JPH01137965A - 植物の萌芽を培養容器内に均一に分配する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、全体として、植物の成育装置に関す［従来の
技術］ 微小繁殖植物材料を培養基の上の網に支持し、この植物
を成育させる方法か、当山願人による、１９８５年３月
１３日付けの欧州特許出願筒０１３２４．１４号、１９
８５年１月３０１ヨ付けの同第０１３２４１３号、及び
１９８７年８月１９日付けの同第０２３２６２８の明細
書にそれぞれ記載されている。

従来の植物の組織培養繁殖法は、広く採用されており、
各種文献にも広く記載されている。例えば、現在の方法
が、ｐ、’ｐ、　１ｅｊｈｅｒａｌｌの「試験管内での
増殖Ｊ　　（Ｉｎ　Ｖｉｔｒｏ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏ
ｎ）　　（Ａｖｅｒｙ、　１９８２）、Ｂ、　Ｖ、　Ｃ
ｏｎｇｅｒ、Ｅｄ、及びＴ、　Ａ、　Ｔｈｏｒｐｅの「
植物の組織培養−その方法と農業への応用Ｊ　　（Ｐｌ
ａｎｔＴｉｓｓｕｅ　Ｃｕ１ｔｕｒｅ−Ｍｅｔｈｏｄｓ
　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎＡｇｒｉｃ
ｕｌｔｕｒｅ　（Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ、　１
９８］）といった文献に記載されている。

簡単に説明すれば、試験内（ｉｎ　ｖｉｔｒｏ）繁殖は
、植物の一部を無菌状態にて除去する段階と、これを成
育又は増殖させる培養基内に包埋する段階とを備えてい
る。より具体的には、植物の組織培養は、３つの主な段
階に分けることが出来る。その第１の段階の目的は、急
速に分化する無菌状態の組織をイニシエイション（１ｎ
ｉｔｉａｔｉｏｎ）させることである。この組織は、多
数の植物器官からイニシエイションさせることが出来る
。

典型的に、外植片は、表面を滅菌消毒した後、滅菌状態
にて取り扱われる。消毒後、外植片は滅菌した蒸留水に
て何回も洗浄し、滅菌した器具を使用し、希望の細片に
切断する。次いで、外植片は、光量、光周期、及び温度
を制御した培養室内にて培養容器内の培養基の上に置く
。

この培養室内に約６乃至８週間面いた後、分化した外植
片を使用して、試験管内での増殖のイニシエイションを
行う。この場合、分化した外植片は、滅菌状態にて、そ
の容器から除去し、必要であれば、トリミング及び分割
を行う。次いて、組織は、適当なホルモン組成と平衡状
態の培養基内の培養容器内に入れ、増殖を誘発し、その
後、培養室に戻す。培養室内の増殖爪上にさらに約６乃
至８週装置いた後、組織は、その容器から滅菌状態にて
除去して、分割を行い、新たな基に移し、培養室に戻す
。この新たな基は、成育基とすることが出来る。この成
育基は、根の有無に拘らず、発芽を誘因し得るよう構成
されており、温室の環境、又は、別の増殖基に転位させ
、さらに、繁殖させるのに耐え得るものでなければなら
ない。

組織培養は反復的に増殖段階（段階Ｉ＋）に使用し得る
結果、急速に繁殖する。このことは、試験管内での繁殖
の主たる利点の１っである。

［発明か解決しようとする課題］ しかし、この方法は、極めて手数のかかる作業を必要と
する。試験管内にて植物を成育させるのに要するコスト
の６０乃至６５％は、賃金、給料及びこれらに関連する
費用が占める（ＶＣ，Ａｎｄｅｒｓｏｎ、　Ｇ。

Ｌ　Ｍｅａｇｅｒ及びＡ、Ｇ、Ｎｅ１ｓｏｎ、　ｒ組織
培養によるブロッコリ植物の増殖のコストＪ　（Ｃｏｓ
ｔ　ｏｆ　Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎｏｆ　Ｂｒｏｃｃｏ
ｌｉ　Ｐｌａｎｔｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　Ｔｉ５ｓｕｅ　
Ｃｕ１ｔｕｒｅ）、Ｈｏｒｔｓｃｉｅｎｃｅ　１２：　
５４３−５４４．１９７２）；　　（Ａ、Ｄｏｎｎａｎ
、Ｊｒ、、Ｓ、Ｅ、Ｄａｖｉｄ’ｓｏｎ　ａｎｄ　Ｃ，
１，、Ｗｉｌｌｉａｍｓ、　「温室環境内での植物の組
織成育法Ｊ　（Ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｔ
ｉ５ｓｕｅ　Ｇｒｏｗｎ　Ｐｌａｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ
　Ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ）　
、Ｐｒｏｃ、　Ｆｌａ、　５ｔａｔｅ、　ｌ１ｏｒｔ、
　Ｓａｃ、　９１：　２３５−２３７、１９７８）、従
って、労働に関係する費用を削減するための各種の試み
がなされてきた。

かかる試みの成功したものは、公表された上記欧州特許
出願第０１３２４１４号の明細書に記載されている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、植物の萌芽を培養容器内に均一に分配するた
めの機械化したシステム及び技術を提供せんとするもの
である。

かくて、本発明の好適な実施態様にによれば、第１寸法
以下の植物材料を通過させる第１寸法ゲージの開口部を
有する有孔壁を設けた、植物材料を受け入れる混合装置
と、 第１寸法ゲージより小さい第２寸法のゲージの開口部を
有するふるい分け網を設けた、該混合装置を包むふるい
分け室であって、 植物の組織片及び液体が、第１及び第２寸法のゲージに
より制限された所定の寸法範囲内にて、繁殖可能な植物
材料から排出されるようにする上記ふるい分け室とを備
えることを特徴とする植物の萌芽を培養容器内に均一に
分配する装置が提供される。

さらに、本発明の好適な実施態様によると、ふるい分け
室からの繁殖可能な植物材料を受け取り、かつ既知量の
繁殖可能な植物材料を濃縮する装置と、 繁殖可能な植物材料を希望通りに希釈させ、繁殖可能な
植物材料の希釈混合体を提供する装置とが提供される。

さらに、本発明の好適な実施態様によると、繁殖可能な
植物材料の均一に分配された希釈混合体・を植物の繁殖
母体要素に当て、よって、液体が貫通し得るようにする
装置が提供される。

さらに、本発明の１実施態様によると、混合装置の作動
中、この混合装置に液体を供給する装置も提供される。

さらに、本発明の１実施態様によると、ふるい分け室を
振動させる装置も提供される。

さらに、本発明の１実施態様によると、繁殖可能な植物
材料の希釈混合体を撹拌する装置も提供される。

［実施例］ 本発明は、添付図と共に、以下の詳細な説明を読むこと
により、より一層良く理解することが出来よう。

先ず、第１図を参照すると、本発明の好適な実施態様に
従って、構成し、作用するコンパクトな植物繁殖装置が
示しである。第１図のこの繁殖装置は、基部１と、ばね
５によりこの基部１に取り付けた振動可能なシャシ−３
とを備えている。

この振動可能なシャシ−３には、ふるい分け室９を備え
るふるい分け／細断室組立体７が取り付けられている。

このふるい分け室９は、電気駆動装置１７により駆動さ
れて、回転する網１５により頂部１１と底部１３とに分
割されている。

容器２３を備える混合装置組立体１９が、ふるい分け室
９の頂部１１に配設されている。網又は同様の材料にて
形成した壁の少なくとも一部分け、第１寸法ケージの孔
を備えている。混合装置組立体２３は、又、典型的に、
電気モータ２７により駆動される回転可能な刃物組立体
２５を備えている。細断せんとする植物材料を受け入れ
る入り口２９か、弁３３により制御される水の入り口３
１の場合と同様、容器２３と連通ずるように設けられて
いる。

ふるい分け室９の底部１３には、典型的に電気モータ３
７により駆動される撹拌装置３５が設けである。ドレー
ン管３９、目盛りを付けた測定室４１、及び植物材料の
出口４３がふるい分け室９の底部１３の内部と連通状態
に設けられている。

底部１３と上記３つの構成要素間の連通は、従来の切換
弁（図示せず）によって制御する。

測定室４１は、弁４５．４７を介して、それぞれドレー
ン管及び給水管と連通している。

典型的に、１対の偏心駆動装置５１．５３の形態による
振動装置か、振動可能なシャン−３に設けられている。

植物材料の出口４３は、ポンプ５５を介して、以下によ
り詳細に説明する分配装置５７に連通している。

次に、上記装置の作用について簡単に説明する。

−船釣にいって、第１図の装置は、植物材料を受け取り
、これを希望の寸法に細断し、これを母体上に分配する
働きをする。

植物材料は、手で、又は自動的に、入り口２９から混合
装置１９に供給する。水源３１からの水は、弁３３を介
して供給し、ふるい分け室９を水で一杯にする。容器２
３の壁の孔により設定された第１寸法以下に細断された
植物材料は、回転する刃物組立体２５の作用により」１
記孔から押し出される。網１５の第１寸法ゲージと第２
寸法ゲージ間にあるように規制された希望の寸法の植物
材料は、網１５の上に集まる。排水ポンプにより、液体
を室から排出させたとき、植物の発育に有害な、植物の
組織片のような、より小さい寸法の材料は、網１５を通
過し、ドレーン管３９に流れる。

以下、繁殖可能な植物材料と呼ぶ、網１５の上に集めら
れる所定の寸法範囲の植物材料は、電気駆動装置１７等
により網１５を約１８０°回転させた後、水源３１から
流動する水により洗滌し、ふるい分け室９の底部１３に
集める。

繁殖可能な植物材料は、測定室４１内にて濃縮され、そ
の量が測定される。次いで、弁４７を介して水を流すこ
とにより、ふるい分け室９の底部１３に戻す。ここで、
既知量の水と混合させ、希望の希釈程度による植物材料
と水の混合体を形成する。この混合体は、モータ３７に
より駆動される撹拌装置３５を使用し、均一にする。

この均一な混合体は、出口４３及びポンプ５５を介して
、分配装置５７に供給する。この作用については、以下
に説明する。尚、網１５は、その当初の水平の位置に復
帰する。

本発明の別の実施態様によると、測定室４１及びこれと
関係する装置に代えて、第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ
図に示したプラグ弁組立体を配設してもよい。

第２Ａ図、第２Ｂ図及び第２Ｃ図に示した装置は、ふる
い分け室９の底部１３の底に固定状態に取り付けたハウ
ジング６０を備えている。このハウジング６０は、その
底部壁に形成した開口部６１を介して上記底部１３と連
通している。

ハウジング６０は、円筒状のホア６４と連通ずる漏斗状
の入り口６３を形成している。典型的には、テフロンの
ようなプラスチック材料で製造するか、又はプラスチッ
ク材料を被覆した回転可能な円筒状の構成要素６５か上
記円筒状ボア６４内に位置決めされている。又、プラグ
を軸線６９を中心として回転させるためのハンドル６６
が、上記回転可能な円筒状の構成要素６５に取り付けら
れている。

この円筒状の構成要素６５には、水の入り口６８及びド
レーン管７０と連通ずる軸方向の内部流路６７が形成し
である。この内部流路６７は、構成要素６５の円筒状の
外面に対し凹陥部とした位置にて、内部に網７４を配設
した濃縮化キャップ７２と連通している。

この網７４、及び濃縮化キャップ７２は、以下＝１２＝ にょうに配設されている。即ち、構成要素６５が、第２
Ａ図に示したその第１作用位置にあるとき、室９の底部
１３からの希釈された植物材料が、キャップ７２内に入
り、液体か網７４を通ってドレーン管７０に入り、固形
の植物材料が、キャップ７２により、網７４と構成要素
６５の円筒状の外面間に形成された所定の容積のプラグ
７６内に圧縮されるようにする。

第２Ｂ図に示すように、構成要素６５を１８０°回転さ
せることにより、キャップ７２は、出口１３に対し密封
され、プラグ７６は、出ロア８と連通ずる。次いで、第
２Ｃ図にて示すように、既知量の水を、圧力により、正
確に測定した希釈状態にて、入り口６８、プラグ７６へ
の流路６７を経て、分配装置まで供給することが出来る
。

上記装置は、手で作動させるか、又は、別の形態として
、ＳＭＣＥＣＣ５０制御装置に基づく自動制御機能を備
えることが出来る。

分配装置５７は、第３図に示してあり、基部１０２を備
え、この基部１０２には、交差部材１０６により上端を
接続された２つの柱が固定状態に取り付けられている。

ステンレス鋼製とすることか望ましい密封可能な２部分
からなる容器１１２の下方不動部分１１２ａが、柱１０
４の上に摺動させた２つのスリーブ１０８上に着座し、
かつクランプリング１１０により適所に保持されている
。

この下方部分１１２ａは、第３図の拡大図として第４図
に示してあり、上記説明から明らかなように、略四角の
断面形状の凹陥部により形成された下方室１１４を備え
ている。

室１１４の縁辺１１５には、室１１４の金側部を囲繞す
る切刃型式の密封リップ片１１６が設けられている。ド
レーンポート１１９を構成する第１のゴムー管コネクタ
１１８が室１１４の底部の中心に、又、空気入りロポー
ト１２１を構成する第２のゴムー管コネクタ１２０が室
１１４の幾分偏心位置にそれぞれ設けられている。第１
のコネクタ１１８は、汚水ため等に達するドレーン管の
コネクタとして、又、第２のコネクタ１２０は、圧搾空
気源のコネクタとして、それぞれ機能する。

両管共、ピンチコック又は弁（図示せず）により制御す
ることが出来る。

第５図は上方室１２２を備える、容器１１２の上方可動
部分１１２ｂを示している。この室１２２は、略四角の
断面の開口部により構成され、Ｐｅｒｓｐｅｘ、又は同
様の材料からなる透明なカバー板１２４により密閉的に
覆われている。室１２２の縁辺には、刃先型式の密封リ
ップ片１２８が設けである。このリップ片１２８は、下
方容器部分１１２ａの密封リップ片１１６と同様、上記
縁辺を囲繞している。２本のねじ穴１３０．１３２が、
室１２２内に伸長しており、第１のねじ穴１３０は、上
記植物の萌芽と液体の混合体の流入を制御し、第２のね
じ穴１３２は、以下に説明する目的の空気逃がし弁を接
続するためのものである。弁１３４．１３６は、第３図
及び第６図に示しである。

上方容器部分１１２ｂは、柱１０４に摺動可能なように
取り付けられている。これと同時に、この上方容器部分
１１２ｂは、２つの直立部分３８を有するフレーム１３
７（第３図）の下方交差部材と、上方交差部材１４０（
第３図）とを構成する。この上方容器部分１１２ｂは、
上記直立部分３８の下端に固定されている。上記上方交
差部材１４０には、交差部材１０６に取り付けた空気圧
シリンダ１４４のピストンロッド１４２が取り付けられ
ている。シリンダ１４４を作動させることにより、第３
図に示すように、フレーム１３７は持ち上がり、又は下
降し、かくて、第８図に示し、以下に説明するように、
上方容器部分１１２ｂは、下方部分１１２ａに接近する
。

第６図は、上方容器部分の外形を平面図にて示す図であ
る。尚、下方容器部分の外形は同一である。

第１段階の成育母体１４６、及びそのフレームフランジ
１４８が第７図に示しである。この母体の別の図が以下
に説明する第８図に示しである。

第８図は閉じた作用位置にある、２部分からなる容器１
１２を示している。この位置において、上述のように、
空気圧シリンダ１４４を作動させることにより、上方容
器部分１１２ｂは、下方に動き、母体１４６のフランジ
１４８に圧接するに至る。この母体１４６は、既に下方
室１１４内に挿入されている。密封リップ片１１６．１
２８を使用する目的は、明らかである。これら密封リッ
プ片は、比較的鋭角であるため、ナイロンフランジ１４
８の表面に僅かなへこみを生じさせ、密閉的なシールを
形成する。

第８図には、さらに、典型的に、平均ボア寸法か約３５
μ肩の焼結多孔質金属ブロックを備える分配装置１５０
か示しである。この分配装置１５０の目的は、上記植物
萌芽／液体の混合体を均一に分配するためのものであり
、これにより、以下に説明するように、萌芽は液体中に
均一に分配される。

本発明の実施態様の好適な方法は、概略、次ぎの通りで
ある。

滅菌処理し、滅菌雰囲気中に保持された容器１１２は、
空気圧ピストンにより閉じられ、かつ密封される。上方
容器部分１１２ｂへの入り口弁１３４は開放し、所定の
量の滅菌した植物材料及び液体が容器１１２内に圧送さ
れ、これにより、容器１１２は、約−杯となる。ドレー
ンポート１１９は閉じらる。これと同時に、空気弁１３
６が開放する。これで、液体は、母体の上方及び下方を
満たし、容器全体に一杯になる。しかし、植物材料は、
母体１４６により、上方室内に保持されている。

滅菌状態の空気は、２乃至３大気圧の圧力下、小さい気
泡の状態にて分配器１５０から均一に上昇し、網１４６
上方にて液体中の植物材料を完全に混合させる。約２０
秒間の混合の後、空気弁１３６を閉じ、ドレーン弁を開
放する。流体は、徐々に容器１１２から排出され、植物
材料は母体に均一に分配された状態を保つ。次ぎに、空
気圧により、上方部分１１２ｂを持ち」二げて容器１１
２を開放させ、母体１４６とそのフレーム１４８を滅菌
状態にて除去し、組織を植物の苗木に成育させるのに最
適な形態の培養容器内の培養基の頂部に置き、かつこの
頂部と良好に接触させる。後に、苗木は、装置を使用し
て移植トレーに移植する。

再度、添付図面を参照すると、第９図及び第１０図には
本発明による母体構造体が示しである。

この母体構造体は、ナイロン系のプラスチックのような
滅菌可能な材料にて構成すると有利であり、さらに、略
四角の断面を有し、その頂部が開放したセルを格子状に
列状に配設して構成すると有利である。セルの壁は、中
実とし、下方に収斂するようにする。これにより、セル
は、逆切頭円錐形となり、２つの隣接するセル各々の２
つの隣接する壁か、母体の表面にて合流し、第１０図に
明瞭に示すように、略鋭角な端縁を形成し得るようにす
る。母体の表面には、以下に説明するように、隙間を有
する状態にて、組織培養容器に嵌合する面状の縁辺部２
０４か設けられている。

第１１図及び第１２図において、本発明の１実施態様に
よるセル構造体が、培養容器２０６内の適所にある状態
か示しである。この培養容器の頂部は、差手段２０８に
より閉じられている。培養容器２０６の底部２１０には
、高さ約１ｃｍの格子状の支持部材又はパレット２１２
が配設されている。この支持部材又はパレット２１２に
は、略平坦なナイロン網２１４が着座している。このナ
イロン網２１４は、上述のように、培養基を通過させる
が、この網２１４に取り付けたセル構造体のセル２０２
内部に組織培養を保持するのに十分な細かい網を備えて
いる。好適なメツシュ寸法は、５００乃至７００μｍで
あり、許容し得るメツシュ寸法は、２５０乃至４０００
μｍである。

図示した実施態様において、網２１４は、別個に設けで
あるが、網２１４は、例えば、母体の底面に成形する等
により、母体の一体部分として構成することも可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施態様に従って、構成した萌
芽を組織培養容器内に均一に分配する装置の側面図。第
２Ａ図、第２Ｂ図、及び第２Ｃ図は第１図の装置の変形
例において、それぞれ有用な第１、第２及び第３作用位
置にあるプラグ弁の図。第３図は本発明の好適な実施態
様に従って構成した、植物材料を成育母体に分配する装
置の正面図。第４図は第３図の装置の下方容器部分を拡
大した部分断面図。第５図は第３図の装置の上方容器部
分を拡大した部分断面図。第６図は第３図の線Ｖｌ−Ｖ
ｌに関する平面図。第７図は第１段階の成育母体及びそ
のフレームの平面図。第８図は閉じた状態にある容器を
示す、第３図の線Ｖｌｌｌ−Ｖｌｌ■に関する一部断面
図とした側面図。第９図は本発明の好適な実施態様によ
る第１段階の成育母体のセル構造体の平面図。第１０図
は第９図に示したセル構造体の線Ｘ−Ｘに関する部分断
面図。第１１図は内部に第１段階の成育母体を挿入した
、本発明の好適な実施態様による組織培養容器の一部断
面図とした、立面図。第１２図は蓋を取り外し、第１段
階の成育母体を適所に配設した、第１図の組織培養容器
の平面図。 ■・基部　　　３　ンヤシー　　　５．ばね７　細断／
ふるい分け組立体 ９、ふるい分け室 １１　頂部　　　１３：底部 １５　回転可能な網　　１７・電気駆動装置１９　混合
組立体　　２３：容器 ２５・刃物組立体　　２７．電気モータ２９、入り口　
　　　３１・水入り口 ３３　弁　　　　　　３５．撹拌装置 ３９、トレーン管 ４１、測定室　　　　　４３：植物材料出口４５．４７
８弁 ５１．５３：偏心駆動装置　５５．ポンプ５７：分配装
置 く　　之

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、第１寸法以下の植物材料を通過させる第１寸法ゲー
   ジの開口部を有する有孔壁を設けた、植物材料を受け入
   れる混合装置と、 第１寸法ゲージより小さい第２寸法のゲージの開口部を
   有するふるい分け網を設けた、該混合装置を包むふるい
   分け室であって、 植物の組織片及び液体が、第１及び第２寸法のゲージに
   より制限された所定の寸法範囲内にて、繁殖可能な植物
   材料から排出されるようにした前記ふるい分け室とを備
   えることを特徴とする植物の萌芽を培養容器内に均一に
   分配する装置。 ２、ふるい分け室から繁殖可能な植物材料を受け入れ、
   かつ既知量の繁殖可能な植物材料を濃縮する手段と、 繁殖可能な植物材料を希望通りに希釈させ、繁殖可能な
   植物材料の希釈混合体を提供する手段とを備えることを
   特徴とする、請求項１記載の植物の萌芽を培養容器内に
   均一に分配する装置。 ３、繁殖可能な植物材料の均一に分配された希釈混合体
   を植物の繁殖母体要素に当て、よって、液体が貫通し得
   るようにする手段を備えることを特徴とする、請求項１
   記載の植物の萌芽を培養容器内に均一に分配する装置。 ４、繁殖可能な植物材料の均一に分配された希釈混合体
   を植物の繁殖母体要素に当て、よって、液体が貫通し得
   るようにする手段を備えることを特徴とする、請求項２
   記載の植物の萌芽を培養容器内に均一に分配する装置。 ５、ふるい分け室を振動させる手段を備えることを特徴
   とする、請求項１記載の植物の萌芽を培養容器内に均一
   に分配する装置。 ６、ふるい分け室を振動させる手段を備えることを特徴
   とする、請求項２記載の植物の萌芽を培養容器内に均一
   に分配する装置。 ７、ふるい分け室を振動させる手段を備えることを特徴
   とする、請求項３記載の植物の萌芽を培養容器内に均一
   に分配する装置。 ８、ふるい分け室を振動させる手段を備えることを特徴
   とする、請求項４記載の植物の萌芽を培養容器内に均一
   に分配する装置。 ９、繁殖可能な植物材料の希釈混合体を撹拌する手段を
   備えることを特徴とする請求項２記載の植物の萌芽を培
   養容器内に均一に分配する装置。 １０、繁殖可能な植物材料の希釈混合体を撹拌する手段
   を備えることを特徴とする請求項３記載の植物の萌芽を
   培養容器内に均一に分配する装置。 １１、繁殖可能な植物材料の希釈混合体を撹拌する手段
   を備えることを特徴とする請求項４記載の植物の萌芽を
   培養容器内に均一に分配する装置。 １２、繁殖可能な植物材料の希釈混合体を撹拌する手段
   を備えることを特徴とする請求項２記載の植物の萌芽を
   培養容器内に均一に分配する装置。