JPH0297341A - 植物体及び種苗の増殖方法 - 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］ 本発明は、植物体及び種苗の増殖方法に関し、特に、そ
の光合成活性を高めることができるようにした植物体及
び種苗の増殖方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、組織培養中の植物体においては、その光合成能力
がかなり低下していると考えられており、そのため組織
培養中の植物体を生長させるために、培地中に植物体の
生長に利用される炭素源としてショ糖、グルコース、フ
ラクトース等の糖類を添加し、従属栄養生長の側面が強
い混合栄養的生長をさせるのが一般的となっている。

しかしながら、上記の様な従来の増殖方法においては、
その培地中に多量の糖類を添加するため、培地そのもの
が培養期間中に外部からの雑菌汚染を受けやすく、培養
中の植物体が座元してしまうというトラブルがしばしば
発生していた。そこで、これを防止するために培養容器
や培養室等の培養環境を実質的に無菌状態に維持し、ま
た、その取扱いにおいても特に厳重な注意を必要として
いた。

しかも、従来の方法では、無菌培養系内で通常３０００
ルックス程度の光を照射しながら、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射開始後、短時間で数＋　ｐｐｍ
程度にまで低下していた。この状態においては、植物体
の光合成は抑えられ、培地に添加された糖類を利用して
従属栄養的に生長・増殖していた。しかし、上記の様に
して増殖された植物体が、次に馴化培地に移植されて馴
化される過程においては、光合成を行うことなく糖類の
みを炭素源として無菌培養系で増殖される増殖過程から
、突如として殺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栄、
変が大きなス１−レスとなり、結局、馴化過程における
活着率の低下や、生育の遅れなどを引き起こす一因とな
っていた。

一方、培養容器を光を透過する箱内に収納し、この箱内
の炭酸ガス濃度を９５０〜１１０００ｐｐに制御するこ
とにより、培養容器内の植物体に炭酸ガスを供給する試
みも行われているが、この方法では炭酸ガスを供給し、
その量を制御するために特別な設備を必要とし、培養装
置の大型化及びコストの増大等を招いていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、上記従来技術の問題点を解決した、新
規な植物体及び種苗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、上記の目的を達成すべく研究を進めた結果
、意外にも従来の技術常識に反して、組織培養中の植物
体が十分な独立栄養生長の能力を潜在的に保有しており
、ただ、従来の従属栄養を主体とした培養条件では、そ
の潜在的能力が十分に発揮し得なかったに過ぎないこと
を見出した。

また、本発明者はコリン及びコリン塩を除く４級アンモ
ニウム塩が、炭酸ガス吸収能を有することに着目し、４
級アンモニウム塩を用いて組織培養中の植物体の光合成
能力の向上が可能か否かを検討し、良好な結果が得られ
ることを確認した。

本発明の植物体及び種苗の増殖方法の対象となる植物体
としては、光合成能ツノを有する細胞、組織、器官、個
体などを用いることができ、植物の種類や組織培養法等
によって特に限定されない。

例えば、植物組織培養法が茎頂培養法である場合には、
形成された苗条もしくはプロトコーンが光合成能力を有
するものであれば、この苗条もしくはプロトコーンなど
を小さく切断した植物体、または、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などが挙げられる。

また、植物組織培養法がカ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、または、カルスを誘芽培地で発芽させて得
られた植物体、または、この発芽した植物体を増殖させ
分株して得られた植物体などを挙げることができる。さ
らに、例えばセラミックファイバーなどの繊維を培地材
として使用して、液体培地の交換により馴化直前までの
植物組織培養を一貫して行う場合にも、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
ら本発明の植物体の増殖方法を適用することができる。

さらにまた、植物組織培養法として従来から公知の方法
、例えば、試験官内挿木、不定芽形成、無性胚形成など
の方法により増殖され、光合成能力を有するに至った植
物体にも適用することができる。また、前記植物体を馴
化、発根させて得られる種苗の増殖方法としても適用す
ることができる。

また、本発明で使用される培地は、通常基本培地とこれ
に添加される糖類で構成され、基本培地としては、ムラ
シゲ・スクーグ培地、ホワイト培地、リンスマイヤース
クーグ培地、ニッチアンドニッチ培地等の公知の植物組
織培養用培地及びこれらの改変培地が挙げられる。該培
地の成分として具体的には、無機成分としては、窒素、
リン、カリウム、ナトリウム、カルシウム、マグネシウ
ム、イオウ、鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素、モリブデン
、塩素、ヨウ素、コバルト等の元素を含む無機塩を挙げ
ることができ、具体的には硝酸カリウム、硝酸ナトリウ
ム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、塩化カリウ
ム、塩化カルシウム、リン酸１水素カリウム、リン酸２
水素カリウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウム、
硫酸ナトリウム、硫酸第１鉄、硫酸第２鉄、硫酸マンガ
ン、硫酸銅、モリブデン酸ナトリウム、三酸化モリブデ
ン、ヨウ化カリウム、硫酸亜鉛、ホウ酸、塩化コバルト
等の化合物を例示できる。

培地の炭素源としては、ショ糖等の炭水化物とその誘導
体、脂肪酸等の有機酸およびエタノール等の１級アルコ
ールなどを例示できる。

培地の植物ホルモン類としては、例えば、ナフタレン酢
酸（ＮＡＡ）　、インドール酢酸（ＩＡＡ）　、ｐ−ク
ロロフェノキシ酢酸、２，４−ジクロロフェノキシ酢酸
（２，４−Ｄ）　、インドール酪酸（ＩＢＡ）およびこ
れらの誘導体等のオーキシン類およびヘンシルアデニン
（ＢＡ）、カイネチン、ゼアチン等のサイ１〜カイニン
類を例示できる。

培地のビタミン類としては、ビオチン、チアミン（ビタ
ミンＢ１）、ピリドキシン（ビタミンＢ６）、ピリドキ
サール、ピリドキサミン、パントテン酸カルシウム、ア
スコルビン酸（ビタミンＣ）、イノシトール、ニコチン
酸、ニコチン酸アミドおよびリボフラビン（ビタミンＢ
２）などを例示できる。

培地のアミノ酸類としては、例えばグリシン、アラニン
、グルタミン酸、およびリジンなどを例示できる。

本発明の培地は、通常は、無機成分を約０．１μＨない
し約１００ｍＭ　、炭素源を約１　ｇ／ｐ、ないし約１
００ｇ／　ｌ、植物ホルモン類を約０．０１μ門ないし
約１００μｉ、ビタミン類を約０．１ｍｇ／ｆｆないし
約１５０ｍｇ／ｊ２、およびアミノ酸類を０ないし約１
００ｍｇ／ｌ、含ませて使用される。

本発明で使用できる前記培地は液体培地又は寒天やジェ
ランガム、ゼラチン等を通常０．２〜１％含有させた固
型培地である。

さらに、本発明で用いられる４級アンモニウム塩として
は、下記式のものを例示できる。

ＲＲ ＨＯ−（ＣＨｔ２）−−Ｎ”−Ｒ３Ｘ−Ｒ２−Ｎ”−Ｒ
’　　ＸＲ２Ｒ３ 具体的には、ヘンシルトリメチルアンモニウムヒドロキ
シド（ａ）、テトラメチルアンモニウム−ヨジド（ｂ）
、ジエチルヘキシルメチルアンモニウムクロリド（Ｃ）
などを例示できる。また、これらの構造式を以下に列記
する。

（ａ）ベンジルトリメチルアンモニウム−ヒドロキシド ［Ｃ６Ｈ３−ＣＩｌ□−Ｎ　（ＣＨｔ）　３　］　００
ｗ１ｂ）テトラメチルアンモニウム−ヨーシト［Ｎ（Ｃ
Ｈ３）４　］　Ｉ （Ｃ）ジエチルヘキシルメチルアンモニウム−クロリド ＣＩ□−Ｃｌ５ ＣＨ＋−ＣＨｚ−ＣＨｚ−ＣＨｚ−ＣＨｚ−Ｃｌｌｚ−
Ｎ”−ＣｔＬ＋　　ＣｌＣＨ２−Ｃ１１゜ 前記４級アンモニウム塩は、組織培養中の植物体に散布
または塗布して供給することができる。

また、その性状は水溶液、粉剤、乳剤、粒剤あるいはペ
ースト剤等適宜用いることができる。なお、その濃度は
、水溶液として１０〜１１０００ｐｐが好ましい。

本発明では光合成能力を有するに至った植物体を第４級
アンモニウム塩を用いて処理する方法としては、上記に
散布、塗布の方法以外にもコリンあるいはコリン塩を通
常１０〜１１０００７ｐｐの適宜濃度で溶解させた溶液
又は固体の培地を用いて、植物体を培養する方法も本発
明の処理法に含まれる。

また、前記４級アンモニウム塩は、その炭酸ガス吸収能
を高めるために、農業用製剤において慣用されている各
種補助剤を使用することができる。

この様な補助剤としては、例えば、タルク、ベントナイ
ト、クレー、カオリン、けいそう土、ホワイトカーボン
、バーミキュライトなどの固体担体、エタノール、トル
エン、キシレン、アセトン、ジオキサン、シクロヘキサ
ノン、メチルナフタレン、ジメチルホルムアミドなどの
溶剤、アルキル硫酸エステル、アルキルスルホン酸塩類
、ポリオキシエチレングリコールエーテル類、ポリオキ
シエチレンアルキルアリールエーテル類、ポリオキシエ
チレンソルビクンモノアルキレ−１・などの界面活性剤
、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴムなどの縮
合剤を挙げることができる。

本発明では植物体を組織培養器内に増殖するに際しては
、該容器内へ空気を通気する方法、あるいは積極的に通
気しないで外気と開放系で接触させる方法など例示でき
る。通気する場合には、組織培養器内の気相部に供給す
る方法、あるいは培地が液体の場合に葉滝部に通気して
バブリングさせる方法等を例示できる。通常は通気は空
気で十分であるが、炭酸ガス濃度を高めた空気を通気す
ればその効果はさらに増強される。

また、照明条件としては、植物の種類によって異なるが
、基本的には植物によって固有の光補償点から光飽和点
までであるが、経済的な観点から２０００〜２００００
ルックス程度が好ましい。なお、明期／暗期のサイクル
、培養温度などの培養条件に関しては、公知の方式が適
用される。

〔作　用〕

本発明によれば、炭酸ガス吸収能に優れた４級アンモニ
ウム塩（コリン及びコリン塩を除く）を組織培養中の植
物体に散布または塗布等の方法によって植物体を処理す
ることにより、培養期間中においても培養器内で効率良
く光合成を行うことができ、独立栄養生長か可能となり
、これらの植物体及び種苗の増殖が促進される。

本発明ではこの場合、炭素源としての糖を用いないか、
用いても培地中の糖濃度は通常用いられる濃度よりも低
くして、例えばＯ〜２０ｇ／ｊ２の濃度範囲の培地を用
いて培養することもできる。糖濃度を零か低くした場合
でも、本発明方法では光合成が効率良く行われ、独立栄
養生長が可能となり、これら植物体および種苗の増殖が
促進され、又、培養系が雑菌に晒される危険性も低減す
る。

また、本発明によって得られた植物体は、光独立栄養生
長を行った生長したものであり、増殖過程から馴化過程
への移行が無理な（行われるので、馴化時に植物体が受
けるストレスを大幅に低減でき、馴化過程の活着率及び
その後の生育状態も良好なものとなる。

さらに、本発明の植物体及び種苗の増殖方法においては
、培養容器内に炭酸ガスを供給する必要がないので、炭
酸ガス供給用の装置及びその供給量を制御するための制
御装置を配設する必要がなくなり、培養装置の小型化及
びコストの削減が可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べた様に、本発明によれば、特別な装置を使用す
ることなく、炭酸ガスを植物体に効率良く供給すること
ができるため、植物体の光合成能力を大幅に向上させる
ことができ、その結果、植物体及び種苗の生長が促進さ
れる。また、馴化時に植物体が受けるストレスを低減す
ることができるので、馴化過程の活着率及びその後の生
育状態を良好なものとすることができる。また、必要に
応じて培地の糖濃度を低減させることができる。

出願人　三井石油化学工業株式会社 代理人　弁理士　平　木　祐　輔 同　　弁理士　石　井　頁　次

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）組織培養器内で培養され、光合成能力を有するに
   至った植物体を組織培養器内で増殖するに際して、前記
   植物体を４級アンモニウム塩（コリン及びコリン塩は除
   く）を用いて処理することを特徴とする植物体の増殖方
   法。
2. （２）組織培養器内で培養され、光合成能力を有するに
   至った植物体を組織培養器内で増殖するに際して、前記
   植物体を４級アンモニウム塩（コリン及びコリン塩は除
   く）を用いて処理し、この植物体を馴化、発根させて種
   苗を得ることを特徴とする種苗の増殖方法。