JP2001069867A - ユリ属植物の個体再生法 - Google Patents

ユリ属植物の個体再生法

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JP2001069867A
JP2001069867A JP2000197431A JP2000197431A JP2001069867A JP 2001069867 A JP2001069867 A JP 2001069867A JP 2000197431 A JP2000197431 A JP 2000197431A JP 2000197431 A JP2000197431 A JP 2000197431A JP 2001069867 A JP2001069867 A JP 2001069867A
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nurse
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lily
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Noriko Tabayashi
紀子 田林
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HOKKAI SANKYO
HOKKAI SANKYO KK
Sankyo Co Ltd
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HOKKAI SANKYO
HOKKAI SANKYO KK
Sankyo Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】ユリ属植物の普遍的な個体再生法。 【解決手段】以下の工程からなるユリ属植物の個体再生
法; [i]ユリ属植物体組織の脱分化によるカルスの誘導、
[ii]該カルスの培養物からのプロトプラストの精
製、[iii]該精製により得られるプロトプラストの
ナース培養、[iv]該ナース培養により得られるプロ
トプラストのコロニーからのカルスの誘導、及び、
[v]該カルスの培養物を再分化させることによる個体
の再生。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はユリ属植物体の脱分
化により得られるプロトプラストをナース培養に供した
後再分化させることからなるユリ属植物の個体再生法に
関する。
【0002】
【従来の技術】ユリは最も重要な園芸植物の一つであ
り、交配等により極めて多様な品種が作出されている。
新しいユリ品種を作出するための有望な技術として、細
胞融合や遺伝子組換え等が挙げられる。植物体細胞にこ
れらの技術を適用して新しい品種を作出するためには、
プロトプラストの培養及び個体再生が必須である。しか
しユリ属植物のプロトプラスト培養及び個体再生に関す
る研究は極めて少ない。
【0003】このような研究としては、例えば、オリエ
ンタル・ハイブリッド系の栽培品種スィートメモリー
(Lilium speciorubel var.Sweet-Memory)及びアジア
ティック・ハイブリッド系栽培品種の紅姿(Lilium ×e
legans var.Benisugata)に関する報告(杉浦広幸ら、
育種学雑誌、42巻、429-437頁(1993))並びにシンテッ
ポウユリ(Lilium ×formolongi)に関する報告(Godo,
T. et al., Plant CellReports, 15, 401-404(1996))
等が挙げられるが、これらはいずれも極少数の栽培種に
限定された実験である。原種に関する研究はほとんど知
られていないのが実状である。そこで、ユリ属栽培種及
び/又は原種に普遍的に適用し得るプロトプラスト培養
法及び個体再生法の開発が望まれていた。
【0004】一方、ユリ属と同じ単子葉植物であるイネ
科植物においては、プロトプラストの培養及び個体再生
法に関する研究が精力的になされている(特開昭62−
232382号公報、Kyozuka,J.,et al.,Mol.Gen.Gene
t.,206,408-413(1987))。これら引用文献記載の方法で
は、プロトプラストをアガロースに包埋しナース培養を
行なうことにより、プロトプラストの培養及び該培養物
からの個体の再生が効率よく達成されている。しかし、
同様のナース培養をユリ属植物のプロトプラスト培養に
適用した例は知られていなかった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】発明者らはユリ属植物
の脱分化法、プロトプラスト培養法及び植物個体再生法
について鋭意検討した結果、アガロースに包埋したプロ
トプラストをナース培養して得られたプロトプラストの
コロニーから個体を再生させることにより、本発明を完
成した。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、(1)以下の
工程からなるユリ属植物の個体再生法; [i]ユリ属植物体組織の脱分化によるカルスの誘導、
[ii]該カルスの培養物からのプロトプラストの精
製、[iii]該精製により得られるプロトプラストの
ナース培養、[iv]該ナース培養により得られるプロ
トプラストのコロニーからのカルスの誘導、及び、
[v]該カルスの培養物を再分化させることによる個体
の再生、(2)ユリ属植物が原種である(1)記載の個
体再生法、(3)ユリ属植物が栽培種である(1)記載
の個体再生法、(4)ナース培養がナース細胞存在下に
おける固形培地包埋プロトプラストの培養である(1)
乃至(3)のいずれか一つに記載の個体再生法、(5)
ナース培養に使用するナース細胞が茎頂培養に由来する
カルスを液体培地で継代培養した細胞であり且つ活発な
分裂能を有する細胞である(4)記載の個体再生法、
(6)ナース培養に使用するナース細胞がユリ属植物由
来細胞である(5)記載の個体再生法、(7)プロトプ
ラストを包埋する固形培地がアガロース含有培地である
(1)乃至(6)のいずれか一つに記載の個体再生法、
(8)プロトプラストが細胞融合により得られる融合プ
ロトプラストである(7)記載の個体再生法、及び、
(9)プロトプラストがユリ属の異系統間の細胞融合に
より得られる融合プロトプラストである(7)又は
(8)記載の個体再生法、に関する
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を詳細に説明す
る。
【0008】本発明においては、ユリ属植物の野生種を
原種という。ユリ属植物の原種としては、例えば、ササ
ユリ、サクキカノコ等が挙げられる。本発明において原
種をもとに交雑し、育成されている種を栽培種という。
ユリ属植物の栽培種としては、例えば、オリエンタル・
ハイブリッド系(学名;Lilium speciorybel)、アジア
ティック・ハイブリッド系(Lilium ×elegans)等が挙
げられる。本発明においては、種(species)を系統
(又は系)という。従って、本発明において、ユリ属の
異系統とはユリ属の異種を意味する。ユリ属栽培種の各
系統には交配等によって得られた園芸品種(cultivar)
が存在する。本発明においては、園芸品種を単に品種と
いう。
【0009】本発明において、ユリ属植物体の再生法
は、[i]ユリ属植物体組織の脱分化によるカルスの誘
導、[ii]該カルス培養物からのプロトプラストの精
製、[iii]該精製により得られるプロトプラストの
ナース培養、[iv]該ナース培養により得られるプロ
トプラストのコロニーからのカルスの誘導、及び[v]
該カルス培養物からの個体再生の5つの工程に分けられ
る。このうち[iv]及び[v]は連続して行なわれ
る。
【0010】以下、5つの工程について説明する。 [i]ユリ属植物体組織の脱分化によりカルスを誘導す
る工程 ユリ属植物体から組織を分離して脱分化することにより
カルスを誘導する。ユリ属植物の組織としては、通常カ
ルス誘導に使用される組織であれば特に限定されない
が、例えば、茎頂、りん片、花器等が挙げられ、好適に
は茎頂、りん片である。分離した組織を、脱分化作用を
有するホルモンを1mg/ml以上含有する培地上に置
床して暗条件下で培養し、カルスを誘導し増殖させる。
培養温度の範囲は、下限が18乃至23℃、上限が26
乃至28℃、好適な範囲は23乃至26℃である。
【0011】脱分化作用を有する植物ホルモンは、ユリ
属植物を脱分化させ得るものであれば特に限定されない
が、好適にはオーキシン系化合物である。オーキシン系
化合物としては、通常使用されるものであれば特に限定
されないが、例えば、ピクロラム(Picloram)等が挙げ
られる。
【0012】カルス増殖に用いる培地としては、通常カ
ルス培養に用いられる培地であれば特に限定されない
が、例えば、ムラシゲ・スクーグ培地(Murashige & Sk
oog Medium:以下、「MS培地」という。:文献(Mura
shige,T.& Skoog,F.,Physiol.Plant.,15,473-497(196
2))参照)、リンスマイアー・スクーグ培地(Linsmaie
r& Skoog Medium:以下、「LS培地」という。:文献
(Linsmaier,E.M.& Skoog,F.,Physiol.Plant.,18,100-1
27(1965))参照)等が挙げられる。培地の性状は、液体
及び固体のどちらでもよい。液体培地の場合、培養時に
は振盪することが好ましい。振盪速度の範囲は、下限が
90乃至100回転/分(revolutions perminute:以
下、「rpm」という。)、上限が110乃至120r
pmであり、好適な範囲は100乃至110rpmであ
る。固体培地は液体培地に固化剤を添加して作製する。
固化剤としては、通常培地の固化に用いられているもの
であれば特に限定されないが、例えば、アガロース、ジ
ェランガム(Gellam gum)等が挙げられる。 [ii]カルス培養物からプロトプラストを精製する工
程 [i]で増殖させたカルスを細胞壁分解酵素液中に浸
し、室温で2乃至16時間保温し、カルス中の細胞壁や
結合組織を溶解させる。細胞壁分解酵素としては、通常
植物の細胞壁の分解に使用されるものであれば特に限定
されないが、例えば、セルラーゼ、ペクチナーゼ等が挙
げられる。該分解酵素反応は、無機塩を含む緩衝液中で
行なう。該緩衝液に添加する無機塩としては、該分解酵
素反応に必須なもの又は該分解酵素反応に好ましい効果
をもたらすものであれば特に限定されないが、例えば、
10mM塩化カルシウム等が挙げられる。また該分解酵
素反応は等張液中で行なうことが好ましく、例えば、該
緩衝液に0.6Mソルビトール等を添加する。該分解酵
素反応終了後、ナイロン製のメッシュで反応物を濾過
し、未消化物等を除去する。
【0013】回収された濾液を密度勾配遠心分離法によ
る分画に供し、プロトプラストを精製する。密度勾配遠
心分離法に用いる試薬としては、通常該方法に用いられ
るものであり且つプロトプラストにストレスを与えない
ものであれば特に限定されないが、例えば、糖類、合成
コロイド等が挙げられる。糖類としては蔗糖、デキスト
ランが好ましく、合成コロイドとしてはパーコール(Pe
rcoll:ファルマシア社製:珪酸のポリビニルピロリド
抱合物)が好ましい。密度勾配遠心分離法により得られ
たプロトプラスト画分は、カルス培養用固形培地等の夾
雑物が少なく、細胞質がち密であり、高い分裂活性を有
する。
【0014】プロトプラスト化の判定は、Calcof
luor White ST(American Cy
anamid社製)を用いた細胞壁の染色により行なっ
た(長田敏行著、植物プロトプラストの細胞工学、12-1
3頁、講談社刊、1993年)。 [iii]精製されたプロトプラストをナース培養に供
する工程 先ず、プロトプラスト画分を固形培地中に包埋する。基
本となる培地としては、通常プロトプラストの培養に使
用される液体培地であれば特に限定されないが、例えば
MS培地等が挙げられる。[ii]で得られたプロトプ
ラスト画分を上記液体培地に懸濁し、該液体培地に固化
剤を溶解させたものを等量加えて混合し、シャーレに注
いで室温に放置し固化させる。固化剤としては、通常培
地の固化に用いられるものであれば特に限定されない
が、例えば、アガロース、ジェランガム等が挙げられ、
好適にはアガロースである。
【0015】次に、固化した培地(以下、「ゲル」とい
う。)に包埋したプロトプラストをナース培養する。本
発明においてナース培養とは、ゲルに包埋したユリ属植
物由来のプロトプラストを、ナース細胞の共存下、液体
培地中で培養することである。本発明においてナース細
胞とは、分裂の活発なユリ属植物由来の培養細胞であ
る。ナース細胞は、ユリ属植物体組織を脱分化すること
によりカルスを誘導し、該カルスを培養することにより
得られる。カルスの誘導及びその培養は、[i]と全く
同様に行なう。該培養細胞は14日毎に植え継ぐ。該培
養細胞の培養速度は、カルス誘導から4乃至6ヶ月経過
すると安定する。増殖速度の安定した培養細胞を最後の
植え継ぎから10乃至12日目に取り出し、ただちにナ
ース培養に用いる。
【0016】プロトプラストを包埋したゲルのナース培
養;プロトプラストを包埋したゲルを数等分して液体培
地に浸す。ゲルを浸した液体培地に増殖の活発なナース
細胞を添加し、振盪しつつ暗条件下で培養する。振盪速
度の範囲は、下限が10乃至20rpm、上限が30乃
至50rpmであり、好適な範囲は20乃至30rpm
である。培養温度の範囲は、下限が18乃至23℃、上
限が26乃至28℃であり、好適な範囲は23乃至26
℃である。ナース培養の培地として好適なものはプロト
プラストの包埋に使用した液体培地であり、より好適に
は浸透圧調節剤を添加する。浸透圧調節剤としては、通
常使用されるものであれば特に限定されないが、例えば
終濃度0.5Mのグルコース等が挙げられる。ナース培
養開始後1乃至2週間で第1分裂が始まり、約3週間後
には細胞数10以上のコロニーが形成される。コロニー
の直径が100μm以上になるまで培地を定期的に交換
しつつナース培養を続ける。培地の交換は約1週間毎に
行なうのが好ましい。
【0017】また、ナース培養に供するプロトプラスト
は細胞融合によって得られる融合プロトプラストであっ
てもよい。細胞融合法としては、公知の方法であれば特
に限定されないが、例えば、電気パルス法(Akagi,H.,e
t al.,Mol.Ge. Genet,325,501-506(1989)参照)等が挙
げられる。
【0018】さらに、融合プロトプラストはユリ属の異
系統間の細胞融合によって得られる融合プロトプラスト
であってもよい。細胞融合法と本発明の個体再生法を組
合わせることにより、従来法では交配できなかったユリ
属の異系統品種間の交配を可能にする。ユリ属の異系統
間の細胞融合の組み合わせには、原種と原種、原種と栽
培種、栽培種と栽培種の3つが考えられる。このうち栽
培種と栽培種の組み合わせによる異系統間の細胞融合と
しては、例えば、オリエンタル・ハイブリッド系とアジ
アティック・ハイブリッド系の組み合わせ等が挙げられ
る。[iv]及び[v]ナース培養により得られるプロ
トプラストのコロニーよりカルスを誘導し、該カルスの
培養物を脱分化することにより個体を再生する工程[i
ii]で得られたコロニーを増殖培地に置床し、カルス
を形成させる。カルスを再分化培地に移植して培養し、
3乃至6週間後に分化した幼植物体を得る。培養は光照
射下で行ない、好適には16時間日長で行なう。培養温
度の範囲は、下限が18乃至23℃、上限が26乃至2
8℃、好適な範囲は23乃至26℃である。再分化培地
としては、植物ホルモンを含まない通常の培地であれば
特に限定されないが、例えば、MS培地等が挙げられ
る。
【0019】
【実施例】以下、実施例及び参考例により本発明をより
詳細に説明するが、本発明はこれに限定されない。 実施例1.ユリ栽培種のプロトプラスト培養及び植物体
再生
【0020】ユリ栽培種であるオリエンタル・ハイブリ
ッド(品種;白妙)の無菌植物体よりりん片を採取し、
ピクロラム(Picloram:リーデル・デ・ヘーン社製)1
mg/L及びジェランガム(Gellan Gum:関東化学
(株)製)2g/Lを含有するMS培地に置床してカル
スを誘導した。
【0021】得られたカルスをピクロラム(Picloram:
リーデル・デ・ヘーン社)1mg/Lを含有するMS液
体培地中にて110rpmで振盪しながら24℃暗条件
下で培養し、2週間毎に植え継ぎした。培養開始後約4
ヶ月、増殖の安定したカルスをプロトプラストの調製材
料とした。
【0022】2%セルラーゼ(セルラーゼOnozuk
aRS:ヤクルト本社製)、0.5%マセロザイムR−
10(ヤクルト本社製)、0.05%ペクトリアーゼY
−23(盛進製薬(株)製)、10mM塩化カルシウ
ム、5mM モルフォリノエタンスルホン酸一水和物
(morpholinoethane sulfonic acid, monohydrate:以
下、「MES」という。)、0.6Mソルビトールから
なる溶液(以下、「酵素液」という。)をpH5.8に
調整しポアサイズ0.45μmのフィルター(Sterlie
Acrodisc:ゲルマン社製)で濾過滅菌した。植え継ぎ1
2日目のカルスを集めて酵素液に懸濁し、25℃暗条件
下で3時間酵素処理を行った後、該反応液をポアサイズ
45μmのナイロン製の細胞分別用メッシュ(共進理工
(株)製)で濾過し、濾液に2倍容の10mM塩化カル
シウム、5mM MES、0.6Mソルビトールからな
る溶液を添加して混合し、100×G、3分間遠心分離
した。遠沈管の底に沈降したプロトプラスト画分を回収
した。
【0023】25%パーコール(Percoll:ファルマシ
ア社製)4mlを遠沈管に注ぎ、プロトプラストを0.
6Mソルビトールに懸濁したもの0.5mlを重層し、
100×G、3分間遠心分離した。中間層を回収して
0.6Mソルビトールで洗浄し、より夾雑物の少なく純
度の高いプロトプラストを得た。
【0024】上述の通り精製したプロトプラストを改変
MS培地(206.25mg/L硝酸アンモニウム、1
mg/Lピクロラム(Picloram:リーデル・デ・ヘーン
社)、60g/Lグルコースを含むMS培地)に懸濁し
た。該懸濁液0.5mlを等量の2.5%アガロースを
含有する改変MS培地と混合し、直径35mmのプラス
チック・シャーレに注いで固化させた。固化したゲルを
扇状に8等分し、直径60mmのプラスチック・シャー
レに入れた改変MS培地5mlに浸し、下記ユリ培養細
胞100mgを添加し、30rpmで振盪しつつ25℃
暗条件下でナース培養した。培地の交換は2週間毎に行
なった。
【0025】ナース培養に用いたナース細胞は、ユリ栽
培種であるオリエンタル・ハイブリッド(品種;レッド
・ルビー)に由来する。該品種の茎頂部から上述の方法
で誘導したカルスをMS培地にて110rpmで振盪し
つつ24℃16時間日長で培養した。14日毎に植え継
ぎ、5乃至6ヶ月経過して増殖速度が安定した後、最後
の植え継ぎから10乃至12日目の培養物を取り出し、
ただちにナース培養に用いた。
【0026】ナース培養開始後1乃至2週間で第1分裂
が始まり、約1ヶ月後には細胞数10乃至20以上のコ
ロニーを形成した。約2ヶ月後には直径1乃至3mmの
カルスに増殖し、これを1mg/Lピクロラム(Piclor
am:リーデル・デ・ヘーン社)と60g/Lグルコース
を含有するMS固形培地に植え継ぎ、24℃16時間日
長で培養し、直径約5mmのカルスになるまで増殖させ
た。
【0027】増殖したカルスを再分化培地(3%蔗糖を
含有し且つ植物ホルモンを含有しないMS培地)に植え
継ぎ、24℃16時間日長で1乃至3ヶ月培養し、植物
体を再生した。
【0028】同じくユリ栽培種であるオリエンタル・ハ
イブリッド(品種;カサブランカ、アカプルコ、マルコ
・ポーロ、アベルナ、レッド・ルビー、ダンブランシ
ュ)、シンテッポウユリ(品種;白鳥)についても同様
に実験を行ない、プロトプラストの培養と個体の再生が
達成された。
【0029】結果を表1にまとめた。
【0030】
【表1】ユリ属主要栽培種のプロトプラスト培養効率及び個体再生効率 系統/品種 フ゜ロトフ゜ラスト分裂率%a カルス再分化率%b オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /白妙 4.6 80.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /カサフ゛ランカ 20.0 85.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /アカフ゜ルコ 15.5 72.5オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /マルコ・ホ゜ーロ 18.5 70.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /アヘ゛ルナ 20.0 65.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /レット゛・ルヒ゛ー 18.0 75.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /タ゛ンフ゛ランシュ 21.0 90.0シンテッホ゜ウユリ/白鳥 13.5 55.5 aフ゜ロトフ゜ラスト分裂率%=(分裂したフ゜ロトフ゜ラスト数÷培養したフ゜ロトフ゜ラスト数)×100 bカルス再分化率%=(再分化したカルス数÷培養したカルス数)×100 表1から明らかなように、本発明のユリ属植物のプロト
プラスト培養法及び該プロトプラストからの個体再生法
は、栽培種の品種に幅広く適用することができた。 実施例2.ユリ原種のプロトプラスト培養及び植物体再
【0031】ユリ原種であるササユリよりりん片を採取
し、ピクロラム(Picloram:リーデル・デ・ヘーン社
製)1mg/L及びジェランガム(Gellan Gum:関東化
学(株)製)2g/Lを含有するMS培地に置床してカ
ルスを誘導した。
【0032】得られたカルスをピクロラム(Picloram:
リーデル・デ・ヘーン社)1mg/Lを含有するMS液
体培地中にて110rpmで振盪しながら24℃暗条件
下で培養し、2週間毎に植え継ぎした。培養開始後約4
ヶ月、増殖の安定したカルスをプロトプラストの調製材
料とした。
【0033】2%セルラーゼ(セルラーゼOnozuk
aRS:ヤクルト本社製)、0.5%マセロザイムR−
10(ヤクルト本社製)、0.05%ペクトリアーゼY
−23(盛進製薬(株)製)、10mM塩化カルシウ
ム、5mM MES、0.6Mソルビトールからなる溶
液(以下、「酵素液」という。)をpH5.8に調整し
ポアサイズ0.45μmのフィルター(Sterlie Acrodi
sc:ゲルマン社製)で濾過滅菌した。植え継ぎ12日目
のカルスを集めて酵素液に懸濁し、25℃暗条件下で3
時間酵素処理を行った後、該反応液をポアサイズ45μ
mのナイロン製の細胞分別用メッシュ(共進理工(株)
製)で濾過し、濾液に2倍容の10mM塩化カルシウ
ム、5mM MES、0.6Mソルビトールからなる溶
液を添加して混合し、100×G、3分間遠心分離し
た。遠沈管の底に沈降したプロトプラスト画分を回収し
た。この画分を0.6Mソルビトールで2回洗浄した。
【0034】0.65M蔗糖6mlを遠沈管に注ぎ、上
記プロトプラスト画分を0.6Mソルビトールに懸濁し
たもの0.5mlを重層し、100×G、3分間遠心分
離した。中間層を回収して0.6Mソルビトールで洗浄
し、より狭雑物の少なく純度の高いプロトプラストを得
た。
【0035】上述の通り精製したプロトプラストを改変
MS培地(206.25mg/L硝酸アンモニウム、1
mg/Lピクロラム(Picloram:リーデル・デ・ヘーン
社)、60g/Lグルコースを含むMS培地)に懸濁し
た。該懸濁液0.5mlを等量の2.5%アガロースを
含有する改変MS培地と混合し、直径35mmのプラス
チック・シャーレに注いで固化させた。固化したゲルを
扇状に8等分し、直径60mmのプラスチック・シャー
レに入れた改変MS培地5mlに浸し、下記ユリ培養細
胞100mgを添加し、30rpmで振盪しつつ25℃
暗条件下でナース培養した。培地の交換は2週間毎に行
なった。
【0036】ナース培養に用いたナース細胞は、ユリ栽
培種であるオリエンタル・ハイブリッド(品種;レッド
・ルビー)に由来する。該品種の茎頂部から上述の方法
で誘導したカルスをMS培地にて110rpmで振盪し
つつ24℃16時間日長で培養した。14日毎に植え継
ぎ、5乃至6ヶ月経過して増殖速度が安定した後、最後
の植え継ぎから10乃至12日目の培養物を取り出し、
ただちにナース培養に用いた。
【0037】ナース培養開始後10乃至14日で第1分
裂が始まり、4乃至6週間後には細胞数10乃至20以
上のコロニーを形成した。約2ヶ月後には直径1乃至3
mmのカルスに増殖し、これを1mg/Lピクロラム
(Picloram:リーデル・デ・ヘーン社)と60g/Lグ
ルコースを含有するMS固形培地に植え継ぎ、24℃1
6時間日長で培養し、直径約5mmのカルスになるまで
増殖させた。
【0038】増殖したカルスを再分化培地(3%蔗糖を
含有し且つ植物ホルモンを含有しないMS培地)に植え
継ぎ、24℃16時間日長で1乃至3ヶ月培養し、植物
体を再生した。
【0039】同じくユリ原種であるサクキカノコについ
ても同様に実験を行ない、プロトプラストの培養と個体
の再生が達成された。
【0040】結果を表2にまとめた。
【0041】
【表2】ユリ属主要原種のプロトプラスト培養効率及び個体再生効率 種 フ゜ロトフ゜ラスト分裂率%a カルス再分化率%b ササユリ 14.0 50.0サクキカノコ 18.0 82.5 aフ゜ロトフ゜ラスト分裂率%=(分裂したフ゜ロトフ゜ラスト数÷培養したフ゜ロトフ゜ラスト数)×100 bカルス再分化率%=(再分化したカルス数÷培養したカルス数)×100 表2から明らかなように、本発明のユリ属植物のプロト
プラスト培養法及び該プロトプラストからの個体再生法
は、複数の原種に適用することができた。
【0042】表1及び2の結果から、本発明の植物個体
再生法は、ユリ属植物に普遍的に適用できることが示唆
された。 実施例3.細胞融合させたプロトプラストの培養とカル
スの分化 ユリ栽培種であるアジアティック・ハイブリッド(品
種;モナ)とオリエンタル・ハイブリッド(品種;カサ
ブランカ)よりそれぞれりん片を採取し、ピクロラム
(Picloram:リーデル・デ・ヘーン社製)1mg/L及
びジェランガム(Gellan Gum:関東化学(株)製)2g
/Lを含有するMS培地に置床してカルスを誘導した。
【0043】得られたカルスをピクロラム(Picloram:
リーデル・デ・ヘーン社)1mg/Lを含有するMS液
体培地中にて110rpmで振盪しながら24℃暗条件
下で培養し、2週間毎に植え継ぎした。増殖の安定した
カルスをプロトプラストの調製材料とした。
【0044】2%セルラーゼ(セルラーゼOnozuk
aRS:ヤクルト本社製)、0.5%マセロザイムR−
10(ヤクルト本社製)、0.05%ペクトリアーゼY
−23(盛進製薬(株)製)、10mM塩化カルシウ
ム、5mM MES、0.6Mソルビトールからなる溶
液(以下、「酵素液」という。)をpH5.8に調整し
ポアサイズ0.45μmのフィルター(Sterlie Acrodi
sc:ゲルマン社製)で濾過滅菌した。植え継ぎ後12日
目のカルスを集めて酵素液に懸濁し、25℃暗条件下で
3時間酵素処理を行った後、該反応液をポアサイズ45
μmのナイロン製の細胞分別用メッシュ(共進理工
(株)製)で濾過し、濾液に2倍容の10mM塩化カル
シウム、5mM MES、0.6Mソルビトールからな
る溶液を添加して混合し、100×G、3分間遠心分離
した。遠沈管の底に沈降したプロトプラスト画分を回収
した。この画分を0.6Mソルビトールで2回洗浄し
た。
【0045】0.65M蔗糖6mlを遠沈管に注ぎ、上
記プロトプラスト画分を0.6Mソルビトールに懸濁し
たもの0.5mlを重層し、100×G、3分間遠心分
離した。中間層を回収して0.6Mソルビトールで洗浄
し、より狭雑物の少なく純度の高いプロトプラストをそ
れぞれの栽培種について得た。カサブランカより調製し
たプロトプラスト画分には終濃度2mMとなるようヨー
ドアセトアミド(Iodoacetamide:以下、「IOA」と
いう。)を添加し、分裂能を失わせた。IOAによる細
胞の不活性化については文献(Nehls,R.,et al.,Mol.Ge
n.Genet.,116,117-118,(1989))参照。
【0046】細胞融合は電気パルス融合法(Akagi,H.,e
t al.,Mol.Gen.Genet.,215,501-506,(1989))により、
細胞融合装置EFS-100(IWAKI(株)製)を用いた。先
ず、細胞融合用緩衝液(10mM塩化カルシウム、5m
M MES、0.6Mソルビトール)に両栽培種由来の
プロトプラストを懸濁させ、高周波(強度400Vp-p
/cm、印加数1回、印加時間50秒)の電界を加え
て、プロトプラストを連鎖状に接触させた。次に、顕微
鏡観察下で細胞連鎖の両末端にパルス(電圧1.5乃至
2.5KV/cm、幅50μ秒)を加え、細胞膜どうし
が接触している部分に孔を開け、細胞融合させた。顕微
鏡観察下でプロトプラストの融合を確認した後、該懸濁
液を100×gで5分間遠心分離し、沈澱にプロトプラ
スト画分を回収した。異品種間の融合プロトプラストを
選抜する方法:分裂活性を保持していたカサブランカ由
来のプロトプラストを上述の方法によりIOA処理し分
裂能を失わせた。一方モナ由来のプロトプラストは分裂
活性を保持していなかった。そこで細胞融合後、分裂活
性を保持していたものを目的とする異品種間の融合プロ
トプラストと見なした。この選抜法については文献(Ak
agi,H.,et al.,Mol.Gen.Genet.,215,501-506,(1989))
参照。
【0047】25%パーコール(Percoll:ファルマシ
ア社製)4mlを遠沈管に注ぎ、融合プロトプラスト含
有画分を0.6Mソルビトールに懸濁したもの0.5m
lを重層し、100×Gで3分間遠心分離した。中間層
を回収して0.6Mソルビトールで洗浄し、より夾雑物
の少なく純度の高い融合プロトプラストを得た。
【0048】上述の通り精製した融合プロトプラストを
改変MS培地(206.25mg/L硝酸アンモニウ
ム、1mg/Lピクロラム(Picloram:リーデル・デ・
ヘーン社)、60g/Lグルコースを含むMS培地)に
懸濁した。該懸濁液0.5mlを等量の2.5%アガロ
ースを含有する改変MS培地と混合し、直径35mmの
プラスチック・シャーレに注いで固化させた。固化した
ゲルを扇状に8等分し、直径60mmのプラスチック・
シャーレに入れた改変MS培地5mlに浸し、下記ユリ
培養細胞100mgを添加し、30rpmで振盪しつつ
25℃暗条件下でナース培養した。培地の交換は2週間
毎に行なった。
【0049】ナース培養に用いたナース細胞は、ユリ栽
培種であるオリエンタル・ハイブリッド(品種;レッド
・ルビー)に由来する。該品種の茎頂部から上述の方法
で誘導したカルスをMS培地にて110rpmで振盪し
つつ24℃16時間日長で培養した。14日毎に植え継
ぎ、5乃至6ヶ月経過して増殖速度が安定した後、最後
の植え継ぎから10乃至12日目の培養物を取り出し、
ただちにナース培養に用いた。
【0050】直径1乃至3mmまで増殖したカルスを1
mg/Lピクロラム(Picloram:リーデル・デ・ヘーン
社)と60g/Lグルコースを含有するMS固形培地に
植え継ぎ、24℃16時間日長で培養し、直径約5mm
のカルスになるまで増殖させた。
【0051】増殖したカルスを再分化培地(3%蔗糖を
含有し且つ植物ホルモンを含有しないMS培地)に植え
継ぎ、24℃16時間日長で1乃至3ヶ月培養し、植物
体を再生した。参考例1.本発明のプロトプラスト培養
法と従来の培養法との比較ユリ栽培種であるオリエンタ
ル・ハイブリッド(品種;カサブランカ、白妙)、アジ
アティック・ハイブリッド(品種;モナ)及びユリ原種
であるササユリについて、実施例1記載の方法により、
それぞれりん片よりカルスを誘導し、プロトプラストを
精製及び培養した。
【0052】得られたそれぞれのプロトプラストを従
来のジェランガム包埋法(以下、「従来法」という。)
と本発明のアガロース包埋及びナース培養の組合せ法
(以下、「本発明法」という。)の二通りの方法で培養
し、その効率を比較した。は文献(Godo,T.,et al.,P
lant Cell Report,15,401-404(1996))に、は実施例
1に、それぞれ従った。
【0053】結果を表3にまとめた。
【0054】
【表3】従来法及び本発明法によるユリ主要品種のプロトプラスト培養効率の比較 プロトプラスト分裂率%a 系統/品種 実験番号 従来法 本発明法 オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /カサフ゛ランカ 1 9.8 20.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /カサフ゛ランカ 2 2.5 16.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /白妙 1 1.2 4.0オリエンタル・ハイフ゛リット゛ /白妙 2 0.7 4.6アシ゛アンティック・ハイフ゛リット゛ /モナ 1 0.8 2.2アシ゛アンティック・ハイフ゛リット゛ /モナ 2 0.6 4.8 原種/ササユリ 1 1.5 6.8原種/ササユリ 2 2.8 14.0 aフ゜ロトフ゜ラスト分裂率%=(分裂したフ゜ロトフ゜ラスト数÷培養したフ゜ロトフ゜ラスト数)×100 表3から明らかなように、本発明法は従来法に比して、
実験番号によるばらつきは見られるものの、分裂率が2
乃至8倍ほど高く、ジェランガム包埋による従来法に対
するアガロース包埋及びナース培養による本発明法の優
位が示された。
【0055】
【発明の効果】本発明により、ユリ属植物のプロトプラ
ストから効率よく個体を再生することが可能となった。
【0056】また、本発明のユリ属植物の個体再生法
は、原種及び栽培種の双方に幅広く適用でき、ユリ属植
物の普遍的な個体再生法として有用である。
【0057】さらに、本発明のユリ属植物の個体再生法
は細胞融合法により得られる融合プロトプラストにも適
用できるので、従来の交配方法では得られなかったよう
な異系統間の交配をも可能にする。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】以下の工程からなるユリ属植物の個体再生
    法; [i]ユリ属植物体組織の脱分化によるカルスの誘導、
    [ii]該カルスの培養物からのプロトプラストの精
    製、[iii]該精製により得られるプロトプラストの
    ナース培養、[iv]該ナース培養により得られるプロ
    トプラストのコロニーからのカルスの誘導、及び、
    [v]該カルスの培養物を再分化させることによる個体
    の再生。
  2. 【請求項2】ユリ属植物が原種である請求項1記載の個
    体再生法。
  3. 【請求項3】ユリ属植物が栽培種である請求項1記載の
    個体再生法。
  4. 【請求項4】ナース培養がナース細胞存在下における固
    形培地包埋プロトプラストの培養である請求項1乃至3
    のいずれか一つに記載の個体再生法。
  5. 【請求項5】ナース培養に使用するナース細胞が茎頂培
    養に由来するカルスを液体培地で継代培養した細胞であ
    り且つ活発な分裂能を有する細胞である請求項4記載の
    個体再生法。
  6. 【請求項6】ナース培養に使用するナース細胞がユリ属
    植物由来細胞である請求項5記載の個体再生法。
  7. 【請求項7】プロトプラストを包埋する固形培地がアガ
    ロース含有培地である請求項1乃至6のいずれか一つに
    記載の個体再生法。
  8. 【請求項8】プロトプラストが細胞融合により得られる
    融合プロトプラストである請求項7記載の個体再生法。
  9. 【請求項9】プロトプラストがユリ属の異系統間の細胞
    融合により得られる融合プロトプラストである請求項7
    又は8記載の個体再生法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011016760A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Noevir Co Ltd ユリ属植物の球根及び/又はカルス抽出物を有効成分とする皮膚外用剤、経口用剤、保湿剤、抗老化剤、美白剤、抗酸化剤
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