JPS59216589A - Method for promoting fusion of plant protoplast - Google Patents

Method for promoting fusion of plant protoplast

Info

Publication number
JPS59216589A
JPS59216589A JP58090001A JP9000183A JPS59216589A JP S59216589 A JPS59216589 A JP S59216589A JP 58090001 A JP58090001 A JP 58090001A JP 9000183 A JP9000183 A JP 9000183A JP S59216589 A JPS59216589 A JP S59216589A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
osmotic pressure
protoplasts
fusion
plant protoplasts
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP58090001A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6261316B2 (en
Inventor
Shigeru Takahashi
滋 高橋
Yasuhiro Maeda
前田 安弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsui Petrochemical Industries Ltd filed Critical Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Priority to JP58090001A priority Critical patent/JPS59216589A/en
Priority to CA000444062A priority patent/CA1220733A/en
Priority to EP83307956A priority patent/EP0114529B1/en
Priority to DE8383307956T priority patent/DE3379470D1/en
Priority to US06/564,899 priority patent/US4677066A/en
Publication of JPS59216589A publication Critical patent/JPS59216589A/en
Publication of JPS6261316B2 publication Critical patent/JPS6261316B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/10Cells modified by introduction of foreign genetic material
    • C12N5/12Fused cells, e.g. hybridomas
    • C12N5/14Plant cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)

Abstract

PURPOSE:To fuse hybrid cells artificially from plant protoplasts and obtain efficiently useful hybrids easily and artificially from plant cells with a high probability, by using plant protoplasts treated with a fusion agent in the presence of a water-soluble aprotic polar compound under low osmotic pressure conditions. CONSTITUTION:Plant protoplasts, e.g. a protoplast such as a gromwell or carnation, cultivated in a liquid culture medium are treated with a fusion agent consisting of an aqueous solution containing polyethylene glycol and an alkaline calcium chloride, etc. and then allowed to stand in the presence of a water- soluble aprotic polar compound, e.g. dimethyl sulfoxide, under low osmotic pressure conditions to promote the fusion. Thus, the aimed fused cells of the plant protoplasts are obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は植物プロトプラストの融合を促進させる方法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method of promoting fusion of plant protoplasts.

組織培養技術の急激な進展により植物細胞を人為的に融
合させて新しい雑種細胞を育成させる細胞融合技術が試
みられるようになり、さらに従来交雑が不可能であった
遠縁の植物の間での雑種作成にも期待が寄せられている
。細胞融合技術により得られる融合細胞は、新たに形成
される特性を生かした種々の用途に用いられる。例えば
大量培養により有用な二次代謝産物を効率よ(生産した
υ、あるAは融合細胞から器官を分化させて新たな植物
として農業、工業に広く利用することが期待されてhる
Rapid advances in tissue culture technology have led to attempts at cell fusion technology, which involves artificially fusing plant cells to grow new hybrid cells. There are also expectations for its creation. Fused cells obtained by cell fusion technology are used for various purposes that take advantage of their newly formed properties. For example, it is expected that useful secondary metabolites will be efficiently produced by mass culture, and certain A species will be used widely in agriculture and industry as new plants by differentiating organs from fused cells.

また細胞融合には、植物細胞を酵素、機械的手段などに
よって細胞壁を除去した細胞(プロトプラスト〕が利用
される。しかし単にプロトプラストを混合するだけでは
融合する確率は低層ため、これまでにも融合を促進させ
る方法がいくつか試みられて論る。
Cell fusion also uses plant cells (protoplasts) whose cell walls have been removed using enzymes, mechanical means, etc. However, simply mixing protoplasts has a low probability of fusion, so fusion has not been attempted in the past. Several methods to promote this will be tried and discussed.

これらのうちでは、ポリエチレングリコールとアルカリ
性基11Zカルシウム水溶液を組み合せた融合剤でプロ
トプラストを処理する方法が最も優れた方法である。主
だ、さらに改良するため、融合処理中に、■温度を高め
る、■細胞膜の裏打ち蛋白質の破壊剤を添加する、■遠
心処理するなどの操作を併用して、プロトプラスト融合
を促進させることも知られている。
Among these, the most excellent method is to treat protoplasts with a coalescing agent that is a combination of polyethylene glycol and an alkaline group 11Z calcium aqueous solution. Mainly, to further improve the process, it is also known that during the fusion process, operations such as: ■ increasing the temperature, ■ adding agents that disrupt cell membrane lining proteins, and ■ centrifuging can be used to promote protoplast fusion. It is being

しかし、従来の方法では、融合率が幾分改善されるが、
未だ十分とはいえず、植物の種類によってはほとんど融
合しなtA場合もあり、その改善が切望されていた。
However, although traditional methods improve the fusion rate somewhat,
This is still not sufficient, and in some plants, tA hardly fuses at all depending on the type of plant, and there has been a strong desire to improve this.

一方、プロトプラストを安定に存在させてお(ためには
プロトプラストを保持する液体の浸透圧を高めてお(必
要があり、浸透圧調節剤として例えばシヨ糖、グルコー
スなどの糖類、マンニトール、ソルビトールなどの糖ア
ルコール類、塩化カルシウム、塩化カリウムなどの無機
塩類、その他を含む水浴液にプロトプラストを保持する
ことが行われている。
On the other hand, in order to maintain the stable existence of protoplasts, it is necessary to increase the osmotic pressure of the liquid holding the protoplasts. Protoplasts are maintained in a water bath containing sugar alcohols, inorganic salts such as calcium chloride, potassium chloride, and others.

中でもプロトプラストを保持する水溶液の浸透圧を約7
ユないし約JoKy/cnH1さらに好ましくはPJl
コないし約ユO眩/C房の範囲とすることがプロトプラ
ストを安定的に維持する点で望ましい0また、プロトプ
ラストを融合剤で処理する場合、融合処理の後、融合剤
は浸透圧調節剤を含む水浴液で数回にわたり洗+7″1
流され、その後プロトプラストは浸透圧調節剤を含む水
溶液中に保持され、安定的に維持することが行われてお
り、プロトプラストを破壊させるような環境はできるだ
け回避されてAる。
Among them, the osmotic pressure of the aqueous solution holding protoplasts is about 7.
JoKy/cnH1 more preferably PJl
In addition, when treating protoplasts with a fusing agent, it is desirable that the range be from about 10 to about 100 m/C. Wash several times with water bath solution containing +7″1
After being flushed away, the protoplasts are kept in an aqueous solution containing an osmotic pressure regulator to maintain stability, and an environment that would destroy the protoplasts is avoided as much as possible.

これに対し、本発明者らは、先に融合剤で処理された植
物プロトプラストを低浸透圧条件下におくことにより融
合が促進されることを見出し、これに基いて融合剤を用
いて植物プロトプラストを融合させる方法におrて、融
合剤で処理された植物プロトプラストを低浸透圧条件下
にお(ことを特徴とする植物プロトプラストの融合促進
方法を発明した(特願昭Sクー22フ020号)。
In contrast, the present inventors have found that fusion is promoted by placing plant protoplasts that have been treated with a fusion agent under low osmotic pressure conditions, and based on this finding, using a fusion agent to produce plant protoplasts. We have invented a method for promoting the fusion of plant protoplasts, which is characterized in that the plant protoplasts treated with a fusing agent are placed under low osmotic pressure conditions. ).

一方、植物プロトプラストは、通常浸透圧が約/ o 
Ky / c肩より低い水浴液中では長期間安定して維
持することができず、特に約9 Ky / 7よυ低い
浸透圧条件下では破壊しやす(なる。
On the other hand, plant protoplasts usually have an osmotic pressure of about /o
It cannot be maintained stably for a long period in a water bath solution with a Ky/c lower than the shoulder, and is particularly susceptible to destruction under osmotic pressure conditions as low as about 9 Ky/7.

従って上記方法では、融合剤で処理された植物プロトプ
ラストを低浸透圧条件下に長時間お(ことは避けること
が必要であり、浸透圧の高低に応じて、その条件におく
時間を調節して植物プロトプラストが破壊される前にそ
の処理を終了することが必要である。
Therefore, in the above method, it is necessary to avoid leaving the plant protoplasts treated with a fusion agent under low osmotic pressure conditions for a long time, and the time period for which they are left in these conditions is adjusted depending on the level of osmotic pressure. It is necessary to terminate the treatment before the plant protoplasts are destroyed.

すなわち、上記方法の好適な態様は、融合剤で処理され
た植物プロトプラストを、長時間の安定的維持の困難な
低浸透圧条件下に短時間、例えば浸透圧約i o My
 / cnz以下、特に約i o Ky /(yjなA
しユFry / cAの低浸透圧条件下に約5分ないし
約43時間、さらに好ましくは約70分ないし約一時間
おくことである。
That is, in a preferred embodiment of the above method, the plant protoplasts treated with the fusing agent are subjected to low osmotic pressure conditions, which are difficult to maintain stably for a long period of time, for a short period of time, for example, at an osmotic pressure of about i o My.
/cnz or less, especially about i o Ky /(yj A
It is left under the low osmotic pressure conditions of Fry/cA for about 5 minutes to about 43 hours, more preferably about 70 minutes to about 1 hour.

さらに上記方法において、融合剤で処理された植物プロ
トプラストを、低浸透圧条件下におく手段としては、融
合剤を含有する水浴7夜中に浸透圧の低い水浴液、水な
どを添加したり、融合剤を含有する水浴液を浸透圧の低
い水溶液、水などで置換ることか行われる。
Furthermore, in the above method, the plant protoplasts treated with the fusing agent may be placed under low osmotic pressure conditions by adding a water bath solution, water, etc. with low osmotic pressure during the night of a water bath containing the fusing agent, or The water bath solution containing the agent may be replaced with an aqueous solution, water, etc. with low osmotic pressure.

上記方法により、植物プロトプラストの融合を促進させ
るという優れた効果が得られるが、本発明者らは、さら
に融合を促進させる方法について検討した結果、植物プ
ロトプラストを低浸透圧条件下にお(際に、水浴性の非
プロトン性極性化合物を併存させることにより、さらに
融合が促進されることを見出し、本発明に到達した0す
なわち、本発明は融合剤を用いて植物プロトプラストを
融合させる方法において、融合剤で処理された植物プロ
トプラストを、水溶性の非プロトン性極性化合物が共存
する低浸透圧条件下において融合させることを特徴とす
る植物プロトプラストの融合促進方法である0 本発明が適用される植物はとくに限定されるものではな
(、例えばムラサキ、チョウセンニンジンなどの薬草類
、カーネーション、バラなどの園芸植物、キャベツ、ナ
スなどの野菜類、イネ、コムギなどの穀類があげられ、
本発明はこれらの同種の植物の間あるいは異種の植物の
間での細胞融合に適用される。
Although the above method has the excellent effect of promoting the fusion of plant protoplasts, the present inventors have investigated methods for further promoting fusion and have found that plant protoplasts are grown under low osmotic conditions (sometimes It was discovered that fusion is further promoted by the coexistence of a water-bathable aprotic polar compound, and the present invention was developed.In other words, the present invention provides a method for fusing plant protoplasts using a fusing agent. A method for promoting fusion of plant protoplasts, which is characterized in that plant protoplasts treated with an agent are fused under low osmotic pressure conditions in the coexistence of a water-soluble aprotic polar compound. They are not particularly limited (for example, medicinal herbs such as violet and ginseng, garden plants such as carnations and roses, vegetables such as cabbage and eggplant, and grains such as rice and wheat)
The present invention is applicable to cell fusion between plants of the same species or between plants of different species.

本発明において、植物プロトプラストは、植物体の一部
または培養細胞からセルラーゼ、ペクチナーゼなどの酵
素によって、あるいは機械的手段によって調製される0 植物プロトプラストは、前記したように安定約合処理さ
れる0すなわち、植物プロトプラストを含む水浴液に融
合剤を添加したり、植物プロトプラストを含む水浴液の
うち植物プロトプラスト以外の成分を融合剤あるいはこ
れらの水溶液と置換することにより融合処理が行われる
0そして融合処理の操作は、必要に応じて数回に分けて
段階的に行うこともできる。
In the present invention, plant protoplasts are prepared from parts of plants or cultured cells using enzymes such as cellulase and pectinase, or by mechanical means. , fusion treatment is carried out by adding a fusion agent to a water bath solution containing plant protoplasts, or replacing components other than plant protoplasts in a water bath solution containing plant protoplasts with a fusion agent or an aqueous solution thereof. The operation can be divided into several steps and performed step by step, if necessary.

融合剤としては、例えばポリエチレングリコール(PE
G)、ポリプロピレングリコール(PPG)。
As a fusing agent, for example, polyethylene glycol (PE
G), polypropylene glycol (PPG).

ポリビニルアルコール(PVA)などの合成高分子、例
えはデキストラン、ペクチンなどの天然高分子、例えば
塩1しカルシウム、硝酸ナトリウムなどの無機塩類など
が使用される。これらの融合剤は、単独であるいは一種
類以上が必要に応じて用いられるが、中でもPEG、P
VAおよびデキストランが好適であり、とぐにPEGが
好適である。PEGとしては、平均分子量約1sooな
いし約7300のものが好適であり、PEGの濃度が約
JOないし約70W/W%の水浴液として用いることが
望ましI/’10 融合処理において、植物プロトプラストは融合剤を含有
する水浴液の環境下におかれる。その際の融合剤を含有
する水溶液の浸透圧は比較的高いものが使用されるが、
植物プロトプラストの保持に悪影響を与えないように適
当に調節することが行われる0と(に融合剤による融合
処理の場合には、浸透圧を釣lコ”P / crAない
し約り0す/ crnとすることが望ましい。このため
、融合剤を含有する水溶液の浸透圧を浸透圧調節剤で調
節することも必要に応じて行われる。この浸透圧調節剤
としては前記した糖類、糖アルコール類、無機塩類など
が例示される。
Synthetic polymers such as polyvinyl alcohol (PVA), natural polymers such as dextran and pectin, and inorganic salts such as calcium salts and sodium nitrate are used. These fusing agents may be used alone or in combination of one or more types as necessary, but among them, PEG, P
VA and dextran are preferred, especially PEG. PEG with an average molecular weight of about 1 soo to about 7,300 is suitable, and it is desirable to use it as a water bath solution with a PEG concentration of about JO to about 70 W/W%. It is placed in an environment of a water bath containing a coalescing agent. At that time, an aqueous solution containing a coalescing agent with a relatively high osmotic pressure is used;
Appropriate adjustments are made so as not to adversely affect the retention of plant protoplasts.In the case of fusion treatment with a fusion agent, the osmotic pressure is adjusted to For this reason, the osmotic pressure of the aqueous solution containing the fusing agent may be adjusted with an osmotic pressure regulator, if necessary.The osmotic pressure regulator may include the above-mentioned saccharides, sugar alcohols, Examples include inorganic salts.

融合剤で処理された植物プロトプラストは、水浴性の非
プロトン性極性化合物の共存下に、低浸透圧条件におか
れる。
Plant protoplasts treated with a coalescing agent are placed in hypoosmotic conditions in the presence of a water-bathable aprotic polar compound.

この場合の好適な態様は、融合剤で処理された植物プロ
トプラストを、長時間の安定的維持の困難な低浸透圧条
件下に短時間、例えば浸透圧約IO[7/ ctl以下
、特に約i o My / ctAないし211y、 
/ C肩の低浸透圧条件下に約3分ないし約グg時間、
さら    □に好ましくは約10分ないし約2時間お
(ことである。
In this case, a preferred embodiment is to subject the plant protoplasts treated with the fusing agent to low osmotic pressure conditions, which are difficult to maintain stably for a long period of time, for a short period of time, for example, at an osmotic pressure of about IO[7/ctl or less, especially about io My/ctA to 211y,
/ About 3 minutes to about 3 hours under the low osmotic pressure condition of the shoulder,
Further □ is preferably about 10 minutes to about 2 hours.

融合剤で処理された植物プロトプラストを水溶性の非プ
ロトン性極性化合物の共存下に、低浸透圧条件におく手
段としては、融合剤および植物プロトプラストを含有す
る水溶液に、水溶性の非プロトン性極性化合物を直接添
加する方法もあるが、好ましくは水溶性の非プロトン性
極性化合物を含む低浸透圧の水浴液を添加する方法、融
合剤および植物プロトプラストを含有する水浴液の一部
または全部を水溶性の非プロトン性極性化合物を含む低
浸透圧の水浴液で置換する方法が例示される0本発明に
おいては、低浸透圧の水浴液に水浴性の非プロトン性極
性化合物を添加したものを用いることが望ましく、この
低浸透圧の水浴液には、低浸透圧条件を維持する範囲で
、従来の通常の植物細胞の培養用の培地成分として用い
られることのある成分を、さらに添加することが行われ
る0このような成分として、例えばシヨ糖、グルコース
などの糖類、例えはマンニトール、ソルビ) −ルなど
の糖アルコール、例えば塩化カルシウム。
As a means of placing plant protoplasts treated with a coalescing agent in a low osmotic pressure condition in the coexistence of a water-soluble aprotic polar compound, a water-soluble aprotic polar compound is added to an aqueous solution containing the coalescing agent and plant protoplasts. Although there is a method of directly adding the compound, it is preferable to add a water bath solution of low osmotic pressure containing a water-soluble aprotic polar compound, or to add a part or all of the water bath solution containing the coalescent and plant protoplasts to water. An example is a method of replacing the water with a low osmotic pressure water bath solution containing an aprotic polar compound. In the present invention, a low osmotic pressure water bath solution to which a water bath aprotic polar compound is added is used. It is desirable to add to this low osmotic water bath solution, as long as the low osmotic pressure conditions are maintained, components that are sometimes used as conventional culture medium components for normal plant cell culture. Examples of such ingredients include sugars such as sucrose and glucose, sugar alcohols such as mannitol and sorbyl, and calcium chloride.

塩1tZマグネシウムなどの無機塩等があり、これらは
単独でまた、は一種類以上が適当に組合せて使用サレる
。中でも、糖類や無機塩類が好ましく、と(に塩化カル
シウム、塩化カルシウムと糖類を組合せて用いることが
好ましい。
There are inorganic salts such as magnesium salts, and these can be used alone or in a suitable combination of one or more of them. Among these, saccharides and inorganic salts are preferred, and calcium chloride and calcium chloride and saccharides are preferably used in combination.

低浸透圧の水溶液を用いる場合には、水済性の非プロト
ン性極性化合物から選ばれる少な(とも7種類以上の化
合物を添加して用いられる。
When an aqueous solution with low osmotic pressure is used, a small number (seven or more types) of compounds selected from water-soluble aprotic polar compounds are added.

本発明において使用される水溶液の非プロトン性極性化
合物としては1例えばスルホラン、ジメチルスルホンな
どのスルホン類ニジメチルスルホキシド、ジエチルスル
ホキシドなどのスルホキシドa ; N、N−ジメチル
ホルムアミド、N、N−ジエチルホルムアミド、 N、
N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、N
−エチルピロリドン、N−イングロビルピロリドン、N
−オクチルピロリドン、N−シクロヘキシルピロリドン
、N−ベンジルピロリドン、ポリビニルピロリドン、N
−メチル−2−ピリドン、さらにuN−メチルオキサゾ
リドンなどのアミド類:ヘキザメチルリン酸トリアミド
、ヘキザエチルリン酸トリアミドなどのリン酸トリアミ
ド類、 N、N、N’、N’−テトラメチル尿素s  
’l’lジーチルー2−イミダゾリトンなどの置換尿素
類が挙げられる。これらのうちでは、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルスルホキシドまたはジメチルアセトアミ
ドが好ましい。
Examples of the aprotic polar compounds in the aqueous solution used in the present invention include 1, sulfones such as sulfolane and dimethylsulfone, sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and diethyl sulfoxide; N,N-dimethylformamide, N,N-diethylformamide; N,
N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, N
-Ethylpyrrolidone, N-Inglovirpyrrolidone, N
-Octylpyrrolidone, N-cyclohexylpyrrolidone, N-benzylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, N
Amides such as -methyl-2-pyridone and uN-methyloxazolidone; phosphoric triamides such as hexamethyl phosphoric triamide and hexaethyl phosphoric triamide; N,N,N',N'-tetramethylurea s
Examples include substituted ureas such as 'l'l dithi-2-imidazolitone. Among these, dimethylformamide, dimethylsulfoxide or dimethylacetamide are preferred.

本発明においては、非プロトン性極性化合物は単独で用
いてもよく、あるいは二種類以上を併用してもよい。
In the present invention, the aprotic polar compound may be used alone, or two or more types may be used in combination.

本発明において、非プロトン性極性化合物を共存させる
割合は、非プロトン性極性化合物を含む低浸透圧水浴液
を添加したり、また一部または全部を置換した後の植物
プロトプラストを含む低浸透圧水溶71 / 00容皿
部に対して、非プロトン性極性化合物が約0.Olない
し約IO容皿部、と置部より多(なると、融合が促進さ
れる効果が小さくなる傾向にある。
In the present invention, the ratio of coexisting aprotic polar compounds is determined by adding a low osmotic water bath solution containing an aprotic polar compound, or replacing a part or all of a low osmotic water bath solution containing plant protoplasts. Approximately 0.71/00 ml of aprotic polar compound per 71/00 volume plate. If the tray portion has a capacity of 1 to 10 liters, the effect of promoting fusion tends to decrease.

本発明において、浸透圧の低い水溶液の使用量は、目的
とする低浸透圧条件および共存させる上記特定の成分の
濃度に応じて適宜変えることができる。例えば融合剤を
含む水溶液中に低浸透圧の水溶液を添加する態様におい
ては、融合剤を含む水溶液l容量部に対して低浸透圧の
水溶液を約lないし約704容量部、とぐに約IOない
し約703容量部を添加して目的の低浸透圧条件下にお
(ことが望ましい。
In the present invention, the amount of the aqueous solution with low osmotic pressure to be used can be changed as appropriate depending on the desired low osmotic pressure conditions and the concentration of the above-mentioned specific components to be coexisting. For example, in an embodiment in which a low osmotic aqueous solution is added to an aqueous solution containing a coalescing agent, the low osmolarity aqueous solution is added in an amount of about 1 to about 704 parts by volume per 1 volume part of the aqueous solution containing a coalescing agent, and immediately about IO to about 704 parts by volume of the aqueous solution containing a coalescent. Approximately 703 parts by volume is added (preferably) under the desired hypotonic pressure conditions.

本発明の実施にあたっては、他の公知の融合を促進する
方法、例えば高温処理(約JOないし約5o72)、細
胞膜の裏打ち蛋白質の変性剤(例えばサイトカラシンB
、N−エチルマレイミドナト]処理、遠心処理(約qO
)7.Cいし約−00ノ)を併用することもできる。
In the practice of the present invention, other known fusion-promoting methods may be used, such as high temperature treatment (about JO to about 5o72), denaturants of cell membrane lining proteins (e.g., cytochalasin B
, N-ethylmaleimide] treatment, centrifugation treatment (approximately qO
)7. C) can also be used in combination.

本発明に従って、植物プロトプラストを上記特上 定の成分が共存する低浸透圧条件袋おくことにより、植
物ソロドプラストをただ単に低浸透圧条件下にお(場合
に比べ、さらに融合を促進させることができる。
According to the present invention, by placing plant protoplasts in a bag under low osmotic pressure conditions in which the above-mentioned specific components coexist, fusion can be further promoted by placing plant protoplasts under low osmotic pressure conditions (compared to the case where plant solidoplasts are simply placed under low osmotic pressure conditions). .

また、本発明の方法で得られる融合プロトプラストは、
従来公知の方法により分離されたり、また融合植物プロ
トプラストの維持に適した浸透圧をもつ培地中で培養し
て細胞壁が再生された雑種細胞とした後に、従来公知の
分離方法によって分離され利用される。
Furthermore, the fused protoplasts obtained by the method of the present invention are
They can be isolated by conventionally known methods, or they can be cultured in a medium with an osmotic pressure suitable for maintaining fused plant protoplasts to produce hybrid cells with regenerated cell walls, which can then be separated and used by conventionally known separation methods. .

以下に本発明の実施例を示す。Examples of the present invention are shown below.

実施例 1 リンスマイヤー−スクーグ(/91.!;年)の液体培
地で培養したムラサキ(Lithospermurne
r)’throrhizon 5eib、 et Zu
cc、)の培養細胞を、グルコースを加えて浸透圧を/
 /、 Ky /7に調整した下記の組成の細胞壁分解
酵素水浴液中で、l0C1λ時間処理してプロトプラス
トを得た。
Example 1 Lithospermune cultured in a liquid medium of Linsmeyer-Skoog (/91.!; year).
r)'throrhizon 5eib, et Zu
cc,) cultured cells were added with glucose to increase the osmotic pressure to /
Protoplasts were obtained by treatment for 10C1λ hours in a cell wall degrading enzyme water bath solution with the following composition adjusted to /, Ky /7.

細胞壁分解酵素水浴液の組成 コj4   七乃−ゼ“オノヅカ’fl−10(近畿ヤ
クルト製]ζθ係  ドリセラーゼ(協和醗酵製〕O,
SS   マセロザイムR−10(近畿ヤクルト製〕0
.6M/A  グルコース 3mM/lk  塩化カルシウム !rmM/A  塩化マグネシウム 上記のようにして得たプロトプラストを浸透圧l乙9 
/ ciのグルコース水溶液(0,乙M/Aグルコース
、k mM / Z塩化カルシウム、3 mM / A
塩化マグネシウム〕に懸濁させてプロトプラストの密度
をコ×IO6ケ/1nbに調節した後に、この懸濁液ユ
Oμkを直径sonのファルコン社製シャーレ上に滴下
した。S分間静置後に一20μにのホリエチレングリコ
ール水溶液c s oW/W4ポリエチレングリコール
q000、j OmM / A塩化カルシウム、sso
mM/I!sグルコース】ヲ添加して10分間静置した
Composition of cell wall degrading enzyme water bath solution 4 Shichinoze “Onozuka’fl-10 (manufactured by Kinki Yakult) ζθ Section Driselase (manufactured by Kyowa Hakko) O,
SS Macerozyme R-10 (manufactured by Kinki Yakult) 0
.. 6M/A Glucose 3mM/lk Calcium chloride! rmM/A Magnesium chloride The protoplasts obtained as above were
/ ci glucose aqueous solution (0, m/a glucose, km m/z calcium chloride, 3 m m/a
After suspending the protoplasts in magnesium chloride to adjust the density of the protoplasts to CO x IO6 cells/1 nb, this suspension, 0 μk, was dropped onto a Petri dish made by Falcon, Inc. and having a diameter of 1.5 mm. Polyethylene glycol aqueous solution of -20μ after standing for S minutes cso W/W4 polyethylene glycol q000, j OmM/A calcium chloride, sso
mm/I! sglucose] was added and allowed to stand for 10 minutes.

次いで浸透圧9 Kf / cnlでpH/ 0 、 
!rであって、/(V/V)1のジメチルスルホキシド
を含むアルカリ性塩化カルシウム水浴1& (50mM
 / A塩1しカルシウム、50mM/!グルコース)
/、+++Aを0.2mb1分の速度で加えた後に(浸
透圧は約9’j’ / cdtである)、10分間静置
した。
then pH/0 at an osmolality of 9 Kf/cnl,
! alkaline calcium chloride water bath 1 & (50mM
/ A salt 1 and calcium, 50mM/! glucose)
/, +++A was added at a rate of 0.2 mb/min (osmotic pressure is approximately 9'j'/cdt) and then left to stand for 10 minutes.

か(して融合したプロトプラストを顕微鏡下で数えたと
ころ、融合したプロトプラストの割合(細胞融合率) 
Tl1j 74であった。
When the fused protoplasts were counted under a microscope, the percentage of fused protoplasts (cell fusion rate) was
Tl1j was 74.

比較例 1 実施例1において、/(V/V)4のジメチルスルホキ
シドを含む浸透圧9 El / cmのアルカリ性塩1
じカルシウム水浴液(pH/ 0 、 k )の代わり
に。
Comparative Example 1 In Example 1, alkaline salt 1 with an osmotic pressure of 9 El/cm containing dimethyl sulfoxide of /(V/V) 4
instead of the same calcium water bath solution (pH/0, k).

ジメチルスルホキシドを含まない浸透圧9KP / c
Aのアルカリ性塩化カルシウム水溶1(1)H/17.
5)を用いる以外は実施例1と同様に行った。
Osmolality 9KP/c without dimethyl sulfoxide
A alkaline calcium chloride aqueous solution 1(1)H/17.
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 5) was used.

その結果、細胞融合率は30係であった。As a result, the cell fusion rate was 30.

比較例 2 実施例1と同様にして得たプロトプラストを浸透圧l3
眩/ ct7のグルコース水溶液(0,≦M/!グルコ
ース、 5 mM/ A塩化カルシウム、SmM/!塩
化マグネシウム〕に懸濁させてプロトプラストの密度を
一×ノ06ケ/ ml K調節した後に、この懸濁液−
〇μkを直径5C1nのファルコン社製シャーレ上に滴
下した。S分間静置後に一〇μ!のポリエチレングリコ
ール水浴i(30W/W’lbポリエチレングリコール
q00θ、 左OmM / A u化カルシウム、コS
θmM / Aグルコース)ヲ添加して10分間静置し
た。
Comparative Example 2 Protoplasts obtained in the same manner as in Example 1 were incubated at an osmotic pressure of 13
After adjusting the density of protoplasts by suspending them in an aqueous glucose solution (0, ≦M/!glucose, 5mM/A calcium chloride, SmM/!magnesium chloride) of 50%/ct7, this Suspension -
〇μk was dropped onto a Petri dish made by Falcon, Inc. and having a diameter of 5C1n. 10μ after standing for S minutes! Polyethylene glycol water bath i (30W/W'lb polyethylene glycol q00θ, left OmM/A calcium chloride, coS
θmM/A glucose) was added and allowed to stand for 10 minutes.

次いで浸透圧l<tKy/cmでpH/ 0 、5 、
 / (V/V)1のジメチルスルホキシドを含むアル
カリ性塩化カルシウム水溶液(50mM/A塩化カルシ
ウム、ユ乙OmM / Aグルコース]ごmbを0.λ
mA 7分の速度で加えた後に(浸透圧は約/1lKy
/cstであるり、  19分間静置した。
Then, at osmotic pressure l<tKy/cm, pH/0,5,
/ (V/V) 1 of an alkaline calcium chloride aqueous solution containing dimethyl sulfoxide (50mM/A calcium chloride, 0mM/A glucose) and 0.λ
After adding mA at a rate of 7 minutes (osmotic pressure is approx./1 lKy)
/cst and left standing for 19 minutes.

かぐして融合したプロトプラストを顕微鏡下で数えたと
ころ、融合したプロトプラストの割合(細胞融合率〕は
ll係であった。
When the fused protoplasts were counted under a microscope, the percentage of fused protoplasts (cell fusion rate) was 1/1.

比較例 3 比較例2において、/ (V/V )係のジメチルスル
ホキシドを含む浸透圧la Ky / cMのアルカリ
性塩化カルシウム水溶液(pH10,、t)の代わりに
、浸透圧/ IA Kg / cruxのアルカリ性塩
化カルシウム水溶液(pH10,j)g廐を用いる以外
は、比較例2と同様に行った。
Comparative Example 3 In Comparative Example 2, instead of the alkaline calcium chloride aqueous solution (pH 10, t) with an osmotic pressure of la Ky / cM containing dimethyl sulfoxide of / (V/V), an alkaline solution with an osmotic pressure of / IA Kg / crux was used. The same procedure as in Comparative Example 2 was carried out except that 1 g of calcium chloride aqueous solution (pH 10, j) was used.

その結果、a胞融合率は3%であった。As a result, the a-cell fusion rate was 3%.

比較例 4 比較例2において、ジメチルスルホキシドをl(V/V
 ) 壬の割合で用りる代ゎりに、ジメチルホルムアミ
ドを/(V/V)%の割合で用いる以外は、比較例2と
同様に行った。
Comparative Example 4 In Comparative Example 2, dimethyl sulfoxide was
) Comparative Example 2 was carried out in the same manner as in Comparative Example 2, except that dimethylformamide was used at a ratio of /(V/V)% instead of using a ratio of 1%.

その結果、細胞融合率は9係であった。As a result, the cell fusion rate was 9.

実施例 2 温室内で育てたタバコ(N1cotiana taba
cumL、 var、 Samsun)の葉肉細胞を用
いて、長田敏行及び建部到によって「プランタ(Pla
nta月第99巻、1971年、第7λ頁に報告されて
いる方法に従ってプロトプラストを調製した。
Example 2 Tobacco (N1cotiana taba) grown in a greenhouse
Toshiyuki Nagata and Itaru Takebe used mesophyll cells of P. cumL, var, and Samsun to
Protoplasts were prepared according to the method reported in NTA Monthly Volume 99, 1971, Page 7λ.

このようにして得られたプロトプラストを浸透圧’ 、
31ij’ / cmのマンニトール水浴液(o 、s
M/!マンニトール、5 mM / A塩1しカルシウ
ム、 3mM/j塩化マグネシウム〕に懸濁させてプロ
トプラストの密度を106ケ/ mbに調節した後に、
この懸濁液30μ!を直径Sαのファルコン社夷シャー
レ上に滴下した。10分間静置後に、JOμにのポリエ
チレングリコール水溶液C70W/W4ポリエチレング
リコールi s a o、iomM/b塩qtカルシウ
ム、 / x OmM/Aグルコース)を添加してlS
分間静置した。
The protoplasts thus obtained were osmoticed,
31ij'/cm mannitol water bath solution (o, s
M/! After adjusting the density of protoplasts to 10 cells/mb by suspending them in mannitol, 5 mM/A salt, calcium, 3 mM/j magnesium chloride,
This suspension is 30μ! was dropped onto a Falcon Petri dish with a diameter Sα. After standing still for 10 minutes, add polyethylene glycol aqueous solution C70W/W4 polyethylene glycol isao, iomM/b salt qt calcium, / x OmM/A glucose) to JOμ and incubate with lS.
It was left standing for a minute.

ラム水溶液(!r OmM / A塩化カルシウム、5
0mM / 7グルコース)pibをo、3m67分の
速度で加えた後に(浸透圧は約9 hp / ctlで
ある)、/、!l−分間静置した。
Rum aqueous solution (!r OmM/A calcium chloride, 5
After adding 0mM/7glucose) pib at a rate of o, 3m67min (osmolarity is approximately 9 hp/ctl), /,! It was allowed to stand for 1 minute.

かぐして融合したプロトプラストを顕微鏡下で数えたと
ころ、融合したプロトプラストの割合(細胞融合率)は
to%であった。
When the fused protoplasts were counted under a microscope, the percentage of fused protoplasts (cell fusion rate) was to%.

比較例 5 実施例2において、l(V/V)%のジメチルスルホキ
シドを含む浸透圧りKf / ctiiでPH/ 0 
、 !;のアルカリ性塩化カルシウム水溶液の代わフに
、浸透圧9KP / caのアルカリ性塩化カルシウム
水溶液(pH/ 0 、 k )で処理を行う以外は、
実施例2と同様に行った。
Comparative Example 5 In Example 2, the osmotic pressure solution containing 1 (V/V)% dimethyl sulfoxide was PH/0 at Kf/ctii.
, ! Except for treating with an alkaline calcium chloride aqueous solution (pH/0, k) with an osmotic pressure of 9 KP/ca instead of the alkaline calcium chloride aqueous solution;
The same procedure as in Example 2 was carried out.

その結果、細胞融合率Fi’l 04であった。As a result, the cell fusion rate was Fi'104.

実施例 3 リンスマイヤー・スクーグ(/9乙S年)の液体培地で
培養したムラサキ(Lithospermumeryt
hrorhizon 5eib、 et Zucc、 
)およびカーネーション(Dianthus Cary
ophyllus L、)の培養細胞を、実施例1で用
いたと同じ細胞壁分解酵素水浴液中で、そitぞれ30
013時間処理してプロトプラストを得た。
Example 3 Murasaki (Lithospermumeryt) cultured in a liquid medium of Linsmeyer-Skoog (/9/S)
hrorhizon 5eib, et Zucc,
) and carnation (Dianthus Cary
cultured cells of P. ophyllus L.) were incubated in the same cell wall degrading enzyme water bath solution used in Example 1 for 30 min each.
After treatment for 0.013 hours, protoplasts were obtained.

このようにして得られたプロトプラストを、それぞれ浸
透圧’lKf/ct!のグルコース水溶液(0,6M/
Aグルコース、!r mM / A塩化カルシウム、S
mM / A塩化マグネシウム〕に懸濁させ、プロトプ
ラストの密度を106ケ/ mbに調節したものを等量
混合した後に、この懸濁液−〇μkを直径、1tffl
のファルコン社製シャーレ上に滴下した05分間静置後
に一〇μにのポリエチレングリコール水溶’l(1(、
!−OW/W qbポリエチレングリコールグ000、
s o mM/ A塩1しカルシウム、−1somM/
Aグルコース〕を添加して10分間静置した。
The protoplasts obtained in this way were each given an osmotic pressure of 'lKf/ct! glucose aqueous solution (0.6M/
A glucose! r mM/A calcium chloride, S
After mixing equal amounts of protoplasts suspended in [mM/A magnesium chloride] and adjusting the density of protoplasts to 106 cells/mb, this suspension -〇μk was divided into a diameter of 1tffl.
After dropping it on a Falcon Petri dish for 05 minutes, a 10 μm solution of polyethylene glycol (1
! -OW/W qb polyethylene glycol group 000,
s o mM/A salt 1 and calcium, -1 somM/
A glucose] was added and allowed to stand for 10 minutes.

次いでジメチルホルムアミドを/、、 o (V/V 
)係含み、かつ浸透圧t [j’ / cnrでpH/
 0 、5のアルカリ性塩化カルシウム水浴液(!; 
OmM /A塩化カルシウム、 s o mM/4グル
コース〕6ml ヲo、J。
Then dimethylformamide /,, o (V/V
) and osmotic pressure t [j'/cnr in pH/
0,5 alkaline calcium chloride water bath solution (!;
OmM/A calcium chloride, s o mM/4glucose] 6ml Wo, J.

mb 7分の速度で加えた後に(浸透圧は約JKり/ 
cnlである〕、10分間静置した。
After adding mb at a rate of 7 minutes (osmotic pressure is approximately JK/
cnl] and allowed to stand for 10 minutes.

か(してムラサキプロトプラストとカーネーションプロ
トプラストが融合したプロトプラストを顕微鏡下で数え
たところ、融合したプロトプラストの割合(i胞融合率
〕はグ&%であった。
(The protoplasts in which the purple protoplasts and carnation protoplasts were fused were counted under a microscope, and the percentage of fused protoplasts (i. vacuole fusion rate) was 2%.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 融合剤を用いて植物プロトプラストを融合させる方法に
おいて、融合剤で処理された植物プロトプラストを、水
溶性の非プロトン性極性化合物が共存する低浸透圧条件
下において融合させることを特徴とする植物プロトプラ
ストの融合促進方法0
A method for fusing plant protoplasts using a fusing agent, which comprises fusing plant protoplasts treated with a fusing agent under low osmotic pressure conditions in the coexistence of a water-soluble aprotic polar compound. Fusion promotion method 0
JP58090001A 1982-12-27 1983-05-24 Method for promoting fusion of plant protoplast Granted JPS59216589A (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58090001A JPS59216589A (en) 1983-05-24 1983-05-24 Method for promoting fusion of plant protoplast
CA000444062A CA1220733A (en) 1982-12-27 1983-12-22 Method for promoting fusion of plant protoplast
EP83307956A EP0114529B1 (en) 1982-12-27 1983-12-23 Method for fusion of plant protoplast
DE8383307956T DE3379470D1 (en) 1982-12-27 1983-12-23 Method for fusion of plant protoplast
US06/564,899 US4677066A (en) 1982-12-27 1983-12-23 Method for promoting fusion of plant protoplast

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58090001A JPS59216589A (en) 1983-05-24 1983-05-24 Method for promoting fusion of plant protoplast

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59216589A true JPS59216589A (en) 1984-12-06
JPS6261316B2 JPS6261316B2 (en) 1987-12-21

Family

ID=13986356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58090001A Granted JPS59216589A (en) 1982-12-27 1983-05-24 Method for promoting fusion of plant protoplast

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59216589A (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6261316B2 (en) 1987-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4677066A (en) Method for promoting fusion of plant protoplast
Olien et al. Ice adhesions in relation to freeze stress
Kartha et al. Induction of somatic embryos and plantlets from cryopreserved cell cultures of white spruce (Picea glauca)
Li et al. Polyethylene glycol and maltose enhance somatic embryo maturation in loblolly pine (Pinus taeda L.)
Attree et al. Regeneration of somatic embryos from protoplasts isolated from an embryogenic suspension culture of white spruce (Picea glauca)
Uemura et al. Survival of carnation (Dianthus caryophyllus L.) shoot apices frozen to the temperature of liquid nitrogen
SK143889A3 (en) Regeneration of plants from subfamily pooidae, which comes out from protoplasts
Ulrich et al. Effect of a mixture of cryoprotectants in attaining liquid nitrogen survival of callus cultures of a tropical plant
Dougall et al. Storage of wild carrot cultures in the frozen state
SAKAI et al. Development of a Whole Plant from Excised Strawberry Runner Apex Frozen to-196℃
Gnanapragasam et al. Plant regeneration from a cryopreserved embryogenic cell suspension of a commercial sugarcane hybrid (Saccharum sp.)
Weber et al. Storage of cell suspensions and protoplasts of Glycine max (L.) Mem, Brassica napus (L.), Datura innoxia (Mill.), and Daucus carota (L.) by freezing
Sticklen et al. Shoot regeneration from protoplasts of UlmusבPioneer’
JPS59216589A (en) Method for promoting fusion of plant protoplast
Ulrich et al. Effects of cryogenic treatment on plantlet production from frozen and unfrozen date palm callus
Flick et al. Dissociating tissues into cells and the development of Hydra from aggregated cells
JPS59120089A (en) Promotion of fusion of protoplast of plant
Dai et al. Improved procedures for the isolation and culture of potato protoplasts
JPS6054689A (en) Maintenance and propagation of virus genom and its derivative and regenerated plant cell or tssue
Sahijram et al. Tissue culture strategies applicable to in vitro conservation of tropical fruit crops
Newton et al. Water status and growth of loblolly pine (Pinus taeda L.) callus
AU610983B2 (en) Method of producing rice cybrid cells
JPS63216476A (en) Serum-free medium for freeze stocking
JPS59216588A (en) Method for promoting fusion of plant protoplast
JPH0987102A (en) Freezing and preserving of plant cell and thawing of the frozen plant cell