スターマヤコーヒー
種子で繁殖した最初のF1ハイブリッドコーヒーの木
スターマヤコーヒー
種アラビカコーヒー
ハイブリッド親子関係CIR-SM01 x マルセレサ
ブリーダーCIRAD
起源ニカラグア
コーヒー品種情報
身長ドワーフ
葉先の色緑
豆のサイズ大きい
品質の潜在性とても良い
収益性の可能性高い
コーヒーノキサビ病耐性
コーヒーベリー病（CBD）未知
線虫未知
WCRバラエティカタログ：スターマヤ

スターマヤは、体細胞胚形成（SE）ではなく種子で繁殖できるF1交配種の コーヒーノキです。雄性不稔性の親植物から繁殖されました。これにより、育種家は自殖性のコーヒーノキの花を一つ一つ手作業で去勢する必要がなく、制御受粉が容易になります。[1] [2] [3] [4] [5] [6]

スターマヤは、高い果実収量、コーヒーノキの葉さび病への耐性、そして（高地で栽培した場合）非常に高品質の飲料を生産する可能性があることが分かりました。また、シードガーデンで効果的に繁殖できることも判明しました。スターマヤはシードガーデンで効果的に繁殖された最初のF1ハイブリッドコーヒーノキであり、より高価で技術的に難しいSE法よりも安価で容易なF1ハイブリッド繁殖法であることが証明されました。[1]

スターマヤコーヒーは、国際植物新品種保護同盟（UPOV）を通じて知的財産権保護のために登録されています。[7]

コーヒーの品種改良と雄性不稔性

コーヒーの木の各枝には数十個の花が咲くことがあります。

コーヒーは自殖性植物であり、自家受粉することで自ら繁殖することができます。[8]育種家にとって、これは受粉を制御する上で課題となります。この課題を克服するために、育種家は一つ一つの花を手作業で去勢しなければなりません（コーヒーノキの枝には数十の花が咲いていることがあります）。花粉提供木から特定の花粉を採取した後、育種家は去勢した花を雌しべ（雌蕊）にブラシで塗りつけ、手作業で受粉させます。この困難を克服する植物育種技術は、育種プロセスの技術的難易度とコストを低減することで、より特殊で目的に特化した栽培品種や変種の生産と利用の民主化に貢献するでしょう。[1]

雄性不稔性の親株を利用して自家受粉する植物を育種し、F1雑種を生産することは、他の換金作物では日常的に行われている。[9]しかし、スターマヤはコーヒーノキのF1雑種生産において雄性不稔性を利用した最初の例である。[1]

自殖種のF1雑種を繁殖させるために種子園を利用する場合、繁殖用の雄性不稔親を利用することが非常に重要です。しかし、圃場（原位置）で繁殖を行う場合でも、計画に含まれていない近隣の樹木からの受粉を避けるよう注意が必要です。種子園の設計と最終的な設置は、隔離距離や昆虫（花粉媒介者）の駆除などを通じて、外来種による受粉を減らすのに役立ちます。 [10] [1]

歴史

Starmayaの開発

スターマヤカッピングスコア
香り 7.63
風味 7.63
後味 7.63
酸度 7.5
体 7.5
均一 10
きれいなカップ 10
バランス 7.63
甘味 8.88
全体的な印象 7.63
最終スコア 82.5
出典:
 Georget et al. — 2019年

2001年、フランス国際開発農業研究センター（CIRAD）の研究チームは、Coffea arabicaの CIR-SM01 と呼ばれる背が高く成長する自然変異体が花粉を全く生産しないことに気付きました（雄性不稔性）。[1]雄性不稔性の植物は、育種家が花の雄の部分を除去する必要がないため、育種プログラムで母植物として使用することができます。[11]研究者らは、体細胞胚形成を用いて CIR-SM01 をクローン化し、雄性不稔性を引き起こす突然変異の安定性を検証しました。彼らはまた、この突然変異が劣性形質であることも検証しました。つまり、子孫にこの形質が発現するには、両親がこの形質を持っている必要があるということです（つまり、Starmaya は親植物の 1 つが雄性不稔性であっても、雄性不稔性植物ではありません）。[1]

その後、CIR-SM01は4つの異なる矮性品種（カトゥーラレッド、カトゥアイ44、IAPAR59、マルセレサ）と交配され、花粉提供者としてF1ハイブリッド種子の生産の可能性がテストされました。 [1]研究者らは、CIR-SM01とマルセレサ（CIRAD [3]によって開発された品種）との交配（最終的にスターマヤと命名されました）は、親のマルセレサよりも30％多くの緑豆を生産し、優れた飲料品質とコーヒーノキのさび病に対する耐性も備えていることを発見しました。

カップの品質

スペシャルティコーヒー業界における飲料の品質は、一般的にカッピングと呼ばれる手順によって決定されます。この手順では、香り、風味、後味、酸味、ボディ、バランスなど、様々な官能評価項目に基づいてコーヒーを評価し、それぞれ0～100のスケールで評価します。[12] 80点以上の評価を受けたコーヒーはスペシャルティコーヒーとみなされます。この研究では、Starmayaの総合評価は82.5点、親株のMarsellesaは83.13点、対照株のCaturra redは82.9点でした。[1]

錆びに強い

コーヒーノキのさび病は、世界中でコーヒーノキの経済的に最も重要な病気です。[13] [14] CLRに対する最も効果的で永続的な戦略は、耐性品種の使用です。[15] [16]また、StarmayaはF1ハイブリッド種子の大量生産の概念実証でしたが、研究者たちはさび病感染に対する抵抗力も評価しました。[1]

本研究で使用された親植物の一つであるマルセレサは、圃場でサビ病に対する感受性が1%、スターマヤは8%であることが観察されました。[1]研究者らは、まずマルセレサの遺伝的固定性（子孫による形質継承の予測可能性、すなわち「固定系統」 [17] ）を高めることで、スターマヤの耐性を高めることができると考えています。本研究におけるスターマヤのサビ病発生率の高さは、初期の育種試験における外来植物による受粉にも一部起因しています。[1]

シードガーデン

種子園は、CIR-SM01を雄性不稔親（花粉受容体）として、Marsellesaを花粉供与体として1:4（受容体：供与体）の割合で用いて設置されました。区画の植栽密度は、列間2メートル、同一列内の株間1.5メートルでした。この密度により、1ヘクタールあたり4,000本の樹木を植栽できます。この配置により、効率的な自然受粉が確立されました。[18]

シードガーデンから得られた種子はF1ハイブリッドとしてうまく栽培され、シードガーデンは体細胞胚形成の約半分のコストでこの形態のF1ハイブリッドを生産できることが実証されました。[19] [注1]シードガーデンは1ヘクタールあたり年間50万個のF1ハイブリッド種子を効率的に生産できると推定されています。

F1交配種の利用の民主化は、種子園を利用してF1交配種を増殖させるコストと技術的困難さが低減したことで、より現実的になった。[1] [18]

参照

注記

  1. ^ 体細胞胚形成のプロセスは育種家にとって費用がかかるだけでなく、その結果得られる植物体も生産者にとってさらに高価です（育種家は費用を転嫁します）。追加費用は1本あたり0.50～0.60米ドルで、体細胞胚形成で生産されたF1雑種を使用する場合、1ヘクタールあたり2,500～3,000米ドルの追加費用が発生する可能性があります。

参考文献

  1. ^ abcdefghijklm ジョルジェ、フレデリック;マリー、リソン。アルピザール、エドガルド。コーテル、フィリップ。ボルドー、メラニー。イダルゴ、ホセ・マルティン。マラッチーニ、ピエール。ブライトラー、ジャンクリストフ。デシャン、エヴリン。ポンソン、クレマン。エティエンヌ、エルヴェ。ベルトラン、ブノワ (2019-10-22)。 「スターマヤ：遺伝的雄性不稔性を利用して生産された初のアラビカ種F1コーヒーハイブリッド」。植物科学のフロンティア。10 : 1344.土井: 10.3389/fpls.2019.01344。ISSN  1664-462X。PMC  6818232。PMID  31695719。
  2. ^ 「Starmaya—コーヒーの未来？」worldcoffeeresearch.org 2017年3月8日. 2021年4月14日閲覧。
  3. ^ ab Cirad. 「アラビカコーヒー：スターマヤ、種子で初めて入手可能なハイブリッド品種 - CIRAD」www.cirad.fr . 2021年4月14日閲覧。
  4. ^ 「CIRAD、潜在的に革命的なF1アラビカハイブリッド種Starmayaが種子状態にあると発表」Roast Magazine誌のDaily Coffee News。2019年12月20日。 2021年4月14日閲覧。
  5. ^ Alej; Hern, ra Muñoz; ez (2017年10月23日). 「Starmaya：このF1ハイブリッドは理想的なコーヒー品種になる可能性？」Perfect Daily Grind . 2021年4月14日閲覧。
  6. ^ 「シードマネー：コーヒーノキのハイブリッド種が農家に大きな利益をもたらす - Ecom SMS」 。 2021年4月22日閲覧。
  7. ^ 「アラビカコーヒーの品種 | Starmaya」. varietys.worldcoffeeresearch.org . 2021年5月2日閲覧。
  8. ^ ゲレタ、ムラトゥ;エレーラ、イザベル。モンソン、アルヌルフォ。ブリンゲルソン、トーマス (2012)。 「単純配列反復マーカーによって推定されたニカラグアのアラビカ コーヒー ( Coffea arabica L.) の遺伝的多様性」。科学世界ジャーナル。2012 939820.土井: 10.1100/2012/939820。ISSN  1537-744X。PMC 3373144。PMID  22701376。 
  9. ^ フランソワーズ・ブダル;ペルティエ、ジョルジュ (2001 年 6 月)。「植物の雄性不稔性：発生、決定論、重要性と用途」。Comptes Rendus de l'Académie des Sciences、Série III。324 (6): 543–550。土井:10.1016/S0764-4469(01)01324-5。PMID  11455877。
  10. ^ マコーマック、ジェフ（2004年）「種子作物の隔離距離：原則と実践」21ページ。 {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  11. ^ Cirad. 「アラビカコーヒー：スターマヤ、種子で初めて入手可能なハイブリッド品種 - CIRAD」www.cirad.fr . 2021年4月16日閲覧。
  12. ^ 「プロトコルとベストプラクティス」.スペシャルティコーヒー協会. 2021年4月16日閲覧。
  13. ^ オードリー、ブードロ;ピコ、ジミー。メルル、イザベル。グラナドス、エドゥアルド。セルヒオ・ヴィルチェス。ティクシエ、フィリップ。フィーリョ、エリアス・デ・メロ・ヴァージニオ。カサノベス、フェルナンド。タピア、アナ。アリン、クレメンティーン。ライス、ロバート A.アヴェリーノ、ジャック (2016 年 6 月)。 「空中ヘミリア・ヴァスタトリクス・ウレドスポアの飛散に対する日陰の影響」。植物病理学。106 (6): 572–580。土井: 10.1094/PHYTO-02-15-0058-R。ISSN  0031-949X。PMID  26828230。
  14. ^ Pereira, Dyanna R; Nadaleti, Denis HS; Rodrigues, Eduardo C; Silva, Ackson D; Malta, Marcelo R; Carvalho, Samuel P; Carvalho, Gladyston R (2021年5月). 「コーヒーさび病（Hemileia vastatrix Berk et Br.）の遺伝的・化学的防除：コーヒー（Coffea arabica L.）の品質への影響」 . Journal of the Science of Food and Agriculture . 101 (7): 2836– 2845. Bibcode :2021JSFA..101.2836P. doi :10.1002/jsfa.10914. ISSN  0022-5142. PMID  33135174. S2CID  226234213 . 2021年5月1日閲覧。
  15. ^ タルヒニャス、ペドロ;バティスタ、ドーラ。ディニス、イネス。ヴィエイラ、アナ。シルバ、ディオゴ N.ローレイロ、アンドレイア。シルビア、タバレス。ペレイラ、アナ・ポーラ。アジンヘイラ、ヘレナ G.ゲラ＝ギマランイス、レオノール。ヴァルゼア、ヴィトール。シルバ、マリア・ド・セウ（2017年10月）。 「コーヒー葉さび病の病原体ヘミレイア・ヴァスタトリックス：熱帯地域を巡る1世紀半：ヘミリア・ヴァスタトリックスによって引き起こされるコーヒー葉さび病」。分子植物病理学。18 (8): 1039–1051 .土井: 10.1111/mpp.12512。ISSN  1464-6722。PMC 6638270。PMID  27885775。 
  16. ^ タルヒニャス、ペドロ;バティスタ、ドーラ。ディニス、イネス。ヴィエイラ、アナ。シルバ、ディオゴ N.ローレイロ、アンドレイア。シルビア、タバレス。ペレイラ、アナ・ポーラ。アジンヘイラ、ヘレナ G.ゲラ＝ギマランイス、レオノール。ヴァルゼア、ヴィトール。シルバ、マリア・ド・セウ（2017年10月）。 「コーヒー葉さび病の病原体ヘミレイア・ヴァスタトリックス：熱帯地域を巡る1世紀半：ヘミリア・ヴァスタトリックスによって引き起こされるコーヒー葉さび病」。分子植物病理学。18 (8): 1039–1051 .土井: 10.1111/mpp.12512。ISSN  1464-6722。PMC 6638270。PMID  27885775。 
  17. ^ 「育種管理システム｜統合育種プラットフォーム｜植物育種ソフトウェア」bmspro.io . 2021年4月16日閲覧。
  18. ^ ab Georget, Frédéric; Alpizar, Edgardo; Courtel, Philippe; Hidalgo, Martin; Dechamp, Eviline; Poncon, C; Etienne, H; Bertrand, B.「種子による優れた新しい F1 アラビカ雑種の費用対効果の高い大量増殖を保証する男性不妊ベースの生殖システムの開発」: 4. {{cite journal}}:ジャーナルを引用するには|journal=（ヘルプ）が必要です
  19. ^ Bertrand, B.; Alpizar, E.; Lara, L.; SantaCreo, R.; Hidalgo, M.; Quijano, JM; Montagnon, C.; Georget, F.; Etienne, H. (2011年9月). 「アグロフォレストリーおよび日照栽培システムにおけるアラビカコーヒーノキF1ハイブリッドの生育とアメリカ産純系栽培品種との比較」. Euphytica . 181 (2): 147– 158. doi : 10.1007/s10681-011-0372-7 . ISSN  0014-2336.
  • 世界のコーヒー研究：品種カタログ — Starmaya
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