり，きぬの波，ユメセイキ，及びつるぴかりは１つのクラスターに含まれなかったが，硬質粒品種のダブル8号，ユメアサヒ，及びニシノカオリは1カ所に集中した．Bクラスターの中で最も遠い位置にあるしゅんようは東北農業試験場の系統が母本として使用されていた．小麦農林61号は県間の多型バンドが2種類あり，3つのクラスターに分類された．福岡県と群馬県，埼玉県と東京都及び栃木県，茨城県と千葉県及び静岡県である．茨城県を含むグループが最も離れて位置していた (第4図)．
33種類のマーカー (第4表) より計算したオオムギのクラスター分析の結果として得られたデンドログラムを第5図に示した．オオムギの品種は大きく2つのクラスターに分類された．二条オオムギと裸ムギを含む六条オオムギのクラスターである．二条オオムギのクラスターは関東二条35号及びなす二条とそれ以外の品種の2つのクラスターに分類された．はるな二条を含むクラスターははるな二条と近縁度の高いクラスターで，最も遠くにあまぎ二条が位置した．六条オオムギのクラスターは農業研究センター育成の4品種が集中した．
考察
本研究では，RAPD分析のみを用いてムギ類品種を識別できるマーカーを開発した．
今回，筆者らは開発にコストがかからず，また将来的に採種担当者および農業協同組合関係者等現場で識別できる方法を前提として分析方法を選択した．これら現場で分析される場面は，圃場で異株が現れた場合の確認や生産物を出荷する時に限られ，季節的な分析に限られる．また，従事者は数年おきに異動があり煩雑また危険を伴う操作に習熟するのは困難な場合が多い．つまり，操作が簡易で安全かつ低コストである方法を前提とした．小林・吉田 (2005) が述べているように，CAPS分析は手順が煩雑になるとともに時間及びコストが増加する．SSR分析は電気泳動の際，アガロースゲルよりもポリアクリルアミドゲルが適しているが，アクリルアミドは神経毒が強く危険を伴い，使用する際には熟練を要する．アガロースゲルを使用する場合には，アガロース濃度を高くする必要があり電子レンジを用いて作製する時は濃度を高くすると突沸し易く作成が難しい．1.5％程度のアガロースゲルが作製も容易で染色する際の操作性も良く安全である．以上のことからRAPD分析を採用した．
大坪ら (1997) はイネの品種識別マーカーを開発する際，当初，10品種を識別するために600プライマーを検討した．筆者らはこれまでの品種識別に関する文献を参考に多型の出る可能性が高いランダムプライマーを使用した．その結果，28プライマーでコムギ17品種，大麦19品種を識別できるランダムプライマーセットを選定できた．今後出てくる新しい品種についても，いままでの情報を有効に利用することが必要と思われる．また，大坪ら (1997) が国内主要10品種を識別した時に多型の現れた8種類のランダムプライマーの内5種類，小林・吉田 (2005) が栃木県の優良なイネの品種識別マーカーを開発する時に多型の現れた12種類の内，8種類がムギ類でも使用できたことはイネとムギ類の場合，共通のランダムプライマーが使用できる可能性を示唆していると思われた．
本報告では再現性が高く，かつ，明瞭なバンドをDNAマーカーとして選抜した．しかし，一般的にRAPD分析は他のDNAマーカーに比較して再現性が低いと言われている．水稲では大坪ら (2002) や小笠原ら (2000) が，STS化することにより視認性を高め，さらに，マルチプレックス化することによって操作回数を減らし簡便化することにより，実用化を図っている．また，イチゴにおいても田ｱら (2004) がSTS化し，国内主要品種を含む16品種の中で栃木県育成のとちおとめ及びとちひめを識別できるプライマーを開発し，今後マルチプレックス化を行う予定であると述べている．ムギ類においても，同様にこれらの手法を用いて，実用化を図る必要がある．
本報告では前述のような理由でRAPD分析のみで識別を行った．しかし，近縁度が高まってくると品種識別は困難になってくる可能性が高まる．そこで，現在採用されている品種の遺伝的背景を確認するため，クラスター分析を行った．コムギでは用途の違いによって，また，育成地でクラスターが分けられる傾向が一部みられた．小麦農林61号は収集した県の間で多型がみられ，3つのクラスターに分けられた．水稲では，川島・勝股 (1961) がホウネンワセ，コシヒカリ及びたかね錦を用いた純系維持のための研究を実施し，その中でこれらの普及に移されている品種でも完全に固定はしておらず，そのため，二次選抜も必要であることを明らかにしている．また，畠山ら (注：昭和60年度千葉県原種農場試験成績書) は22県からコシヒカリを収集し特性を調査し，穂長，着粒数，出穂期等で地域的に異なる傾向がみられたとしている．小麦では西尾ら (1973) が奨励品種としている各県から小麦農林61号の種子を取り寄せ，採種地の相違と形質変異との関係を検討している．その結果，主成分分析による系統分類に関与した形質に出穂期，千粒重及び1株穂数があり，1〜2の形質について表現型及び遺伝子型に差異を認めたが，その変異は微働遺伝子による範囲内であるとしている．小麦農林61号は育成した佐賀県では1995年に奨励品種から廃止した．そこで，供試した各県の原々種や原種の維持は長期間に渡り各県独自に行われており，異なる地域と方法で選抜・淘汰されてきたと考えられる．RAPD分析は遺伝子レベルではなく塩基レベルの変異を利用しているので，この多型が直ちに表現型に反映するとは限らない．しかし，県間でDNAマーカーに多型が現れたことは西尾ら (1973) の結果をDNAレベルでも裏付けていると考えられる．厳密に品種の定義を考えた場合に特性が均一であることが条件の一つであることから，原々種や原種生産の際にDNAマーカーを用いた変異のチェックも必要になってくる．また，イネのゲノムが解読され他のイネ科作物等へのマーカー開発のための利用が試みられている．CAPSマーカーはこれらの遺伝子情報に基づいて作製されたものが多い (内村ら 2004a)．これらを利用することにより表現型に関連したDNA領域の識別が可能になってくれば，単に変異を識別するだけはなくどの様な変異が起きているか解明されると考えられる．
オオムギのクラスター分析の結果では，二条オオムギと六条オオムギとに明確に分かれた．これは，二条オオムギは醸造用として，六条オオムギは精麦用として育成されていることから，遺伝的背景が異なるためと考えられる．六条オオムギの中でも長野県農事試験場と農業研究センターでクラスターが分かれているが，これは，長野県農事試験場は並性品種を，農業研究センターは渦性品種の育成を主に行ってきており，やはり遺伝的背景が異なっていることに起因すると思われた．この結果は裸ムギであるイチバンボシを除くとSSR分析で解析したTuruspekovら (2001) の結果と類似している．二条オオムギの関東二条35号は，雑種第13代であるが系統間で多型はみられなかった．これは既に固定がなされており，かつ雑種第11代では，1個体から採種したことによると考えられる．現在，品種の世代交代の期間が短縮してきており，固定が不完全なまま品種になっている例が見受けられる．こうした材料では，栽培環境が大きく変わることによって形質に分離がみられる場合がある．また，前年の気象条件によって不稔が多く周辺の異品種との自然交雑により混種となる (注：福岡県平成9年度秋冬作及び平成10年度早期水稲試験成績概要書) 場合もある．これらの種子を配布された原々種や原種担当者の心労は計りきれない．今後，固定度調査の中に今回のようなDNAマーカーによるチエック体制を導入することも有効と考えられる．
以上の様に，クラスター分析の結果からでは，用途や育成地毎に特徴があり，まだ遺伝的多様性が残されていると推定される．内村ら (2004b) は今後，品種間の遺伝的多様性を把握するための有効な手段として，有用遺伝子に連鎖するDNAマーカーで検出する遺伝子型の情報を挙げている．品種識別においても，さらに効率的に多型を検出する技術を使用する必要が出てくることから，RAPD分析だけではなく，Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) 分析，SSR分析等も実施する必要性が考えられる．
また，DNAマーカーを研究者以外が使用する場合に残された課題がある．今回の実験ではDNA抽出は，葉身から市販のDNA抽出キットを用いて行った．実際には，種子生産やムギ類の流通関係者がこの識別業務を行うことが予想され，より簡便で安価な方法でDNAを抽出する必要がある．イネの葉からの抽出では超簡単DNA抽出法 (池田ら 2000) が開発されている．バレイショでも葉から簡易にDNAを抽出する方法が開発されている (森ら 2003)．現場で適用するには葉と同様に穀粒から簡易で安価なDNA抽出方法を開発する必要があると考えられた．染色についてもエチジウムブロマイドよりも安全性の高い蛍光色素の利用について検討していく必要があると考えられた．
謝辞：本研究の遂行に当たり，材料の提供を頂いた茨城県，群馬県，埼玉県，千葉県，東京都，山梨県，長野県，静岡県，及び福岡県の農業研究機関関係者に感謝します．
引用文献
池田延行・山田哲也・上島脩志・石井尊生 2000. イネにおけるマイクロサテライトマーカーを
利用した効率的なmarker-assisted selectionのための超簡単DNA抽出法. 育種学研究 2 (別2):134.
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第１図 供試したコムギ17品種を識別できる６種類のランダムプライマーで検出されるDNA.
図の下にランダムプライマー名を示す．図はいずれも左のレーン1番目から，1.サイズマー
カー (200bp DNA ladder) ，2.小麦農林61号(福岡県)，3.小麦農林61号(茨城県)，4.小麦
農林61号(群馬県)，5.小麦農林61号(埼玉県)，6.小麦農林61号(千葉県)，7.小麦農林61号
(東京都)，8.小麦農林61号(静岡県)，9.小麦農林61号(栃木県)，10.イワイノダイチ，
11.タマイズミ，12.春のかがやき，13.きぬの波，14.つるぴかり，15.ダブル８号，
16.シラネコムギ，17.あやひかり，18.小麦農林26号，19.キヌヒメ，20.ユメセイキ，
21.フウセツ，22.しゅんよう，23.ユメアサヒ，24.バンドウワセ，25.ニシノカオリ．
矢印が識別マーカー.
第２図 小麦農林61号に見られた多型．
図の下にランダムプライマー名を示す．
Ｍ.サイズマーカー (200bp DNA ladder) ，1.小麦農林61号(福岡県)，2.小麦農林61号(茨城県)，
3.小麦農林61号(群馬県)，4.小麦農林61号(埼玉県)，5.小麦農林61号(千葉県)，6.小麦農林61
号(東京都)，7.小麦農林61号(静岡県)，8.小麦農林61号(栃木県)．
矢印が多型.
第３図 供試したオオギ19品種を識別できる６種類のランダムプライマーで検出されるDNA.
図の下にランダムプライマー名を示す．図はいずれも左のレーン1番目から，1.サイズマーカー
(200bp DNA ladder) ，2.関東二条35号−1，3.関東二条35号−2，4.関東二条35号−3，
5.関東二条35号−4，6.関東二条35号−5，7.ミカモゴールデン，8.スカイゴールデン，9.あまぎ二条，
10.なす二条，11.みょうぎ二条，12.タカホゴールデン，13.きぬか二条，14.はるな二条，
15.シュンライ，16.東山皮101号，17.ミノリムギ，18.カシマムギ，19.マサカドムギ，
20.さやかぜ，21.すずかぜ，22.ファイバースノウ，23.センゲツモチ，24.イチバンボシ．
矢印が識別マーカー.
第４図 RAPDマーカーによる多型情報を基にしたコムギ品種間のクラスター分析結果．
第５図 RAPDマーカーによる多型情報を基にしたオオムギ品種間のクラスター分析結果．
第１表 供試品種の交配組合せ及び育成地．
交配組合せの（ ）内は後に付された品種名．
第２表 RAPD分析によるコムギの品種識別．
DNA多型の現れたマーカーの品種毎の有無を0 (バンド無し)，1 (バンド有り)で示した．
○印は17品種の識別に必要なマーカーを示している．
△印は小麦農林61号に多型バンドが出ているマーカーを示している．
第３表 コムギ品種識別のためのランダムプライマーの塩基配列．
第４表 RAPD分析によるオオムギの品種識別．
DNA多型の現れたマーカーの品種毎の有無を0 (バンド無し)，1 (バンド有り)で示した．
○印は19品種の識別に必要なマーカーを示している．
第５表 オオムギ品種識別のためのランダムプライマーの塩基配列．
以上