JPH08228621A - 組織培養苗の効率的作出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の組織培養方法における発根工程、発根後
の培地の洗い落としや移植、または、順化といった工程
に対する手間を一挙に省略し、かつ、操作方法が簡単な
大本性植物の組織培養苗を効率的に作出する方法を提供
する。 【構成】無菌的に生育させた木本性植物の茎葉を、庶糖
等の炭素源を含む無機塩類及び植物ホルモンからなる合
成液体培地を湿潤させた、空隙を有する固形の培地支持
体に移植した後、照明下で組織培養して発根させること
を特徴とする組織培養苗の効率的作出方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、組織培養苗の作出方法
に関し、特に、木本性植物の健全な組織培養苗の生産効
率を向上させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、木本植物を増殖する方法には種子
による有性生殖法と、無性生殖法（挿木、組織培養等）
の二種類があるが、前者の場合、他家受精植物では花粉
が一定でないためそれぞれの個体は遺伝的に不均一であ
り、植栽後の成長や形質にばらつきが生じて安定した収
穫が困難であった。

【０００３】一方、無性生殖法には古くから挿木による
苗木の生産方法があり、生長や形質の優れた個体、いわ
ゆる精英樹のクローン増殖が可能である。ただ、この場
合増殖のスピードが遅いこと、発根性が悪いこと、挿穂
を大量に生産するための採穂園の設置が必要であるこ
と、更に、挿し木による増殖は、すべての木本性植物で
可能なわけではなく、樹種、品種あるいは個体で挿し木
発根性に差があることが知られており、普遍的な増殖技
術ではない。

【０００４】また、挿し木増殖が困難な樹種等について
は、ランや野菜等の一部の種においてすでに実用化され
ている、組織培養によるクローン増殖法が検討された。
その結果、ポプラ、クヌギ、シラカンバなどにおいて、
植物体の再生が可能になったという報告がされている
（米国特許第４，２１７，７３０号明細書）。

【０００５】組織培養による苗の生産は、植物の一部
（茎頂や腋芽等）を無菌培養系に導入し、そこから芽を
開じょさせる初代培養を経てから、茎葉の増殖、茎葉の
伸長、茎葉からの発根、発根苗の順化の４工程に分けら
れる。組織培養の大きな特徴は、茎葉の増殖と伸長の工
程で茎葉を繰り返し継代培養することにより、無限にク
ローンを増殖できるという利点にある。

【０００６】ところで、従来の組織培養法における発根
工程では、培地支持体として寒天培地、又は、ゲランガ
ムを添加してゲル化させた寒天培地を利用することが多
い。しかしながら、この場合では根茎の発達が不健全で
あり、また発根苗の順化時の根洗いで根を損傷させるこ
となく、寒天等を完全に洗い流すことが困難であった。
そこで、根茎の発達を向上させるためにバーミキュライ
トや砂等の土壌を培地支持体とした例もあるが、植え付
け時に、寒天培地と同様に根を傷めやすいという欠点が
あった。

【０００７】従って、これらの方法では、組織培養の利
点である継代培養によって大量に茎葉の増殖ができて
も、発根苗の順化時に根の損傷に起因する得苗率の低下
を招き、結果的に増殖効率が低いものとなる。また、作
出された組織培養苗も、根の損傷により健全な根茎の生
育が妨げられ、植栽後の初期生長の低下を招くという欠
点があった。従って、組織培養によるクローン増殖法
を、前記４工程を必要とする木本植物の栽培に応用する
ことは困難であった。

【０００８】また、植林を目的とした苗生産の場合に
は、植林後に灌水等の作業を行わないことが多いので、
根茎の健全な発達が特に要求される。従って、一部の種
において植物の器官から植物が再生されても、大量生産
の構築はほど遠いというのが現状である。そこで、組織
培養における茎葉からの発根工程、及び発根苗の順化工
程における根を損傷するという欠点を克服し、組織培養
による大量増殖を実用化するために、十分健全に発達し
た根茎を有する苗木を生産する方法の開発が必要とな
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明者らは、
健全に発達した移植可能な根茎を有する苗木の生産方法
について鋭意検討した結果、木本性植物の器官から多芽
体を誘導し、増殖させた後、発根培地の培地支持体とし
て空隙のある固形の培地支持体を用い、茎葉から発根さ
せて発根苗をプラグ苗化することにより、健苗化の促進
が可能であることを見い出し、本発明に到達した。

【００１０】従って、本発明の第一の目的は、操作方法
が簡単である上工程数の少ない、木本性植物の組織培養
苗を効率的に作出する方法を提供することにある。本発
明の第二の目的は、従来の培養方法における発根工程、
発根後の培地の洗い落としや移植、さらには順化といっ
た工程に対する手間を一挙に省略する、木本性植物の組
織培養苗を効率的に作出する方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【発明を解決するための手段】本発明の上記の諸目的
は、無菌的に生育させた木本性植物の茎葉を、庶糖等の
炭素源を含む無機塩類及び植物ホルモンからなる合成液
体培地を湿潤させた、空隙を有する固形の培地支持体に
移植した後、照明下で組織培養して発根させることを特
徴とする、組織培養苗の効率的作出方法によって達成さ
れた。

【００１２】永年作物である木本性植物としては、パル
プ用材や建築用材またはその他の森林資源として重要で
ある早生樹種が知られている。このような木本性植物の
具体例としては、スギ、ヒノキ、ポプラ、ユーカリ、ア
カシア、ウルシ、コナラ、クヌギ、キハダ、コーヒー、
パラゴムノキ、ブドウ、リンゴなどが挙げられる。本発
明における木本性植物の対象としては、ヨーロッパ、南
米、東南アジア等の広い地域で盛んに大規模植林が進め
られている、ユーカリ属やアカシア属が特に好適であ
る。

【００１３】これらの木本性植物から多芽体を誘導・増
殖することは、例えば、特公平６−１１２１０号公報に
記載されているような、通常の方法により行うことでき
る。本発明では、ユーカリ属、アカシア属の茎頂や腋芽
等の器官の一部を、有効塩素が０．５％〜４．０％の次
亜塩素酸ナトリウム溶液や５〜１５％の過酸化水素水溶
液等を用いて、１０〜２０分間殺菌を行い、滅菌水で３
回程度洗浄した後、１〜５％の庶糖及び０．２〜０．３
％のゲランガム、さらに植物ホルモンのサイトカイニン
として、例えばベンジルアデニン（以下『ＢＡ』と略）
を０．１〜１ｍｇ／（リットル）含有する植物組織培地
に植え付け、芽を開じょさせる。この場合の培地として
はムラシゲ・スクーグ培地が好ましい。

【００１４】上記の如く移植した培地から伸長してきた
茎葉を更に同じ培地で継代し、これを繰り返して複数の
茎葉を有する多芽体を形成させる。次に、多芽体から得
られる茎葉を、１〜５％庶糖等の炭素源を含む無機塩類
及び植物ホルモンを含む合成液体培地を湿潤させた、空
隙を有する固形の培地支持体に移植し、照明下で更に培
養して発根させる。この場合、多芽体から２ｃｍ前後に
伸長した茎葉を使用することが好ましい。

【００１５】無機塩類としては、多量必須元素（Ｎ、
Ｐ、Ｋ、Ｓ、Ｃａ、Ｍｇ）と微量必須元素（Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｉ）等
の塩が用いられる。植物ホルモンの例としては、インド
ール酢酸、ナフタレン酢酸、インドール酪酸（以下『Ｉ
ＢＡ』と略す）、ジクロロ酢酸などのオーキシン類が挙
げられる。その添加量は、０．０１〜２ｍｇ／（リット
ル）の範囲内であることが好ましい。

【００１６】この際に使用する合成液体培地としてはム
ラシゲ・スクーグ培地が好ましい。また、該培地を湿潤
させる空隙を有する固形培地支持体としては、フェノー
ル樹脂、ロックウール、パルプ成型品、ピートモス成型
品等が好ましい。また、ここで空隙は、根に酸素を供給
し易くすることができる限り、その形態は特に限定され
るものではないが、本発明においては、特に空隙率は３
０％〜７０％を有する連続した空隙であることが好まし
い。尚、以上のすべての培養環境条件は、２０〜３０
℃、１，０００〜６，０００ルクスの照度下、１２〜１
６時間日照で行う。この場合の照度は、特に４，０００
ルクス程度であることが好ましい。

【００１７】本発明においては固形の培地支持体を用い
て発根を行わせるため、発根した苗はプラグ苗（電気プ
ラグのように培土に差し込んで移植できる苗）として扱
うことができ、これを順化に供する際にも、培地支持体
の部分を軽く水洗いするだけで培地成分を除去すること
ができるので、根をほとんど損傷することがない。ま
た、順化用の育苗ポットに植え付けるときも根を傷める
ことがない。これによって、木本性植物の苗木の生産を
組織培養により行うことができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の組織培養方法を用いることによ
り、発根後の苗をプラグ苗として扱うことができるた
め、順化等の移植時に根を損傷することがないので、健
苗の組織培養による大量生産が可能となった。従って、
本発明は優良形質を備えた個体による植林、いわゆる精
英樹植林という観点から、その価値は極めて大である。

【００１９】

【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれよって限定されるものではな
い。尚、％は特に明記しない限り、全て重量％を表す。 実施例１．供試植物として８年生のユーカリプタス シ
トリオドーラ（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ ｃｉｔｒｉｏｄ
ｏｒａ）成木の、当年性の枝を採取し、腋芽を含む約２
ｃｍの茎軸に調整し、有効塩素濃度１％の次亜塩素酸ナ
トリウム溶液で１５分間殺菌処理した後、０．２ｍｇ／
（リットル）のＢＡ、２％庶糖及び０．２５％ゲランガ
ムを含む改変ムラシゲ・スクーグ（硝酸アンモニウムと
硝酸カリウムを半減させてある。以下、『改変ＭＳ』と
略す）培地に置床し、初代培養を行った。

【００２０】約１ケ月後、腋芽より伸長してきた茎葉を
切り取り、初代培養と同一組成の培地に継代し、多芽体
を形成させた。形成した多芽体を、１ケ月ごとに新鮮な
培地に植え継いで増殖させたところ、個々の茎葉が伸長
した。次に、多芽体から２ｃｍ程度に伸長した茎葉を切
り取り、発根に供試した。発根培地は２％庶糖とオーキ
シンの一つであるＩＢＡを、０、０．０２及び０．２ｍ
ｇ／（リットル）の３水準で添加した改変ＭＳ培地で、
培地支持体として０．２５％ゲランガムとフェノール樹
脂（商品名：オアシスＬＣ・１−２８８ 日本曹達株式
会社製の商品名、空隙率は約６５％）の２通りを用い、
それぞれの条件で５０本づつの茎葉を供試した。

【００２１】培養環境条件は、２４℃±１℃、約４，０
００ルクスで１６時間日照、湿度５０％±１０％とし
た。実験開始後、３週間目に発根率を調査した。尚、ゲ
ランガムを培地支持体としたものについては、１ｃｍ以
上の根が見られるものについて発根したものと認定し、
フェノール樹脂を発根培地としたものについては、フェ
ノール樹脂から根が突き出たものについて発根したもの
と認定した。その結果は表１に示した通りである。

【００２２】

【表１】

【００２３】プラグ苗化の効果を評価するためには、発
根した苗の発根の程度によって順化後の得苗率が影響を
受けないことが必要である。そこで発根率の同じ条件下
では発根の程度は比較的類似しているものとみなし、両
者の培地支持体で発根率が同程度のＩＢＡ濃度、即ちゲ
ランガム及びフェノール樹脂、共に０．０２ｍｇ／（リ
ットル）の濃度で再び発根処理を行った。尚、上記した
得苗率は下記の数式で表される。 得苗率＝順化後苗数／順化前苗数×１００ それぞれ５００本の茎葉を発根処理した結果、ゲランガ
ムでは３７６本、フェノール樹脂では３９４本の茎葉で
発根が認められた。

【００２４】次に、順化のために、ゲランガムを培地支
持体としたものは流水中でゲランガムを十分に洗い流
し、また、フェノール樹脂を培地支持体にしたものは支
持体部分をバットにためた水で軽くすすいだ後、それぞ
れバーミキュライトをつめた直径９ｃｍの育苗ポットに
移植した。移植した育苗ポットについて、それらをポリ
袋で覆った育苗用バット中で２週間、さらにポリ袋を外
して２週間、計４週間順化を行った後、正常な苗の本数
を計測した。その結果は表２に示した通りである。

【００２５】

【表２】 ───────────────────────────────── 培地支持体 順化前苗数（本） 順化後苗数（本） 得苗率（％） ───────────────────────────────── ゲランガム ３７６ ２７１ ７２ ───────────────────────────────── フェノール樹脂 ３９４ ３８５ ９８ ───────────────────────────────── 尚、順化処理は、２５±３℃に調整した順化室で行っ
た。さらに、フェノール樹脂を培地支持体として作出し
た組織培養苗１２０本を試験植栽し、初期生長を調査し
たところ、健全に生長し、植栽五ケ月後で約１３０ｃｍ
の生長が認められた。

【００２６】実施例２．実施例１と全く同様にして得た
多芽体から、２ｃｍ前後に伸長した茎葉を切り取り、発
根培地に植え付けた。この場合の発根培地の組成として
は、２％庶糖と０．０２ｍｇ／（リットル）のＩＢＡを
含む改変ＭＳ培地を用い、培地支持体として０．２５％
ゲランガム及び自作のパルプ成型品（１．５ｃｍ四方の
立方体、空隙率は約５０％）の２通りを用いた。それぞ
れ１００本づつの茎葉を供試した。培地環境条件は２４
℃±１℃、約４，０００ルクスで１６時間照明、湿度５
０％±１０％で行った。発根処理３週間後に実施例１と
同様に順化に供し、順化４週間目に正常な苗の本数を計
測した。その結果は表３に示した通りである。

【００２７】

【表３】 ───────────────────────────────── 培地支持体 発根数（本） 順化後苗数（本） 得苗率（％） 順化前苗数 ───────────────────────────────── ゲランガム ７４ ５０ ６８ ───────────────────────────────── パルプ成型品 ８１ ７８ ９６ ─────────────────────────────────

【００２８】実施例３．供試植物として７年生のユーカ
リプタス グロブラス（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓｇｌｏｂ
ｕｌｕｓ）の成木を用いて、その当年性の枝を採取し、
腋芽を含む約２ｃｍの茎葉に調整した。有効塩素濃度１
％の次亜塩素酸ナトリウム溶液で２０分間殺菌処理した
後、０．１ｍｇ／（リットル）のＢＡ、２％庶糖および
０．２５％ゲランガムを含むムラシゲ・スク−グ（『Ｍ
Ｓ』と略す）培地に置床し、初代培養を行った。

【００２９】約１ケ月後に、腋芽より伸長してきた茎葉
を切り取り、初代培養と同一組成の培地に継代し、多芽
体を形成させた。形成した多芽体を、１ケ月ごとに、新
鮮な初代培養と同一組成の培地で継代培養し、増殖を繰
り返させるうちに個々の茎葉が伸長した。次に、多芽体
から２ｃｍ程に伸長した茎葉を切り取り、発根に供試し
た。

【００３０】発根培地としては、ＭＳの無機成分のみを
半減させた培地に２％庶糖と０．２ｍｇ／（リットル）
のＩＢＡを添加したものとし、培地支持体として０．８
％の寒天とフェノール樹脂（商品名：オアシスＬＣ・１
−２８８ 日本曹達株式会社製の商品名、空隙率は６５
％）の２通りを用い、それぞれ１００本づつの茎葉を供
試した。以上の培養環境条件は、２４℃±１℃、約４，
０００ルクスで１６時間日照、湿度５０％±１０％で行
った。

【００３１】発根処理５週間後に発根の状態を観察した
ところ、寒天を培地支持体としたものの多くに、茎葉の
切り口にカルス化が認められた。これに対し、フェノー
ル樹脂を培地支持体としたものには、殆どカルス化は認
められなかった。本実験においては、カルス化の影響を
除外するため、寒天を培地支持体としたものについて
は、カルス化の小さいものについてのみ、順化に供し
た。以下、実施例１と同様に順化を行わせ、順化４週間
目に正常な苗の本数を計測した。その結果は表４に示し
た通りである。

【００３２】

【表４】 ────────────────────────────── 培地支持体 発根数 順化前苗数 順化後苗数 得苗率 （本） （本） （本） （％） ────────────────────────────── 寒天 ４８ ２０ １０ ５０ ────────────────────────────── フェノール樹脂 ５７ ５７ ５６ ９８ ──────────────────────────────

【００３３】実施例４．１年生のアカシア マンギウム
の幼齢木の枝を採取し、腋芽を含む約２ｃｍの茎軸に調
整した。有効塩濃度１％の次亜塩素酸ナトリウム溶液で
２０分間殺菌処理した後、１ｍｇ／（リットル）のＢ
Ａ、３％庶糖及び０．２５％ゲランガムを含むＭＳ培地
に置床し、初代培養を行った。約１ケ月後に、腋芽より
伸長してきた茎葉を切り取り、初代培養と同一組成の培
地に継代し、多芽体を形成させた。形成した多芽体を、
１ケ月ごとに、新鮮な培地で継代培養し、増殖を繰り返
させるうちに個々の茎葉が伸長した。次に、多芽体から
２ｃｍ程に伸長した茎葉を切り取り、発根に供試した。

【００３４】発根培地としては、ＭＳの無機成分のみを
半減させた培地に３％庶糖と２ｍｇ／（リットル）イン
ドール酢酸を添加したものとし、培地支持体として０．
２５％のゲランガムとロックウールの２通りを用い、そ
れぞれ５０本づつ茎葉を供試した。以上の培養環境条件
は、２４℃±１℃、約４，０００ルクスで１６時間日
照、湿度５０％±１０％で行った。発根処理３週間後に
実施例１と同様に順化に供し、順化４週間目に正常な苗
の本数を計測した。その結果は表５に示した通りであ
る。

【００３５】

【表５】 ───────────────────────────────── 培地支持体 発根数（本） 順化後苗数（本） 得苗率（％） 順化前苗数 ───────────────────────────────── ゲランガム １５ ７ ４７ ───────────────────────────────── ロックウ−ル １８ １５ ８３ ─────────────────────────────────

【００３６】以上の結果をまとめると、表１の結果か
ら、両培地支持体ともＩＢＡによって発根が促進された
が、培地支持体によってその効果が異なり、ゲタンガム
で０．０２ｍｇ／（リットル）、フェノール樹脂では
０．２ｍｇ／（リットル）が至適濃度であることが実証
された。また、表２〜５からは、順化後の苗の本数には
培地支持体による大きな違いがみられ、培地支持体とし
て、それぞれフェノール樹脂、パルプ成型品、フェノー
ル樹脂、及びロックウールを用いた場合では、ゲランガ
ムを用いた場合に比べ、明らかに約４割、４割、１０
割、及び８割、得苗率がそれぞれ増加することが実証さ
れた。

フロントページの続き (72)発明者 村上 邦睦 山口県岩国市飯田町２−８−１ 日本製紙 株式会社岩国技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無菌的に生育させた木本性植物の茎葉
   を、庶糖等の炭素源を含む無機塩類及び植物ホルモンか
   らなる合成液体培地を湿潤させた、空隙を有する固形の
   培地支持体に移植した後、照明下で組織培養して発根さ
   せることを特徴とする組織培養苗の効率的作出方法。
2. 【請求項２】 木本性植物が、ユーカリ属又はアカシア
   属のいずれかである、請求項１に記載された組織培養苗
   の効率的作出方法。
3. 【請求項３】 固形の培地支持体が、フェノール樹脂、
   ロックウール、パルプ成型品、ピートモス成型品のいず
   れかである、請求項１又は２に記載された組織培養苗の
   効率的作出方法。