JP4271598B2 - Tomato cell line, production method thereof, and culture medium for tomato cell line - Google Patents

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Description

本発明は、持続的に継代培養可能なトマトセルラインおよびその生産方法、並びに、トマトセルライン培養用培地に関するものである。   The present invention relates to a tomato cell line that can be continuously subcultured, a production method thereof, and a culture medium for tomato cell line culture.

従来からTm−1形質は、トマトにおいて、トマトモザイクウイルス(ToMV、以下ToMVと略称する;トバモウィルスの1種)の増殖を抑制する形質として知られている。Tm−1形質は、トマトの野生種(Lycopersicon hirsutum)を起源とし、育種上、栽培種に広く利用されているものの、Tm−1遺伝子がクローニングされ、塩基・アミノ酸配列が特定されるまでには至っていない。   Conventionally, the Tm-1 trait has been known as a trait that suppresses the growth of tomato mosaic virus (ToMV, hereinafter abbreviated as ToMV; one kind of tobamovirus) in tomato. The Tm-1 trait originates from wild tomato species (Lycopersicon hirsutum) and is widely used for cultivated species for breeding, but until the Tm-1 gene is cloned and the base / amino acid sequence is specified. Not reached.

Tm−1形質は半優性形質であり、ホモ接合体(Tm−1/Tm−1)では、ヘテロ接合体(Tm−1/+)よりも、ToMVの増殖が抑制される程度は大きい。しかしながら、ToMVの増殖抑制メカニズムについてはよくわかっていない。   The Tm-1 trait is a semi-dominant trait, and the homozygote (Tm-1 / Tm-1) has a greater degree of suppression of ToMV growth than the heterozygote (Tm-1 / +). However, the mechanism of ToMV growth inhibition is not well understood.

このようなTm−1形質の機能解析(例えば、Tm−1遺伝子クローニング,塩基配列・アミノ酸配列の特定,ToMvの増殖抑制メカニズムの解析等)を行うには、持続的に継代可能な安定なTm−1様機能を有するセルライン(細胞株)を樹立することが必須となる。   In order to perform such functional analysis of Tm-1 trait (for example, Tm-1 gene cloning, identification of base sequence / amino acid sequence, analysis of ToMv growth inhibitory mechanism, etc.) It is essential to establish a cell line (cell line) having a Tm-1-like function.

例えば、非特許文献1では、Tm−1トマトセルラインをカルス誘導し、成長したカルスの継代培養が行われている。具体的には、非特許文献1では、カイネチン(kinetine)スクロース、イースト抽出物を添加したB5培地で、Tm−1形質を有するホモ接合体、それとニアアイソジェニックでTm−1形質を有さないセルライン、および両者を交配して得たヘテロ接合体由来のセルラインの培養を行い、成長したカルスの継代培養が行われている。
Watanabe, Y., Kishibayashi, N., Motoyoshi, F. and Okada, Y. (1987) Characterization of Tm-1 gene action on replication of common isolates and a resistance-breaking isolate of TMV. Virology 161:527-532.
For example, in Non-Patent Document 1, callus induction is performed on a Tm-1 tomato cell line, and subculture of the grown callus is performed. Specifically, in Non-Patent Document 1, B5 medium supplemented with kinetine sucrose and yeast extract, homozygote having Tm-1 trait, and near-isogenic and not having Tm-1 trait Cell lines and cell lines derived from heterozygotes obtained by crossing the two are cultured, and the grown callus is subcultured.
Watanabe, Y., Kishibayashi, N., Motoyoshi, F. and Okada, Y. (1987) Characterization of Tm-1 gene action on replication of common isolates and a resistance-breaking isolate of TMV. Virology 161: 527-532.

しかしながら、非特許文献1の技術によって得られたセルラインは、褐変して不安定な上、増殖効率も低いという問題がある。実際、前述したTm−1形質のホモ接合体、ヘテロ接合体、Tm−1形質を有さないセルラインは、すでに絶えてしまっている。   However, the cell line obtained by the technique of Non-Patent Document 1 has a problem that it is browned and unstable, and the growth efficiency is low. In fact, the Tm-1 trait homozygote, heterozygote, and cell line not having the Tm-1 trait have already disappeared.

このように、従来の培養技術では、トマトセルラインを樹立すること自体困難である。このため、安定で増殖効率の高いトマトセルラインを樹立できず、均一なセルラインを大量に生産することができない。それゆえ、安定でしかも増殖効率の高いトマトセルラインを確立することが強く望まれている。   Thus, it is difficult to establish a tomato cell line by the conventional culture technique. For this reason, a stable and highly efficient tomato cell line cannot be established, and a uniform cell line cannot be produced in large quantities. Therefore, it is highly desired to establish a tomato cell line that is stable and has high growth efficiency.

本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、安定でしかも増殖効率の高いトマトセルラインおよびその生産方法、並びに、そのようなトマトセルラインの培養・生産に特に適したトマトセルライン培養用培地を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and the object thereof is tomato cell line that is stable and has high growth efficiency, a production method thereof, and culture and production of such a tomato cell line. It is to provide a suitable culture medium for tomato cell line.

本発明者等は、上記課題を鑑み鋭意検討した結果、ゼアチン(サイトカイニンの1種)を含有する培地でトマト細胞を培養することによって、安定かつ増殖効率の高いトマトセルラインを作製できることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have found that by culturing tomato cells in a medium containing zeatin (a kind of cytokinin), a tomato cell line having high stability and proliferation efficiency can be produced. The present invention has been completed.

すなわち、本発明のトマトセルラインの生産方法は、上記の課題を解決するために、トマト細胞を、ゼアチンを含む培地で培養することを特徴としている。   That is, the production method of the tomato cell line of the present invention is characterized in that tomato cells are cultured in a medium containing zeatin in order to solve the above-described problems.

また、本発明のトマトセルラインの生産方法は、上記の課題を解決するために、トマト細胞を、ゼアチンと、オーキシン、サイトカイニン、および糖類の少なくとも1つの化合物とを含む培地で培養することを特徴としている。   The method for producing a tomato cell line of the present invention is characterized by culturing tomato cells in a medium containing zeatin and at least one compound of auxin, cytokinin, and saccharide in order to solve the above-mentioned problem. It is said.

本発明のトマトセルラインの生産方法では、振れ幅が3cm以上の条件で、震盪培養することが好ましい。
本発明のトマトセルラインの生産方法では、上記培地が、さらに、α−ナフタレン酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、およびスクロースを含むものであることが好ましい。
In the production method of the tomato cell line of the present invention, it is preferable to perform shaking culture under a condition where the swing width is 3 cm or more.
In the production method of the tomato cell line of the present invention, it is preferable that the medium further contains α-naphthalene acetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, and sucrose.

本発明のトマトセルラインは、上記した本発明のトマトセルラインの生産方法によって得られたものである。   The tomato cell line of the present invention is obtained by the above-described production method of the tomato cell line of the present invention.

本発明のトマトセルラインは、Tm−1様形質を有するものであってもよい。   The tomato cell line of the present invention may have a Tm-1-like character.

本発明のトマトセルライン培養用培地は、ゼアチンを含むことを特徴としている。   The tomato cell line culture medium of the present invention is characterized by containing zeatin.

また、本発明のトマトセルライン培養用培地は、ゼアチンと、オーキシン、サイトカイニン、および糖類の少なくとも1つの化合物とを含むことを特徴としている。   The tomato cell line culture medium of the present invention is characterized by containing zeatin and at least one compound of auxin, cytokinin, and saccharide.

本発明のトマトセルライン培養用培地は、さらに、α−ナフタレン酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、およびスクロースを含むものであってもよい。   The tomato cell line culture medium of the present invention may further contain α-naphthalene acetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, and sucrose.

上記各構成および方法によれば、従来困難であった、褐変せず、安定でしかも増殖効率の高いトマトセルラインの樹立が可能となる。すなわち、持続的に継代培養可能なトマトセルラインを提供できる。従って、均一なトマトセルラインを大量に得ることができるため、トマトの各種機能解析や、形質の判定(例えば、Tm−1形質の判定など)に有用である。   According to each of the above-described configurations and methods, it is possible to establish a tomato cell line that has been difficult in the past and does not brown, is stable, and has high growth efficiency. That is, a tomato cell line that can be continuously subcultured can be provided. Therefore, since a large amount of uniform tomato cell lines can be obtained, it is useful for various functional analysis of tomatoes and determination of traits (for example, determination of Tm-1 traits).

以上のように、本発明トマトセルラインの生産方法は、少なくともゼアチンを含む培地でトマト細胞を培養するものであり、また、本発明のトマトセルライン培養用培地は、少なくともゼアチンを含むものである。また、本発明のトマトセルラインは、少なくともゼアチンを含む培地で培養されたものである。それゆえ、安定かつ増殖効率の高いトマトセルラインを作製でき、持続的に継代培養可能な均一なトマトセルラインを提供できるという効果を奏する。   As described above, the production method of the tomato cell line of the present invention is to culture tomato cells in a medium containing at least zeatin, and the medium for culturing tomato cell lines of the present invention contains at least zeatin. The tomato cell line of the present invention is cultured in a medium containing at least zeatin. Therefore, it is possible to produce a tomato cell line that is stable and has high growth efficiency, and to provide a uniform tomato cell line that can be continuously subcultured.

以下、本発明の実施の一形態について説明するが、本発明は、これに限定されるものではない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.

(1)トマト培養用培地
まず、本発明のトマト培養用培地(以下、本培地)について説明する。本培地は、トマトの培養に好適な培地であって、特に、従来困難であったトマトセルライン安定かつ増殖効率の高いトマトセルラインの樹立に利用可能な培地である。すなわち、本培地は、トマトの細胞、組織、器官をなどを取り出して、無菌的に培養するトマトの組織培養に特に適した培地である。
(1) Tomato culture medium First, the tomato culture medium of the present invention (hereinafter referred to as the present medium) will be described. This medium is a medium suitable for culturing tomatoes, and in particular, a medium that can be used to establish a tomato cell line that has been difficult in the past and has stable and high growth efficiency. That is, this medium is a medium particularly suitable for tomato tissue culture in which tomato cells, tissues, organs, etc. are taken out and cultured aseptically.

組織培養において、特に重要な要素となるのが、培地である。培地の組成によって、細胞分裂や分化の状態が異なるからである。本培地の最大の特徴点は、必須成分として、植物ホルモンであるゼアチン(Zeatin)を含んでいることである。   A medium is a particularly important element in tissue culture. This is because the state of cell division and differentiation varies depending on the composition of the medium. The greatest feature of this medium is that it contains the plant hormone zeatin as an essential component.

植物ホルモンは、根や葉の分化や成長に必要不可欠であるためであるため、組織培養において、植物ホルモンは、必須の試薬である。また、組織培養に限らず、通常の栽培下でも、挿し木時の根の発育を促すオーキシン系の発根促進剤や、脇芽誘発のベンジルアデニン製剤、種子の発芽を促すジベレリンなどの各種植物ホルモンが使用されている。特に、セルラインをカルスや不定芽に誘導し、植物個体を大量増殖させようとするには、植物ホルモンの使用が必要となる。   Because plant hormones are essential for root and leaf differentiation and growth, plant hormones are essential reagents in tissue culture. In addition to tissue culture, various plant hormones such as auxin root promoters that promote root growth during cutting, side-bud-induced benzyladenine preparations, and gibberellin that promotes seed germination, even in normal cultivation Is used. In particular, in order to induce cell lines to callus and adventitious buds and to grow plant individuals in large quantities, it is necessary to use plant hormones.

組織培養では、植物ホルモンをはじめとする各種添加物(培地成分)の種類や添加量が、セルライン等の細胞分裂や分化に、大きく影響を及ぼす。例えば、前述のように、非特許文献1に記載の培養方法で得られるトマトセルラインは、褐変してしまい不安定であり、しかも増殖効率も低い。褐変した部分の細胞が、死んでいる(あるいは略死んでいる)細胞であり、増殖できない。すなわち、褐変の程度が大きいほど、増殖効率も悪くなる。褐変の程度(セルラインの状態)は、顕微鏡等により、視覚的に確認できる。   In tissue culture, the types and amounts of various additives (medium components) including plant hormones have a great influence on cell division and differentiation of cell lines and the like. For example, as described above, the tomato cell line obtained by the culture method described in Non-Patent Document 1 is browned and unstable, and has a low growth efficiency. The browned cells are dead (or nearly dead) cells and cannot proliferate. That is, the greater the degree of browning, the worse the growth efficiency. The degree of browning (cell line state) can be visually confirmed with a microscope or the like.

このように、増殖効率が高く安定したトマトセルラインを樹立するためには、各種添加物、特に植物ホルモンを、充分に検討する必要がある。   Thus, in order to establish a stable tomato cell line with high growth efficiency, it is necessary to fully study various additives, particularly plant hormones.

そこで、本培地では、植物ホルモンとして、ゼアチンを含むことを特徴としている。ゼアチンは、天然に存在する植物ホルモン(植物成長ホルモン)の1種であり、より詳細には、植物の細胞分裂を促進する植物ホルモンであるサイトカイニンの1種である。   Therefore, this medium is characterized by containing zeatin as a plant hormone. Zeatin is a kind of naturally occurring plant hormone (plant growth hormone), and more specifically, a kind of cytokinin that is a plant hormone that promotes cell division of plants.

ゼアチンの添加量は、トマト細胞が、褐変せず安定して増殖する範囲であれば特に限定されるものではない。例えば、ゼアチンは、培地1Lあたり、0.1〜2.0mgの割合(ゼアチンの一般的な使用量)で添加することができる。なお、後述の実施例では、培地1Lあたり、0.2mgのゼアチンを使用している。   The amount of zeatin added is not particularly limited as long as the tomato cells are in a range in which they do not brown and stably grow. For example, zeatin can be added at a rate of 0.1 to 2.0 mg (general use amount of zeatin) per liter of medium. In Examples described later, 0.2 mg of zeatin is used per 1 L of the medium.

このような、ゼアチンをはじめとする各種添加物は、植物細胞培養用の基本培地に添加すればよい。この基本培地は、植物細胞の培養が可能であればよい。基本培地には、植物植物の培養に広く用いられるものがあり、予め無機物等が所定量混合されている。基本培地としては、特に限定されるものではないが、例えば、ムラシゲ・スグーグ培地(MS培地)、B5培地(ガンボーグB5培地とも称される)、Hyponex培地(H培地)、Knudson C培地(KC培地)、これらの改変培地(例えば組成比の改変等)などが挙げられる。   Such various additives including zeatin may be added to a basic medium for plant cell culture. This basic medium may be any plant cells that can be cultured. Some basic media are widely used for cultivation of plants and plants, and a predetermined amount of an inorganic substance or the like is mixed in advance. The basic medium is not particularly limited. For example, Murashige-Suguog medium (MS medium), B5 medium (also called Gamborg B5 medium), Hyponex medium (H medium), Knudson C medium (KC medium) ), These modified media (for example, modification of the composition ratio, etc.) and the like.

すなわち、本培地には、トマト細胞の安定性、細胞分裂に影響を及ぼさない範囲で、一般に植物培養用培地に使用される、植物ホルモン、無機塩類、炭素源、窒素源、ビタミン類、ミネラル(リン、カルシウム、マグネシウム、鉄など)、アミノ酸、ペプトン、糖類、成長促進剤(ココナッツミルクや酵母の抽出液)等の栄養成分などの種々の添加物を加えてもよい。なお、これらの添加物は、単独でも複数の混合物でもよい。   In other words, this medium contains plant hormones, inorganic salts, carbon sources, nitrogen sources, vitamins, minerals (generally used in plant culture media as long as they do not affect the stability and cell division of tomato cells. Various additives such as nutrients such as phosphorus, calcium, magnesium, iron, etc.), amino acids, peptone, sugars, growth promoters (coconut milk and yeast extract) may be added. These additives may be used alone or as a mixture.

植物ホルモンとしては、例えば、オーキシン(インドール酢酸、および、それと同等の作用を示す化合物;インドール酢酸,インドール酪酸,ナフタレン酢酸,2,4−ジクロロフェノキシ酢酸など)、サイトカイニン(カイネチンおよび、それと同等の作用を示す化合物;カイネチン,ベンジルアデニンなど)、ジベレリン、アブシジン酸、エチレン、ジャスモン酸、チジアズロン(TDZ)、ブラシノステロイド、フロリゲンなどが例示される。なお、上記植物ホルモンには、天然に存在する天然型植物ホルモンのみではなく、天然型植物ホルモンと同等の作用を示す化学合成された合成型植物ホルモンも含まれるものとする。また、植物ホルモンは、トマト細胞の増殖(成長)を促進するものであることが好ましい。   As plant hormones, for example, auxin (indole acetic acid and compounds showing an equivalent action; indole acetic acid, indole butyric acid, naphthalene acetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, etc.), cytokinin (kinetine and equivalent actions) And compounds such as kinetin, benzyladenine, etc.), gibberellin, abscisic acid, ethylene, jasmonic acid, thidiazuron (TDZ), brassinosteroid, florigen and the like. The plant hormones include not only naturally occurring natural plant hormones but also chemically synthesized synthetic plant hormones having the same action as natural plant hormones. In addition, the plant hormone is preferably one that promotes proliferation (growth) of tomato cells.

なお、本培地は、後述の実施例に示すように、ゼアチン以外の添加物として、例えば、植物ホルモンとして、さらに、α−ナフタレン酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸を含有する培地(NDZ培地)であることが好ましく、このNDZ培地に、スクロース等の糖類を添加した、糖類添加NDZ培地がより好ましい。   In addition, as shown in the below-mentioned Example, this culture medium is a medium (NDZ medium) further containing α-naphthalene acetic acid and 2,4-dichlorophenoxyacetic acid as an additive other than zeatin, for example, as a plant hormone. It is preferable that a saccharide-added NDZ medium in which a saccharide such as sucrose is added to the NDZ medium is more preferable.

また、本培地は、固形培地であっても、液体培地でもよい。本培地は、上記各種添加物(培地材料)をを混合し、培養容器に入れ、水を加えて攪拌し、加熱滅菌を行って作製できる。なお、培養容器としては、例えば、加熱滅菌に耐えうる、一般に用いられるガラスやポリカーボネート製の、透明または半透明容器でを用いることができ、特に制限されるものではない。また、加熱滅菌の時間は、培養の規模、滅菌機の種類により異なり、特に限定されるものではない。   Further, the present medium may be a solid medium or a liquid medium. This medium can be prepared by mixing the above-mentioned various additives (medium material), placing them in a culture vessel, adding water, stirring, and heat sterilizing. As the culture vessel, for example, a commonly used glass or polycarbonate transparent or translucent vessel that can withstand heat sterilization can be used, and is not particularly limited. Further, the heat sterilization time varies depending on the scale of culture and the type of sterilizer, and is not particularly limited.

なお、本培地をキット化することによって、そのキットに無菌的にトマトの一部を接種するだけで、簡便にトマトセルラインの樹立が可能となる。   In addition, by making this culture medium into a kit, a tomato cell line can be easily established only by aseptically inoculating a part of the tomato into the kit.

このような本培地を用いれば、安定かつ増殖効率の高いトマトセルラインを作製でき、持続的に継代培養可能な均一なトマトセルラインを提供できる。   By using such a main medium, a stable and highly efficient tomato cell line can be produced, and a uniform tomato cell line that can be continuously subcultured can be provided.

(2)本発明のトマトセルラインおよびその生産方法
本発明のトマトセルラインの生産方法(本生産方法)は、上記本培地を用いて、トマト細胞を培養することを特徴とし、本発明のトマトセルラインは、本生産方法によって得られるものであり、褐変せず安定なトマトセルラインである。
(2) Tomato cell line of the present invention and production method thereof The production method (present production method) of the tomato cell line of the present invention comprises culturing tomato cells using the above-mentioned medium, and the tomato of the present invention A cell line is a tomato cell line which is obtained by this production method and does not brown.

すなわち、本生産方法は、トマトセルライン培養用培地で、無菌的にトマト細胞を培養する工程を含んでいる。   That is, this production method includes a step of aseptically culturing tomato cells in a tomato cell line culture medium.

この工程における、温度、光、湿度、培養期間などの培養条件は、用いるトマト細胞の種類や、形質によって異なるため、特に限定されるものではない。培養条件としては、例えば、固形培地上での静置培養、液体培地中での震盪培養などを適用できる。なお、固形培地で培養後、液体培地で培養するなど、固形培地での培養と、液体培地での培養とを組み合わせてもよい。   In this step, the culture conditions such as temperature, light, humidity, and culture period are not particularly limited because they vary depending on the type of tomato cell used and the character. As culture conditions, for example, stationary culture on a solid medium, shaking culture in a liquid medium, and the like can be applied. In addition, after culture | cultivating with a solid culture medium, you may combine culture | cultivation with a solid culture medium, such as culture | cultivation with a liquid culture medium.

震盪培養では、培地容器の往復の振れ幅が2cm程度であるのが一般的である。このため、本生産方法でも、一般的な震盪培養条件下で行えばよい。しかしながら、本生産方法では、一般的な往復の振れ幅を越えた条件で、震盪培養することが好ましい。例えば、通常の振れ幅が3cm以上の条件(後述の実施例では、通常の3倍以上の振れ幅7cm)で震盪することが好ましい。これにより、より一層安定したトマトセルラインが得られる。なお、振れ幅を大きくしすぎると、容器の側壁に培養細胞が付着してしまう。このため、培養細胞が側壁に付着しすぎないように、振れ幅の上限を設定する必要がある。   In shake culture, the medium container generally has a reciprocal swing width of about 2 cm. For this reason, this production method may be carried out under general shaking culture conditions. However, in this production method, it is preferable to perform shaking culture under conditions exceeding a general reciprocal swing width. For example, it is preferable that shaking is performed under the condition that the normal swing width is 3 cm or more (in the examples described later, the swing width is 7 cm that is three times the normal swing). Thereby, a more stable tomato cell line is obtained. If the swing width is too large, cultured cells adhere to the side wall of the container. For this reason, it is necessary to set an upper limit of the swing width so that the cultured cells do not adhere too much to the side wall.

本生産方法において、培養対象となるトマト細胞は、トマト個体の一部(例えば、茎、根、葉、芽など)であればよい。また、用いるトマト細胞は、どのような形質を有していてもよい。トマト細胞の形質は、特に限定されるものではないが、後述の実施例のように、特に、Tm−1様形質を有するトマト細胞(例えば、GCR237(Tm−1/Tm−1)ライン,あるいは、Tm−1/+ラインなど))、GCR237とニアアイソジェニックでTm−1をもたないGCR26(+/+)ラインが好適である。すなわち、トマト細胞の形質(トマトセルラインの形質)は、特に限定されるものではないが、例えば、Tm−1様形質が好適である。   In this production method, the tomato cells to be cultured may be a part of a tomato individual (eg, stem, root, leaf, bud, etc.). Moreover, the tomato cell to be used may have any character. The characteristics of tomato cells are not particularly limited, but as in the examples described later, in particular, tomato cells having a Tm-1-like character (for example, the GCR237 (Tm-1 / Tm-1) line, or , Tm-1 / + line, etc.)), GCR237 and GCR26 (+ / +) line which is near-isogenic and does not have Tm-1 are preferred. That is, the character of the tomato cell (character of the tomato cell line) is not particularly limited. For example, a Tm-1-like character is preferable.

ここで、「Tm−1様形質」とは、植物が有する形質であって、トバモウイルスの増殖を抑制することができる形質という。このような、Tm−1様形質を有するトマトセルラインは、詳細が明らかとなっていないTm−1様形質の機能解析(遺伝子配列やアミノ酸配列の解析、ウィルス増殖抑制メカニズムの解析など)に有用である。なお、トバモウイルスとは、トバモウイルス属に属するウイルスであり、トバモウイルス属とは、アルファ様ウイルススーパーグループに分類される、プラス鎖の一本鎖RNAウイルスグループである。   Here, the “Tm-1-like trait” is a trait that a plant has and can suppress the proliferation of tobamovirus. Such tomato cell lines having Tm-1-like traits are useful for functional analysis of Tm-1-like traits whose details have not been clarified (analysis of gene sequences and amino acid sequences, analysis of viral growth suppression mechanisms, etc.) It is. The tobamovirus is a virus belonging to the genus Tobamovirus, and the genus Tobamovirus is a positive-stranded single-stranded RNA virus group classified into an alpha-like virus supergroup.

本生産方法によれば、従来のように褐変することなく安定であり、増殖効率も高いトマトセルラインを生産できる。このため、このセルラインを持続的に継代培養することが可能となる。すなわち、少量のトマトセルラインから、多くのカルス、プロトプラスト等への誘導や分かも可能となる。これにより、同一遺伝子型トマトセルラインの大量増殖、および、均一なセルラインの生産が可能である。   According to this production method, it is possible to produce a tomato cell line that is stable without browning as in the prior art and has high growth efficiency. For this reason, this cell line can be continuously subcultured. In other words, a small amount of tomato cell line can be used to induce and share many calli, protoplasts, and the like. Thereby, mass growth of the same genotype tomato cell line and production of a uniform cell line are possible.

なお、増殖効率は、細胞の増殖をモニターすることによって、確認できる。細胞の増殖をモニターする方法としては、例えば、細胞の植え継ぎ後、一定時間毎に細胞濃度を顕微鏡で計数する方法、あるいは、培地除去後の細胞重量あるいは細胞体積を計測する方法などが例示される。また、細胞の安定性は、細胞を回収したときの色(着色状態)や、顕微鏡観察の形態によって判断できる。具体的には、褐色の細胞を、顕微鏡観察すると、ほとんど(あるいは全く)増殖できない細胞であることがわかる。従って、褐色の細胞(着色した細胞)は、死んだ細胞(増殖できない細胞)とみなすことができる。すなわち、着色していない細胞ほど、安定であり、増殖効率も高い細胞である。   The proliferation efficiency can be confirmed by monitoring cell proliferation. Examples of the method for monitoring cell growth include a method of counting the cell concentration with a microscope at regular intervals after cell transplantation, or a method of measuring the cell weight or cell volume after removing the medium. The Further, the stability of the cells can be judged by the color (colored state) when the cells are collected and the form of microscopic observation. Specifically, when a brown cell is observed with a microscope, it can be seen that the cell can hardly or not proliferate. Therefore, brown cells (colored cells) can be regarded as dead cells (cells that cannot proliferate). That is, cells that are not colored are more stable and have higher proliferation efficiency.

以上のように、本生産方法によれば、褐変せず安定で、しかも、増殖効率の高いトマトセルラインの生産が可能である。また、このトマトセルラインを、カルス誘導や分化することにより、少ない材料から、多くの植物個体を得ることも可能となる。   As described above, according to this production method, it is possible to produce a tomato cell line which is stable without browning and has high growth efficiency. Moreover, many plant individuals can be obtained from a small amount of material by inducing or differentiating this tomato cell line.

また、本生産方法は、組織培養を行うため、セルラインを比較的均一な細胞集団(カルス)に誘導できるという利点がある。また、組織培養は、高精度の培養環境調節が可能であるため、本生産方法を、温度・光・湿度・各種物質などの、植物の成育・分化に及ぼす影響の解析にも応用可能である。さらに、本培地を用いた本生産方法は、少ない植物材料(植物細胞や組織)から、多くの植物個体を得ることも可能であるため、農業分野で特に有用な新種のトマトの育成期間を短縮したり、継代培養によってそのセルラインの保存も可能となる。   Moreover, since this production method performs tissue culture, there is an advantage that the cell line can be induced to a relatively uniform cell population (callus). In addition, since tissue culture can be adjusted with high precision, the production method can be applied to the analysis of the effects of temperature, light, humidity, various substances, etc. on plant growth and differentiation. . In addition, this production method using this medium can obtain many plant individuals from a small amount of plant material (plant cells and tissues), thus shortening the growing period of a new kind of tomato that is particularly useful in the agricultural field. The cell line can be preserved by subculture.

また、安定かつ増殖効率の高いトマトセルラインを作製し、均一なセルラインを大量に生産できるため、均一なセルラインを用いた同一条件下での実験が可能である。   In addition, a stable and highly efficient tomato cell line can be produced and a uniform cell line can be produced in large quantities, so that an experiment under the same conditions using the uniform cell line is possible.

また、Tm−1様形質の有無は、外見からは判定できないため、Tm−1形質を有するトマトセルラインは、野生型トマトにおけるTm−1様形質の有無の判定を行うために利用できる。また、Tm−1遺伝子の塩基配列やアミノ酸配列の解析、トバモウィルスの増殖抑制メカニズムの解明にも利用できる。なお、Tm−1形質を有するトマトセルラインに限らず、均一で安定なトマトセルラインを用いるあらゆる用途に利用可能である。   Moreover, since the presence or absence of a Tm-1-like character cannot be determined from appearance, a tomato cell line having a Tm-1 character can be used to determine the presence or absence of a Tm-1-like character in a wild-type tomato. It can also be used to analyze the base sequence and amino acid sequence of the Tm-1 gene and to elucidate the mechanism of inhibition of tobamovirus growth. Note that the present invention is not limited to the tomato cell line having the Tm-1 trait, and can be used for any application using a uniform and stable tomato cell line.

また、本生産方法や本培地は、トマト以外にも、トマトが属するナス科の植物にも適用し同様の効果を奏することが可能である。   Moreover, this production method and this culture medium can be applied not only to tomatoes but also to the solanaceous plants to which the tomatoes belong, and the same effects can be obtained.

このように、本発明によれば、カルス(細胞塊)への誘導や、種々の組織・器官・個体に分化することが可能な安定したセルラインの確立が可能となる。さらに、高等植物では得にくい増殖細胞を、均一かつ多量に得ることが可能となる。また、得られたセルラインは、安定した実験材料として用いることができる。また、セルラインを培養している培地に、物質を添加することにより、加えた物質のセルラインへの影響を直接観測する用途にも適用できる。このように、本発明は種々の用途に適用可能であり、基礎研究から応用研究まで、幅広い分野で利用できる。   Thus, according to the present invention, it is possible to induce a callus (cell mass) and establish a stable cell line that can be differentiated into various tissues, organs, and individuals. Furthermore, it becomes possible to obtain a large number of proliferating cells that are difficult to obtain in higher plants. Further, the obtained cell line can be used as a stable experimental material. Moreover, it can apply also to the use which observes directly the influence on the cell line of the added substance by adding a substance to the culture medium which culture | cultivated the cell line. Thus, the present invention can be applied to various uses, and can be used in a wide range of fields from basic research to applied research.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the respective technical means disclosed are also included in the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to a following example.

〔実施例1〕ゼアチン含有培地によるトマトセルラインの作製
(1)トマトの培養細胞の作製
植物ホルモンとしてゼアチン(Zeatin)0.2mg/Lを含み、さらに、α-ナフタレン酢酸(α−NAA)2mg/L,2,4-ジクロロフェノキシ酢酸(2,4-D)0.2mg/L,スクロース3%(w/v)を添加したムラシゲ&スグーグ培地(この培地を、NDZ培地とする)をカルスの誘導に用いた。先ず、無菌的に播種、栽培した2系統のトマト(+/+、Tm-1/Tm-1)の茎断片を、NDZ寒天培地上に置床し、23℃暗所にて静置培養した。誘導されたカルスを、NDZ液体培地に懸濁し、震盪培養(23℃、70〜80rpm(往復;振れ幅7cm))し、トマトセルラインGCR26(+/+)及びGCR237(Tm−1/Tm−1)を樹立した。得られたセルラインは、いずれも、褐変せず安定であり、増殖効率も高いものであった。なお、GCR237は、トマトの品種 Craigellaに対してバッククロスを繰り返した (Tm-1/Tm-1) ホモ接合体、GCR26は、Craigella に対してバッククロスを繰り返した (+/+) ホモ接合体である。
[Example 1] Production of tomato cell line using zeatin-containing medium (1) Production of cultured cells of tomato 0.2 mg / L of zeatin (Zeatin) as a plant hormone, and 2 mg of α-naphthalene acetic acid (α-NAA) / L, 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) 0.2 mg / L, Murashige & Sugug medium supplemented with 3% (w / v) sucrose (this medium is referred to as NDZ medium) Used for induction. First, aseptically sowed and cultivated two tomato (+ / +, Tm-1 / Tm-1) stem fragments were placed on an NDZ agar medium and statically cultured in a dark place at 23 ° C. The induced callus was suspended in NDZ liquid medium, shake-cultured (23 ° C., 70-80 rpm (reciprocating; swing width 7 cm)), tomato cell lines GCR26 (+ / +) and GCR237 (Tm−1 / Tm− 1) was established. All of the obtained cell lines were stable without browning and had high growth efficiency. GCR237 is a homozygote that repeats backcross to the tomato variety Craigella (Tm-1 / Tm-1), and GCR26 is a homozygote that repeats backcross to Craigella (+ / +) It is.

(2)トマト培養細胞からのプロトプラストの調製
上記GCR237(Tm−1/Tm−1)培養細胞を、NDZ液体培地で、23℃、70〜80rpm(往復;振れ幅7cm)、暗黒下で、7日間、フラスコを用いて震盪培養した。これにより、定常状態にある細胞を取得した。この細胞を更に新鮮なNDZ培地に継代し、同一条件で3日間培養した。遠心分離(トミー精工製LC−121、800rpm、1分間)して上清を除去し、細胞を集めた。得られた細胞に0.7Mマンニトール(30℃)を加えて、10分間、室温に静置した。これを再び遠心分離(トミー精工製LC−121、800rpm、1分間)して上清を除去した後、プロトプラスト調製液(1%セルラーゼ“ONOZUKA”RS(ヤクルト社製)、0.2%ペクトリアーゼ、5mM CaCl、0.6Mマンニトールを、NDZ培地に溶解し、pHを5.8に合わせた)を添加し、30℃、2時間反応させ、プロトプラストを調製した。
(2) Preparation of Protoplast from Tomato Cultured Cells The above GCR237 (Tm-1 / Tm-1) cultured cells were prepared in NDZ liquid medium at 23 ° C., 70-80 rpm (reciprocating; swing width 7 cm), in the dark, 7 The culture was shaken using a flask for one day. Thereby, cells in a steady state were obtained. The cells were further subcultured to fresh NDZ medium and cultured for 3 days under the same conditions. The supernatant was removed by centrifugation (LC-121, Tommy Seiko, 800 rpm, 1 minute), and the cells were collected. 0.7 M mannitol (30 ° C.) was added to the obtained cells, and the cells were allowed to stand at room temperature for 10 minutes. This was centrifuged again (Tomy Seiko LC-121, 800 rpm, 1 minute) and the supernatant was removed. Then, a protoplast preparation solution (1% cellulase “ONOZUKA” RS (manufactured by Yakult Co.), 0.2% pectinase, 5 mM CaCl 2 , 0.6 M mannitol was dissolved in NDZ medium and the pH was adjusted to 5.8), and reacted at 30 ° C. for 2 hours to prepare protoplasts.

〔実施例2〕
震盪培養の振れ幅を、2cmとした以外は、実施例1と同様にして、2系統のトマト(+/+,Tm−1/Tm−1)の茎を無菌的に接種し、培養した。得られたセルラインは、褐変が軽度であったが、実施例1に比べると、増殖効率が低かった。
[Example 2]
The stems of two lines of tomato (+ / +, Tm-1 / Tm-1) were aseptically inoculated and cultured in the same manner as in Example 1 except that the shaking width of the shaking culture was 2 cm. The obtained cell line was slightly browned, but its growth efficiency was lower than that of Example 1.

〔比較例1〕
培地の組成を非特許文献1に記載の培地とした以外、すなわち、植物ホルモンとしてカイネチン0.2mg/Lを含み、さらに、酵母抽出物5%(w/v)およびスクロース3%(w/v)を添加した0.9%寒天とした以外は、実施例1と同様にして、2系統のトマト(+/+,Tm−1/Tm−1)の茎を無菌的に接種し、培養した。得られたセルラインはすぐに褐変し、増殖効率も低かった。
[Comparative Example 1]
The composition of the medium was other than that described in Non-Patent Document 1, that is, it contained 0.2 mg / L of kinetin as a plant hormone, and further 5% (w / v) yeast extract and 3% sucrose (w / v ) Was added aseptically to the stems of two lines of tomato (+ / +, Tm-1 / Tm-1) and cultured as in Example 1 except that 0.9% agar was added. . The obtained cell line was immediately browned and the growth efficiency was low.

〔比較例2〕
培地の組成を、植物ホルモンとして2,4-ジクロロフェノキシ酢酸0.5mg/mLを含むムラシゲ&スグーグ培地を用いた以外は、実施例1と同様にして、2系統のトマト(+/+,Tm−1/Tm−1)の茎を無菌的に接種し、培養した。得られたセルラインはすぐに褐変し、増殖効率も低かった。
[Comparative Example 2]
Two lines of tomato (+ / +, Tm) were used in the same manner as in Example 1 except that the medium composition was a Murashige & Sugog medium containing 0.5 mg / mL 2,4-dichlorophenoxyacetic acid as a plant hormone. -1 / Tm-1) stems were aseptically inoculated and cultured. The obtained cell line was immediately browned and the growth efficiency was low.

以上のように、本発明によれば、褐変せず安定で、しかも増殖効率の高いトマトセルラインを提供することができるので、そのトマトセルラインを用いた各種形質の機能解析等に好適に用いることができる。   As described above, according to the present invention, a tomato cell line that is stable without browning and has high growth efficiency can be provided. Therefore, it is suitably used for functional analysis of various traits using the tomato cell line. be able to.

Claims (9)

トマト細胞を、ゼアチンを含む培地で培養することを特徴とするトマトセルラインの生産方法。   A method for producing a tomato cell line, comprising culturing tomato cells in a medium containing zeatin. トマト細胞を、ゼアチンと、オーキシン、サイトカイニン、および糖類の少なくとも1つの化合物とを含む培地で培養することを特徴とするトマトセルラインの生産方法。   A method for producing a tomato cell line, comprising culturing tomato cells in a medium containing zeatin and at least one compound of auxin, cytokinin, and sugar. 振れ幅が3cm以上の条件で、震盪培養することを特徴とする請求項1または2に記載のトマトセルラインの生産方法。   The method for producing a tomato cell line according to claim 1 or 2, wherein shaking culture is performed under a condition where the swing width is 3 cm or more. 上記培地は、α−ナフタレン酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、およびスクロースを含むものであることを特徴とする請求項1または2に記載のトマトセルラインの生産方法。   The method for producing a tomato cell line according to claim 1, wherein the medium contains α-naphthalene acetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, and sucrose. 請求項1〜4のいずれか1項に記載のトマトセルラインの生産方法によって得られたトマトセルライン。   The tomato cell line obtained by the production method of the tomato cell line of any one of Claims 1-4. Tm−1様形質を有する請求項5に記載のトマトセルライン。   The tomato cell line according to claim 5, which has a Tm-1-like character. ゼアチンを含むことを特徴とするトマトセルライン培養用培地。   A culture medium for tomato cell line culture, comprising zeatin. ゼアチンと、オーキシン、サイトカイニン、および糖類の少なくとも1つの化合物とを含むことを特徴とするトマトセルライン培養用培地。   A culture medium for tomato cell line culture comprising zeatin and at least one compound of auxin, cytokinin, and saccharide. さらに、α−ナフタレン酢酸、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸、およびスクロースを含むことを特徴とする請求項7または8に記載のトマトセルライン培養用培地。   The medium for tomato cell line culture according to claim 7 or 8, further comprising α-naphthalene acetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid, and sucrose.
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