JPS63133904A - 人工種子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の１用ノ 本発明は、植物の前段階である分裂組織を扁心して包封
することにより、発芽率を大幅に改善した人工種子に関
する。

ｍ　　　　び　Ｉが　　しようとするＩ？−占近年、バ
イオテクノロジーによる種苗生産として組織培養法を採
用し、種苗生産に要する時間、労力の削減や優良品種の
開発等の研究が盛んに行なわれている。

特に、植物組織培養法としては、植物器官より分離した
移植片から生じた細胞の非体制的増殖に基く組織（カル
ス細胞）を培養するカルス培養法が注目されている。こ
の方法によれば、細胞のかたまりであるカルス細胞を培
養して目的とする植物の無限に近い数のクローンを得る
ことも可能であり１種苗の大量生産や品質向上を図る上
で画期的な方法と有望視されている。

しかしながら、このカルス培養法は、無菌状態で採取し
た植物の移植片を栄養培地で培養してカルス細胞を誘導
し、このカルス細胞を発芽促進培地に植え継いだ後、無
菌培養器中で幼苗まで育て、それから土へ移植するとい
った繁雑な操作が必要であり、植え換えにかなりの手間
を要する上、大きな培養設備や広大な無菌スペース、人
工の培地で育てられた幼植物を天然土に慣らすための特
殊な土地が必要で、工業的大量生産を行なうことが国電
である。

そこで、本出願人は先に植物の不定胚を栄養分。

抗菌剤及び吸水性高分子物質とともに水溶性高分子物質
で被覆してなる人工種子を提案した。この人工種子を利
用すれば、天然の種子と同様に直接上に播いて生育する
ことができ、従って従来のカルス培養法のような植え継
ぎの面倒さがなく、かつ大きくまた特殊な培養用の設備
、土地を必要とせず、植物体再生を効率良く簡便に行な
うことができるものである（特開昭６１−４０７０８号
）。

しかし、この人工種子の発芽率は１０％にも満たない場
合があり、工業的規模で生産するには不都合な場合があ
った。

本発明は、Ｆ記事情に鑑みなされてもので１発芽率の高
い人工種子を提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ね
た結果、植物体の前段階である分裂組織と栄養分とを水
溶性高分子物質で被覆してなる人工種子において、分裂
組織を扁心して包封すること、特に分裂組織を栄養分を
含有するコアと水溶性高分子物質層との界面近傍で栄養
分と接するように配置することにより、従来の人工種子
と比較して、その発芽率が大幅に向とし、従ってこの人
工種子を天然の種子と同様に直接上に掃いて生育させる
ことにより植物体再生を効率良く行なうことができるこ
とを知見し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は植物体の前段階である分裂組織と栄養
分とを水溶性高分子物質で被覆してなる人工種子におい
て、分裂組織を扁心して包封することを特徴とする人工
種子を提供する。

以下、本発明につき更に詳述する。

本発明の人工種子は、植物体の前段階である分裂組織と
栄養分とを水溶性高分子物質で被覆してなるものである
。

ここで、分裂組織とは将来植物体に成り得る植物体の前
段階のものであり、不定胚、不定芽、不定根、プロトコ
ーム等が例示される。この分裂組織としては、朽、花粉
、珠心、子房、胚珠、カルス細胞や細胞壁を取り除いて
得た裸の原形質体（プロトプラスト）等から誘導したも
のが好ましく、これにより所望の性質をもった優良植物
のクローンから優良形質が維持された元の植物体を再生
、成育することができる。ここで、植物としては上述の
ような分裂組織を形成するものであればいずれのもので
も適用でき、例示するとニンジン、カポチャ、アスパラ
ガス、セロリ、パセリ等の野菜類、ポインセチア、タガ
ラシ、ソテツ、ペチュニア、キク、各種ラン等の花類、
朝鮮人参、印度蛇木、ベラドンナ、朝鮮朝顔等の生薬類
、オオムギ、トウモロコシ等の穀物、ネーブルオレンジ
、バカン等の樹木などが挙げられる。また、細胞融合か
ら得られる新植物にも適用可能であり、特に種子からの
成育がむずかしい品種、種子を作らない品種や新植物の
ものに対して本発明の人工種子は有効である。具体的に
は、種子がら苗の成育が非常に困難である各種ランに有
効であり、ランの種子を栄養培地上で少し成長させ、ク
ロロフィルを持ち芽や根に分化して植物体となる前段階
のプロトコームを分裂組織とし、本発明の人工種子とす
ることにより、容易に発芽してランの苗を得ることがで
きる。

また、栄養分は分裂組織を育て、分裂組織から植物体を
再生するのに必要な糖、無機塩、ビタミン、アミノ酸等
の栄養分であり、例えばＭｕｒａｓｈｉｇｅ−８ｋｏｏ
ｇ培地等の通常の組織培養で用いるものや市販のハイポ
ネックス（Ｔｈｅ　Ｈｙｐｏｎｅｘ　Ｃｏｍｐａｎｙ。

Ｉｎｃ、製、主要成分：窒素全量６．５重量％（アンモ
ニア性窒素１．０重量％、硝酸性窒素５．５重量％）、
可溶性リン酸６．０重量％、水溶性カリ１９．０重量％
〕等が好適に使用し得る。また、必要に応じ２．４−Ｄ
等のオーキシン類、ジベレリン、その他の植物ホルモン
を加えることができる。

なお、これら栄養分の配合量は分裂組織の種類等により
適宜選定される。

更に１分裂組織と栄養分とを被覆する水溶性高分子物質
としては、カラギーナン、ファーセレラン、キサンタン
ガム等の天然系水溶性高分子物質やポリアクリルアミド
、ポリアクリル酸等の合成水溶性高分子物質等が例示さ
れ、好ましくはガス透過性を有する水溶性高分子物質が
挙げられる。

なお、ガス透過性とは、酸素透過性のことを言い、酸素
透過性がＩ　Ｘ　１０−”ｃｃ、　ｙ／ａＪ、　ｓｅｅ
。

■Ｈｇ以上の酸素透過性の水溶性高分子物質で被覆する
ことにより人工種子の発芽率等の有用性が高まる。この
ような水溶性高分子物質としては、アルギン酸、ゼラチ
ン、ポリアクリルアミド、カラギーナン、寒天などが挙
げられ、これらを単品で又は２種以上組合せ、あるいは
ＣＭＣ、アラビアゴム、ポリビニルアルコール、ポリエ
チレングリコールなど他の高分子物質やソルビット、グ
リセリンなどのベヒクルと組合せて使用することもでき
る。

本発明の人工種子は、上述したように分裂組織と栄養分
とを水溶性高分子物質で被覆してなるものであるが、こ
の際、分裂組織を扁心して水溶性高分子物質で包封する
もので、このように分裂組織を扁心して人工種子の外面
近くに配置することにより、分裂組織を栄養分の中央部
付近に配置する場合に比べて分裂組織の発芽率が大幅に
向」〕シ、発芽率の高い人工種子を得ることができる。

図面はこのような人工種子を例示したもので、第１図は
栄養分を水溶性高分子物質でゲル状に固めたものの中に
分裂組織１を扁心して包封したものであるが、特に本発
明は第２図乃至第４図に示したように栄養分を含有する
コア２を水溶性高分子物質Ｐ１３で被覆したものの中に
分裂紙［１を扁心して包封することが有効である。即ち
、第５図に示したようにコア２の中心に分裂組織１を配
置し、このコア２を覆って水溶性高分子物質層３を形成
した場合は、分裂組織１が水溶性高分子物質層３を打ち
破りて発芽するのが困難であり、発芽率の大幅な低下が
生じるが、第２図乃至第４図に示したように栄養分を含
有するコア２と水溶性高分子物質層３との界面４近傍に
栄養分と接するように分裂組織１を扁心配置する場合に
は、このように水溶性高分子物質による層３が存在して
いても、これを打ち破って容易に分裂組織１が発芽し、
発芽率が著しく向上するものである。

ここで１分裂組織１をコア２と水溶性高分子物質層３と
の界面４近傍に配置する場合、第２図に示したように分
裂組織１全体がコア２内に存在するように配置してもよ
く、第３図に示したように分裂組織１の一部が界面４と
接触し或いはわずかに水溶性高分子物質層３に突入する
ように配置してもよいが、最も好ましくは第４図に示し
たように分裂組織１の大半が水溶性高分子物質層３内に
突出し、残部がコア２と接触するように配置するもので
ある。

なお、第２図乃至第４図に示す如き栄養分を含有するコ
ア２全体を覆って水溶性高分子物質層３を形成した人工
種子において、コア２の直径は５〜１５Ｉ１１１、特に
５〜１ｏｌＩｆｆｉ＋とすルコトが好ましく、また水溶
性高分子物質層３の厚さは１＋ｌｌｌ１以内、特に０．
５ｍ以内とすることが好ましい。更に、分裂組織１は、
コア２と水溶性高分子物質層３との界面４から０．５ｎ
ｎ程度離間したコア２内もしくはそれより外側に配置す
ることが好適であり、上述したように第４図に示した如
き一部が水溶性高分子物質層３内に突出するような態様
で配置することが最も好ましい。ただこの場合、分裂組
織は栄養分を吸収して発芽するものであるから、分裂組
織は栄養分と接するように配置することが必要である。

なおまた、第２図乃至第４図に示す如き人工種子におい
て、栄養分を含むコア２は、栄養分に寒天等を加えてゲ
ル状にして用いることが好ましく、また第４図に示す人
工種子は、例えばこの栄養分をゲル化し、鋳型に流し固
めるなどして適当な粒子とした後、この粒子（ゲル状コ
ア）外面に分裂組織を付着させ、しかる後その全体を水
溶性高分子物質で被覆する方法を採用することにより、
効率よく製造することができる。

また、水溶性高分子物質層を形成して分裂組織と栄養分
とを被覆する手段としては、種々の方法を採用し得るが
、特に上述したように栄養分をゲル状に成型した後、こ
のゲル状粒子を水溶性高分子物質の水溶液に浸し、次い
で被覆生成用溶液に浸して硬化処理する方法が好適であ
る。なお、被覆生成用溶液は、水溶性高分子物質の種類
に応じたものを使用し得、具体的には水溶性高分子物質
としてアルギン酸ナトリウム水溶液を用いた場合には塩
化カルシウム水溶液、グアーガム水溶液の場合は四ホウ
酸ナトリウム水溶液、に−カラギーナン水溶液の場合は
塩化アンモニウム水溶液が好適に用いられる。

本発明の人工種子は、必要に応じ栄養分と共に抗菌剤や
吸収性高分子物質を配合することができ。

例えばコア中に添加し得る。

ここで、抗菌剤は分裂組織を保護するために被覆物内を
無菌状態に保ち、カビやバクテリアの繁殖を防止し、分
裂組織に作用しないものであればいずれのものでもよく
、具体的には８−オキシキノリン銅等の有機銅剤、ペニ
シリン、ストレプトマイシン、クロラムフェニコール等
の抗生物質、ジネブ、マンネブ、チアジアジン剤、チウ
ラム剤等の有機硫黄剤、ＴＰＮ、キャブタン、ビンクロ
プリン剤、プラシミドン剤、ペンチアゾール剤等が挙げ
られ、これらの１種又は２種以上を組合せて使用するこ
とができる。

また、吸収性高分子物質は、人工種子に保水機能を付与
し、良好な発芽を促進するものであり、水溶性で自重の
数十倍乃至数百倍或いは千倍以上の水を吸収保持する高
分子物質１例えばポリエチレンオキサイド架橋体、ポリ
ビニルピロリドン架橋体、スルホン化ポリエチレン架橋
体、デンプン−（メタ）アクリロニトリルグラフト共重
合ケン化物、加水分解された架橋ポリアクリルアミド、
自己架橋ポリアクリル酸塩、デンプン−（メタ）アクリ
ル酸塩共重合体の架橋体、ポリビニルアルコール架橋体
、ビニルエステルー不飽和カルボン酸（エステル）共重
合体ケン化物、エチレンービニルエステルー不飽和カル
ボン酸（エステル）共重合体ケン化物、ヒドロキシアル
キルアクリレート−アクリルアミド共重合体ケン化物等
が挙げられ、これらの１種を単独で又は２種以上を混合
して使用し得る。また、これら高分子物質の共重合体も
使用することができる。

なお、抗菌剤、吸水性高分子物質の配合量は、適宜選択
されるが、抗菌剤を５０〜２００ｐｐｍ、吸水性高分子
物質を０．５〜２０重量％配合することが好ましい。

本発明の人工種子を発芽させる場合、その発芽環境は種
々設定されるが、温度２７℃程度で高湿度の環境下にす
ると人工種子の水分蒸発を防止して発芽を良好に促進す
ることができる。

且班■羞米 以上説明したように、本発明の人工種子は、植物の前段
階である分裂組織と栄養分とを含有し。

水溶性高分子物質で被覆してなる人工種子において、分
裂組織を扁心して包封したことにより、従来の人工種子
に比べて発芽率が大幅に向上するものであり、従って、
天然の種子と同様に土に播いて成育させて植物体再生を
効率良く行なうことができるので工業的に有利である。

以下、実施例を示すが、本発明は下記の実施例に制限さ
れるものではない。

〔実施例１〕 蒸留水ＩＱにハイポネックス（Ｔ　ｈｅ　Ｈｙｐｏｎｅ
ｘＣｏ＠ｐａｎｙ、　　Ｉ　ｎｃ、製）３ｇ、サッカロ
ース３５ｇ。

バナナ５ｇ、アルギン酸ナトリウム２０ｇを加えて混合
し、滅菌した後、これにカドレアのプロトコームを加え
て分散させた０次いで、滅菌した１％塩化カルシウム溶
液に滅菌したピペットマンで上記の分散液を滴下し、ゲ
ル化させた。約１０分間硬化させた後、ゲルを取りだし
、ゲルの中にプロトコームが入っているものを選んで人
工種子とした。

この人工種子をプロトコームがゲル表面から１１以内に
包封されている種子（実施例）と１ｍｍ以上内部に包封
されている種子（比較例）との２つのグループに分け、
各々を滅菌シャーレに入れて２７℃、高湿度下に保存し
た。

その結果、プロトコームがゲル表面からＩＩＩｆｉ以上
内部に包封されている種子の発芽率はわずか３％であっ
たが、プロトコームがゲル表面から１ｍ以内に包封され
ている種子の発芽率は７０％であった。

〔実施例２〕 蒸留水ＩＱにハイポネックス３ｇ、サッカロース３５ｇ
、バナナ５ｇ、寒天Ｌｏｇを加えて混合溶解し、滅菌し
た後、鋳型に入れてビーズ状に成型してコアを作成した
。次いで、これにカドレアのプロトコームを数個ずつ付
着させた後、滅菌した２％アルギン酸ナトリウム水溶液
に浸し、更に滅菌した１％塩化カルシウム水溶液中に入
れて１０分間硬化処理した。

この人工種子を２７℃、高湿度下に保存したところ１発
芽率は８０％であった。

〔実施例３〕 実施例２と同様の操作で成型したコアにカドレアのプロ
トコームを付着させた後、滅菌した２％グアーガム水溶
液に浸し、更に滅菌した１％四ホウ酸ナトリウム水溶液
中に入れて１０分間硬化処理した。

この人工種子を２７℃、高湿度下に保存したところ、発
芽率は７５％であった。

〔実施例４〕 実施例２と同様の操作で成型したコアにカドレアのプロ
トコームを付着させた後、滅菌した３％に一カラギーナ
ン水溶液に浸し、更に滅菌した２、５％塩化アンモニウ
ム水溶液中に入れて１０分間硬化処理した。

この人工種子を２７℃、高湿度下に保存したところ、発
芽率は７０％であった。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はそれぞれ本発明に係る人工種子の一
実施例を示す断面図、第５図は従来の人工種子の断面図
である。 １・・・分裂組織、　２・・・コア、 ３・・・水溶性高分子物質層、　４・・・界面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、植物体の前段階である分裂組織と栄養分とを水溶性
   高分子物質で被覆してなる人工種子において、分裂組織
   を扁心して包封することを特徴とする人工種子。 ２、分裂組織が栄養分を含有するコアとこれを被覆する
   水溶性高分子物質層との界面近傍に栄養分と接するよう
   に包封してなる特許請求の範囲第１項記載の人工種子。 ３、分裂組織の全体が栄養分を含有するコア内に包封さ
   れた特許請求の範囲第２項記載の人工種子。 ４、分裂組織の一部が水溶性高分子物質層内に突出し、
   残部が栄養分を含有するコアと接触した特許請求の範囲
   第２項記載の人工種子。 ５、栄養分を含有するコアがゲル状である特許請求の範
   囲第２項乃至第４項いずれか記載の人工種子。