JPH0677516B2 - 植物の組織培養装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強光を照射すると共に空気の流通を図り植物の
代謝を盛んにし、発育を早め、しかも強光照射による培
養装置内の高温化を防止する植物の組織培養装置に関す
る。

〔従来の技術〕

植物体の器官や組織、細胞や植物体から分離して、適切
な培養条件下で無菌的に培養し、植物体として完全な機
能をもつ固体を再生させる、いわゆる組織培養にあって
は、無菌条件が維持されることを要する。同時に植物は
炭酸同化作用を営むため、充分な炭酸ガスの供給及び充
分な光量が必要であり、これら気体の通過に伴い微生物
を混入させないための種々の方法が提案されている。

培養容器としては、培養面積に比して空気進入路の小さ
い三角フラスコが多用され、その他試験管、広口ビン等
も使用されている。これらの容器口は従来、綿繊維を固
めた綿栓、アルミ箔を被せ、容器口からはみ出した部分
を手でひねってしわを作りながら閉じるいわゆるアルミ
キャップが使用されていた。これは容器口周辺部に曲が
りくねった隘路からなる外気と容器内部との通路を形成
し、この隘路を空気が通過するとき細菌が溢路にどどま
って細菌による汚染を防止するものである。

又、ネジ蓋や嵌合蓋も使用されているが、この場合はパ
ッキンを使用せず、必然的に残る蓋と容器間の間隙を外
気が下から上に流通するとき細菌が下から上には移動し
がたいことを利用して無菌に保っている。

組織培養であっても、植物体であるから光合成を行い炭
酸ガスを大量に消費する。従来の方法では炭酸ガスの供
給が不足し、照度が上がると炭酸ガス濃度が100ppm以下
に低下し、このような低濃度では充分な光合成が行われ
ず、庶糖、ブドウ糖等の糖類を添加しなければならなか
った。しかも、この苗は非常に虚弱で順化の際の生存率
が低いものであった。

更に、植物の組織培養苗は多分に手工業的であり、生産
コストの大半を人件費が占めるため、機械化、手間の省
略、成長の早さが求められ、本出願人は特公平５−5509
4号公報において水分の供給を確保して充分な空気の流
通を図ると共に作業効率を改良した技術を開示した。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、空気の流通を盛んにして炭酸ガスの供給
を充分にすると培地が乾燥する欠点がある。組織培養苗
は通常２〜３月間密封して育成するものであるから、そ
の間植物の成長に悪影響を与えない程度に培地の乾燥を
防止することを要する。更に、光量を増加すると必然的
に昇温し、植物の培養適正温度を越え、更に培地の乾燥
も招き予期した結果が得られていない。

そこで、充分な照射を行いながら培地の過度の昇温を妨
げる手段が求められていた。

〔課題解決の手段〕

本発明は上記課題を解決することを目的とし、その構成
は、一部が、空気を通過し微生物を遮断する微多孔性フ
ィルムであるプラスチック袋内に、水槽と培地容器から
なる培養器具を、水槽から蒸発した水蒸気が培地に到達
できるように収納した培養ユニットの上部に、光源を収
納し、下面に透明板を有し、送風口と排気口を有する光
源室を設けたことを特徴とする。

本発明の光源としては天然の太陽光の他に蛍光灯、白熱
灯など各種の光源が広く使用されるが、光量に比して発
熱量の少なく汎用されている蛍光灯が好ましい。この光
源は下面が透明板からなる光源室内に収納する。好まし
くは光源を有効に利用するため、下面以外の内面は反射
性を有する鏡面とすることが好ましい。

透明板としては通常ガラスであるが、透明度が高ければ
プラスチック板、プラスチックシートなどであっても差
支えない。一般に、紫外線は生物組織に悪影響を与え、
赤外線は熱線でもあるので透明板には紫外線遮断性及び
赤外線遮断性を付与することが好ましい。このような特
性を付与するためには紫外線又は赤外線遮断ガラスを使
用すればよいが、或いは通常のガラスに紫外線遮断性或
いは赤外線遮断性のシートを貼着したり、これらシート
を二重に設けたり或いはこれら特性を有する塗料を塗布
してもよい。

光源室は光源により高温となるので、一方に送風口を、
他方に排気口を設けて内部の高温空気を排除する。した
がって、輻射熱以外は植物組織に達しないため、強い光
源を用いても培地の温度の過度の上昇を防止することが
できる。排気口から排出される熱風は各種原料、製品の
乾燥、予熱等に使用して有効利用することができる。

植物の組織培養ユニットとしては、一部が空気を通過
し、微生物を遮断する微多孔性フィルムである袋に水槽
と培養容器からなる培養器具を、水槽から蒸発した水蒸
気が培地に到達できるように収納した培養ユニットが好
ましい。プラスチック袋は光合成に必要な光を効率的に
通過させ、繰返し使用に耐えるため、加熱滅菌に耐える
耐熱ガラス、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリ
スチレン、高密度ポリエチレン、ナイロンなどの透明容
器で、幹及び葉が発育する培地より上の部分が透明であ
ることが好ましい。

また、培地と水槽とが分離され、培地表面の他にこれと
分離された水面を有し、これらが、一部が空気を通過し
微生物を通過させない微多孔性フィルムである透明なプ
ラスチック袋内に収納されているものが好ましい。分離
する手段としては水槽となる下箱の上に培地となる上箱
を設ける２段構造とし、下箱上端に切欠きを設けたり、
下箱の水面より上に貫通孔を穿設したり、上箱の底面か
ら培地上に突出するパイプ状の貫通孔を設ける方法等が
ある。更に、直接下箱の水分を上箱の培地に糸や紐のよ
うな毛細管の集合体により吸引する方法、或いは上箱の
底面に、培地や水分が落下せず下箱の水蒸気が直接培地
に吸収されるような多孔質の支持板を設けることもでき
る。また、培地と水槽を横に並べても差し支えない。

水は培養期間中培地から蒸発する水分を補給するに足る
量と蒸発水面を有すればよい。

培地容器と水槽とは同時に袋内に気密に収納密封する。
この袋は一部が後述する微多孔性フィルムからなること
を要する。更に袋は透明であることが好ましく全体に透
明でなくとも、上述の容器を収納した場合に、培地から
上の小植物が成長する部分が透明であればよい。

プラスチック袋を密封する方法は、培養期間を通じて完
全に気密に保持されるものであればいかなる方法でもよ
いが、熱融着する方法が確実かつ簡易である。

本発明に使用する微多孔性フィルムは、0.02μ以上、好
ましくは0.01μ以上の微生物が通過できない大きさの孔
を有し、長径と短径の差が小さい場合には孔の短径が0.
1μ以下、好ましくは0.05μ以下である。また、すのこ
状の細長の孔の場合には最大の短径が0.1μ以下、好ま
しくは0.05μ以下、より好ましくは0.02μ以下であれば
長径が大きくとも微生物の通過を防止できる。要する
に、酸素及び炭酸ガスの流通が抵抗なく行える範囲で可
及的に小さい孔を有するフィルムであればよい。

気体の流通抵抗を減少して炭酸ガスの供給をより円滑に
行うためには単層のフィルムが好ましい。一般に微多孔
性フィルムは大きい孔を有する層が何層にも重なり、隘
路を形成しているものが多い。このような多層構造の微
多孔性フィルムにあっては、必然的に通気抵抗が大きく
なり、炭酸ガスの円滑な供給に支障を生じがちである。
しかも、自己移動性のない微生物は隘路を通過すること
ができずに遮断されるが、微細なダニなど自己移動性を
有する微生物の侵入を完全に防止することはできない。

微多孔性フィルム素材はポリプロピレン、ポリエチレ
ン、ナイロン、フッソ樹脂等の撥水性フィルムが好まし
い。微生物は主として水分と共に移動するため、同一の
大きさの孔であっても微多孔性フィルム素材が撥水性で
あると微生物が通過しがたい。また、培地の乾燥は培地
に含まれる水分の蒸発によるものであるが、撥水性微多
孔性フィルムの場合は疎水性の二酸化炭素や酸素はよく
通過させるが水蒸気は通過させがたく、したがって、充
分な通気性がありながら多少の培地乾燥防止効果を有す
る。

プラスチック袋の一部に微多孔性フィルムを用いるに
は、例えば袋の一部、好ましくは容器を収納した場合の
側部を１箇所以上切断して貫通孔を設け、この貫通孔に
不織布などで補強した微多孔性フィルムを熱融着すれば
よい。或いは袋に間歇的に孔を穿設し、この孔を覆って
補強された微多孔性フィルムを熱融着或いは接着しても
よい。

培地容器と水槽とを袋内に密封収納しない場合には、培
地容器と水槽とを蓋を用いて気密に密封し、この蓋に上
記微多孔性フィルムを装着する。更に培地容器上部空間
と水槽の上部空間とが連通していることを要する。培地
容器と水槽とが上下２段に積重ねられている場合には下
箱の氷槽の上部空間と培地とが連通していればよい。

〔作用〕

本発明は、組織培養槽の上部から強光を照射しても、光
源室が透明板で培養ユニットと遮断され、熱せられた空
気が別途排除される構成であるため、培地の温度が上昇
し過ぎることがなく何ら弊害なく、充分な光を照射し充
分な空気を供給して丈夫な苗を短期間に発育させること
ができ、順化の必要なくそのまま直植えすることができ
る。

〔実施例〕

第１図は本発明の１実施例の斜視図、第２図は断面図で
ある。１は棚であり、２は棚を支持する脚部である。３
は光源室であり、棚１下面を光源室の上面に利用し、内
部に蛍光灯４を３本配列した。５はコネクターである。
６は蛍光灯４下面に設けたガラス板であり、光源室３の
下面を形成する。蛍光灯４はガラス板６と棚１の下面と
側端部９とにより、吸気口７及び排気口８を残して密封
される。ガラス板６には紫外線遮断フィルム及び赤外線
遮断フィルムを貼着した。10は吸気口７に設けたモータ
であり、モータ10により駆動される吸気ファン11の回転
により光源室３内部に強制吸気され、蛍光灯により加熱
された熱風は排気口８から排出される。第２図には排気
口８に排気ダクト22を設けた状態を示した。12はモータ
の支持ブラケットである。棚１上には培養ユニット13を
並べる。培養ユニットには充分な光が照射され、しか
も、過度に温度が上昇することはない。

排気口８は第１図に示すように単に開口するのみでもよ
いが、大量に培養する場合には第２図に示すように排気
ダクト22を設け集合して或いは各別に高温空気を系外に
導通する。

本実施例においては、培養ユニット13として通気孔14を
有する水槽15の上部に、同じく通気孔16を有する培養槽
17を載置し、全体をポリプロピレンフィルムからなる袋
18に密封した。袋18には孔を穿設し、該孔に空気を通過
させ、微生物を遮断する微多孔性フィルム19として米国
セラニーズ社製のジュラガード（商標名）を融着した。
20は培地、21は水である。このようにして、培養槽17は
充分な空気の供給を受けながら無菌状態に保たれる。ま
た、微多孔性フィルム19からの空気の流通が自由なため
培地が乾燥しがちであるが、水槽15内の水が蒸発し、通
気孔14から袋18内に充満し、通気孔16から培養槽17内に
進入する。したがって、本実施例では空気の流通が自由
であっても培地の乾燥を防止することができた。

本実施例においては、各々の段の光源室３にモータを設
けたが、集合吸気管に一個のモータを設けた複数の光源
室３の吸気口に送風することもできる。或いは１つの光
源室３の排気口８を隣接する光源室の吸気口７に連結し
てもよい。

〔効果〕

本発明により、強光を照射しても培地の温度が異常に上
昇せず、培地が乾燥せず、充分に光を受けて小植物を丈
夫に発育させることができる。本発明により得られた組
織培養苗は丈夫で順化の必要がなく、そのまま直植えす
ることができ、組織培養苗を利用できる植物の種類が拡
大した。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は斜視図、第２図
は断面図である。 図面中、符号 １は棚、２は脚部、３は光源室、４は蛍光灯、５はコネ
クター、６はガラス板、７は吸気口、８は排気口、10は
モータ、11は吸気ファン、13は培養ユニット、14、16は
通気孔、15は水槽、17は培養槽、18は袋、19は微多孔性
フィルム、20は培地、21は水、22は排気ダクトである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一部が、空気を通過し微生物を遮断する微
   多孔性フィルムであるプラスチック袋内に、水槽と培地
   容器からなる培養器具を、水槽から蒸発した水蒸気が培
   地に到達できるように収納した培養ユニットの上部に、
   光源を収納し、下面に透明板を有し、送風口と排気口を
   有する光源室を設けたことを特徴とする植物の培養装
   置。
2. 【請求項２】培養器具が水槽の上に培地容器が載置さ
   れ、水槽の上部に切欠き又は穿孔を設けたことを特徴と
   する請求項第１項記載の植物の培養装置。