JPH02227013A - 植物組織の培養装置 - 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、各種の植物組織を大量に増殖培養するための
植物組織の培養装置に関するものである。

〔従来の技術〕

植物組織の従来の大量培養手段としては、ジャーファー
メンタ−などのタンクを用いて微生物発酵に準じた形で
の液体培養がおこなわれていた。

第８図は上記従来例を示すもので、発酵Ｉ！ａに培養液
すと植物組織Ｃを入れ、植物に必要な溶存酸素を供給す
るために、給気管ｄを通して無菌の圧縮空気を送り、散
気管ｅからばっ気することにより植物組織Ｃごと培養液
すを撹拌する手段が用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の手段では、植物組織を撹拌しながら培養する
ことによっ七、以下のような問題がある。

（１）植物組織に損傷がおこる。特に植物組織が大きく
なる程損傷が激しくなるので、大きな再分化固体は作れ
ない。

（２）撹拌に大量のエネルギを消費する。特に水深があ
るため圧縮空気が必要となる。

（３）植物組織が生長に実際に必要とするよりはるかに
多くの培養液を必要とする。

（４）発酵槽内で植物組織が移動するため、植物組織が
互いにからまりあい、また定置できないことによって収
穫工程が自動化できない。

（５）植物組織が培養液中で生長するため、植物の葉の
表面がかなりもろくなる、いわゆるＶｌ−１ｒｉｌ’１
ｃｕｔｌｏｎ現象がおこる欠点があり、植物組織の工業
的大量増殖には不適当である。

本発明は上述したような従来の問題点を克服し、植物組
織の工業的大量増殖に適した植物組織の培養装置を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明に係る植物組織の培
養装置は、培養槽の底面から離間した位置に、多孔質材
料からなり、植物組織を支持する支持体を水平に設け、
この支持体を越える位置まで培養液を収容した構成とな
っている。

また上記培養槽には、上部に密閉可能にした投入口と排
気管を、また下部に給気管に接続した散気管を設けた構
成となっている。

さらに培養槽の底部に給液管と排液管を設けた構成とな
っている。

そしてさらに培養槽の底部に整流板を設けてもよい。

〔作　用〕

培養槽内での植物組織は支持体上において生長する。こ
のとき、植物組織の一部が培養液と接触し、一部が空気
と接触する。

培養液は散気管からのばっ気により撹拌される。

また培養槽内の培養液は給液管より供給され、排液管よ
り排出され、さらに整流板にて整流される。

〔実　施　例〕

本発明の実施例を第１図から第７図に基づいて説明する
。

図中１は上部に投入口２を有する培養槽、３はこの投入
口２を密閉可能に閉じる蓋である。

またこの培養槽１の底部には給液管４と排液管５が接続
してあり、さらに給気管６に接続した散気管６ａが設け
られている。培養槽１の底面から所定の高さに植物組織
７を支持する支持体８が張設しである。

上記培養槽１は加熱や液状あるいはガス状の薬剤の注入
、またはスチームの注入、さらに放射線の照射によって
滅菌する。また必要ならば植物組織７に光を照射するた
め、その一部、または全部が透明であってもよい。また
内部に照明をつけてもよい。

支持体８は植物組織７を支持できる強度をもち、かつ培
養液９が容易に通過できるもので、しかも植物組織７が
下に落ちないものが用いられる。また液面から支持体８
までの深さが均一になるように水平に設けられている。

この支持体８には各種の材質のパンチングプレート、金
網などの網状構造物や、布、紙、不織布、多孔性を有す
るガラス、セラミックスなどが考えられる。またこの支
持体８の孔径は対象となる植物組織７の大きさや植物組
織より伸長してきた根を支持体゛８の下側へ抜けさせる
か、または支持体８上をはわせるかによって適当に選択
される。また支持体８の厚さはその強度、構造によって
決められるが、過度に厚い必要はない。また自身の重さ
や植物組織７の重さによってたわみやくぼみが生じるこ
とがないものが望ましい。

第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は上記支持体８
の実施例を示すもので、（Ａ）図に示すように枠状に、
また（Ｂ）、（Ｃ）図に示すように、多数個の突起を設
け、（Ｄ）図に示すように、くぼみを設けたものがある
。このような支持体８によれば、支持体８上の植物組織
７は整列され、大量増殖時における培養後の工程での機
械化が容品になる。

培養液９は培養槽１の投入口２または給液管４より供給
され、必要に応じて排液管５より排出される。なお上記
給液管４と排液管５は必ずしも必要ではなない。これの
両方がない場合には、培養液９は最初に投入口２より入
れ、培養の途中で追加することはない。また１本だけあ
る場合は、これを給排液のいずれかに用い、あるいは両
用として用いる。

培養液９の高さは、支持体８と同じ高さ以上で、支持体
８上の植物組織７が完全に水没したり、浮かびあがった
りしない程度の深さにする。

つまり、支持体８上の植物組Ｉａ７の一部が培養液９に
接触し、一部が空気に触れる必要がある。

そしてその高さは植物組織７の大きさにより適当に調節
するが、通常の場合、支持体８より１〜５ｃ＋ｎが良い
。

支持体８の下側の液の深さ、つまり培養液収容部の大き
さは、植物組織の生長によって下方へ伸びていく根の量
や生長に必要な培養液９中の成分の量などを考慮して適
当にきめる。

また培養に伴って培養液９が減少し、液面が低下するこ
とがある場合、必要に応じて給液管４より培養液９を追
加する。

第３図は培養液９の水位を常に一定にするための構成を
示すもので、ポンプ１０にて給液管４より培養液９を供
給し、過剰分は上方へ向けて開口した排液管５よりオー
バフローされて排出してタンク１１に戻るようになって
いる。

培養液９が静置されたまま培養された場合、培養液９中
で植物組織７が利用できる溶存酸素量が減少し、生長が
抑制されることがある。

これを防止するために、支持体８の下側の培養液９に対
して第１図に示す散気管６ａよりの散気によりばっ気し
て培養液９中の溶存酸素を供給し、また培養液９をばっ
気により撹拌して植物組織７と培養液９との接触効率を
増すことができる。

このとき、支持体８の孔径が比較的大きい場合、気泡は
植物の根や組織に触れながら支持体８を通り抜けて液面
に達し、そこで泡が割れることによって空気が開放され
て気相に出、排気管１２を通って排気される。

また支持体８の孔径が比較的小さい場合には、散気管６
ａからの気泡が支持体８を通り抜けないで、気泡が押さ
れる圧力によって支持体８の開口部まで進んでから気相
に出るようにしてもよい。ここでの支持体８の孔径と気
泡の関係は、液体の表面張力や支持体８の発、水性によ
る。

このとき、激しくばっ気すると、気泡のはれつによる振
動や、撹拌によって植物組織が損傷することがあるので
、気泡に植物を直接さらすときには、ばっ気量を適当な
量に調節する必要がある。

このため、第４図、第５図に示すように、中央部に隙間
１４があいた整流板１５あるいは中央部に隙間をあけて
対向する板１６．１６を有する整流板１７を用いること
もできる。

この構成によれば、散気管６ａより出た気泡は整流板１
６．１７によりさえぎられ、これの隙間よりまっすぐに
上昇し、支持体８上の防泡板１８．１９によりさえぎら
れて液面に広がらずに消えるため、気泡が直接植物組織
７に当たらず、支持体８上の植物組織７及び支持体８の
下側に伸長した根とも損傷を受けない。

また上昇する気泡にまき込まれて図中矢印で示すように
水流が発生して循環する。この水流は充分な溶存酸素を
含むため、支持体８の下側へ伸長してきた根に対して十
分な溶存酸素を供給すること・ができる。

実際に第５図に示すような整流板１７を製作してカーネ
ーションを用いて実験したところ、この整流板１７を用
いない場合には根が損傷されて根の伸長が殆どみられな
かったのに対し、この整流板１７があった場合には、根
の損傷は殆どなく、根の伸長が著しく良好で、上部の茎
葉の生長も良かった。またばっ気しないものに比較して
も良好な生長を示していた。

上記整流板１７は第６図に示すように散気管６ａの数に
対応してその数を増やしてやる。

本発明においては、第１図に示すように、気相中に突出
する給気管２０を用いて気相中に直接空気を流通させる
ことにより、気相中の湿度をコントロールすることも可
能である。このことによって、植物のＶｌｔｒｉｆ’１
ｃｕｔｌｏｎ現象が防止されて低湿度に順化させること
ができるため、培養終了後の苗としての使用のための順
化が容易になる。

以下に第７図を参照して１つの実施例を説明する。

カーネーション種子から誘導してＭＳ　（Ｍｕｒ。

ｓｈ１ｇｃ＆ｓｋｏｏｇ）寒天培地上で継代していたカ
ーネーション小植物体を材料として用いた。培養槽１内
の培養液にはＭＳ培地を用いた。

培養槽１に投入口２より上記ＭＳ培地を投入し、エアフ
ィルタ２１をつないだままオートクレーブで１５分間加
熱滅菌した。

これに上記カーネーションの茎を１枚の葉を含む切片に
無菌的に切り、これを無菌的に投入口２より支持体８上
に移植した。この移植量は２０片であった。このときの
液面の高さはステンレスバンチングメタルにて構成され
た支持体８の表面から３ｍ１ｌだった。

エアポンプ２２をフィルタ２１に接続し、給気管６を通
して散気管６ａより毎分１．０ｇの割合でばっ気し、２
０日間培養した。そのとき排気は排気管１２より排出さ
れた。またこのときの環境条件は温度２５℃、照度４０
００　ＬｕｘＸの連続照射だった。

その結果、移植された切片の葉のつけ根の腋芽よりカー
ネーションが再生し、２０日１に健全な茎葉と根をもつ
カーネーションの小植物体が１９本得られた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、植物組織７は支持体８上で生長するの
で、損傷することなく植物組織７を生長することができ
る。また培養液９の量は少なくてすむと共に、これを撹
拌するためのエネルギが少なくてすむ。植物組織７は支
持体８上で生長するので互いにからみあうことがなく、
収穫工程を自動化することができる。さらに生長した植
物組織にＶＩｔｒ１１’１ｃｕｔｌｏｎ現象が発生する
ことなく良好な植物組織を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第７図は本発明の実施例を示すもので、第１
図は断面図、第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は
支持体の異なる構成を示す斜視図、第３図は本発明の他
の実施例を示す断面図、第４図、第５図、第６図は整流
板を用いた場合のそれぞれ異なる実施例を示す断面図、
第７図は具体的な一実施例を示す断面図であり、第８図
は従来例を示す断面図である。 １は培養槽、２は投入口、４は給液管、５は排液管、６
は給気管、６ａは散気管、７は植物組織、８は支持体、
９は培養液、１２は排気管。 出願人　　株式会社　小　松　製　作　所代理人　　弁
理士　　米　原　正　章

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）培養槽１の底面から離間した位置に、多孔質材料
   からなり、植物組織７を支持する支持体８を水平に設け
   、この支持体８を越えた位置まで培養液９を収容したこ
   とを特徴とする植物組織の培養装置。
2. （２）培養槽１には、上部に密閉可能にした投入口２と
   排気管１２を、また下部に給気管６に接続した散気管６
   ａを設けたことを特徴とする請求項１記載の植物組織の
   培養装置。
3. （３）培養槽１の底部に給液管４と、排液管５を設けた
   ことを特徴とする請求項１、２記載の植物組織の培養装
   置。
4. （４）培養槽１の底部に給液管４と、排液管５と、整流
   板１５、１７を設けたことを特徴とする請求項１、２記
   載の植物組織の培養装置。