JP2632031B2 - 自然薯種苗の組織培養による大量増殖方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヤマイモ科植物自然薯（Dioscoreajaponica
THUNB,）種苗を組織培養により大量に増殖する方法に関
する。

〔従来の技術〕 自然薯はヤマイモ科に属し、日本原産のつる性草本
で、古来山の幸、または漢方薬として利用されている植
物である。近年は自然薯の粘度、味、風味等、他のヤマ
イモと較べて優れている点に着目し、栽培及び需要が急
増している。しかし、自然薯を栽培しても他の品種と交
雑、雑種化しやすく、純系を維持するのが困難である。
また他のヤマイモ科植物と同様に栄養繁殖性作物であ
り、増殖率が低いことや、連作によるウイルス病が栄養
体を通して種苗が伝染し、品質の劣化を招来しているこ
と等が栽培上の大きな問題になっている（ジネンジョ、
政田敏雄著、発行所、農山漁村文化協会、63,2,29,発
行）。

これらの問題を解決する方法として、愛知県農業総合
試験場、影山幸二氏等（植物組織培養、５（１）11−14
頁、1988）「ジネンジョの茎頂からの植物体再生および
順化」によれば、ジネンジョについてシュート（茎葉）
はカルスを経由せず、すべて茎頂から直接分化し１茎頂
当り１本伸長し、発根させて種苗を得ているが、大量増
殖方法に至っているとは言えない。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は自然薯の従来知られていない組織培養による
種苗の大量増殖を効率よく行うことを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は自然薯の外植体である頂芽または腋芽の組織
片を生長調節物質として用いオーキシン類及びサイトカ
イニン類を含有する合成栄養培地で培養し、マルチプル
シュートを形成させる第１段階と、このシュートを分離
し、該シュートを生長調節物質を全く含有しない炭素源
含有の合成栄養培地で培養して根を形成させる第２段階
よりなるもので、発根した幼苗を常法で種苗に仕立てる
ことにより、自然薯の種苗を大量に生産することができ
るようにするものである。

本発明における第１段階では自然薯のインビトロ（試
験管内）植物体の組織片を外植体として分裂組織である
頂芽または腋芽を摘出し、基本培地に特定の生長調節物
質を加えて植物体の地下部の生長と、地上部の生長、生
育を調節して不定芽のみ発育促進を行いマルチプルシュ
ートを形成させる第１段階と、これに続いてこのシュー
トを滅菌したメスやピンセットを用いて切断し、分離
し、高濃度炭素源含有発根培地で培養して発根させる第
２段階を経て、順化した後、鉢上げの過程を経由して大
量の種苗を供給するものである。

以下本発明を詳しく説明するが、本発明において組織
培養に供される自然薯は野生種または栽培種とも、雑種
化していない優良種を用いることが肝要である。この自
然薯の組織片として頂芽や腋芽またはムカゴ由来の不定
芽の分裂組織を用いることが可能であるが、無菌的な処
置の容易なムカゴの無菌播種、あるいは茎頂培養、カル
ス培養等の手段により分化、再生させたインビトロ幼植
物体を用いることが実用的見地から見て好ましい。

これらの外植体より頂芽または腋芽を摘出し、生長調
節物質を含有する合成栄養培地で培養してシュートを形
成させる。

通常使用される上記合成栄養培地としては、例えば、
代表的なものとしてムラシゲ・スクーグ（Murashige−S
koog）氏培地、リンスマイヤー・スクーグ（Linsmaier
−Skoog）氏培地、ニーチェ（Nitsch）氏培地、ガンボ
ーグ（Gamborg）氏B5培地等がある。

本発明で使用するシュート形成用の合成栄養培地は上
記の合成栄養培地の他、炭素源としてショ糖やブドウ糖
を通常１〜10％好ましくは３〜５％濃度で添加したも
の、あるいは培地を固定するため0.6〜1.2％濃度の寒天
や、0.2％程度のジェラン・ガムを用いるが、固定化剤
を添加しない液体培地を用いることを可能である。

本発明の第１段階で使用する培地の特徴は生長調節物
質を上記の培地に加える点にある。

この生長調節物質としてはナフタレン酢酸、インドー
ル酢酸、インドール酪酸、２・４ジクロルフエノキシ酢
酸等のオーキシン類、（植物体地下部の生長、不定根の
形成生育に生理的に作用する物質）とベンジルアデニ
ン、カイネチン、ゼアチン、イソペンテニルアデニン等
のサイトカイニン類（地上部の生長、不定芽の形成、生
育に生理的に作用する物質）またはジベレリンやブラシ
ノライド等をそれぞれ単独または組合わせて添加して使
用するが、両者のバランスが重要である。

本発明における第１段階ではシュートのみを多数形成
させるもので、上記の地上部及び地下部の生育に生理的
に作用する物質をバランスよく組合わせて栄養培地に添
加し、培養することにより発根を抑制して種苗用として
品質のよいシュートを多数形成させることができるもの
である。その一例として生長調節物質として、オーキシ
ン類ではナフタレン酢酸（NAA）がよく、またサイトカ
イニン類ではベンジルアデニン（BA）が推奨される。ナ
フタレン酢酸は0.04〜0.2mg/そしてベンジルアデニン
は2.0mg/の組合せが好適である。

即ち、BA:NAAを100:2〜10の範囲が好適である。

培養容器は試験管、三角フラスコ、広口瓶等いずれの
形状のものも使用可能で、また本発明の培養条件につい
て述べれば、温度は20〜35℃、好ましくは25゜±１℃が
最適であり、光の照射については蛍光灯により500〜100
00Lux、好ましくは2000〜3000Luxで16〜24時間程度（１
日につき）、またpHは４〜８、好ましくは５〜６の範囲
が適当である。

この様な条件で８〜12週間培養すると組織片として培
地に置床した頂芽または、腋芽からマルチプルシュート
が形成されるが、このような条件では発根は全く認めら
れなかった。以上の第１段階は次の第２段階について述
べる。

種苗化する場合には上記栄養培地（生長調節物質を含
まないもの）を用い炭素源として蔗糖を３〜９％、好ま
しくは６〜９％の高濃度で添加した発根培地により発根
を行う。

このように本発明方法は効率よく大量に種苗の生産が
可能になるもので、本発明方法ではシュート形成の第１
段階に約３ヶ月、分離したシュートを発根させるのに約
１ヶ月の期間を要し、その後、順化を経て鉢上げ種苗作
りを行うものである。

〔作 用〕

本発明は上記のように構成されているので、種苗を増
殖する第１段階では種苗に適する品質のよいマルチプル
シュートが、発根することなく得られ、第２段階では第
１段階で得られたシュートを分離して根の形成に適した
条件で培養するので種苗に好適な発根が促進され、容易
に自然薯種苗の組織培養による大量増殖が可能となるも
のである。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を更に具体的に説明する。

実施例１ ［第１段階］ 自然薯の野生種ムカゴを採取し,0.2％塩化ベンザルコ
ニウム水溶液、70％エタノール及び２％次亜鉛素酸ソー
ダ水溶液で表面殺菌後、寒天0.9％を含み、pH5.8に調整
したMS（Murashige−Skoog）基本培地（第１表）へ播種
して、試験管内における幼植物体を得た。

そして無菌幼植物体より組織片として頂芽及び腋芽を
摘出して培養した。

培地は上記MS基本培地に生長調節物質としてナフタレ
ン酢酸（NAA）及びベンジルアデニン（BA）を各濃度で
組合わせて添加しpHを5.8に調整した寒天培地を100mlエ
ルレンマイヤーフラスコに30ml分注したものを使用し
た。培養条件は25℃で、2000〜3000Lux、24時間（１日
中）の連続照明下で培養した。培養すること３ヶ月後の
結果を第２表に示す。

第２表に示すように生長調節物質として基本培地に添
加したNAA0.04mg/及びBA2.0mg/を組合わせて添加し
た培地において顕著なマルチプルシュート形成が認めら
れた。

培養組織片からのシュートは頂芽からのものは本数は
少ないが、腋芽のものは本数が多く、生育の良いものが
得られ易く、第２表は腋芽使用の場合を示したものであ
る。

［第２段階］ 第１段階において形成したシュートを分離し、発根培
地にて培養して根を形成した。

培地はMS基本培地にショ糖３％、９％、及び15％を添
加した生長調節物質を全く加えない培地とした。培養条
件は第１段階と同様に行った。培養１ヶ月後の結果は第
１図に示すようにシュートの発根率及び発根数は培地中
のショ糖濃度が３〜９％と高濃度になるに伴い増加し、
種苗として充分利用可能な培養個体が得られた。

但し根の形成率は で示し50％以上が有用範囲の目安である。

〔効 果〕

本発明方法により自然薯種苗の組織培養による大量増
殖方法に関しては以下に述べるような利点が顕著であ
り、第２表及び第１図からも明らかである。

（１） インビトロで栄養体増殖ができ、そのことによ
り優良株を多年にわたって維持することが可能となる。

（２） 組織片としての頂芽及び腋芽からの多数の種苗
を短期間で得ることができ、資材の節約、労力の節減、
効率化が図られ、大量かつ安価に種苗供給ができる。即
ち、本発明方法によれば１年間で１個の組織片から得ら
れる種苗は計算上、約１万本以上を生産することが可能
である。

（３） 制御された環境下で培養することができるので
種苗形成の過程で植物病の感染、発病を防止することが
でき、優良株の選抜が厳選し易くなり優良種苗による普
及が容易になる。

（４） 無病株を得ることが可能である等の特徴があ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図はシュート培養１ヶ月後の根の形成と培地のショ
糖濃度の関係を示すグラフである。 横軸はショ糖濃度（％）、縦軸左目盛りは根の形成率
（％）、縦軸右は根の形成本数を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 山田康之「植物バイオテクノロジー、 現代化学増刊５」東京化学同人社1986年 ４月25日発行 Ｐ．17

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自然薯の外植体である頂芽または腋芽の組
   織片を生長調節物質としてオーキシン類及びサイトカイ
   ニン類を含有する合成栄養培地で培養し、マルチプルシ
   ュート（多数の茎葉）を形成させる第１段階とこのシュ
   ートを分離し、該シュートを生長調節物質を全く含有し
   ない炭素源含有の合成栄養培地で培養して根を形成させ
   る第２段階とよりなることを特徴とする自然薯種苗の組
   織培養による大量増殖方法。