JPH0216921A - 幼植物の増殖方法 - 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］ この発明は、植物組織培養によって培養され、光合成能
力を有するに至った幼植物を増殖させる際の増殖１ノ法
に関する。

［従来の技術］ 茎頂１８養やカルス培養等の植物組織培養によって培養
された幼植物については、光合成能ノｊが低くて幼植物
それ自体では生長に必要とされる糖類の生産を充分に行
うことができないと考えられており、通常、基本培地組
成中に植物体の生長に利用される炭素源としてシミ糖、
ブドウ糖等の糖類を１０〜５（１／Ｊ）の範囲で添加し
て調整された培地により実質的に無菌状態の培養系で増
殖させ、必要により再分化させあるいはこの増殖過程を
繰返し行った後、一定の大きさに生長した幼植物を非無
菌化で馴化培地に移植して馴化させ、定植用苗としてい
る。

しかも、この従来の方法では、無菌培養系内で通常３．
０００ルックス程度の光を照射しているにもかかわらず
培養容器中に炭酸ガスを供給することなく培養していた
ので、培養容器中の炭酸ガス濃度は光の照側聞始後短時
間で数拾ｐｐｍ程麿以下にまで低下し、幼植物の光合成
は抑えられ、幼植物の分化や増殖等の生長には専ら培地
中に添加した糖類のみが使用されることになり、このこ
とが幼植物の光合成ＯＬ力を低下させる原因になってい
ると考えられる。このため、この増殖過程で増殖し一定
の大きさに成長した幼植物は、次に馴化培地に移植され
て馴化されるが、光合成を行うことなく糖類のみを炭酸
源として無菌培養系で増殖した増殖過程から、馴化課程
に移行し、突如として雑菌に晒される自然環境の中で光
合成を行う必要に迫られ、この外部環境の変化や生活様
式の急変が大ぎなストレスとなり、結局この馴化時にお
いて活着率の低下や生育の遅れ等の問題を招く原因にな
っていた。

また、植物の生理上、葉で作られた光合成同化産物の利
用や地下部への転流を促進する観点からは、むしろ培養
容器の雰囲気中の酸素ガスの濃度についても配慮すべき
ではないかと思われるが、従来からの一般的な考え方と
して、酸素は空気中に約２１％存在するために、培養中
の過不足は生じないと考えられており、従ってこれ迄の
組織培養では、酸素ガスの濃度は仝（考慮されていなか
っだ。

ところで、植物組織培養において、液体培地で発根した
植物体の光合成を促進させるため、非右孔性で相当の気
体分子を透過させる性質を′４−４’する低密度ポリエ
チレンパイプを使用し、液体培地内に酸素ガスをまた培
養容器空間部に炭酸ガスをそれぞれ所定濃度でバランス
良（供給する試みも提案されている（特開昭６１−１０
０１８９号公報）が、実際の幼植物の増殖方法に採用さ
れるには至っていない。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、新規な幼植物の増殖方法を提供するこ
とにある。また、本発明の他の目的は、植物組織の増殖
を促進することかできる増殖方法を提供することにある
。ざらに、本発明の他の目的は、馴化時の活着率や馴化
後の植物体の生育が良好となるような幼植物の増殖方法
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者は、かかる観点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果
、酸素ガス増りを行うと共に炭酸ガスも施用して幼植物
に光合成をさせることにより、幼植物の増殖、分化、生
長が著しく促進されることを見出だし、本発明を完成し
た。

すなわち、本発明は、植物組織培養によって培養され、
光合成能力を有するに至った幼植物を増殖させるに際し
、培養系内の雰囲気に酸素ガス増与を行うと共に、炭酸
ガスも施用することを特徴とする幼植物の増殖方法であ
る。以下本発明の詳細な説明する。

まず、本発明の増殖方法の対象となる幼植物としては、
それが光合成能力を有するものであればよく、植物の種
類や植物組織培養法等によって異なるが、例えば、植物
組織培養法が茎頂培養法である場合には、形成された苗
条若しくはプロトコームが光合成能力を有するものであ
ればこの苗条若しくはプロトコーム等を小さく切断した
植物体、又はこの切断植物体を誘芽培地で発芽させて得
られた植物体等がある。また、植物組織培養法がノＪル
ス培養法である場合には、形成されたカルスが光合成能
力を有するものであればこのカルス、又は、カルスを誘
芽培地で苗条を再分化さゼて得られた植物体、又は、こ
の再分化した植物体を増殖させ分株して得られた植物体
等を挙げることができる。ざらに例えばセラミックファ
イバー等の繊維を培地材として使用して液体培地の交換
により馴化直重までの植物組織培養を−のして行う場合
にも、組織培養の対象となっている植物が光合成能力を
有するに至った段階から本発明にいう幼植物として本発
明方法を適用することができる。さらにまた、植物１Ｊ
ＩＩＪｔ　＠養の手法として知られている従来公知の他
の方法、例えば試験管内挿木、不定芽形成、不定胚形成
、苗条原基等の方法により培養され、光合成能力を有す
るに至った植物体も本発明にいう幼植物として本発明方
法を適用できるものである。

次に本発明における最大の骨子とする所は、光合成能力
を有するに至った幼植物を増殖させるに際し、培養系内
の雰囲気に酸素ガス増与を行うと共に炭酸ガスも施用す
る点にある。

即し、従来、幼植物のＪ？ｉ殖等の生長に当って、培養
系内に炭酸ガスを導入づることによって幼ｈＱ物の光合
成能力を引き出す試みはなされているが、本発明におい
ては、これまで全く配慮されていなかった酸素ガスの別
毎を炭酸ガスの施用と共に行うことによって、幼植物の
増殖、分化、生民を著しく促進ゼしめるという全く予想
外の効果を発揮せしめることが可能どなるものである。

このような効果が発現される機構は今の所明らか（・は
ないが、恐らく酸素増勺により、同化速度及び異化速度
がはやめられ、これによって光合成産物の転流速度が増
大されるとともに培地からの糖類の吸収が促進され、（
１１用される炭酸ガスとの相乗効果により、照射した光
エネル−Ｖ−と培地中の糖類とが有効に活用されるため
と考えられる。

この場合、本発明方法で行う酸素ガス増りについては、
培養系内の酸素ガス濃度を従来の組織培養のぞれＪ：り
も高くづることが必要であり、酸素ガス濃度としては、
２１．５％・〜７５％好ましくは２２％〜５０％である
。酸素ガス濃度が７５％を越えると植物が酸素ガスの過
剰によって障害を起し易く、２１．５％より少ないと酸
素僧俗による幼植物の生長促進効果が認められなくなる
。

また、炭酸ガス施用については、］８養系内の炭酸ガス
濃度を従来の組織培養のそれｊ二りも高くすることが必
要であり、炭酸ガス濃度としでは０．００５〜２５％、
好ましくは０．０２５〜１０％である。炭酸ガスＳ度が
２５％を越えると植物が炭酸ガスの過剰によって障害を
起し易く、また、０．００５％より少ないと光合成能力
が充分に発揮されず、炭酸ガス施用による幼植物の生長
促進効果が認められなくなる。

さらに、酸素ガス僧俗及び炭酸ガス施用の方法としては
、通気性の高い培養容器内で１８養されている場合には
培養室内のｍｚガス・炭酸ガスの濃度を高めればよい。

この場合、培養′デ全体の酸素ガス・炭酸ガスの濃度を
高めてもよいし、培養室内に設置したコンテナ内に培養
容器を収納し、そのコンテナ内の酸素ガス・炭酸ガスの
濃度をコントロールするようにしてもよい。、また、培
養容器内に直接フィルター二りを通して酸素ガス・炭酸
ガスを供給するブノ法も適用できる。

また２本発明方法で使用する培地は通常基本培地とこれ
に添加される糖類とで構成され、上記基本培地としては
、ムラシゲ・スクーグ、ホワイト、ナドソン、リンスマ
イヤー・スクーグ、ヘラ−、ゴートレ、ニッチ・ニッチ
、エリクソン、ガンボーグ・ミラー、オジマ、原本・狩
野等の公知の植物組織培養用培地及びそれらの修正培地
を挙げることができ、必要に応じてカイネチン、オーキ
シン等の生長調節物質を添加してもよい。また、これら
の培地に添加されるショ糖、ブドウ糖等の糖類または、
グリセリン等の心機炭素源物質の濃度としては、通常の
レベルでよいが、必要に応じて増減してもにい。

なお、必要に応じてソルビトール等の公知の植物組織培
養に阻害作用を有しない物質を添加し、培地の浸透圧を
調整することもできる。

さらに、本発明方法において使用される培地として、植
物組織培養用培地材を併用することもできる。この培地
と組合わせて使用する培地材としては、寒天などのゲル
化剤等従来公知のものを使用できるが、好ましくは無機
繊維、右機繊郭、無機多孔質体、有機多孔質体等を挙げ
ることができ、より好ましくはセラミック繊維、ポリエ
ステル繊維等の成形体を挙げることができ、これらは植
物の生長に見合った養分や水分を供給？′きる点で優れ
ている。特に、本発明方法により幼植物の生長を促進さ
せる場合には、光合成にＪ：る幼植物の生長促進が培地
中の肥料成分の欠乏を招き、それによって幼植物生長が
律速される危険性が高い。従って、幼植物の生長に見合
い、肥料成分や水分を補給するのが好ましく、また、幼
植物の生長の段階に合わせて培地中に添加づる糖類や植
物生長調節物質の糖濃度を増減するのが好ましい。

また、幼植物の光合成を行わせるための照明条件として
は、植物の種類によって異なり、基本的には植物によっ
て決まる光補償点から光飽和点までであるが、幼植物に
光合成を行なわける観点から２，０００〜５０，０００
ルックス程度が適当である。炭酸ガス施用下では、培養
中の幼植物が光による生育障害を生じない程度にまでそ
の照明条件を高める方が幼植物の生長は促進されるが、
経済性と幼植物の生長を考慮して照明条件を選択するの
がよい。しかし、光補償点以下の光量では幼植物の生長
促進効果が認められなくなる。なお、明朗／　１１８Ｊ
ＩＱのザイクル、培Ｍ温度等の培養条件に関しては公知
の方式が適用される。

なお、本発明方法に関する以上の説明では、植物組織培
養によって培養され、光合成能力を有するに至った幼植
物の増殖方法として記載しているが、本発明方法はこれ
に限定されるものではなく、植物組織培養の手法や植物
の種類によっては植物体の分化過程ですでに光合成能力
を有する場合があるが、かかる場合にも本発明方法を適
用し得るものであり、これを除外するものではないこと
は勿論である。

また培養系外においても、閉鎖系または半開銀系の施設
内にお（ブる光合成能力を有する植物の増殖、育成、栽
培等にも本発明方法を適用し得るものであり、これを除
外するものではない。

［実施例］ 以下、実施例及び比較例に基いて、本発明方法を具体的
に説明する。

（実施例１） ムラシゲ・スクーグ修正培地にショ糖１０ｇ／ｐ、培養
用Ｒ製寒天８’ｊ／ｆ）を添加した寒天培地を２００ｍ
のエルレンマイヤーフラスコに５ｏｌｄ分注後、それぞ
れがメンブレンフィルターに接続した２本の曲管をつけ
たゴム栓をして、１２０℃で１５分間オートクレーブ滅
菌を行い、自然冷却させた。

一方、予め無菌培養系内で増殖させたカラジウム（Ｃａ
ｌａｄｉｕｍ　ｂｉｃｏｌｏｒ　’Ｃａｎｄｉｄｕｍ’
　）の幼植物をクリーンベンチ内で上記エルレンマイヤ
ーフラスコ内に８個体づつ置床した。

このエルレンマイヤーフラスコを、炭酸ガス濃度を１％
に高め、酸素ガス′ｍ瓜を３７％に調整した空気をエア
ーポンプにより、メンブレンフィルターを通して曲管の
一方からフラスコ内に通気し、他方の曲管から回収して
その空気の炭酸ガス濃度と酸素ガス濃度を再調Ｉ！後、
培養器内に循環させるシステムに接続して、培養温度２
５℃、明朗１６時間及び暗期８時間、明朗での照度３．
０００ルツクスとなるような培養条件下で６０日間培養
し、この時の乾物重、板数、最大根長を調べた。結果を
第１表に示す。

（比較例１） エルレンマイヤーフラスコ内の炭酸ガス濃度を１％、酸
素ガス濃度を２１％に調整した以外は実施例１と同様の
手順及び条件で同じ幼植物を培養し、実施例１と同じ項
目について調べた。結果を第１表に示す。

（比較例２） 実施例１で使用した、エルレンマイヤーフラスコの炭酸
ガス濃度及び酸素ガス濃度の調整システムに接続した曲
管をつけたゴム栓の代りにアルミボイル栓を用い、培養
容器内のガス環境は全くコントロールを行なわない点以
外は、実施例１と同様の手順及び条件で同じ幼植物を培
養し、実施例１と同じ項目について調べた。結果を第１
表に示す。

なお、第１表の多値は、比較例１で測定された測定値の
平均値を１００として表わした。この第１表の結果から
明らかなように、酸素ガス僧俗と炭酸ガス施用を行った
実施例１の結果は、比較例１．２の場合に比べて、幼植
物の生長が著しく促進されているのが理解される。

（実施例２） Ｔｈｏｍａｌｅ　Ｇ　Ｄ修正培地にショ糖１０ｇ／Ｎ、
培養用精製寒天８ｇ／Ｊを添加した寒天培地を使用し、
予め無菌培養系内で増殖させたデンドロビウム・ファレ
ノプシス（Ｄｅｎｄｒｏｂｉｕｍ　ｐｈａｌａｅｍｏｐ
ｓｉｓ八５ａｈｉ　　’ＲｅｄへＱｕｅｅｎ　’　）の
幼植物を実施例１で使用したと同じＪ−ルレンマイヤー
フラスコ内に８個体づつ置床したものを用いた点以外は
、実施例１と同様の手順及び条件でｊＢ養を行い、実施
例１と同じ項目について調べた。結果を第２表に示す。

（比較例３） エルレンマイヤーフラスコ内の炭酸カス濃度を１％、酸
素ガス濃度を２１％に調整した以外は、実施例２ど同様
の手順及び集信で同じ幼植物を培養し、実施例２と同じ
項目について調べた。結果を第２表に示す。

（比較例４） 実施例２で使用した、エルレンマイヤーフラスコの炭酸
ガス濃度及び酸素ガス濃度の調整システムに接続した血
管をつけたゴム栓の代りにアルミホイル栓を用い、培養
容器内のガス環境は全くコントロールを行なわない点以
外は、実施例２ど同様の手順及び条件で同じ幼植物を培
養し、実施例２と同じ項目について調べた。結果を第２
表に示ず。

なお、第２表の多値は、比較例３で測定された測定値の
平均値を１００として表した。この第２表の結果から明
らかなように、酸素ガス贈与と炭酸ガスＭ用を行った実
施例２の結果は、比較例３．４の場合に比べて、幼植物
の生長が著しく促進されているのが理解される。

第２表 ［発明の効果］ 本発明にＪ：れば、培養系内の雰囲気に酸素ガス増与及
び炭酸ガス施用を行うため、幼植物の有づる光合成能力
を高めることができ、これによって幼植物の生長が著し
く促進され、また培養系から取出した後の馴化過程にお
ける植物体が受けるストレスを低減でき、馴化過程にお
りる活着率を向上させ、生長を促進づることができる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、植物組織培養によつて培養され、光合成能力を有す
   るに至った幼植物を増殖させるに際し、培養系内の雰囲
   気に酸素ガス増与を行うと共に炭酸ガスも施用すること
   を特徴とする幼植物の増殖方法。 ２、酸素ガス濃度が２１．５％〜７５％である請求項１
   記載の幼植物の増殖方法。 ３、炭酸ガス濃度が０．００５％〜２５％である請求項
   １又は２記載の幼植物の増殖方法。