JPH11196863A - Prevention of browning of plant cultured cell - Google Patents

Prevention of browning of plant cultured cell

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JPH11196863A
JPH11196863A JP10008375A JP837598A JPH11196863A JP H11196863 A JPH11196863 A JP H11196863A JP 10008375 A JP10008375 A JP 10008375A JP 837598 A JP837598 A JP 837598A JP H11196863 A JPH11196863 A JP H11196863A
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JP
Japan
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phytosulfokine
amino acid
browning
plant
medium
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JP10008375A
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Japanese (ja)
Inventor
Homare Tabata
誉 多葉田
Yasuhiro Hara
康弘 原
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Mitsui Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Chemicals Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the browning of a plant cell, the deterioration of a cell proliferation rate, or the like on the culture of the cell of a woody plant such as a needle-leaved tree belonging to the order Taxales, Taxodiales, Pinaceae or the like by adding a specific phytosulfokine to a culture medium. SOLUTION: This method for preventing the browning of a plant cell comprises adding a phytosulfokine of formula I [R<1> and R<2> are each independently SO3 H or H; X is an α-amino acid or a single bond; Y is OH or NH2 ; Z<1> is an α-amino acid; Z<2> is an α-amino acid or a single bond], preferably a phytosulfokine-α of formula II preferably in a concentration of 10<-9> to 10<-4> M. The phytosulfokine is isolated from a culture filtrate of asparagus cells or the like, or is prepared, for example, by a method for synthesizing a peptide and subsequently introducing a sulfonyl group and the like to the peptide.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は、木本植物の細胞培
養において、当該細胞の褐変物質生成を抑制する方法に
関する。
[0001] The present invention relates to a method for suppressing the formation of browning substances in woody plant cells in cell culture.

【0001】[0001]

【従来技術と課題】植物の細胞培養は、育種や有用二次
代謝産物の生産に実用化が検討されているが、産業的に
成功を収めた例は極めて少ない。その原因の一つとし
て、ある種の植物、特に木本性の植物などでは、褐変物
質の生成による細胞増殖の速度低下または停止、所望の
二次代謝産物の生産性低下などが挙げられる。
2. Description of the Related Art Practical application of plant cell culture to breeding and production of useful secondary metabolites has been studied, but there have been very few cases of industrial success. One of the causes is, for some plants, particularly woody plants, a reduction or cessation of cell growth due to the generation of browning substances and a decrease in productivity of desired secondary metabolites.

【0002】この褐変物質(植物種によっては赤色また
は赤褐色を呈することもある)は、多くの場合、ポリフ
ェノール性の化合物またはその重合物であり、細胞にか
かるストレスや刺激がその細胞の許容限界を超えること
により、フェニルプロパノイド系の二次代謝が活性化す
ることによって生成すると考えられている。前記の細胞
増殖や二次代謝産物生産に関わる不具合は、培地中に蓄
積する褐変物質によって細胞中の種々の酵素活性が阻害
されたり、極端な場合には酵素そのものが失活すること
によるものであり、また、二次代謝産物の生産に関して
は、二次代謝産物の生合成の方向がフェニルプロパノイ
ド系に固定され、他の生合成経路の二次代謝産物の生産
が抑制されることに起因すると考えられる。
[0002] This browning substance (which may have a red or reddish brown color depending on the plant species) is often a polyphenolic compound or a polymer thereof, and the stress or irritation exerted on the cell limits the permissible limit of the cell. It is thought that by exceeding this, the secondary metabolism of the phenylpropanoid system is activated to form. The aforementioned defects related to cell growth and production of secondary metabolites are due to the inhibition of various enzyme activities in the cells by browning substances accumulated in the medium, or in extreme cases, the inactivation of the enzymes themselves. Yes, as for the production of secondary metabolites, the direction of biosynthesis of secondary metabolites is fixed to the phenylpropanoid system, and the production of secondary metabolites in other biosynthetic pathways is suppressed It is thought that.

【0003】これまでにも、植物細胞の褐変防止に関し
ては多くの研究がなされ、アスコルビン酸など抗酸化剤
やサイトカイニン類の添加などが有効であるとの報告が
ある。しかし、これらの効果は多くの場合種特異的であ
り、またその効果も問題を100%解決するには至らな
いのが現状である。
[0003] Many studies have been made on the prevention of browning of plant cells, and it has been reported that the addition of an antioxidant such as ascorbic acid or cytokinins is effective. However, these effects are in many cases species-specific and at present they do not solve the problem 100%.

【0004】細胞にかかるストレスや刺激は、細胞を新
鮮な培地に移植した直後に現れやすく、このことは、細
胞を取り巻く種々の環境、例えば培地の浸透圧、栄養源
および植物ホルモン濃度、溶存酸素などの急激な変化が
これらストレスや刺激として作用しうることを示してい
る。このような考えから、これらストレスや刺激の影響
を最小限にするため、細胞の移植にあたって、新鮮培地
にそれまで細胞の培養に使用していた古い培地を一定の
割合で混合する、コンディショニングという操作がとら
れる。コンディショニングを行うと、これらのストレス
や刺激がある程度緩和できるため、細胞増殖の誘導期が
短縮されるなどメリットが得られることが知られている
(Stuart, R. & Street, H. E., J. Exp. Bot. 20, 556
-571(1969))。また、培養時の攪拌や温度など物理的な
因子もストレスや刺激として作用しうることも知られて
いる。コンディショニングの有効性の要素としては、上
記のストレスや刺激の緩和の他に、細胞増殖の活性化、
すなわち細胞分裂の直接の引き金になるような物質が含
まれていると以前から考えられてきたが、その実体は長
く不明のままであった。
[0004] Stress and irritation on cells are likely to appear immediately after transplantation of cells into fresh medium, which means that various environments surrounding the cells, such as the osmotic pressure of the medium, nutrient and phytohormone concentrations, dissolved oxygen, This indicates that such a rapid change can act as these stresses and stimuli. Based on this idea, in order to minimize the effects of these stresses and stimuli, conditioning is a process in which cells are transplanted to a fresh medium at a certain rate by mixing the old medium that had been used for culturing the cells. Is taken. It is known that conditioning can relieve these stresses and stimuli to a certain extent, thereby reducing the induction period of cell proliferation and providing other benefits (Stuart, R. & Street, HE, J. Exp. Bot. 20, 556
-571 (1969)). It is also known that physical factors such as stirring and temperature during culture can also act as stress and stimuli. Factors of the effectiveness of conditioning include activation of cell proliferation,
It has long been thought to contain substances that directly trigger cell division, but the substance has long been unknown.

【0005】一方、名古屋大学農学部の坂神および松林
らは、アスパラガス細胞のコンディショニング用培地か
ら、ペプチド性の細胞増殖因子を単離し、ファイトスル
フォカインと命名し、この化合物がアスパラガスを始め
とするユリ科植物やイネ科植物などを含む単子葉植物の
細胞増殖を促進することを確認している(Matsubayashi
Y. et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 7623-7627
(1996), MatsubayashiY. et al, Proc. Natl. Acad. S
ci. USA 94, 13357-13362 (1997))。また、当該化合物
に関する特許も出願されている(WO 96/32409およびWO
96/32410)。
On the other hand, Sakagami and Matsubayashi of the Faculty of Agriculture of Nagoya University isolated a peptidic cell growth factor from a medium for conditioning asparagus cells and named it phytosulfokine. Has been shown to promote cell growth in monocotyledonous plants, including growing lilies and gramineous plants (Matsubayashi
Y. et al, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 7623-7627
(1996), MatsubayashiY. Et al, Proc. Natl. Acad. S
ci. USA 94, 13357-13362 (1997)). Patents for the compounds have also been filed (WO 96/32409 and WO 96/32409).
96/32410).

【0006】これまでに単離、同定されたファイトスル
フォカインとしては、ファイトスルフォカイン−α、フ
ァイトスルフォカイン−β、ファイトスルフォカイン−
α [1-3]等が挙げられ、いずれも下記の一般式I:
The phytosulfokines isolated and identified so far include phytosulfokine-α, phytosulfokine-β, and phytosulfokine-
α [1-3] and the like, each of which is represented by the following general formula I:

【化4】 [式中、R1およびR2は、それぞれ独立にSO3HまたはHを
表し;Xは、α−アミノ酸または単結合を表し;Yは、水
酸基またはアミノ基を表し;Z1は、α−アミノ酸を表
し;Z2は、α−アミノ酸または単結合を表す]で示され
る構造を有している。
Embedded image [In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a SO 3 H or H; X represents alpha-amino acid or a single bond; Y represents a hydroxyl group or an amino group; Z 1 is alpha- Represents an amino acid; Z 2 represents an α-amino acid or a single bond].

【0007】ファイトスルフォカイン類化合物は、アス
パラガス細胞などの培養濾液から単離することができる
ほか、ペプチドを合成し、これに酵素などを用いてスル
ホニル基などを導入する方法(Matsubayashi Y. et al,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 7623-7627 (199
6))、硫酸化チロシン等のアミノ酸から化学的に合成す
る方法(Matsubayashi Y. et al, Biochem. Biophys. R
es. Commun. 225, 209-214(1996))により調製すること
ができる。これらファイトスルフォカイン化合物の調製
法は、前記の論文ならびに特許に詳しく開示されてい
る。
A phytosulfokine compound can be isolated from a culture filtrate of asparagus cells or the like, or a method of synthesizing a peptide and introducing a sulfonyl group or the like to the peptide using an enzyme or the like (Matsubayashi Y. et al,
Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 7623-7627 (199
6)), a method of chemically synthesizing from amino acids such as sulfated tyrosine (Matsubayashi Y. et al, Biochem. Biophys. R
es. Commun. 225, 209-214 (1996)). Methods for preparing these phytosulfokine compounds are disclosed in detail in the above-mentioned articles and patents.

【0008】植物細胞は、培地当たりの密度がある一定
のレベルを下回ると、増殖速度が低下したり、極端な場
合には増殖が不可能になることが知られているが、前記
論文や特許明細書には、ファイトスルフォカインが培地
に添加されていると、そのような植物細胞の増殖に必要
な密度の限界を大幅に低下させることが可能と記載され
ている。しかし、木本植物の細胞に対する具体的な効果
は知られておらず、またファイトスルフォカインが褐変
防止に有効であることは予想外のことであった。
[0008] It is known that the growth rate of plant cells decreases when the density per culture medium falls below a certain level, or it becomes impossible to grow in extreme cases. The specification states that the addition of phytosulfokines to the medium can significantly reduce the density limit required for such plant cell growth. However, no specific effect on woody plant cells was known, and it was unexpected that phytosulfokine was effective in preventing browning.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、木本植物の細
胞を培養するにあたって、下記の一般式I:
Means for Solving the Problems The present invention provides a method for culturing woody plant cells of the following general formula I:

【化5】 [式中、R1およびR2は、それぞれ独立にSO3HまたはHを
表し;Xは、α−アミノ酸または単結合を表し;Yは、水
酸基またはアミノ基を表し;Z1は、α−アミノ酸を表
し;Z2は、α−アミノ酸または単結合を表す]で示され
る化合物を培地に添加することにより、植物細胞の褐変
を防止する方法である。
Embedded image [In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a SO 3 H or H; X represents alpha-amino acid or a single bond; Y represents a hydroxyl group or an amino group; Z 1 is alpha- It represents an amino acid; Z 2, by adding a compound represented by] representing the α- amino acid or a single bond to the medium, a method of preventing the browning of the plant cell.

【0010】本発明で使用されるファイトスルフォカイ
ンとしては、下記の一般式I:
The phytosulfokines used in the present invention include the following general formula I:

【化6】 [式中、R1およびR2は、それぞれ独立にSO3HまたはHを
表し;Xは、α−アミノ酸または単結合を表し;Yは、水
酸基またはアミノ基を表し;Z1は、α−アミノ酸を表
し;Z2は、α−アミノ酸または単結合を表す]で示され
る化合物が挙げられ、中でも下記の一般式II:
Embedded image [In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a SO 3 H or H; X represents alpha-amino acid or a single bond; Y represents a hydroxyl group or an amino group; Z 1 is alpha- Represents an amino acid; Z 2 represents an α-amino acid or a single bond], among which the following general formula II:

【化7】 [式中、Xは、α−アミノ酸または単結合を表し;Yは、
水酸基またはアミノ基を表す]で示される化合物、また
は下記の一般式III:
Embedded image [Wherein X represents an α-amino acid or a single bond;
Which represents a hydroxyl group or an amino group], or the following general formula III:

【化8】 [式中、Yは、水酸基またはアミノ基を表し;Z2は、α
−アミノ酸または単結合を表す]で示される化合物が好
ましい。
Embedded image [Wherein, Y represents a hydroxyl group or an amino group; Z 2 represents α
-Representing an amino acid or a single bond].

【0011】前記一般式I〜IIIにおいて、Xで表される
α−アミノ酸としてはグルタミン(Gln)が例示され、Z
1で表されるα−アミノ酸としては、イソロイシン(Il
e)が例示され、Z2で表されるα−アミノ酸としては、
スレオニン(Thr)、セリン(Ser)などを例示すること
ができる。
In the above general formulas I to III, the α-amino acid represented by X is exemplified by glutamine (Gln);
As the α-amino acid represented by 1 , isoleucine (Il
e) is exemplified, and as an α-amino acid represented by Z 2 ,
Threonine (Thr), serine (Ser) and the like can be exemplified.

【0012】前記の一般式I〜IIIで示される化合物の具
体例としては、一般式Iおいて、R1およびR2がSO3Hであ
り、Xがグルタミン(Gln)であり、YがOHであり、Z1
イソロイシン(Ile)であり、Z2がスレオニン(Thr)で
あるファイトスルフォカイン−α(化合物A、配列番号
1);
As specific examples of the compounds represented by the above general formulas I to III, in the general formula I, R 1 and R 2 are SO 3 H, X is glutamine (Gln), and Y is OH Phytosulfokine-α (Compound A, SEQ ID NO: 1) wherein Z 1 is isoleucine (Ile) and Z 2 is threonine (Thr);

【化9】 Embedded image

【0013】同じく一般式Iにおいて、R1およびR2がSO3
Hであり、Xが単結合であり、YがOHであり、Z1がイソロ
イシン(Ile)であり、Z2がスレオニン(Thr)であるフ
ァイトスルフォカイン−β(化合物B、配列番号2);
In the general formula I, R 1 and R 2 represent SO 3
Phytosulfokine-β wherein H is X is a single bond, Y is OH, Z 1 is isoleucine (Ile), and Z 2 is threonine (Thr) (Compound B, SEQ ID NO: 2) ;

【化10】 Embedded image

【0014】同じく一般式Iにおいて、R1およびR2がSO3
Hであり、Xが単結合であり、YがOHであり、Z1がイソロ
イシン(Ile)であり、Z2が単結合であるファイトスル
フォカイン−α [1-3](化合物C);
In the general formula I, R 1 and R 2 represent SO 3
A phytosulfokine-α [1-3] wherein H is X, a single bond, Y is OH, Z 1 is isoleucine (Ile), and Z 2 is a single bond (compound C);

【化11】 が挙げられ、中でもファイトスルフォカイン−α(化合
物A)が特に好ましい。
Embedded image Phytosulfokine-α (compound A) is particularly preferred.

【0015】本発明において、上記ファイトスルフォカ
インを褐変防止に使用することができる植物としては木
本植物が挙げられるが、本発明にかかる木本植物とは、
茎および根において肥大成長により多量の木部を形成
し、その細胞壁は木化してして強固になるものを指し、
植物分類学的に特定されるものではない。
In the present invention, woody plants can be used as a plant in which the above-mentioned phytosulfokine can be used for browning prevention.
A large amount of xylem is formed in stems and roots by hypertrophic growth, and the cell wall is one that becomes lignified and becomes strong,
It is not specified taxonomically.

【0016】また、本発明において、上記ファイトスル
フォカインを褐変防止に使用することができる植物とし
ては、イチイ目、スギ目、マツ目などを含む針葉樹類
(球果類)植物をあげることができ、中でもイチイ目イ
チイ科のイチイ属植物を好適例としてあげることができ
る。
In the present invention, the phytosulfokines that can be used for browning prevention include coniferous (coniferous) plants including yew, cedar and pine. Among them, a Yew genus plant of the Taxus family Yew is particularly preferred.

【0017】イチイ属植物としては、セイヨウイチイ(T
axus baccata LINN)、イチイ(T. cuspidata SIEB. et Z
UCC.)、キャラボク(T. cuspidata SIEB. et ZUCC. var
nana REHDER)、タイヘイヨウイチイ(T. brevifolia NUT
T)、カナダイチイ(T. canadensis MARSH)、チュウゴク
イチイ(T. chinensis)、ヒマラヤイチイ(T. wallichian
a)、タキサス・メディア(T. media)などをあげることが
でき、中でもセイヨウイチイおよびタキサス・メディア
が好ましい。
As a yew plant, the yew tree (T
axus baccata LINN), yew (T. cuspidata SIEB. et Z
UCC.), T. cuspidata SIEB. Et ZUCC.var
nana REHDER), T. brevifolia NUT
T), Canada yew (T. canadensis MARSH), Chinese yew (T. chinensis), Himalayan yew (T. wallichian)
a), T. media, etc., of which Yew yew and Taxus media are preferred.

【0018】本発明では、前記ファイトスルフォカイン
は、液体培地、固体培地のいずれでも使用可能であり、
添加濃度としては、10-9〜10-4M、好ましくは10
-8〜10-5Mを例示することができる。
In the present invention, the phytosulfokine can be used in either a liquid medium or a solid medium,
The addition concentration is 10 −9 to 10 −4 M, preferably 10 −9 M.
-8 to 10 -5 M can be exemplified.

【0019】これらの植物の細胞をファイトスルフォカ
イン類化合物の存在下に培養すると、従来単子葉植物に
対して知られているとおり、細胞増殖を直接的に促進す
ることができる。また、これとは別に、褐変物質の生成
を抑制することによって細胞増殖にかかっている抑制を
解除することができる。この抑制解除は、従来単子葉植
物に対して知られていた細胞増殖促進効果とは全く別個
のメカニズムによるものであり、木本植物に特有の現象
といえる。
When cells of these plants are cultured in the presence of a phytosulfokine compound, cell growth can be directly promoted as conventionally known for monocotyledonous plants. Alternatively, by suppressing the production of browning substances, the inhibition of cell growth can be released. This suppression release is based on a mechanism completely different from the cell growth promoting effect conventionally known for monocotyledonous plants, and can be said to be a phenomenon unique to woody plants.

【0020】特に、植物細胞に変異剤処理や外来遺伝子
の導入、抗生物質など薬剤処理による耐性株の選抜を施
す場合には、細胞が強いストレスに曝されることにな
り、褐変物質の生成を招来することがあるが、このよう
な場合、培地中にファイトスルフォカインが添加されて
いると、細胞の増殖が直接的および間接的に高まり、所
望の細胞が得られる確率が高まるので有利である。
In particular, when a plant cell is subjected to mutagen treatment, introduction of a foreign gene, or selection of a resistant strain by treatment with a drug such as an antibiotic, the cell is exposed to strong stress, and the generation of a browning substance occurs. In such a case, the addition of phytosulfokine to the medium is advantageous in that the growth of cells increases directly and indirectly, and the probability of obtaining desired cells increases. is there.

【0021】また、同様にファイトスルフォカイン類化
合物の存在下では、二次代謝の方向がフェニルプロパノ
イドに固定されないため、所望とする二次代謝産物を効
率よく生産することが可能になる。本発明にかかる方法
で、効率的な生産が期待できる二次代謝産物としては、
イチイ属植物が生産するタキソールなどのタキサン系ジ
テルペン、ヒノキやヒバが生産するヒノキチオールなど
のトロポロン誘導体、イチョウが生産するギンコライド
類およびビロバライド類などを例示することができる。
Similarly, in the presence of a phytosulfokine compound, the direction of secondary metabolism is not fixed to phenylpropanoid, so that a desired secondary metabolite can be efficiently produced. In the method according to the present invention, as a secondary metabolite that can be expected to be efficiently produced,
Examples include taxane diterpenes such as taxol produced by Taxus plants, tropolone derivatives such as hinokitiol produced by Hinoki and Hiba, ginkgolides and bilobalides produced by Ginkgo biloba.

【0022】本発明におけるファイトスルフォカインに
よる細胞の褐変防止のための好ましい例としては、次の
方法が挙げられる。前記植物の一部、例えば根、生長
点、葉、茎、種子などから採取される植物片を殺菌処理
後、ゲランガムで固めたムラシゲ・スクーグ培地などの
固体培地上に置床し、10〜35℃で14〜60日程度経過させ
て組織片の一部から、カルスを生成させる。このように
して得られた培養体を継代培養すると生育速度が漸次高
まり安定化した培養体が得られる。ここで、安定化した
培養体とは、培養中に目的外の器官分化やカルス化が起
こらない状態を保持する性質をもち培養体の生育速度が
均質であるものをいう。
Preferred examples of the present invention for preventing browning of cells with phytosulfokines include the following methods. A part of the plant, for example, roots, growing points, leaves, stems, after sterilization of plant pieces collected from seeds and the like, placed on a solid medium such as Murashige-Skoog medium hardened with gellan gum, 10 ~ 35 ℃ After about 14 to 60 days, callus is generated from a part of the tissue piece. When the culture thus obtained is subcultured, the growth rate gradually increases and a stabilized culture can be obtained. Here, the term "stabilized culture" refers to a culture having a property of maintaining a state in which undesired organ differentiation or callus does not occur during culture and having a uniform growth rate of the culture.

【0023】この安定化した培養体を増殖に適した液体
培地、例えばムラシゲ・スクーグの液体培地に移して増
殖させる。液体培地において更に生育速度が高められ
る。本発明の培養のための温度としては、通常は約10〜
約35℃、特に約23〜28℃が増殖速度が大きいので好適で
ある。また、培養期間としては、7〜42日間が好適で
ある。このようにしてファイトスルフォカイン存在下に
培養された細胞は、公知の方法で植物体に再分化させ、
優良系統選抜などの育種用途に使用することができる。
また、培養細胞および/または培地から目的とする二次
代謝産物を有機溶媒による抽出等の方法によって分離す
ることができる。
The stabilized culture is transferred to a liquid medium suitable for growth, for example, Murashige Skoog's liquid medium, and grown. The growth rate is further increased in the liquid medium. The temperature for the culture of the present invention is usually about 10 to
About 35 ° C, especially about 23-28 ° C, is preferred because of the high growth rate. The culture period is preferably 7 to 42 days. Cells cultured in the presence of phytosulfokine in this manner are regenerated into plants by a known method,
It can be used for breeding applications such as selection of excellent lines.
In addition, secondary metabolites of interest can be separated from cultured cells and / or culture medium by a method such as extraction with an organic solvent.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例、比較例および参考例により本
発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれ
ら実施例に限定されるものではない。なお、褐変物質の
生成の有無は目視により判定した。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, Comparative Examples and Reference Examples, but the scope of the present invention is not limited to these Examples. In addition, the presence or absence of generation of a browning substance was visually determined.

【0025】〔実施例1〕ナフタレン酢酸を10-5Mの濃
度になるように添加したウッディー・プラント・メディ
ウムの固体培地(ゲランガム0.25重量%)に、前もって
2%アンチホルミン溶液または70%エタノール溶液等で
滅菌処理したタキサス・メディア(Taxus media LINN)の
茎の一部を置床し、25℃で暗所にて静置培養してカルス
を得た。次にこのカルス1g(新鮮重)を、上記成分を
同じ濃度で添加したウッディー・プラント・メディウム
の液体培地20ml入りの三角フラスコに移し、ロータリー
シェーカー上で旋回培養(振幅25mm、100rpm)し、14
日毎に植えつぎ、該カルスの生育速度を速めた。
Example 1 A solid medium (0.25% by weight of gellan gum) of Woody Plant Medium to which naphthalene acetic acid was added to a concentration of 10 -5 M was prepared in advance.
A portion of the stem of Taxus media (Taxus media LINN) sterilized with a 2% antiformin solution or a 70% ethanol solution was placed on a bed and allowed to stand still at 25 ° C. in a dark place to obtain a callus. Next, 1 g of this callus (fresh weight) was transferred to an Erlenmeyer flask containing 20 ml of a liquid medium of Woody Plant Medium to which the above-mentioned components were added at the same concentration, and subjected to vortex culture (amplitude: 25 mm, 100 rpm) on a rotary shaker.
Planting was continued every day to increase the growth rate of the callus.

【0026】このようにして得られた培養細胞を、ステ
ンレスメッシュを用いて分画し、5〜10細胞程度から
なる細胞塊サイズを多量に含むΦ100-180μm画分を得
た。得られた画分の細胞はウッディー・プラント・メデ
ィウムに懸濁した。終濃度5x104細胞/mlになる
よう、細胞懸濁液を10-6Mファイトスルフォカイン−
αおよび0.4%低融点アガロースを含むウッディー・プラ
ント・メディウムに懸濁し、滅菌プラスチックシャーレ
(Φ60x15mm)中で冷やし固め、25℃、暗所下で14
日間静置培養した。その結果を表1および図4に示す。
The cultured cells thus obtained were fractionated using a stainless mesh to obtain a Φ100-180 μm fraction containing a large amount of cell mass consisting of about 5 to 10 cells. The cells of the obtained fraction were suspended in Woody Plant Medium. The cell suspension was adjusted to 10 −6 M phytosulfokine- so that the final concentration was 5 × 10 4 cells / ml.
Suspend in Woody Plant Medium containing α and 0.4% low melting point agarose, cool in a sterile plastic Petri dish (Φ60 x 15 mm), and cure at 25 ° C in a dark place.
The culture was allowed to stand for a day. The results are shown in Table 1 and FIG.

【0027】〔比較例1〕実施例1に於いて、培養開始
時にファイトスルフォカイン−αを添加しない培地で培
養した以外は該実施例と同様に操作した。その結果を表
1および図4に示す。
[Comparative Example 1] The procedure of Example 1 was repeated, except that the culture was carried out in a medium to which phytosulfokine-α was not added at the start of the culture. The result is displayed
1 and FIG.

【0028】〔実施例2〕実施例1に於いて、ファイト
スルフォカイン−αの濃度を10-10〜3.3×10-6
とすること以外は該実施例と同様に操作した。その結
果を図1に示す。なお、1.0×10-9M以上の濃度で
褐変抑制の効果が現われた。
Example 2 In Example 1, the concentration of phytosulfokine-α was 10 −10 to 3.3 × 10 −6 M.
The operation was performed in the same manner as in the example, except that The result is shown in FIG. In addition, the effect of suppressing browning appeared at a concentration of 1.0 × 10 −9 M or more.

【0029】〔実施例3〕実施例1に於いて、静置培養
の期間を7、12、14、17日とした以外は該実施例と同様
に操作した。その結果を図2に示す。なお、褐変物質の
生成は認められなかった。
Example 3 The procedure of Example 1 was repeated except that the period of the stationary culture was changed to 7, 12, 14, and 17 days. The result is shown in FIG. Note that no browning substance was generated.

【0030】〔比較例2〕実施例3に於いて、ファイト
スルフォカイン−αを添加しない以外は該実施例と同様
に操作した。その結果を図2に示す。静置培養期間12
日目以降で細胞の褐変が認められ、日数が経過するにつ
れ、褐変の程度が著しくなった。
Comparative Example 2 The procedure of Example 3 was repeated, except that phytosulfokine-α was not added. The result is shown in FIG. Static culture period 12
After the day, browning of the cells was observed, and the degree of browning became remarkable as the number of days passed.

【0031】〔実施例4〕実施例1に於いて、細胞懸濁
液を10-6Mファイトスルフォカイン−αを含み、0.4%
低融点アガロースを含まないウッディー・プラント・メ
ディウムの液体培地中で、80rpm/分の速度で旋回培養し
た以外は該実施例と同様に操作した。その結果を表2お
よび図5に示す。さらに培養2ヶ月後の培養物を細胞と
液体培地に遠心分離し、褐色物質に由来する500nm
付近の吸収を指標として培地成分のスペクトルを測定し
た。その結果を図3に示す。
Example 4 In Example 1, the cell suspension contained 10 -6 M phytosulfokine-α, and contained 0.4%
The same operation as in this example was performed, except that the culture was performed by swirling at a rate of 80 rpm / min in a liquid medium of Woody Plant Medium containing no low melting point agarose. The results are shown in Table 2 and FIG. Further, the culture after 2 months of culture is centrifuged into cells and a liquid medium, and 500 nm derived from a brown substance is centrifuged.
The spectrum of the medium component was measured using the near absorption as an index. The result is shown in FIG.

【0032】〔比較例3〕実施例4に於いて、ファイト
スルフォカイン−αを添加しない以外は該実施例と同様
に操作した。その結果を表2、図3および図5に示す。
Comparative Example 3 The procedure of Example 4 was repeated except that phytosulfokine-α was not added. The results are shown in Table 2, FIG. 3 and FIG.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【0034】[0034]

【表2】 [Table 2]

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明によれば、木本植物の細胞培養に
おいて、細胞の褐変を防止することができる。
According to the present invention, browning of cells can be prevented in cell culture of woody plants.

【0036】[0036]

【配列表】配列番号:1 配列の長さ:5 配列の型:アミノ酸 鎖の数:一本鎖 配列の種類:ペプチド 配列の特徴: 特徴を表す記号:Modified-site 存在位置:1 特徴を決定した方法:E 他の情報:XaaはO−スルフォチロシンを表わす。 特徴を表す記号:Modified-site 存在位置:3 特徴を決定した方法:E 他の情報:XaaはO−スルフォチロシンを表わす。 [Sequence list] SEQ ID NO: 1 Sequence length: 5 Sequence type: Amino acid Number of chains: Single chain Sequence type: Peptide Sequence features: Symbol indicating feature: Modified-site Location: 1 Determine feature Method performed: E Other information: Xaa represents O-sulfotyrosine. Symbol representing characteristics: Modified-site Location: 3 Method for determining characteristics: E Other information: Xaa represents O-sulfotyrosine.

【0037】配列番号:2 配列の長さ:4 配列の型:アミノ酸 鎖の数:一本鎖 配列の種類:ペプチド 配列の特徴: 特徴を表す記号:Modified-site 存在位置:1 特徴を決定した方法:E 他の情報:XaaはO−スルフォチロシンを表わす。 特徴を表す記号:Modified-site 存在位置:3 特徴を決定した方法:E 他の情報:XaaはO−スルフォチロシンを表わす。 SEQ ID NO: 2 Sequence length: 4 Sequence type: number of amino acid chains: single-chain Sequence type: peptide Sequence characteristics: Symbol indicating characteristics: Modified-site Location: 1 Characteristic determined Method: E Other information: Xaa represents O-sulfotyrosine. Symbol representing characteristics: Modified-site Location: 3 Method for determining characteristics: E Other information: Xaa represents O-sulfotyrosine.

【0038】[0038]

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 PSK−α(ファイトルスルフォカイン−
α)の細胞分裂促進活性を示すグラフである。
FIG. 1. PSK-α (Phytolsulfokine-
1 is a graph showing the cell division promoting activity of α).

【図2】 PSK−α(ファイトルスルフォカイン−
α)で処理した場合(実施例3、黒丸印)と非処理の場
合(比較例2、白丸印)での細胞増殖の経時変化を比較
したグラフである。
FIG. 2. PSK-α (Phytolsulfokine-
(a) is a graph comparing the time-dependent changes in cell proliferation when treated (Example 3, black circles) and untreated (Comparative Example 2, open circles).

【図3】 実施例4および比較例3の培地成分の吸収ス
ペクトルである。
FIG. 3 shows absorption spectra of medium components of Example 4 and Comparative Example 3.

【図4】 実施例1および比較例1で得られた培養細胞
の写真である。
FIG. 4 is a photograph of the cultured cells obtained in Example 1 and Comparative Example 1.

【図5】 実施例4および比較例3で得られた培養細胞
の写真である。
FIG. 5 is a photograph of the cultured cells obtained in Example 4 and Comparative Example 3.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】木本植物の細胞を培養するにあたって、下
記の一般式I: 【化1】 [式中、R1およびR2は、それぞれ独立にSO3HまたはHを
表し;Xは、α−アミノ酸または単結合を表し;Yは、水
酸基またはアミノ基を表し;Z1は、α−アミノ酸を表
し;Z2は、α−アミノ酸または単結合を表す]で示され
る化合物を培地に添加することを特徴とする植物細胞の
褐変防止方法。
1. A method for culturing woody plant cells, which comprises the following general formula I: [In the formula, R 1 and R 2 each independently represent a SO 3 H or H; X represents alpha-amino acid or a single bond; Y represents a hydroxyl group or an amino group; Z 1 is alpha- Wherein Z 2 represents an α-amino acid or a single bond] to the medium.
【請求項2】培地に添加される化合物が、下記の一般式
II: 【化2】 [式中、Xは、α−アミノ酸または単結合を表し;Yは、
水酸基またはアミノ基を表す]で示される化合物である
請求項1に記載の方法。
2. The compound to be added to the medium has the following general formula:
II: [Wherein X represents an α-amino acid or a single bond;
Represents a hydroxyl group or an amino group].
【請求項3】培地に添加される化合物が、ファイトスル
フォカイン−αである請求項2に記載の方法。
3. The method according to claim 2, wherein the compound added to the medium is phytosulfokine-α.
【請求項4】培地に添加される化合物が、下記の一般式
III: 【化3】 [式中、Yは、水酸基またはアミノ基を表し;Z2は、α
−アミノ酸または単結合を表す]で示される化合物であ
る請求項1に記載の方法。
4. The compound to be added to the medium has the following general formula:
III: [Wherein, Y represents a hydroxyl group or an amino group; Z 2 represents α
-Represents an amino acid or a single bond].
【請求項5】対象となる植物が針葉樹類植物である請求
項1に記載の方法。
5. The method according to claim 1, wherein the target plant is a coniferous plant.
【請求項6】対象となる植物がイチイ属植物である請求
項5に記載の方法。
6. The method according to claim 5, wherein the target plant is a Taxus plant.
【請求項7】対象となる植物がセイヨウイチイ(Taxus
baccata)またはタキサス・メディア(T. media)であ
る請求項6に記載の方法。
7. The target plant is a yew tree (Taxus).
7. The method according to claim 6, which is baccata) or T. media.
【請求項8】一般式(I)で示される化合物の添加濃度
が10-9〜10-4Mである請求項1に記載の方法。
8. The method according to claim 1, wherein the concentration of the compound represented by the formula (I) is 10 -9 to 10 -4 M.
JP10008375A 1998-01-20 1998-01-20 Prevention of browning of plant cultured cell Pending JPH11196863A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103070074A (en) * 2013-01-30 2013-05-01 南京林业大学 Somatic embryogenesis method for cunninghamia lanceolata

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