JPH0947173A - 固形培地中で生育する多肉植物の培養方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 固形培地中で生育する多肉植物の発根を抑制
し、花芽形成を誘導して形状をより良好に保ち、また、
支持体の割れを防止する。 【解決手段】 １〜５ｍｇ／ｌのサイトカイニンを含む
培地で培養する。固形化剤としてゲランガムを培地の体
積に対する重量で０. ３〜０. ３５％ｗ／ｖの濃度で使
用する。１サイクルを２４時間として、１４〜１８時間
明期、１０〜６時間暗期の長日条件下での培養後、９〜
１２時間明期、１５〜１２時間暗期の短日条件下での培
養を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、植物バイオテクノ
ロジー分野における植物体の培養方法について、特に、
固形培地中で生育する多肉植物の培養方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】多肉植物とは、葉、茎や根などが肥大し
て水分を蓄積し、乾燥に耐える植物の総称である。多肉
植物は、多くの科と属の植物が含まれていて、その原種
は１万種以上になる。多肉植物は、病害虫にも強く、花
だけでなく葉や茎の形もエキゾチックなものが多く、ま
た、寄せ植えやハンギングバスケット植えといった鑑賞
の楽しみがあるため人気のある植物である。最近では、
園芸交配種も盛んに作られ、ベンケイソウ科の花月やト
ウダイグサ科のキリン類、ユリ科のアロエといった昔か
ら栽培されていたもの以外にも、メセンブリアンテマ科
のリトープスやベンケイソウ科の黒法師などが園芸品種
として有名である。

【０００３】この植物は、雌雄異株のものがあったり、
種が細かかったり、交配の困難さや、また、種から増や
しても大きく成長するのに時間がかかるといった点か
ら、増やし方には、葉ざし、挿し木、株分け等が一般的
に行われている。しかし、新しい品種や優秀な個体を作
り出す場合、上記の方法では難しく、生産能率も極めて
低い。したがって、本発明者によって、草本類で行われ
ている組織培養技術を応用して、無菌的に組織培養する
方法が開発され、特願平６−２３２６３９号公報に開示
されている。

【０００４】さらに、この植物の新しい育成方法とし
て、多肉植物の茎や葉の表面のクチクラ層が発達し、葉
からの蒸散を防ぐ性質を利用した、固形培地中で生育す
る多肉植物の培養方法が開発されている。この培養方法
による植物体は、固形培地中で花のように見えることか
ら「寒天花（かんてんか）」と名付けられている。寒天
花とは、上記培養方法を利用して、固形培地を使用した
組織培養において、本来支持体の働きをする寒天中に多
肉植物を生育させたものである。以下の本明細書中で
は、この固形培地中で生育する多肉植物を寒天花と呼ぶ
こととする。多肉植物が大気中ではなく、固形培地の表
面から培地内部に向かって成長していくという生育方法
の特異性から、寒天花培養の技術は、多肉植物の新たな
鑑賞方法を提供する。寒天花の形状及び植物体の上向き
の成長を抑制するための光の照射方法、置床方法、培地
量の調節などが特願平６−５８５４２号公報に開示され
ている。この方法によれば、多肉植物を培地の表面から
培地内部に向かって成長させることができる。

【０００５】培養容器内で生育させた組織や植物体は、
水分を含んだ緑色のガラス様の透明感ある状態になるビ
トリフィケーション（ｖｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を
起こすことがある。ビトリフィケーションを起こすと、
葉や茎の組織の内部に水が浸潤し、気孔の発達が貧弱と
なる。多肉植物を固形培地中で生育させた場合、ほかの
組織培養と比較してビトリフィケーションが生じやす
い。そのため、一般に使用されている０. ８％ｗ／ｖ寒
天濃度では１００％の個体がビトリフィケーションを起
こすため、従来の多肉植物を固形培地中で生育させる技
術では、１％ｗ／ｖ寒天濃度の培地で培養を行ってい
る。

【０００６】花芽形成を誘導するために、一般的に行わ
れている組織培養では、培地中に植物成長調節物質のア
ブシジン酸（ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄ、以下、「Ａ
ＢＡ」と略す）を添加する方法が取られる場合がある。
鉢植えの多肉植物では、花芽形成の誘導には、水やりを
止めるなどの方法で水ストレス（水分欠乏）を起こさせ
る。これは、ＡＢＡが水ストレスによって急激に増加す
るという生理作用を利用したものである。

【０００７】一般に、植物の組織培養では、組織片から
カルスを誘導し、そのカルスにインドール−３−酢酸、
１−ナフタレン酢酸、２, ４−ジクロロフェノキシ酢酸
などのオーキシン及びカイネチン、ゼアチン、ベンジル
アデニンなどのサイトカイニンを比率を変えて添加し、
根、茎葉などの器官を形成させる。オーキシン及びサイ
トカイニンの濃度はそれぞれ、０. ０２〜５ｍｇ／ｌで
ある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特願平６−５
８５４２号公報に開示された方法では、図３の（Ａ）に
示すように、支持体３中の新個体２の成長以上に根６が
成長し、発根量が増加してしまう。そのために、新個体
２の生育が阻害されたり、根６が培養容器４を覆ってし
まい、培養容器４の外から支持体３中の植物体が見えに
くくなり、鑑賞価値が下がる。

【０００９】さらに、従来用いられる１％ｗ／ｖ寒天の
濃度では、寒天が固化するため、図３の（Ｂ）に示すよ
うに、植物体の成長に伴って、支持体３が割れてしま
い、この割れ目７によって生じた気層の影響で支持体３
内の植物にかかる圧力差が生じ、肥大した新個体８が生
じる場合があり、外見の見栄えが悪く商品価値が下が
る。

【００１０】多肉植物でも、メセンブリアンテマ科のリ
トープスなどのように、花が咲く種があり、多肉植物栽
培における楽しみの１つとなっている。しかし、植物体
が固形培地中で成長していく場合、組織の老化や休眠促
進の作用も持つＡＢＡを置床時に培地中に添加すること
はできないし、新たにＡＢＡ添加培地に植え替えること
も製作過程上、不可能である。また、植物を閉鎖系で培
養し、さらに十分に水を保持した固形培地中で生育させ
るため、水ストレスによって植物体内のＡＢＡを増加さ
せる手段を取ることもできない。そのため、固形培地中
に生育する多肉植物に花芽形成を起こさせることはでき
なかった。

【００１１】したがって、本発明は、むやみな発根を抑
制し、支持体が割れることなく、花芽形成を起こすよう
な多肉植物の固形培地中での育成方法を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的解決のため、本
発明者らは、培地の組成、照明時間等の培養条件を新た
に設定して、多肉植物を固形培地中でさらに良好に培養
する技術を開発することができた。

【００１３】すなわち、本発明は、１〜５ｍｇ／ｌのサ
イトカイニンを含む植物培養用固形培地中で植物体を培
養することを特徴とする固形培地中で生育する多肉植物
の培養方法を提供する。この培養方法によって固形培地
中で多肉植物を培養すると、図３の（Ａ）に示すような
むやみな発根をせず、生じる新個体の数も増加するの
で、見栄えのよい植物体が得られる。

【００１４】また、本発明は、固形化剤としてゲランガ
ムを０. ３〜０. ３５％ｗ／ｖの濃度で含むことを特徴
とする固形培地中で生育する多肉植物の培養方法を提供
する。この培養方法によって固形培地中で多肉植物を培
養すると、図３の（Ｂ）に示すような支持体の割れがな
く、支持体の透明度も増加するので鑑賞価値も上がる。

【００１５】さらに、本発明は、組織片を照度３, ００
０〜１０, ０００ｌｕｘ、１サイクルを２４時間として
１４〜１８時間明期、１０〜６時間暗期の長日条件で培
養した後に、９〜１２時間明期、１５〜１２時間暗期の
短日条件で培養することを特徴とする固形培地中で生育
する多肉植物の培養方法を提供する。この培養方法によ
って固形培地中で多肉植物を培養すると、メセンブリア
ンテマ科のリトープスなどのように、花が咲く種を固形
培地中で培養した場合には、従来の培養方法ではできな
かった花芽形成を誘導でき、花を咲かせることができ
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】発根抑制処理 多肉植物の外植体を植物ホルモン無添加の培地、又はオ
ーキシン無添加の培地で培養した場合、カルスを形成せ
ずに、直接新個体を生じる。したがって、根の発根を促
進する作用を持つオーキシンを添加しないことによっ
て、発根を抑え、さらに、高濃度のサイトカイニンを添
加した培地で培養することによって、根の成長阻害が生
じ、根の本数を従来の１／１０以下にすることができ
る。用いるサイトカイニンとしてはカイネチンが望まし
い。カイネチン濃度は１〜５ｍｇ／ｌが好ましく、５ｍ
ｇ／ｌ以上であると植物体全体の成長が阻害され、１ｍ
ｇ／ｌ以下であると望ましい発根抑制効果が得られな
い。

【００１７】この場合、ホルモンを添加する培地の種類
は、一般的に植物組織培養に用いられているものならば
全て応用可能であるが、特にＭｕｒａｓｈｉｇｅ−Ｓｋ
ｏｏｇ培地（以下、「ＭＳ培地」と略す）を用いるのが
好ましい。さらに、１. ５〜３％ｗ／ｖのショ糖を添加
するのが好適である。ＭＳ培地の組成は、現在一般的な
文献等（例えば、「生物工学実験書」、日本生物工学改
編、ｐ３８１、１９９２年、培風館刊）に記載されてい
るものと同様である。

【００１８】また、上記ホルモン濃度で多肉植物の外植
片１を培養すると、図１の（Ａ）で示すように、新個体
２の頂芽の成長を抑え、従来では１つの外植片１から支
持体３の中に側芽が３〜４個しか生じなかったのに対
し、１５〜４０個の側芽を生じさせることができる。こ
れによって培養容器４内の新個体２の数を多くすること
ができるため、見栄えのよい寒天花ができる。さらに、
新個体２の葉が大きく成長するのが抑えられるために、
従来技術では葉が７ｍｍ幅平均のものが３ｍｍ幅平均と
なり、新個体２の数が増えても新個体２のそれぞれが重
なり合うのを防ぐことができる。

【００１９】支持体の割れ防止処理 ゲランガム（Ｇｅｌｌａｎ ｇｕｍ）とは、シュードモ
ナス属のＰｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｅｌｏｄｅａが生産
する多糖類を脱アセチル処理後、精製したもので、グル
コース、ラムノース、ウロン酸が主成分である。ゲラン
ガムは寒天に比べ、ゲルが透明であり、４９０ｎｍの光
透過率が７０％以上であるという特徴を持つ。本発明で
は、ゲランガムは、従来技術による固形化剤である寒天
に変わるものとして使用してもよく、寒天に加えて使用
することもできる。好ましくは、従来、固形化剤として
使用していた１％ｗ／ｖ寒天の代わりに、ゲルライト
（シグマケミカル社製、又はメルク社製）を、培地の体
積に対する重量で０. ３〜０. ３５％ｗ／ｖで添加す
る。それによって、新個体の成長に伴って生じる割れ目
を防止できる。また、ゲランガムを含む培地の透明度は
高いので、培地を通して新個体に当たる光の量が増加
し、新個体の成長が２割程度増加する。さらに、従来の
寒天を含む培地では、植物体が白いベールに包まれてい
るように見えたのに比べ、透明度の増加によって、寒天
花がよりクリアーに見えるため、商品としての価値が高
まる。

【００２０】花芽形成の誘導 寒天花に花芽形成を起こさせるために、培養直後は長日
条件下で培養し、その後、短日処理下で培養するのが好
ましい。ここでの長日条件は、照度３, ０００〜１０,
０００ｌｕｘで１サイクルを２４時間として、１４〜１
８時間明期、１０〜６時間暗期、特に、１６時間の明期
と８時間の暗期が好ましく、短日条件は照度３, ０００
〜１０, ０００ｌｕｘで１サイクルを２４時間として、
９〜１２時間の明期、１５〜１２時間暗期、特に約１０
時間の明期と約１４時間の暗期が好ましい。長日条件及
び短日条件下での照度は５, ０００ｌｕｘがもっとも好
適である。３, ０００ｌｕｘ未満であると、植物体の成
育状況が悪くなり、１０,０００ｌｕｘ以上であると、
葉が腐るなどの悪影響がでる。窒素量、温度、湿度など
については花芽形成が可能な条件を用いる。上記のよう
に培養すると、短日処理後、約３週間で花芽が形成さ
れ、その後、花を咲かせることができる。また、この条
件で培養すると、リトープス科の場合には見苦しい脱皮
をおこさず、鑑賞価値がより高まる。

【００２１】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明をさらに詳細
に説明するが、これらにより本発明を制限するものでは
ない。発芽抑制処理 実施例１、２ 虹の玉（ベンケイソウ科）の葉を切り出し、水道水で洗
い、超音波洗浄器で１０〜３０秒処理した。これをクリ
ーンベンチ内で、７０％エタノールにより３０〜６０
秒、ついで、有効塩素量最小５％の次亜塩素酸ナトリウ
ム（アンチホルミン）を１％に希釈し、界面活性剤（Ｐ
ｏｌｙｏｘｙｅｔｈｙｌｅｎｅ（２０）Ｓｏｒｂｉｔａ
ｎ Ｍｏｎｏｌａｕｒａｔｅ：和光純薬製）を１滴加え
た溶液により１５〜３０分殺菌し、滅菌水で十分に洗浄
した。殺菌後、カイネチン濃度を実施例１では１. ０ｍ
ｇ／ｌ、実施例２では５. ０ｍｇ／ｌとしたＭＳ培地、
又は同じカイネチン濃度の１／２ＭＳ培地（無機塩類濃
度がＭＳ培地の１／２で、ビタミン濃度はＭＳ培地と同
様な培地）を調製し、固形化剤として寒天（植物培地用
Ａｇａｒ Ｐｏｗｄｅｒ、和光純薬社製）を添加した。
この培地を１５〜２０ｍｌ分注した直径２５ｍｍ深さ１
５０ｍｍの培養用棒びんに１個体を全長の１／２が培地
内に埋まるように置床した。この培養用棒びんを培地の
入っているところ以外を覆って遮光し、培地の入ってい
る部分だけに光が当たるようにして２５℃、５, ０００
ｌｕｘで１８時間明期、８時間暗期の培養条件で７０日
間培養し寒天花を作成した。

【００２２】比較例１〜６ カイネチン濃度のみを表１のように変えて、実施例１、
２と同様な条件で培養した。実施例１、２及び比較例１
〜６の結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】発根率は置床した葉片から１０本以上の根
が生じた個体数の全体に対する割合である。葉の大きさ
は、葉の長径を求めた。以上の結果から、カイネチンを
１〜５ｍｇ／ｌの濃度で培地に添加した場合、置床片か
らの発根を１０本以下に抑えられることがわかった。１
／２ＭＳ培地よりＭＳ培地を用いた場合の方が、発根率
及び葉の大きさの点で良好な結果が得られた。

【００２５】支持体の割れ防止 実施例３ 実施例１、２に示した方法で葉を殺菌し、７０日間実施
例１、２に示した条件で培養した。培地は、ＭＳ培地に
カイネチン１. ０ｍｇ／ｌ、スクロース３％ｗ／ｖを添
加し、ｐＨ５. ８に調製したものに、固形化剤としてゲ
ランガムを培地の体積に対する重量で０. ３％ｗ／ｖ加
えたものを用いた。

【００２６】比較例７〜９ 固形化剤として、比較例７は寒天１％ｗ／ｖ、比較例８
はゲランガム０. ２％ｗ／ｖ、比較例９はゲランガム
０. ５％ｗ／ｖを加えた以外は実施例３と同様の培地を
用いて、実施例３同様の条件で培養した。実施例３及び
比較例７〜９の結果を表２に示す。

【００２７】

【表２】

【００２８】「＋」はビトリフィケーションを起こした
ものを示し、「−」はビトリフィケーションを起こさな
かったものを示す。以上の結果より、固形化剤としてゲ
ランガムを０. ３％ｗ／ｖ添加すると、ビトリフィケー
ションをおこさず、割れ目も生じないことがわかった。

【００２９】培地の透明度 実施例４ 固形化剤としてゲランガムを０. ３％ｗ／ｖの濃度で添
加したＭＳ培地について、４００〜７００ｎｍの波長の
光の吸光度を測定した。リファレンスは蒸留水を用い
た。結果は図２に示す。

【００３０】比較例１０ 固形化剤として従来使われている寒天を１％ｗ／ｖの濃
度で添加したＭＳ培地について、波長４００〜７００ｎ
ｍの波長の光の吸光度を測定した。リファレンスは蒸留
水を用いた。結果は図４に示す。実施例４及び比較例１
０の結果から、固形化剤としてゲランガムを用いた場合
は、従来使われていた寒天を用いた場合に比べて光の吸
収が起こらず、培養中の新個体に光が十分当たることが
わかった。

【００３１】花芽形成誘導 実施例５、６ メセンブリアンテマ科のリトープス及びキク科のマツバ
ギクの葉片を実施例１、２の方法と同様に殺菌した。カ
イネチン１ｍｇ／ｌ、スクロース３％ｗ／ｖ及びゲラン
ガム０. ３％ｗ／ｖを含むＭＳ培地に殺菌後の葉片を置
床し、実施１、２同様の遮光処理を行って、５, ０００
ｌｕｘで１６時間明期、８時間暗期の長日条件下で、リ
トープスは３０日間、マツバギクは７０日間培養した。
この長日条件での培養後、実施例５は１０時間明期、１
４時間暗期、実施例６は１２時間明期、１２時間暗期と
して、さらに３０日間培養した。図１の（Ｂ）に花５の
咲いたリトープスを示す。

【００３２】比較例１１ 実施例５、６と同様に、長日条件下で３０日間培養した
リトープス及び７０日間培養したマツバギクを長日条件
での培養後、８時間明期、１６時間暗期としてさらに３
０日間培養した。実施例５、６及び比較例１１の結果を
表３に示す。

【００３３】

【表３】

【００３４】

【発明の効果】上記したところから明らかなように、本
発明によれば、サイトカイニンを１〜５ｍｇ／ｌ含む培
地で培養することによって、置床片からの発根、葉の重
なりを防止でき、葉の過成長を抑えることによって従来
の２分の１の大きさの寒天花が得られる。また、固形化
剤として、ゲランガムを０. ３〜０. ３５％ｗ／ｖの濃
度で使用することによって、支持体が割れるのを防止で
きると同時に、従来に比べ支持体の透明度が高く光を吸
収しないため、成長も良好な寒天花の培養技術が提供さ
れる。また、従来技術では不可能であった寒天花の花芽
形成を光処理により誘導でき、寒天培地中で開花させる
ことができる。さらに、リトープス科を培養した場合に
は、この光処理によって脱皮もおこさない。したがっ
て、これら本発明の技術によって、寒天花の鑑賞価値は
より一層高まる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって培養された寒天花（Ａ）、及び
花の咲いた寒天花（Ｂ）を示す。

【図２】固形化剤として、ゲランガムを０．３％ｗ／ｖ
の濃度で添加した培地の吸光を示す。

【図３】従来の寒天花培養技術によって培養された、置
床片から多くの根が生じた寒天花（Ａ）、及び支持体に
割れ目が生じた寒天花（Ｂ）を示す。

【図４】固形化剤として、寒天を１. ０％ｗ／ｖの濃度
で添加した培地の吸光を示す。

【符号の説明】

１ 外植片 ２ 新個体 ３ 支持体 ４ 培養容器 ５ 花 ６ 根 ７ 割れ目 ８ 肥大した新個体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １〜５ｍｇ／ｌのサイトカイニンを含む
   植物培養用固形培地中で植物体を培養することを特徴と
   する固形培地中で生育する多肉植物の培養方法。
2. 【請求項２】 固形化剤としてゲランガムを０. ３〜
   ０. ３５％ｗ／ｖの濃度で含むことを特徴とする固形培
   地中で生育する多肉植物の培養方法。
3. 【請求項３】 組織片を照度３, ０００〜１０, ０００
   ｌｕｘ、１サイクルを２４時間として１４〜１８時間明
   期、１０〜６時間暗期の長日条件で培養した後に、９〜
   １２時間明期、１５〜１２時間暗期の短日条件で培養す
   ることを特徴とする固形培地中で生育する多肉植物の培
   養方法。