JP5723273B2 - 種子の保存方法 - Google Patents

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Description

本発明は、園芸植物・野菜・穀類などの植物の種子の保存方法に関する。より詳しくは、油状物質に種子を浸漬することによって簡便に種子の発芽率および発芽勢を長期間安定に維持できる、種子の保存方法に関する。
植物の栽培では、通常、まず播種が行われる。植物の種子は、採種後、播種に供されるまで、通常、一定の条件下で保存される。この保存の条件が播種後の種子の発芽率および発芽勢に影響を及ぼすことが知られている。例えば、常温保存では、種子の発芽率は急速に低下する。このため、通常、種子は冷暗条件下で保存されるが、種子の発芽率および発芽勢の低下は避けられない。また、真空条件下での保存も試みられているが、このための特別な装置などが必要であり、コストが大きくなるという問題がある。そこで、簡便に種子の発芽率および発芽勢を長期間安定に維持できる、種子の保存方法が求められている。
特許文献1には、ステビアの種子をアセトン、n−プロパノールおよびヘキサンから選ばれた一つの溶媒に浸漬し貯蔵することを特徴とする、ステビアの種子の貯蔵方法が開示されている。この方法により保存されたステビアの種子は、長期間経過した後でも高い発芽率を示している。
しかし、特許文献1の方法では、溶媒が揮発しないように密閉できる容器を用い、この中で種子を溶媒に浸漬した後、密封する必要がある。このように、採種後の種子の保存作業や保存後の播種作業は、保存容器の開封および密封工程を要するため、煩雑である。また、種子の保存中に溶媒が揮発して、種子の発芽率を損なう危険性があり、そしてこのような危険性を回避するために、保存中の溶媒の量を絶えず管理しなければならないという問題がある。
特開昭55−99129号公報
本発明の目的は、簡便に種子の発芽率および発芽勢を長期間安定に維持できる、種子の保存方法を提供することである。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねたところ、油状物質に種子を浸漬することによって種子の発芽率および発芽勢を長期間安定に維持できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
本発明は、100℃以上の沸点を有する油状物質に種子を浸漬する工程を含む、種子の保存方法を提供する。
ある実施態様においては、上記油状物質は、60℃以下の融点を有する。
ある実施態様においては、上記油状物質は、油脂類、脂肪酸、脂肪酸エステル類、炭素数7以上の炭化水素、炭素数8以上の鎖状エーテル、アルコール類、テルペン類、ステロール類、シリコーン類および蜜蝋誘導体からなる群より選択される少なくとも1種である。
ある実施態様においては、上記種子は、穀物類、野菜類、果樹類、花卉類、樹木類、豆類、芝類および牧草類からなる群より選択される少なくとも1種である。
本発明の種子の保存方法は、簡便に種子の発芽率および発芽勢を長期間安定に維持できる。しかも、必ずしも冷蔵庫や冷凍庫、液体窒素などの特別な装置や手段を使用する必要がなく、屋内外など保存場所を選ばない。このため、植物栽培の効率化および低コスト化、ならびに得られる商品価値の向上および維持に有効である。
シームレスカプセルに種子を封入するための装置の一例を示す模式図である。 トルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子の播種後の発芽率の経時変化を示すグラフである。 トルコギキョウ「Fメロウピンク」の種子の播種後の発芽率の経時変化を示すグラフである。 トルコギキョウ「京のわらべ」の種子の播種後の発芽率の経時変化を示すグラフである。 トルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子の播種後の発芽率の経時変化を示すグラフである。
本発明の種子の保存方法は、100℃以上の沸点を有する油状物質に種子を浸漬する工程を含む。
本発明では、種子の長期保存のために、揮発しにくい油状物質が用いられる。したがって、油状物質の沸点は、100℃以上であり、好ましくは150℃以上、より好ましくは200℃以上である。
本発明に用いられる油状物質は、種子の保存時における物理的形態は特に制限されないが、播種作業への移行の便宜を考慮すると、液体であることが好ましい。したがって、油状物質の融点は、60℃以下であり、好ましくは40℃以下、より好ましくは20℃以下である。
本発明に用いられる油状物質としては、例えば、油脂類、脂肪酸、脂肪酸エステル類、炭素数7以上の炭化水素(脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素など)、炭素数8以上の鎖状エーテル、アルコール類、テルペン類、ステロール類、シリコーン類および蜜蝋誘導体が挙げられる。これらの油状物質は単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
油脂類としては、大豆油、米油、胡麻油、パーム油、コーン油、ピーナッツ油、綿実油、椰子油、菜種油、オリーブ油、ヒマシ油、カカオ脂、牛脂、豚脂、馬油、鯨油、マーガリン、ショートニング、水添油脂、レシチンなどが挙げられる。
脂肪酸としては、ヒドロキシプロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの飽和脂肪酸、パルミトイル酸、オレイン酸、リノール酸などの不飽和脂肪酸が挙げられる。炭素数4以上の脂肪酸が好ましく用いられるが、これらに限定されない。
脂肪酸エステル類としては、酪酸エチル、グリセリン脂肪酸エステル(脂肪酸モノグリセリド、脂肪酸ジグリセリド、脂肪酸トリグリセリドなど)、糖の脂肪酸エステル(ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステルなど)などが挙げられる。グリセリン脂肪酸エステルまたは糖の脂肪酸エステルを構成する脂肪酸は、中鎖脂肪酸(具体的には、炭素数が8〜12の脂肪酸)、長鎖脂肪酸(具体的には、炭素数が14〜18の脂肪酸)が好ましく用いられるが、これらに限定されない。例えば、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸などの飽和脂肪酸、パルミトイル酸、オレイン酸、リノール酸などの不飽和脂肪酸が挙げられる。
炭素数7以上の炭化水素としては、オクタン、ノナン、デカンなどの脂肪族炭化水素およびその誘導体など(ハロアルカンなど)、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素およびその誘導体など、およびこれらの混合物である灯油、軽油などが挙げられる。
炭素数8以上の鎖状エーテルとしては、ジブチルエーテル、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどが挙げられる。
アルコール類としては、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコールなどの高級アルコール、およびグリセリン、プロパンジオール、エチレングリコールなどの100℃以上の沸点を有する2価または3価のアルコールが挙げられる。
テルペン類としては、樟脳油、薄荷油などが挙げられる。
ステロール類としては、コレステロール、β−シトステロール、カンペステロールなどが挙げられる。
シリコーン類としては、シリコーンオイル、シリコーングリスなどが挙げられる。
蜜蝋誘導体としては、ポリオキシエチレンソルビットミツロウなどが挙げられる。
上記油状物質の中でも、種子への熱虐待回避および生分解性の観点から、特に、中鎖脂肪酸または長鎖脂肪酸のトリグリセリドまたはジグリセリドが好適に用いられる。これらの油状物質は、常温で液体であり、種子を浸漬するために融解する必要がないため、種子に熱を負荷してダメージを与えることを回避することができる。合成樹脂などの、常温で固体の油状物質または非生分解性の油状物質を用いる場合、種子の播種前に、種子表面の油状物質を拭き取りなどの物理的手法により除去してもよい。
上記油状物質は、必要に応じて、さらにグリセリン脂肪酸エステル、ポリグリセリン脂肪酸エステル、グリセリンコハク酸脂肪酸エステル、ショ糖脂肪酸エステル、ソルビタン脂肪酸エステル、レシチンなどを乳化剤として含んでもよい。これらの乳化剤は単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いられる。
本発明に用いられる植物の種子は特に制限されないが、園芸植物、野菜、穀類などの種子などが用いられる。具体的には、穀物類、野菜類、果樹類、花卉類、樹木類、豆類、芝類、牧草類などの種子が用いられる。この植物の種子は、好光性および嫌光性のいずれであってもよい。植物の種子の大きさも特に制限されない。
穀物類としては、稲、大麦、小麦、ヒエ、トウモロコシ、アワなどが挙げられる。野菜類としては、カボチャ、カブ、キャベツ、ダイコン、ハクサイ、ホウレンソウ、ピーマン、トマトなどが挙げられる。果樹類としては、ミカン、リンゴ、カキ、ウメ、ナシ、ブドウ、モモなどが挙げられる。花卉類としては、キク、ガーベラ、パンジー、ラン、シャクヤク、チューリップ、トルコギキョウなどが挙げられる。樹木類としては、サツキ、クヌギ、スギ、ヒノキ、ナラ、ブナなどが挙げられる。豆類としては、アズキ、インゲン、ダイズ、ラッカセイ、ソラマメ、エンドウなどが挙げられる。芝類としては、コウライシバ、ベントグラス、ノシバなどが挙げられる。牧草類としては、アルファルファ、クローバー、レンゲなどが挙げられる。
本発明の方法において、油状物質に種子を浸漬するとは、種子の大部分またはすべてが油状物質に浸って覆われている状態をいい、種子が油状物質中に完全に浸漬されていてもよく、あるいは一部が油状物質の液面から出ていてもよい。
油状物質に種子を浸漬する方法は特に制限されないが、油状物質と種子とを単に混合する方法、シームレスカプセルに種子を封入する方法などがある。油状物質と種子とを単に混合する方法は最も簡便な方法である。シームレスカプセルに封入された種子(シームレスカプセル化種子)は、取り扱いが容易で物理的強度が高いことから、機械的播種に適しているという利点がある。シームレスカプセルへの種子の封入方法としては、例えば、特開昭59−131355号公報、特開平11−79964号公報、特開58−22062号公報、特開平3−52639号公報および特開平7−069867号公報に記載の方法などが挙げられる。
シームレスカプセルへの種子の封入は、例えば、図1に示す装置を用いて、液中滴下法により行われる。この装置においては、定常速度で流下するキャリア流体2(液状油)中に、同心二重ノズル1が吐出口を下向きにして配置されている。封入すべき植物種子を含む油状物質(内層組成物32)をこの同心二重ノズル1における最も内側のノズル(内側ノズル11)から、そして外層組成物31を外側のノズル(外側ノズル12)からそれぞれ同時に一定速度で射出すると、キャリア流体2と外層組成物31との間に作用する界面張力によって、球状の継目のないカプセル(シームレスカプセル3)に種子を連続的に封入することができる。
種子と油状物質との混合比は特に制限されないが、1質量部の種子に対して、油状物質は、好ましくは0.1〜100000質量部であり、より好ましくは0.5〜10000質量部である。
本発明の方法において、種子の保存温度は特に制限されないが、−200℃以上、好ましくは−80℃以上、より好ましくは−20℃以上、さらに好ましくは0℃以上であり、60℃以下、好ましくは40℃以下、より好ましくは20℃以下である。
本発明の方法において、種子の保存期間は特に制限されない。
本発明の方法により保存した種子を発芽させる方法は特に制限されない。油状物質に浸漬した種子と油状物質に浸漬していない種子とは発芽方法になんら相違はない。油状物質から取り出した種子をセルトレイや圃場に播種し、水の散布により種子を発芽させることができる。この際、種子を覆う油状物質が流れ落ちて、種子が水および空気と触れることによって発芽に至ると考えられる。このため、発芽させる際には、油状物質の融点以上の温度であることが好ましい。シームレスカプセル化種子は、そのままセルトレイや圃場に播種し、水の散布により種子を発芽させることができる。シームレスカプセル化種子では、外層組成物31は、生分解性を有する物質からなることが好ましい。
本発明の方法により、種子の発芽率および発芽勢を長期間安定に維持できるのは、種子が油状物質に浸漬されているという特殊な環境において種子に供給される酸素の量が好適であるためと考えられる。
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例に限定されないことはいうまでもない。
(発芽率試験)
セルトレイに培土(Metro-Mix350、Scotts社製)を所定量充填した後、種子100粒を播種し、必要に応じて散水を行った。光条件は各種子に応じた好適な条件を採用した。播種後、経時的に発芽した種子の数を計測し、種子100粒に対する発芽種子の粒数を発芽率(%)として算出した。
播種10日後の発芽率(%)を特に発芽勢(%)として評価した。発芽勢は、発芽の速さや発芽が揃っているかどうかを評価する指標となり、発芽勢が高いほど発芽が速く、揃っていることを意味する。発芽が遅い植物の種子では、播種後の日数を適宜変更して発芽勢とした。
播種14日後の発芽率(%)を特に最終発芽率(%)として評価した。発芽が遅い植物の種子では、播種後の日数を適宜変更して最終発芽率とした。
(実施例1)
1.5mLのテストチューブに、トルコギキョウの品種「Fメロウバイオレット」の種子(タキイ種苗株式会社から購入)0.01gを入れ、次いで中鎖脂肪酸トリグリセリド(日油株式会社製)1.5mLを静かに流し入れて蓋をした。種子を完全に中鎖脂肪酸トリグリセリド中に浸漬した。このテストチューブを暗黒条件下4℃にて18カ月間保存後、テストチューブから中の種子を取り出し、発芽率試験を行った。発芽率の経時変化の結果を図2に示す。
(比較例1)
テストチューブに中鎖脂肪酸トリグリセリドを入れなかったこと以外は、実施例1と同様に操作を行った。発芽率の経時変化の結果を図2に示す。
図2に示すように、最終発芽率(播種14日後の発芽率)は、比較例1では90%であるのに対して実施例1では96%であった。発芽勢(播種10日後の発芽率)は、比較例1では88%であるのに対して実施例1では96%であった。この結果から、種子の長期保存による発芽率および発芽勢の低下が油状物質への浸漬によって抑制されたことがわかる。
(実施例2)
トルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子の代わりに、トルコギキョウの品種「Fメロウピンク」の種子(タキイ種苗株式会社から購入)を用いたこと以外は、実施例1と同様に操作を行った。発芽率の経時変化の結果を図3に示す。
(比較例2)
テストチューブに中鎖脂肪酸トリグリセリドを入れなかったこと以外は、実施例2と同様に操作を行った。発芽率の経時変化の結果を図3に示す。
図3に示すように、最終発芽率(播種14日後の発芽率)は、比較例2では86%であるのに対して実施例2では88%であった。発芽勢(播種10日後の発芽率)は、比較例2では72%であるのに対して実施例2では76%であった。この結果から、種子の長期保存による発芽率および発芽勢の低下が油状物質への浸漬によって抑制されたことがわかる。
(実施例3)
トルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子の代わりに、トルコギキョウの品種「京のわらべ」の種子(タキイ種苗株式会社から購入)を用いたこと以外は、実施例1と同様に操作を行った。発芽率の経時変化の結果を図4に示す。
(比較例3)
テストチューブに中鎖脂肪酸トリグリセリドを入れなかったこと以外は、実施例3と同様に操作を行った。発芽率の経時変化の結果を図4に示す。
図4に示すように、最終発芽率(播種14日後の発芽率)は、比較例3では80%であるのに対して実施例3では88%であった。発芽勢(播種10日後の発芽率)は、比較例3では74%であるのに対して実施例3では84%であった。この結果から、種子の長期保存による発芽率および発芽勢の低下が油状物質への浸漬によって抑制されたことがわかる。
(実施例4)
シームレスカプセルにトルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子を封入した。封入は以下のように行った。
表1に示す組成により外層組成物および最内層組成物(トルコギキョウ「Fメロウバイオレット」種子(直径約0.3mm)1質量%含有)をそれぞれ調製した。
Figure 0005723273
次いで、図1に示す同心二重ノズルを備えたカプセル製造装置を準備し、キャリア流体2として15℃に冷却した植物油を循環させた。この装置の外側ノズルから55℃に加温した外層組成物を、そして内側ノズルから最内層組成物を、形成される二層複合ジェットが一定速度(0.5m/秒)となるように、キャリア流体2中に射出し、種子入り湿カプセルを得た。
この種子入り湿カプセルを25℃、50%RHの条件下において、通気回転乾燥機を用いて乾燥させ、シームレスカプセル化種子を得た。
このように調製したシームレスカプセル化種子を暗黒条件下4℃にて18カ月間保存後、発芽率試験を行った。発芽率の経時変化の結果を図5に示す。
(比較例4)
シームレスカプセルに封入しなかったこと以外は、実施例4と同様に操作を行った。発芽率の経時変化の結果を図5に示す。
(参考例1)
実施例4および比較例4において、保存した種子を取り出して発芽率試験を行う毎に、別途新規購入したトルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子の発芽率試験も併せて行った。発芽率の経時変化の結果を図5に示す。
図5から明らかなように、最終発芽率(播種14日後の発芽率)および発芽勢(播種10日後の発芽率)ともに、シームレスカプセルに封入して油状物質に浸漬した種子(実施例4)は、シームレスカプセルに封入していない(油状物質に浸漬していない)種子(比較例4)よりも高く、発芽率試験毎に新規購入した種子(参考例1)と同等であった。この結果から、種子の長期保存による発芽率および発芽勢の低下が油状物質への浸漬によって抑制されたことがわかる。
(実施例5)
1.5mLのテストチューブに、トルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子0.01gを入れ、次いで中鎖脂肪酸トリグリセリド1.5mLを静かに流し入れて蓋をした。種子を完全に中鎖脂肪酸トリグリセリド中に浸漬した。このテストチューブを暗黒条件下4℃または25℃にて6カ月、18カ月または36カ月間保存後、テストチューブから中の種子を取り出し、発芽率試験を行った。購入直後のトルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子の発芽率試験も併せて行った。最終発芽率(播種14日後の発芽率)および発芽勢(播種10日後の発芽率)の結果を表2に示す。
(比較例5)
テストチューブに中鎖脂肪酸トリグリセリドを入れなかったこと以外は、実施例5と同様に操作を行った。最終発芽率(播種14日後の発芽率)および発芽勢(播種10日後の発芽率)の結果を表2に示す。
(参考例2)
実施例5および比較例5において、保存した種子を取り出して発芽率試験を行う毎に、別途新規購入したトルコギキョウ「Fメロウバイオレット」の種子の発芽率試験も併せて行った。最終発芽率(播種14日後の発芽率)および発芽勢(播種10日後の発芽率)の結果を表2に示す。
(実施例6〜16)
中鎖脂肪酸トリグリセリドの代わりに、中鎖脂肪酸トリグリセリド90質量%+大豆レシチン(日油株式会社製)10質量%(実施例6)、長鎖脂肪酸トリグリセリド(日油株式会社製)(実施例7)、長鎖脂肪酸トリグリセリド90質量%+大豆レシチン10質量%(実施例8)、中鎖脂肪酸トリグリセリド80質量%+ショ糖脂肪酸エステル(三菱化学フーズ株式会社製)20質量%(実施例9)、ブタン酸(和光純薬工業株式会社製)(実施例10)、オクタン酸(和光純薬工業株式会社製)(実施例11)、薄荷油(長岡実業株式会社製)(実施例12)、菜種油(日清オイリオグループ株式会社製)(実施例13)、オリーブ油(日清オイリオグループ株式会社製)(実施例14)、胡麻油(日清オイリオグループ株式会社製)(実施例15)、ジブチルエーテル(和光純薬工業株式会社製)(実施例16)またはウンデシルアルコール(和光純薬工業株式会社製)(実施例17)を用いたこと以外は、実施例5と同様に操作を行った。最終発芽率(播種14日後の発芽率)および発芽勢(播種10日後の発芽率)の結果を表2に示す。
Figure 0005723273
表2から明らかなように、最終発芽率(播種14日後の発芽率)および発芽勢(播種10日後の発芽率)ともに、保存温度および保存期間を問わず、油状物質に浸漬した種子(実施例5〜17)は、油状物質に浸漬していない種子(比較例5)よりも高く、発芽率試験毎に新規購入した種子(参考例2)と同等であった。この結果から、種子の長期保存による発芽率および発芽勢の低下が油状物質への浸漬によって抑制されたことがわかる。
(実施例18)
トウモロコシの品種「ゴールドラッシュ」の種子(株式会社サカタのタネから購入)1質量部と長鎖脂肪酸トリグリセリド(日油株式会社製)5質量部または100質量部とを混合して封をした。種子を完全に長鎖脂肪酸トリグリセリド中に浸漬した。25℃にて1年間保存後、種子を取り出し、発芽率試験を行った。長鎖脂肪酸トリグリセリドを混合しなかったこと以外、同様に操作を行い、比較対照とした。購入直後のトウモロコシ「ゴールドラッシュ」の種子の発芽率試験も併せて行った。最終発芽率および発芽勢の結果を表3に示す。
(実施例19〜25)
トウモロコシ「ゴールドラッシュ」の種子の代わりに、ハツカダイコンの品種「コメット」の種子(タキイ種苗株式会社から購入)(実施例19)、ダイズの品種「鶴娘大豆」の種子(株式会社大津屋商店から購入)(実施例20)、インゲンの品種「アーロン」の種子(株式会社サカタのタネから購入)(実施例21)、キャベツの品種「秋帝」の種子(株式会社サカタのタネから購入)(実施例22)、ガーベラの品種「ティアラ」の種子(株式会社ミヨシから購入)(実施例23)、ビオラの品種「Fビビフェイシーズ」の種子(タキイ種苗株式会社から購入)(実施例24)またはスギの品種「吉野杉」の種子(新潟大学農学部付属フィールド科学教育研究センターから分譲)(実施例25)を用いた以外は、実施例18と同様に操作を行った。最終発芽率および発芽勢の結果を表3に示す。
Figure 0005723273
表3から明らかなように、最終発芽率および発芽勢ともに、種子と油状物質との混合比を問わず、油状物質に浸漬した種子は、油状物質に浸漬していない種子よりも高かった。この結果から、種子の長期保存による発芽率および発芽勢の低下が油状物質への浸漬によって抑制されたことがわかる。
本発明の種子の保存方法は、簡便に種子の発芽率および発芽勢を長期間安定に維持できる。しかも、必ずしも冷蔵庫や冷凍庫、液体窒素などの特別な装置や手段を使用する必要がなく、屋内外など保存場所を選ばない。このため、植物栽培の効率化および低コスト化、ならびに得られる商品価値の向上および維持に有効である。また、希少な植物種を絶滅から救う有力な手段としても期待される。
1 同心二重ノズル
2 キャリア流体
3 シームレスカプセル
11 内側ノズル
12 外側ノズル
31 外層組成物
32 内層組成物

Claims (2)

  1. 100℃以上の沸点を有する油状物質(ただし、灯油、軽油およびガソリンを除く)に種子を浸漬する工程を含み、該油状物質が、油脂類、炭素数4以上の脂肪酸、脂肪酸エステル類(ただし、酢酸エステル類を除く)炭素数8以上の鎖状エーテル、高級アルコール、2価または3価のアルコール、テルペン類、ステロール類、および蜜蝋誘導体からなる群より選択される少なくとも1種であ該種子の発芽勢の低下を抑制する、種子の保存方法。
  2. 前記種子が、穀物類、野菜類、果樹類、花卉類、樹木類、豆類、芝類および牧草類からなる群より選択される少なくとも1種である、請求項1に記載の方法。
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