JP2717672B2 - 不定胚生長促進剤 - Google Patents

不定胚生長促進剤

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JP2717672B2 JP63191285A JP19128588A JP2717672B2 JP 2717672 B2 JP2717672 B2 JP 2717672B2 JP 63191285 A JP63191285 A JP 63191285A JP 19128588 A JP19128588 A JP 19128588A JP 2717672 B2 JP2717672 B2 JP 2717672B2
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  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

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【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、不定胚生長促進剤に関する。
(従来の技術) 植物組織培養は、植物細胞の分化全能性による細胞の
脱分化(カルス化)、再分化に基づくものである。近年
の植物バイオテクノロジーの進歩にともない、植物組織
培養技術を用いて植物細胞を大量に培養し再分化させ、
大量に優良植物のクローン増殖を行うことが試みられて
いる。
一般に植物組織培養とは、一部組織片を植物の生長に
必要な成分を含む培地に植え、カルスと呼ばれる脱分化
細胞を誘導し無限培養するものである。誘導したカルス
からは不定胚(体細胞胚)、不定芽や不定根を誘導し植
物体に再分化させることが可能である。これらの不定胚
形成の為の培養に於いては温度、光量、光周期などの物
理的条件、培地の無機塩類、ビタミン糖などの化学的条
件、サイトカイニン・オーキシンなどの種類、サイトカ
イニン/オーキシンの量比、ジベレリン類・アブシジン
酸等の添加などの植物ホルモン条件、用いる植物の齢、
組織などの条件、固体培養・液体培養(静置培養、回転
培養振盪培養、タンク培養など)などの諸条件について
種々検討され、植物組織培養技術を用いた不定胚経由の
大量育苗が試みられている。
(発明が解決しようとする問題点) 植物組織培養を用いて植物組織あるいは培養細胞から
の不定胚の誘導、生長は種々の植物において検討されて
いる。人為的に不定胚、不定芽や不定根などの形態形成
を誘導する場合、培地の無機塩組成も去ることながら植
物ホルモンであるオーキシンやサイトカイニンの種類、
濃度、組合せについて検討することが一般的な手順とな
っている。しかし、オーキシンやサイトカイニンの処理
だけでは不定胚、不定芽や不定根などの形態形成を誘導
できない植物種も多い。現在までに報告されている植物
生長調節物質は種類も多くその作用は多岐にわたってい
るが、形態形成に関してオーキシンやサイトカイニンに
代わる特殊な効果を示したとする報告は少なく、新しい
植物生長調節物質の検索は重要な課題となっている。特
に不定胚を経由して植物体を再生させる場合に於いて、
不定胚の生長は、その段階によって球状胚、心臓型胚、
魚雷型胚、成熟胚の順に成長していくが、その理由は定
かではないが誘導された不定胚はある段階まで生長後、
その生長が停止し植物体にまで再分化する率は極めて低
下するということが知られている。例えば、不定胚発生
系のモデルとして最も研究が進んでいるニンジン培養細
胞に於いては、培養細胞を植物ホルモンを含まない植物
組織培養用培地で培養することで不定胚を誘導すること
ができる。誘導された不定胚は、魚雷型胚様体まで生長
するとその生長が停止して植物体まで再分化するものは
非常に減少してしまう。
不定胚を経由した植物体再生を産業的に利用しようす
る場合、上述したように不定胚の生長が停滞せずに成熟
胚を経て植物体に再生するという点、別の表現を取れば
生長の止まらない優良な不定胚を得ることが最も重要で
ある。さらに、たとえ生長が停滞する不定胚であっても
新規な植物生長の発見などにより、その停滞を打破する
ことができるようになることも重要である。このよう
に、不定胚発生及びその生長という形態形成を誘導する
場合、形態学的、生理学的な部分には未だ不明な点が多
く、現在知られている植物組織培養技術を用いても解決
できない幾多の問題点がある。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上述せる問題点に鑑みなされたもので、植
物の組織あるいは培養細胞から不定胚を誘導後、生長さ
せる際に、不定胚生長促進剤として光合成原核微生物培
養濾液及び/又は光合成原核微生物抽出物を用いること
を特徴とする不定胚生長促進剤を要旨とするものであ
る。
本発明で利用できる光合成原核微生物としては、シア
ノバクテリア類(「R.Rippka and R.Y.Stanier:J.Gen.M
icobiol.,111,1-61(1979)」により種々分類されてい
る。)や光合成細菌類等がある。シアノバクテリア類と
しては、例えば、クロログレオフィシス属(Chlorogloe
opisis sp.)、デルモカルパ属(Dermocarpa sp.)、ノ
ストック属(Nostoc sp.)、シネココッカス属(Synech
ococcus sp.)、オスシラトリア属(Oscillatoria s
p.)があり、具体例としては、クロログレオフィシス属
(Chlorogloeopisis sp.) ATCC 27181、デルモカルパ
属(Dermocarpa sp.) ATCC 2937、ノストック属(Nost
oc sp.) ATCC 27895、シネココッカス属(Synechococc
us sp.) ATCC 27192、ATCC 29404、ATCC 29534、ATCC
27170、オスシラトリア属(Oscillatoria sp.) ATCC 2
7906などが挙げられ、また、光合成細菌類としては、例
えば、ハロバクテリウム属(Halobacterium sp.)、ロ
ドシュードモナス属(Rhodopseudomonas sp.)、ロドス
ピリラム属(Rhodospirillum sp.)があり、具体例とし
ては、ハロバクテリウム・クチルブルム(Halobacteriu
m cutirubrum) ATCC 33170、ハロバクテリウム・メデ
ィテラネイ(Halobacterium mediterranei) ATCC 3350
0、ハロバクテリウム・サッカルボルム(Halobacterium
saccharovorum) ATCC 29252、ハロバクテリウム・サ
リナリウム(Halobacterium salinarium) ATCC 1970
0、ハロバクテリウム・ソドメンセ(Halobacterium sod
omense) ATCC 33755、ロドシュードモナス・アシドフ
ィラ(Rhodopseudomonas acidophila) ATCC 25092、ロ
ドシュードモナス・ルティラ(Rhodopseudomonas rutil
a) ATCC 33872、ロドシュードモナス・スフェロイデス
(Rhodopseudomonas spheroides) ATCC 17024、ロドシ
ュードモナス・ビリディス(Rhodopseudomonas viridi
s) ATCC 19567、ロドシュードモナス・ブラスティカ
(Rhodopseudomonas blastica) ATCC 33485、ロドスピ
リラム・モリシアナム(Rhodospirillum molischianu
m) ATCC 14031、ロドスピリラム・ホトメトリクム(Rh
odospirillum photometricum) ATCC 27871、ロドスピ
リラム・ルブラム(Rhodospirillum rubrum) ATCC 27
7、ATCC 17031、ロドスピリラム・テヌエ(Rhodospiril
lum tenue) ATCC 25093などが挙げられる。また、光合
成原核微生物は、上記した微生物あるいはその変種や変
異株に限ることなく、天然から分離した海洋性、淡水性
の光合成原核微生物も含まれる。
光合成原核微生物の培養は、通常、無機塩類等を含む
培地を用い、タンク培養あるいは太陽光を利用した屋外
開放培養で行い得るが、本発明においては、目的とする
光合成原核微生物が天然にある程度豊富に存在するなら
ば、その微生物の生育存在する海水あるいは淡水を培養
液とすることができる。
光合成原核微生物培養濾液は上述した培養法で得られ
る培養液を遠心分離あるいは濾過などを行って取得され
るが、目的とする培養濾液の生物活性が弱い場合は、前
記濾液を減圧濃縮などにより濃縮して用いてもかまわな
い。この際、濃縮倍率が大きくなり塩濃度が高くなると
植物組織に悪影響を与えることがあるので、電気透析な
どで植物組織に悪影響がなくなるまで脱塩して使用する
のが望ましい。
また、光合成原核微生物の抽出物は、前記のようにし
て得られた菌体または適度に破砕した菌体を常温または
加熱した適当な溶媒と接触させて行い得たものである
が、ここで用いる溶媒としては、菌体によって種々の溶
媒を単独または複数併用してかまわないが、一般的には
水性溶媒が好ましい。例えば水性溶媒としては、水単独
あるいは酸、塩基、塩類、もしくは有機溶媒を溶解した
溶液などがある。また、メタノール、エタノール、酢酸
エチルエステル、エーテル等の有機溶媒で抽出後、有機
溶媒を除去後水に溶解させてもよい。
上述した方法により得られた光合成原核微生物培養濾
液あるいは光合成原核微生物抽出物から有機溶媒抽出に
よる分画により塩基性物質を得るための方法は、「物質
の単離と精製」(1976年発行、大竹、鈴木、高橋、室
伏、米原、東京大学出版会)p25-p31に記載の一般的理
論と分画方法に基づいて行うことが可能である。一般的
な分画操作では、試料水溶液に塩酸などの酸を加えてpH
3に調整後、適当な有機溶媒を加え酸性物質を抽出す
る。次に、水層のpHを水酸化ナトリウムなどのアルカリ
を加えてpH12に調整し適当な有機溶媒を加えて塩基性物
質を抽出する。この分画操作は、常法とも言えるもので
あるので目的に応じて適宜pHなどの諸条件をかえて抽出
を行っても差し支えない。分画に用いる有機溶媒として
は、エチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、ブタ
ノールなどを用いることが多いが、適当な溶媒を適宜選
択して用いることができる。また、上述した方法で得ら
れた塩基性画分から有機溶媒を除去後、水に溶解させて
用いてもよい。
このようにして得られた光合成原核微生物培養濾液あ
るいは抽出物またはこれらから得られた塩基性物質を添
加する形態としては、上述した溶液の形態で添加しても
よいし、これらを適宜濃縮あるいは希釈して使用でき
る。さらに、これらの培養濾液あるいは抽出液または塩
基性物質を含む分画液を減圧乾燥、凍結乾燥、噴霧乾燥
等により乾燥し粉末としても使用できる。光合成原核微
生物培養濾液及び/又は光合成原核微生物抽出物の基本
培地への添加量は、0.0001〜50%で使用目的、使用方法
によって適宜選択できるが、望ましくは0.001〜10%で
ある。また、光合成原核微生物培養濾液あるいは光合成
原核微生物抽出物から得られた塩基性物質の基本培地へ
の添加量は、0.01-1000ppm(mg/1)で使用目的、使用方
法によって適宜選択できるが、望ましくは0.1-300ppmで
ある。
以上述べた、光合成原核微生物培養濾液及び/又は光
合成原核微生物抽出物や光合成原核微生物培養濾液ある
いは光合成原核微生物抽出物から得られた塩基性物質を
不定胚生長促進剤として基本培地に添加し、その培地に
より不定胚を誘導、生長させる為の培養を行うのである
が、基本培地、培養方法などは通常の植物組織培養にお
けるものと同様で良い。すなわち基本培地としては、ム
ラシゲ(Murashige)&スクーグ(Skoog)培地が代表的
なものとして挙げられるが、その他の植物組織培養に適
した種々の培地、あるいはそれらの改変培地を適宜選択
して使用できる。更に、通常の培養に使用される植物ホ
ルモン、ココナッツミルク、カゼイン分解物や酵母抽出
物々を目的に応じて併せて添加してもよい。
本発明において培養の対象となる植物としては、特に
制限はなく、全ての植物に適用可能である。また、これ
らの植物の茎頂、休眠芽、側芽、胚、種子、胚軸、子
葉、茎、などの組織が適用可能で、更にこれら組織の初
代培養体、継代培養体も用いることができる。
(実施例) 以下、実施例によってさらに詳しく説明するが、これ
によって限定されるものではない。
(1)光合成原核微生物培養濾液、光合成原核微生物抽
出物、光合成原核微生物培養濾液中の塩基性物質及び光
合成原核微生物抽出物中の塩基性物質の調整 シアノバクテリア類としてシネココッカス属(Synech
ococcus sp.) ATCC 27192、ロドシュードモナス・ブラ
スティカ(Rhodopseudomonas blastica) ATCC 33485を
用いて調製した。
前記光合成原核微生物をATCC指定の培養条件にて培養
後、培養液を遠心濾過し濾液を得、エバポレイターで10
0倍に濃縮した。この濃縮液をモザイク荷電膜脱塩器
(デザルトン DS-103:東ソー株式会社)で脱塩し、0.4
5μmのメンンブランンフィルターを用いて濾過し、得
られた濾液を光合成原核微生物培養濾液とした。
光合成原核微牲物抽出物は菌体を集菌後凍結乾燥し、
水に対して3%になるように菌体を懸濁させ、100℃で6
0分間熱水抽出し、遠心分離して上澄液を0.45μmメン
ブランフィルターにて濾過して得た。
光合成原核微生物培養濾液あるいは光合成原核微生物
抽出物からの塩基性物質の調製は以下のように行った。
上述した光合成原核微生物培養濾液及び光合成原核微生
物抽出物それぞれに1Nの塩酸を加えてpH3に調整後、ク
ロロホルムを加え酸性物質を抽出した。次に、それぞれ
の水層のpHを1Nの水酸化ナトリウムを加えてpH12に調整
し、クロロホルムを加えて塩基性物質を抽出した。得ら
れた塩基性物質は、クロロホルムを減圧蒸留して除去し
pH4の超純水に溶解し、その後凍結乾燥を行い、供試塩
基性物質とした。
(2)ニンジン培養細胞の作製と不定胚の培養 ニンジンの無菌種子の芽生えにおいて胚軸が10cm位に
生長したものを約1cm位に切断し、下記培地中で25℃、
暗条件下で培養した。培地は、基本培地としてムラシゲ
(Murasige)&スクーグ(Skoog)培地を使用し、これ
に植物ホルモンのオーキシン類である2,4-Dを1mg/lの濃
度で添加しpH5.5-5.7に調整したものである。得られた
カルスを液体培養にて継代培養し、不定胚の形成に用い
た。
不定胚は植物ホルモンである2,4-Dを含まない前記基
本培地を用いて14日間、25℃、暗条件下で液体振盪培養
することで誘導された。以下の実験では、148μmのナ
イロンメッシュを用いて148μm以上に生長した不定胚
のみを選別し使用した。得られた不定胚のほとんどは、
球状から初期の心臓型胚であった。
実施例1 (2)で得られた不定胚を生長、あるいは植物体にまで
再生させる際に光合成原核微生物培養濾液、光合成原核
微生物抽出物およびそれらの塩基性画分の添加による影
響を調べた。
得られた不定胚を生長させるため植物ホルモンを含ま
ないムラシゲ(Murashige)&スクーグ(Skoog)培地で
液体振盪培養した。この際、(1)で調製された光合成
原核微生物培養濾液、光合成原核微生物抽出物を1.5%
添加した培地、光合成原核微生物培養濾液あるいは光合
成原核微生物抽出物から得られた塩基性物質を100ppm添
加した培地と比較例として無添加の培地を用いて、25
℃、明条件下(2000ルックス、12時間照明)で1ヶ月間
培養した結果を表に示す。
(発明の効果) 光合成原核微生物培養濾液及び/又は光合成原核微生
物抽出物や光合成原核微生物培養濾液あるいは光合成原
核微生物抽出物から得られた塩基性物質を含む培地を用
いて不定胚を培養することによって、不定胚の生長を効
率よく行わせることができる。従って、クローン植物大
量増殖法のひとつである不定胚を経由する植物体再生を
効率よく行うことができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅津 博紀 埼玉県草加市吉町4―1―8 ぺんてる 株式会社草加工場内 (72)発明者 松永 是 東京都府中市幸町2―41―13 府中第三 住宅2―304 審査官 種村 慈樹 (56)参考文献 特開 昭57−65178(JP,A) Enzyme microb.Tec hnol.,vol.8(1986)P. 386−394 Fiziol,Rast.,vol. 32,no.6(1985)P.1158−1165 dzu,akad,nauk SSS R Ser,Biol.,vol.0, no.5(1985)P.645−651

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】植物組織培養技術を用いて植物組織あるい
    は培養細胞から不定胚を誘導後、生長させる際に、不定
    胚生長促進剤として光合成原核微生物培養瀘液及び/又
    は光合成原核微生物抽出物を用いることを特徴とする不
    定胚生長促進剤。
  2. 【請求項2】光合成原核微生物はシアノバクテリア類又
    は光合成細菌類である特許請求の範囲第1項記載の不定
    胚生長促進剤。
  3. 【請求項3】有効成分が塩基性物質である特許請求の範
    囲第1項記載の不定胚生長促進剤。
JP63191285A 1988-07-27 1988-07-30 不定胚生長促進剤 Expired - Lifetime JP2717672B2 (ja)

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EP89908506A EP0380692B1 (en) 1988-07-27 1989-07-25 Plant tissue culture process
US07/908,894 US5217892A (en) 1988-07-27 1989-07-25 Method of plant tissue culture
DE1989626054 DE68926054T2 (de) 1988-07-27 1989-07-25 Künstliches Saatgut
DE68916407T DE68916407T2 (de) 1988-07-27 1989-07-25 Zuchtverfahren für pflanzliche gewebe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS603826B2 (ja) * 1980-10-06 1985-01-30 クロレラ工業株式会社 植物組識または細胞の培養方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
dzu,akad,nauk SSSR Ser,Biol.,vol.0,no.5(1985)P.645−651
Enzyme microb.Technol.,vol.8(1986)P.386−394
Fiziol,Rast.,vol.32,no.6(1985)P.1158−1165

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