JP2967968B2 - シネラリア植物の種苗生産方法 - Google Patents

シネラリア植物の種苗生産方法

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JP2967968B2
JP2967968B2 JP6235610A JP23561094A JP2967968B2 JP 2967968 B2 JP2967968 B2 JP 2967968B2 JP 6235610 A JP6235610 A JP 6235610A JP 23561094 A JP23561094 A JP 23561094A JP 2967968 B2 JP2967968 B2 JP 2967968B2
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  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の技術分野】本発明は、シネラリア植物の種苗を
大量生産することが可能なシネラリア植物の種苗生産方
法に関する。
【0002】
【発明の技術的背景】シネラリア植物は、種子繁殖性の
植物であり、従来ではシネラリア固体間での交配により
品種改良した種子が園芸用に市販されていた。しかしな
がら、このような種子繁殖による品種生産にあっては、
種子を播種して得られた植物体が、親株と同一の遺伝形
質を発現するとは限らず、特に花色が固定化された園芸
品種を安定生産することが困難であるという品質上の問
題があった。
【0003】そこで、花色が固定化した品種を安定供給
するために、従来よりシネラリア属植物の組織を培養
し、この培養組織から分化した同一遺伝形質を有する種
苗を得る組織培養法を適用した品種生産が試みられてい
る。
【0004】例えば、このようなシネラリア植物の組織
培養方法としては、シネラリアの生長点を、植物ホルモ
ンとしてカイネチンおよびインドール酢酸を含む培地で
培養して不定芽を形成させ、この不定芽を植物ホルモン
としてナフタレン酢酸を含む培地で培養・発根させて幼
苗を得る方法〔ホートサイエンス(HORTSCIENCE) 、第21
巻、第1号、第139 〜140 頁(1986年) 〕が提案されて
いる。
【0005】しかしながら、この方法では、生長点から
形成させた不定芽が、次の工程においてすべて正常に発
根するわけではなく、また発根した場合にあっても完全
な幼苗にならない場合があるため、生産効率が著しく低
く、実用的なシネラリア植物の種苗生産方法とはいいが
たいという問題があった。
【0006】このように、シネラリア植物では、組織培
養方法にあっても、同一形質を有する種苗を大量生産す
ることは未だ成功してしない。したがって、同一遺伝形
質を有するシネラリア植物を固定化し、大量に生産し得
る方法の開発が望まれている。
【0007】
【発明の目的】本発明は、このような従来技術に伴う問
題点を解決しようとするものであり、花色などの遺伝形
質が固定化され、品質が均一なシネラリア植物の種苗を
大量に生産し得る方法を提供することを目的としてい
る。
【0008】
【発明の概要】本発明に係るシネラリア植物の種苗生産
方法は、シネラリア植物の組織片を、植物ホルモンとし
てオーキシン類であるナフタレン酢酸と、サイトカイニ
ン類とを含むカルス形成用固体培地上で培養してカルス
を形成させるカルス形成工程(A)、得られたカルス
を、植物ホルモンを含まない不定芽形成用培地に移植
し、光照射下で培養してカルスから不定芽を分化させる
不定芽形成工程(B)、および得られた不定芽を採取
し、ナフタレン酸を含む発根用培地で光照射下で培養し
て発根させ、幼苗とする発根工程(C)を含むことを特
徴としている。
【0009】本発明に係るシネラリア植物の種苗生産方
法は、前記発根工程(C)にて前記不定芽を分離した後
のカルスを、前記不定芽形成工程(B)に戻して再利用
するカルス再利用工程(C’)を含んでいてもよい。
【0010】
【発明の具体的説明】以下、本発明に係るシネラリアの
種苗生産方法を、さらに具体的に説明する。本発明に係
るシネラリア植物の種苗生産方法は、シネラリア植物の
組織片から特定の固体培地上にてカルスを形成させるカ
ルス形成工程(A)と、得られたカルスを特定培地で、
特定条件下で培養してカルスから不定芽を分化・形成さ
せる不定芽形成工程(B)と、得られた不定芽をカルス
から分離・採取し、それを特定培地上で、特定条件で培
養して不定芽から発根させ、幼苗を得る発根工程(C)
とを含んでいる。
【0011】以下、これら工程(A)、(B)および
(C)を、詳細に説明する。カルス形成工程(A) 本発明のカルス形成工程(A)では、シラネリア植物の
植物体から得られた組織片を原材料とし、この組織片を
特定固体培地(カルス形成用固体培地)上で培養してカ
ルスを生産する。
【0012】シネラリア(Cineraria)は、サワギク属
の植物であり、本明細書において、シラネリア植物と
は、サワギク属に属するすべての品種を含んでいる。本
工程(A)で原材料として用いられるこのようなシネラ
リア植物の組織片は、例えばこの植物体の花茎、葉柄、
葉身、茎頂、葯、根などの部位から分離・採取すること
ができる。
【0013】組織片は、例えば、このような植物体の各
部位を切除し、常法により減菌処理を施した後、無菌条
件下で所望の大きさ、例えば花茎組織片を原料とする場
合は、直径1mm〜20mm、好ましくは3mm〜5m
mの小片に切断して調製される。
【0014】植物体から切除した部位の減菌処理は、通
常では薬剤処理であり、70%エタノールの他、適当な
濃度の次亜塩素酸ナトリウム溶液の単独、あるいはこれ
らを組み合わせて行うことができる。
【0015】さらに具体的には、植物体から得た切除部
位は、例えば、これらを70%エタノール溶液に10秒
間、次いで有効塩素濃度0.1〜5%、好ましくは0.
5%の次亜塩素酸ナトリウム溶液に2〜30分間、好ま
しくは15分間浸漬して殺菌処理することができる。こ
のようにして殺菌処理された切除部位は、その表面に付
着した次亜塩素酸ナトリウムなどの減菌剤を減菌水など
で洗浄した後、上述したように所望の大きさの小片に切
断し、組織片とされる。
【0016】本発明のカルス形成工程(A)では、この
ようにして得られた組織片を特定の植物ホルモンを含有
する固体培地上にて培養してカルスを形成させる。この
ようなカルス形成用固体培地は、基本液体培地に、炭素
源と特定植物ホルモンとを加え、pHを調製し、さらに
ゲル化剤を加えて固化することによって調製することが
できる。
【0017】固体培地の調製に用いられる基本液体培地
は、植物の育成に必要な窒素、リン、カリウム、マグネ
シウム、カルシウム、マンガン、銅、亜鉛、ホウ素、モ
リブデンおよび鉄などの元素を含む無機塩が含まれた水
溶液であり、従来より植物体の培養に広く用いられたい
ずれであってもよい。具体的には、例えば、ムラシゲ・
スクーグ培地、ガンボルグのB5培地(以下「B5培
地」という)、ホワイト培地、ニッチ−ニッチ培地、N
6培地などの組織培養用培地が挙げられ、特にB5培地
が好ましい。これら培地は、例えば、竹内、中島、古谷
著の「新植物組織培養」第386〜391頁(1979
年、朝倉書店発行)に記載されている。
【0018】培地に添加される炭素源としては、ショ
糖、ブドウ糖、果糖などの糖類などを挙げることがで
き、このうちショ糖が好ましい。これらの炭素源の濃度
は糖類の種類によって適宜選択されるが、例えば10〜
60g/リットル、好ましくは30g/リットルで用い
ればよい。
【0019】また、本発明のカルス形成工程(A)で
は、培地に加えられる植物ホルモンとして、オーキシン
類としてのナフタレン酢酸(以下「NAA」という)と
サイトカイニン類とが組み合わせて用いられる。本工程
(A)でNAAと組み合わせて用いられるサイトカイニ
ン類としては、具体的には、ベンジルアデニン(以下
「BA」という)、カイネチン(以下「KIN」とい
う)、ゼアチン、イソペンテニルアデニン、リボシルゼ
アチンおよびビフェニルウレアなどを挙げることができ
る。
【0020】このような組み合わせの植物ホルモンを含
む固体培地をカルス形成用培地に用いることにより、効
率よくカルスを形成させることができる。カルス形成用
培地に、オーキシン類として、例えば、NAA以外の2,
4-PA、インドール酢酸を使用した場合、次の不定芽形
成工程(B)において、得られたカルスから不定芽が形
成されない。
【0021】このようなNAAおよびサイトカイニン類
は、用いられるサイトカイニン類の種類に応じて、適宜
その添加量を選択して用いられる。例えば、NAAとB
Aとを組み合わせて用いる場合、NAAは、0.1mg
/リットル〜10mg/リットル、好ましくは0.5m
g/リットル〜5mg/リットルの量で用いられ、BA
は、0.01mg/リットル〜10mg/リットル、好
ましくは0.1mg/リットル〜1mg/リットルの量
で用いられる。
【0022】また、固体培地には、所望により、さらに
各種ビタミン類、アミノ酸、その他天然物などを加えて
もよい。このようなビタミン類としては、グリシン、塩
酸チアミン、塩酸ピリドキシン、ニコチン酸および塩酸
システインなどを挙げることができ、これらは単独ある
いは任意の組み合わせで、適宜濃度を調節して用いられ
る。
【0023】このような炭素源、特定植物ホルモンおよ
びその他添加物などを加えた液体培地の固化に用いられ
るゲル化剤としては、寒天、アガロース、ゲルライト
(ゲランガム)などを挙げることができ、特にゲルライ
トが好ましい。
【0024】このようなゲル化剤は、種類によってその
使用量を適宜選択して用いられるが、例えば、0.1g
/リットル〜10g/リットル、好ましくは2g/リッ
トル〜5g/リットル、さらに好ましくは3g/リット
ルの量で用いられることが好ましい。
【0025】固体培地は、上記炭素源および植物ホルモ
ンと、所望によるビタミンなどの添加物とを基本液体培
地に添加し、これを所望のpH、具体的には、pH4〜
7、好ましくはpH5.8に調節した後、さらに上記ゲ
ル化剤を加えて固化することによって調製される。
【0026】このようにして得られた固体培地は、オー
トクレーブなどにより減菌して用いることが望ましい。
本発明のカルス形成工程(A)では、このようなカルス
形成用固体培地上にシネラリア植物の組織切片を置床
し、これを培養することによって組織片からカスルを形
成している。なお、ここで形成されるカルスは、細胞が
密に集合した固い細胞集合塊である。
【0027】組織片の培養は、暗黒下で行なっても、光
照射下で行なってもよいが、カルス形成促進のために
は、光照射下での培養が好ましい。光照射下で組織片の
培養を行なう場合、光照射時間は、1日に5時間〜24
時間、好ましくは16時間であり、照度は、500ルク
ス〜10000ルクス、好ましくは4000ルクスであ
る。
【0028】また、培養温度は、通常15℃〜30℃、
好ましくは25℃であり、培養期間は、30日間毎に同
一組成の固体培地に継代して、30〜90日間、好まし
くは60日間である。不定芽形成工程(B) 本発明の不定芽形成工程(B)では、上記カルス形成工
程(A)で得られたカルスを、特定の培地(不定芽形成
用培地)にて、光照射下で培養して不定芽を形成させ
る。
【0029】このような不定芽形成用培地は、基本液体
培地に、炭素源および所望によりビタミン類、アミノ酸
などの添加物を加えるとともに、植物ホルモンを加えな
い培地である。不定芽形成用培地は、液体培地であって
も、液体培地にゲル化剤を加えて固化した固体培地であ
ってもよい。
【0030】不定芽形成用培地の調製に用い得る基本液
体培地としては、上記カルス形成用固体培地の調製に用
いられる基本液体培地を挙げることができる。
【0031】不定芽形成用培地に用いられる炭素源、ビ
タミン類、アミノ酸、その他の添加物など、およびこれ
らの濃度は、上記カルス形成用培地の場合と同様であ
る。不定芽形成用培地は、液体培地である場合には、上
記炭素源および所望による添加物とを液体培地に添加
し、これを所望のpH、具体的には、pH4〜7、好ま
しくはpH5.8に調節して得ることができる。また、
固体培地である場合には、上記pHを調節した液体培地
に、さらに上記ゲル化剤を加えて固化することによって
調製される。
【0032】このようにして得られた不定芽形成用培地
は、オートクレーブなどにより減菌して用いることが望
ましい。本発明の不定芽形成工程(B)では、このよう
な不定芽形成用培地に、上記カルス形成工程(A)で得
られたカルスを、そのまま、あるいは2〜8個に分割し
て移植し、これを特定条件、即ち光照射下で培養するこ
とによって、カルスから不定芽を形成する。
【0033】光照射時間は、1日に5時間〜24時間、
好ましくは16時間であり、照度は、1000ルクス〜
10000ルクス、好ましくは4000ルクスである。
このような光照射条件下で、通常15℃〜30℃、好ま
しくは25℃の温度で、30日間毎に継代して、30〜
60日間、好ましくは60日間培養することにより、カ
ルス上に不定芽が分化・形成される。発根工程(C) 本発明の発根工程(C)では、上記不定芽形成工程
(B)で分化・形成された不定芽を、メスなどを用いて
カルスから切除して分離・採取し、特定の培地(発根培
地)にて、光照射下で培養して不定芽から発根させ、幼
苗を生産する。
【0034】このような発根培地は、基本液体培地に特
定の植物ホルモンおよび炭素源と、所望によりビタミン
類、アミノ酸などの添加物とを加え、ゲル化剤を加えて
固化した固体培地である。
【0035】発根培地の調製に用いられる基本液体培地
としては、上記カルス形成用固体培地の調製に用いられ
る基本液体培地を挙げることができる。また、本発明の
発根工程(C)で発根培地に加えられる植物ホルモン
は、NAAであり、通常、0.01mg/リットル〜1
mg/リットル、好ましくは0.01mg/リットルの
量で用いられる。
【0036】発根培地に用いられる炭素源、および所望
により加えるビタミン類、アミノ酸などの添加物および
これらの濃度は、上記カルス形成用培地の場合と同様で
ある。
【0037】発根培地は、上記炭素源および植物ホルモ
ンと、所望によりビタミン類などの添加物とを基本液体
培地に添加し、これを所望のpH、具体的にはpH4〜
7、好ましくはpH5.8に調節した後、さらに上記ゲ
ル化剤を加えて固化することによって調製される。
【0038】このようにして得られた発根培地は、オー
トクレーブなどにより減菌して用いることが望ましい。
本発明の発根工程(C)では、このようにして調製され
た発根培地上に、上記不定芽形成工程(B)で得られた
不定芽を、メスなどでカルスから分離して移植し、これ
を特定条件、即ち光照射下で培養することによって、不
定芽から発根させて幼苗を生産する。
【0039】光照射時間は、1日に5時間〜24時間、
好ましくは16時間であり、照度は、1000ルクス〜
10000ルクス、好ましくは4000ルクスである。
このような光照射条件下で、通常15℃〜30℃、好ま
しくは25℃の温度で、通常15〜60日間、好ましく
は30日間培養を行なうことにより、不定芽が発根し、
幼苗が得られる。
【0040】以上説明した本発明に係るシネラリア植物
の種苗生産方法によれば、上述した工程(A)、(B)
および(C)を順次行なうことにより、原料であるシラ
ネリア植物の組織片から、遺伝形質が統一された複数の
幼苗を効率よく生産することができる。
【0041】また、本発明に係るシネラリア植物の種苗
生産方法は、発根工程(C)の不定芽分離・採集時に不
定芽から分離されたカルスを再利用するカルス再利用工
程(C’)を含んでいてもよく、以下この工程(C)を
詳細に説明する。カルス再利用工程(C’) 本発明のカルス再利用工程(C’)では、上記発根工程
(C)において、カルス上に分化・形成した不定芽を分
離した後のカルスを、再度不定芽形成工程(B)に戻し
てカルスとして再利用している。
【0042】このようにして再利用した不定芽分離後の
カルスからは、工程(B)に戻すことにより、再度不定
芽が分化・形成される。このようにして得た不定芽は、
上記発根工程(C)にて、発根させて幼苗とすることが
できる。このようなカルス再利用工程(C’)によるカ
ルスの再利用は、2〜10回の範囲で行なうことができ
る。
【0043】以上説明した本発明に係るシネラリア植物
の種苗生産方法で得られた幼苗(種苗)は、順化した
後、土壌を詰めたポットに移植し、栽培・育成して開花
させると、花色などの発現形質が均一な植物体であっ
た。
【0044】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るシネ
ラリア植物の種苗生産方法によれば、植物の組織片を、
植物ホルモンとしてオーキシン類であるNAAと、サイ
トカイニン類とを含むカルス形成用固体培地上で培養し
てカルスを形成させ、得られたカルスを、植物ホルモン
を含まない不定芽形成用培地に移植し、光照射下で培養
してカルスから不定芽を分化させ、次いで得られた不定
芽をNAAを含む発根用培地で光照射下で培養して発根
させて幼苗としているため、花色などの遺伝形質が均一
な種苗を効率よく大量生産することが可能である。
【0045】以下、実施例により、本発明をさらに具体
的に説明するが、本発明は以下の実施例により限定して
解釈されるものではない。
【0046】
【実施例1】カルス形成工程(A) シネラリア(Senecio cruentus DC.)の花茎を、70%
エタノール溶液に10秒間、次いで10%の次亜塩素酸
ナトリウム溶液に15分間浸漬して殺菌処理した後、滅
菌水で3回洗浄した。減菌処理した花茎をメスで直径5
mmに切断して小片とし、これらを試験組織片として用
いた。
【0047】所定の無機成分組成を有するB5培地に、
BA0.1mg/リットル、NAA0.1mg/リット
ル、ショ糖30g/リットル、ゲルライト3g/リット
ルを添加し、シャーレに導入し固化させて固体培地(p
H5.8)を調製した。
【0048】試験組織片を、上記固体培地上に置床し、
温度25℃、1日当り4000ルクスの明期16時間お
よび暗期8時間からなる光照射(明)下にて、60日間
(30日目に同一組成の固体培地に継代)培養し、組織
片の周辺にカルスを形成させた。
【0049】下記式にしたがって、組織片1個あたりの
カルス誘導率(%)を求めた。結果を表1に示す。
【0050】
【数1】
【0051】不定芽形成工程(B) 上記工程(A)で得たカルスを、所定の無機成分組成を
有するB5培地に、ショ糖30g/リットル、さらにゲ
ルライト3g/リットルを加えてシャーレに導入し固化
させた固形培地(pH5.8)に置床した。
【0052】カルスを、置床後、温度25℃、1日当り
4000ルクスの明期16時間および暗期8時間からな
る光照射(明)下にて、60日間(30日目に同一組成
の固体培地に継代)培養し、カルスから不定芽を分化・
形成させた。このようなカルス培養によって、生長点を
有する正常な不定芽が形成された。
【0053】下記式にしたがって、カルス1個あたりの
不定芽形成率(%)を求めた。結果を表1に示す。
【0054】
【数2】
【0055】発根工程(C) 上記工程(B)で得た不定芽をメスで切除・分離し、所
定の無機成分組成を有するB5培地に、ショ糖30g/
リットル、NAA0.1mg/リットルを加え、さらに
ゲルライト3g/リットルを加えてシャーレに導入し固
化させた固形培地(pH5.8)に置床した。
【0056】置床された不定芽を、温度25℃、1日当
り4000ルクスの明期16時間および暗期8時間から
なる光照射(明)下にて、30日間培養し、不定芽から
発根させて幼苗を得た。
【0057】下記式にしたがって、発根率(%)を求め
た。結果を表1に示す。
【0058】
【数3】
【0059】
【実施例2〜17】カルス形成工程(A)において、培
地に加える植物ホルモンを、表1に示される組成とした
以外は、実施例1と同様にして、工程(A)、(B)お
よび(C)を行なった。
【0060】各工程(A)〜(C)で得られたカルス誘
導率、不定芽形成率および発根率を、表1に示す。
【0061】
【実施例18】カルス形成工程(A)において、培養を
暗黒条件(1日当たり暗期24時間)下で行なう以外
は、実施例1と同様にして、工程(A)、(B)および
(C)を行なった。
【0062】各工程(A)〜(C)で得られたカルス誘
導率、不定芽形成率および発根率を、表1に示す。
【0063】
【実施例19〜21】カルス形成工程(A)において、
培地に加える植物ホルモンを、表1に示される組成とし
た以外は、実施例18と同様にして、工程(A)、
(B)および(C)を行なった。
【0064】各工程(A)〜(C)で得られたカルス誘
導率、不定芽形成率および発根率を、表1に示す。
【0065】
【実施例22】カルス形成工程(A) シネラリア(Senecio cruentus DC.)の花茎から、実施
例1の工程(A)と同様にして得られた組織片を、所定
の無機成分組成を有するB5培地に、NAA5.0mg
/リットル、BA0.5mg/リットル、ショ糖30g
/リットル、ゲルライト3g/リットルを添加し、シャ
ーレに導入して固化させて得た固体培地(pH5.8)
上に、100片置床した。
【0066】置床した組織片を、実施例1の工程(A)
と同様にして60日間培養し、組織片の周辺にカルスを
形成させた。各組織片の周辺からカルスが誘導され、1
00個のカルスを得ることができた。不定芽形成工程(B) 上記工程(A)で得た100個のカルスを、所定の無機
成分組成を有するB5培地に、ショ糖30g/リットル
を加え、さらにゲルライト3g/リットルを加えてシャ
ーレに導入し固化させた固形培地(pH5.8)に置床
した。
【0067】置床後のカルスを、実施例1の工程(B)
と同様にして、60日間培養し、カルスから不定芽を分
化・形成させた。このようなカルス培養によって、生長
点を有する正常な不定芽が1713本形成された。発根工程(C) 上記工程(B)で得た不定芽をメスで切除・分離し、実
施例1の工程(C)と同様にして30日間培養し、不定
芽から発根させたところ、1713本の幼苗を得た。カルス再利用工程(C’) 上記工程(C)において、不定芽を切除されたカルス
を、再度不定芽形成工程(B)に戻し、不定芽を形成さ
せた。得られた不定芽は、上記工程(C)にて発根させ
て幼苗とした。
【0068】またこの際不定芽を切除されたカルスは、
カルス再利用工程(C’)により、工程(B)に戻して
再度再利用できた。即ち、このような再利用工程
(C’)を、7回通過させることにより、シラネリア組
織片100片から、1年間で、11828本の幼苗を得
ることができた。
【0069】
【比較例1】BA培地に加える植物ホルモンを、表1に
示す濃度のBA単独とし、カルス形成用固体培地を調製
した以外は、実施例1と同様にして、カルス形成工程
(A)を行なったところ、全くカルスが形成されなかっ
た。
【0070】
【表1】
【0071】
【表2】
【0072】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 Horst Binding et al,Pflamzenphysio l.Bd.99.S.p.183−185 (1980) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) A01H 4/00 JOIS,BIOSIS

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シネラリア植物の組織片を、植物ホルモン
    としてオーキシン類であるナフタレン酢酸と、サイトカ
    イニン類とを含むカルス形成用固体培地上で培養してカ
    ルスを形成させるカルス形成工程(A)、 得られたカルスを、植物ホルモンを含まない不定芽形成
    用培地に移植し、光照射下で培養してカルスから不定芽
    を分化させる不定芽形成工程(B)、および 得られた不定芽をカルスから分離・採取し、ナフタレン
    酢酸を含む発根用培地で光照射下で培養して発根させ、
    幼苗とする発根工程(C)を含むことを特徴とするシラ
    ネリア植物の種苗生産方法。
  2. 【請求項2】前記発根工程(C)にて前記不定芽を分離
    した後のカルスを、前記不定芽形成工程(B)に戻して
    再利用するカルス再利用工程(C’)を含むことを特徴
    とする請求項1に記載のシネラリア植物の種苗生産方
    法。
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