WO2012147561A1 - 不定根形成促進剤、該不定根形成促進剤を含有する発根用培地、および、該不定根形成促進剤を用いるクローン苗の生産方法 - Google Patents

不定根形成促進剤、該不定根形成促進剤を含有する発根用培地、および、該不定根形成促進剤を用いるクローン苗の生産方法 Download PDF

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WO
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adventitious root
rooting
root formation
medium
plant
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PCT/JP2012/060326
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直希 根岸
正淳 大石
明義 河岡
忠男 浅見
信隆 北畑
Original Assignee
日本製紙株式会社
国立大学法人東京大学
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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00—Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
    • C12N5/04—Plant cells or tissues
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N37/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
    • A01N37/44—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing at least one carboxylic group or a thio analogue, or a derivative thereof, and a nitrogen atom attached to the same carbon skeleton by a single or double bond, this nitrogen atom not being a member of a derivative or of a thio analogue of a carboxylic group, e.g. amino-carboxylic acids
    • A01N37/46—N-acyl derivatives

Definitions

  • the present invention relates to an adventitious root formation accelerator, a rooting medium containing the adventitious root formation accelerator, and a method for producing a clonal seedling using the adventitious root formation accelerator.
  • the cutting method in which cuttings are inserted into the floor or medium and rooted, and the tissue culture method in which plant tissue is cultured and shoots are collected and rooted are used in agricultural production, afforestation, breeding, and other fields. Is used as a mass production means of plants for mass production of homogeneous plants (seedlings) having traits suitable for the purpose. In these methods, the rooting ability of plant tissues greatly affects the productivity of cloned seedlings, so it is important to improve rooting ability.
  • Patent Document 1 discloses that rooting of a plant selected from Eucalyptus plants and Acacia plants is treated with pacloputrazole before being harvested as cuttings. It is described that ability is promoted.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-113148
  • Patent Document 3 JP-A-2006-117608
  • Patent Document 3 describes that the compound described in Patent Document 2 can prevent monocotyledonous diseases.
  • Patent Document 1 has insufficient rooting ability for plants, and in particular, when applied to plants with low rooting ability (for example, Eucalyptus plants), the rooting ability is improved. I could not expect.
  • the technique of Patent Document 2 is a technique for controlling abscisic acid relating to plant growth, and is different from a technique for promoting only the rooting of cuttings, that is, the differentiation of root tissues as in the cutting method.
  • the conditions for promoting rooting of cuttings are different from the conditions for promoting the growth of plant bodies, and the conditions for stopping the growth are often promoted for rooting.
  • the technique of Patent Document 3 is a technique related to disease control of monocotyledons, particularly rice blast control, and is different from the technique related to cuttings and the technique related to rooting of cuttings.
  • An object of the present invention is to provide a compound useful as an active ingredient of an adventitious root rooting promoter that promotes rooting from plants and improves the rooting rate. Furthermore, for improving the productivity of clone seedlings by methods such as cutting methods, tissue culture methods, etc., particularly clone seedlings belonging to plant species having low rooting ability, using the adventitious root rooting promoter containing the active ingredient An object of the present invention is to provide a rooting method and a rooting medium.
  • the present invention provides the following [1] to [4].
  • [1] A plant adventitious root formation promoter containing abamine.
  • [2] A plant shoot rooting medium containing the adventitious root formation promoter according to [1] above.
  • [3] A method for producing a cloned seedling, wherein a plant shoot is cultivated in the presence of the adventitious root formation promoter according to [1] and rooted from the shoot.
  • [4] A method for producing a cloned seedling, wherein plant shoots are cultivated in the rooting medium according to [2] and rooted from the shoots.
  • the present invention can contribute to large-scale and rapid production of cloned seedlings of a wide variety of plant species, and in particular, even a plant species with low rooting ability can produce cloned seedlings in large amounts and quickly. It is expected to open the way to its industrial use.
  • the plant adventitious root formation promoter of the present invention contains abamine as an active ingredient.
  • Abamine is [[3- (3,4-dimethoxyphenyl) -allyl]-(4-fluorobenzyl) -amino] -acetic acid methyl ester and has a structure represented by the following formula (1).
  • abamine is not particularly limited.
  • abamine derived from a natural product or abamine synthesized by a chemical reaction can be used.
  • Examples of the synthesis method by chemical reaction include methods described in documents such as JP-A No. 2003-113148.
  • the plant adventitious root formation promoter of the present invention only needs to contain abamine, and if necessary, other components (for example, other adventitious root formation promoters, adventitious roots such as auxin, etc.) unless they are contrary to the object of the present invention.
  • a plant hormone activity promoter for formation examples include adventitious root formation promoters and auxin activity promoters described in Japanese Patent Application No. 2010-101642, and adventitious root formation promoters and plant hormone activity promoters described in Japanese Patent Application No. 2010-101642. Is mentioned.
  • the adventitious root formation promoter of the present invention exhibits an adventitious root formation promoting effect by being present when cultivating plants.
  • the kind of plant is not particularly limited. Plants can be classified into woody plants and herbaceous plants, but the adventitious root formation promoter of the present invention can be applied to any of these, preferably applied to woody plants, and rooted more than herbaceous plants. More preferably, it is applied to woody plants with poor performance. Examples of woody plants include Eucalyptus plants, Pinus plants, Cryptomeria plants (such as Cryptomeria japonica), Prunus plants (Prunus spp.), And Ume.
  • eucalyptus known for its poor rooting is preferable, eucalyptus globulae, round leaf eucalyptus, etc. are more preferable, and eucalyptus globulas are more preferable.
  • herbaceous plants to which the adventitious root formation promoter of the present invention can be applied include plants belonging to the Brassicaceae, Eggplant family, Gramineae, Legume family, etc., but are not limited to these plants.
  • it is generally applicable to vegetables such as solanaceous plants as well as food-producing plants such as rice, wheat and other grains, beans, and corn.
  • I have great expectations.
  • plants belonging to Brassicaceae, Eggplant, Gramineae, Leguminosae etc. Arabidopsis thaliana, tobacco (Nicotiana tabacum), rice (Oryza sativa), Miyakogusa (Lotus corniculatus var. Because it is used, there are great expectations in terms of contributing to the development of research and development.
  • the plant may be a part or all of the plant body, but is usually a part of the plant body, preferably a shoot, in that it is expected to form adventitious roots.
  • Shoot refers to any organization that has rooting ability.
  • the tissue include branches, stems, apical buds, buds, adventitious buds, leaves, cotyledons, hypocotyls, adventitious embryos, shoot primordia, and the like.
  • the origin of the shoot is not particularly limited, and may be a tissue obtained from an individual plant growing in a greenhouse or outdoors, a cultured tissue obtained by a tissue culture method, or a part of a natural plant body It may be an organization.
  • the shoot can be efficiently obtained from the main plant or multi-bud of the cutting ear. Among them, cuttings (cutting ears obtained from the mother plant), polyblasts obtained by aseptically culturing organs collected from the mother plant, or foliage obtained by aseptically growing the organs Preferably there is.
  • the multi-bud can be induced by cutting out tissues such as apical buds and axillary buds from the plant to which the present invention is applied to produce cloned seedlings, and culturing them.
  • a polyblast can be formed according to the method and conditions described in JP-A-8-228621. The method and conditions are as follows.
  • tissues such as apical buds and axillary buds are collected from the plant as a material, and about the collected tissues, an aqueous sodium hypochlorite solution having an effective chlorine content of about 0.5% to about 4% or an effective chlorine content of about 5%
  • Surface sterilization is performed by immersing in an aqueous solution of about 15% hydrogen peroxide for about 10 minutes to about 20 minutes.
  • this is washed with sterilized water, inserted into a solid medium, the buds are opened, and the elongated foliage is subcultured in a medium having the same composition to form a multi-bud.
  • the solid medium is 1 to 5% by weight of sucrose, and benzyladenine (hereinafter abbreviated as BA) as a plant hormone is about 0.02 mg / l or more and about Murashige Sukug (hereinafter abbreviated as MS) medium containing 1 mg / l or less, gellan gum of about 0.2 wt% to about 0.3 wt%, or agar of about 0.5 wt% to about 1 wt%, or MS It is preferable to use a modified MS medium in which the ammonium nitrate component and potassium nitrate component of the medium are halved.
  • the shoots are actively extended from the multi-buds thus formed.
  • the multiblasts themselves can be maintained and proliferated by appropriately dividing them and culturing them in a medium having the same composition as the medium used for the formation of the multibuds.
  • cutting ears may be used as shoots.
  • the cuttings may be at least part of the plant, branches such as green branches (current year branches), mature branches (branches extending before the previous year); buds such as top buds and buds; leaves, cotyledons; hypocotyls Etc. are exemplified.
  • the cuttings in the case of woody plants are usually green branches or mature branches, and the cuttings in the case of herbaceous plants are usually leaves or buds, but are not limited thereto.
  • the method for cultivating a plant in the presence of the adventitious root formation promoter of the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from the type, site, state, and the like of the plant. Specifically, the following methods are exemplified: a method of culturing a plant (preferably a shoot) in a rooting medium containing an adventitious root formation promoter; and a solution containing an adventitious root formation promoter as a plant (preferably a shoot). How to contact. When the cultured tissue obtained by the tissue culture method is used as the shoot, the former is preferable, and when the cutting head is used as the shoot, both the former and the latter are preferable.
  • the concentration of the adventitious root formation promoter in the rooting medium is preferably about 0.01 ⁇ M or more and about 100 ⁇ M or less, more preferably about 0.1 ⁇ M or more. It is about 10 ⁇ M or less, particularly preferably about 0.5 ⁇ M or more and about 5 ⁇ M or less.
  • the method for the contact is not particularly limited, and is appropriately selected from the kind, site, state, cultivation method, etc. of the plant. Yes.
  • a method of directly spraying an adventitious root formation accelerator solution onto a shoot and a method of infiltrating a support with an adventitious root formation accelerator solution can be mentioned.
  • the adventitious root formation accelerator solution can be prepared by dissolving the adventitious root formation accelerator in a suitable solvent (for example, water).
  • a suitable solvent for example, water
  • water include deionized water, distilled water, reverse osmosis water, and tap water, and any of them can be used.
  • concentration of the adventitious root formation accelerator in the adventitious root formation accelerator solution is preferably about 0.01 ⁇ M or more and about 100 ⁇ M or less, more preferably about 0.1 ⁇ M or more and about 10 ⁇ M or less, and about 0.5 ⁇ M or more and about 5 ⁇ M. Even more preferably:
  • the adventitious root formation accelerator solution When adhering the adventitious root formation accelerator solution directly to a plant (preferably, shoot), the adventitious root formation accelerator solution may be sprayed on a part or the whole of the plant in the form of a mist using a spray or the like.
  • the application amount of the adventitious root formation accelerator solution cannot be defined unconditionally depending on the concentration of the adventitious root formation accelerator in the adventitious root formation accelerator solution, but generally about 0.5 ml or more and about 5.0 ml per shoot. The following is preferable, and about 1.0 ml or more and about 3.0 ml or less is more preferable.
  • the number of spraying may be one time or two or more times, but is preferably sprayed at least at the start of cultivation. Depending on the cultivation conditions, additional spraying may be performed as appropriate during the cultivation period (for example, every few days (every 2 to 3 days)).
  • the watering amount from the upper part is preferably about 1.0 ml or more and about 10 ml or less, more preferably about 3.0 ml or more and about 5.0 ml or less per one plant (preferably shoot).
  • the adventitious root formation promoter solution may be wetted substantially uniformly on the support.
  • a rooting medium may be separately prepared in addition to the adventitious root formation accelerator solution, and the support may be moistened with both, as described above.
  • the rooting medium means a medium used for rooting from plants (preferably shoots).
  • the rooting medium preferably contains silver ions and / or antioxidants, and more preferably contains both silver ions and antioxidants.
  • Silver ions may be added to the medium as a silver compound (silver ion source) such as silver thiosulfate (STS, AgS 4 O 6 ) or silver nitrate.
  • STS silver thiosulfate
  • STS silver thiosulfate
  • STS silver thiosulfate
  • silver nitrate silver nitrate
  • STS is preferable as a silver ion source used in the present invention, since healthy roots and / or elongation is promoted when added to a medium and cultured for shoots. This is presumably because silver ions derived from STS take the form of silver thiosulfate ions in the medium and are negatively charged.
  • the concentration of silver ions added to the rooting medium depends on the type of silver ion source and other culture conditions, but the concentration of the silver ion source is preferably about 0.5 ⁇ M or more and about 6 ⁇ M or less, and about 2 ⁇ M or more and about 6 ⁇ M or less is more preferable.
  • antioxidant for example, known antioxidants such as ascorbic acid and sulfite can be used. Among them, ascorbic acid is preferable as an antioxidant used in the present invention because of its low persistence in the medium.
  • concentration of the antioxidant added to the rooting medium is preferably about 5 mg / l or more and about 200 mg / l or less, more preferably about 20 mg / l or more and about 100 mg / l or less.
  • the rooting medium used in the present invention may contain inorganic components, carbon sources, vitamins, amino acids, plant hormones and the like in addition to the above components.
  • Inorganic components include elements such as nitrogen, phosphorus, potassium, sulfur, calcium, magnesium, iron, manganese, zinc, boron, molybdenum, chlorine, iodine, cobalt, and one or more elements selected from these elements
  • Inorganic salts are exemplified.
  • the inorganic salt include potassium nitrate, ammonium nitrate, ammonium chloride, sodium nitrate, potassium monohydrogen phosphate, sodium dihydrogen phosphate, potassium chloride, magnesium sulfate, ferrous sulfate, ferric sulfate, manganese sulfate, and zinc sulfate.
  • 1 type can be selected from the said specific example, or it can use in combination of 2 or more type.
  • Rooting medium used in the present invention preferably contains nitrogen, phosphorus and potassium as essential elements. Therefore, among the specific examples of the above-mentioned inorganic components, nitrogen, phosphorus, potassium, inorganic salts containing nitrogen, inorganic salts containing phosphorus, and inorganic salts containing potassium are preferable, and nitrogen, phosphorus, potassium, and nitrogen are included. Inorganic salts are more preferred.
  • the inorganic component is preferably added so that the concentration in the rooting medium is about 0.1 ⁇ M or more and about 100 mM or less, and it is added so that the concentration is about 1 ⁇ M or more and about 100 mM or less. More preferred. In the case of a combination of two or more, it is preferably added so as to be about 0.1 ⁇ M or more and about 100 mM or less, and more preferably about 1 ⁇ M or more and about 100 mM or less.
  • the carbon source compounds such as carbohydrates such as sucrose and derivatives thereof; organic acids such as fatty acids; primary alcohols such as ethanol can be used.
  • the carbon source is preferably added to the rooting medium so as to be about 1 g / l or more and about 100 g / l or less, and more preferably about 10 g / l or more and about 100 g / l or less.
  • the culture medium does not need to contain a carbon source, and preferably does not contain it.
  • Organic compounds that can serve as a carbon source such as sucrose can also serve as a carbon source for microorganisms. Therefore, when using a medium supplemented with these, it is necessary to culture in a sterile environment, but use a medium that does not contain a carbon source. This makes it possible to culture in a non-sterile environment.
  • vitamin B1 biotin, thiamine (vitamin B1), pyridoxine (vitamin B4), pyridoxal, pyridoxamine, calcium pantothenate, inositol, nicotinic acid, nicotinamide, and / or riboflavin (vitamin B2) are used.
  • Vitamin B1 biotin, thiamine (vitamin B1), pyridoxine (vitamin B4), pyridoxal, pyridoxamine, calcium pantothenate, inositol, nicotinic acid, nicotinamide, and / or riboflavin (vitamin B2) are used.
  • vitamins one type can be selected from the above specific examples, or two or more types can be used in combination. It is preferable to add vitamins so that the concentration in the rooting medium is about 0.01 mg / l or more and about 200 mg / l or less in the rooting medium in the case of one kind.
  • it is added so as to be not less than / l and not more than about 100 mg / l. In the case of a combination of two or more, it is preferable to add about 0.01 mg / l or more to about 150 mg / l or less in the rooting medium. More preferably, it is added.
  • amino acids examples include glycine, alanine, glutamic acid, cysteine, phenylalanine and / or lysine.
  • amino acids one type can be selected from the above specific examples, or two or more types can be used in combination.
  • the amino acids are preferably added so that the concentration in the rooting medium is about 0.1 mg / l or more and about 1000 mg / l or less in the rooting medium in the case of one kind. In the case of a combination, it is preferable to add about 0.2 mg / l to about 1000 mg / l in the rooting medium.
  • auxins and / or cytokinins can be used as plant hormones.
  • auxins include naphthalene acetic acid (NAA), indole acetic acid (IAA), p-chlorophenoxyacetic acid, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4D), indolebutyric acid (IBA), and derivatives thereof.
  • NAA naphthalene acetic acid
  • IAA indole acetic acid
  • IBA 2,4-dichlorophenoxyacetic acid
  • IBA indolebutyric acid
  • cytokinins include benzyladenine (BA), kinetin, zeatin, and derivatives thereof, and one or more selected from these can be used in combination.
  • auxins As plant hormones, only auxins, only cytokinins, or a combination of both auxins and cytokinins can be used.
  • it is preferably added to the rooting medium so as to be about 0.01 mg / l or more and about 10 mg / l or less, and about 0.02 mg / l or more and about 10 mg / l. It is more preferable to add so that it may become 1 or less.
  • a medium known as a plant tissue culture medium may be used as a rooting medium.
  • An adventitious root formation promoter, silver ions and / or an antioxidant, a carbon source, or plant hormones may be appropriately added to the medium as necessary.
  • Examples of the known medium for plant tissue culture include MS medium, Rinsmeier Skoog medium, white medium, Gamborg B-5 medium, and niche niche medium. Of these, MS medium and Gamborg B-5 medium are preferred. These media can be used by appropriately diluting them as necessary.
  • the rooting medium may be either a liquid medium or a solid medium, but the liquid medium is preferable in terms of work efficiency and less damage to the roots during transplantation.
  • the medium composition can be mixed and prepared and used as it is.
  • the medium composition may be mixed and prepared in the same manner as the liquid medium, or may be used after being adjusted and solidified with a solidifying agent such as agar or gellan gum.
  • the amount of the solidifying agent added to the medium varies depending on the kind of the solidifying agent and the composition of the medium. When the solidifying agent is agar, it is preferably 0.5% by weight or more and 1% by weight or less. When the solidifying agent is gellan gum, the content is preferably 0.2% by weight or more and 0.3% by weight or less.
  • the method of inserting a plant (preferably shoot) into the rooting medium can be appropriately selected depending on the type of medium, culture conditions, and the like.
  • the rooting medium is a solid medium
  • the root of the shoot may be directly inserted into the rooting medium and cultured.
  • the rooting medium is a liquid medium, for example, a support described later may be wetted with a rooting medium, and then the base of the shoot may be inserted and cultured.
  • a physical stimulus such as scratching the base of the shoot when it is inserted into the rooting medium.
  • the base of the shoot means an area where the root is formed at one end of the shoot (opposite to the end where the leaf is formed).
  • the base in the case of using a multi-bud as a shoot is an area having a cut surface when dividing the multi-bud.
  • the size (size, shape, etc.) of the scratch on the base of the chute is not particularly limited.
  • instruments such as scissors and knives can be used.
  • the support is a support for supporting a plant (preferably a shoot).
  • a rooting medium especially a solid medium
  • a support may be unnecessary. In other cases, a support is usually used.
  • the support is preferably a support that can be held in a state where the shoot is pointed during the cultivation period.
  • a liquid rooting medium When a liquid rooting medium is used for cultivation, it is usually used by infiltrating a support.
  • the support is preferably a support that can be infiltrated with a liquid, and among them, a support that can be wetted substantially uniformly by a solution medium containing adventitious root formation or a liquid medium containing an adventitious root formation accelerator is preferable.
  • a liquid medium not containing an adventitious root formation accelerator solution
  • an adventitious root formation accelerator solution may be added separately to the support, or a pre-prepared adventitious root.
  • a liquid medium containing a formation promoter may be added to the support.
  • a conventional support can be used and is not particularly limited.
  • the support include natural soils such as sand and red bean clay; artificial soils such as rice husk charcoal, coconut fiber, vermiculite, perlite, peat moss, and glass beads; and porous molded products such as foamed phenol resin and rock wool. be able to.
  • the rooting bed can be prepared by placing such a support in a culture vessel and moistening it with an adventitious root formation accelerator solution or a liquid medium containing an adventitious root formation accelerator. When the rooting medium is a solid medium, the rooting bed can be prepared by placing the solid medium directly into the culture vessel.
  • a culture container for containing a rooting medium or a support can be used.
  • a conventional culture vessel can be used, and is not particularly limited.
  • the culture vessel may be a closed type or an open type, but a closed type culture vessel is preferred.
  • a branch As a chute, it is preferable to use a closed culture vessel as the culture vessel. This makes it easy to place the chute under high humidity, so that the transpiration action of the leaves on the branches is suppressed, and the conventional partial excision processing of the leaves can be omitted.
  • the culture container is a container capable of supplying carbon dioxide into the container.
  • a container having an opening covered with a carbon dioxide permeable membrane is exemplified.
  • the shape of the opening is not particularly limited.
  • the material for the carbon dioxide permeable membrane is not particularly limited, and examples thereof include polytetrafluoroethylene.
  • the pore diameter of the membrane is not particularly limited, and examples thereof include membranes having a pore diameter of about 0.1 ⁇ m or more and about 1 ⁇ m or less.
  • the cultivation conditions for cultivating the plant are not particularly limited as long as it is a condition that can be rooted from the plant. Although it is difficult to unconditionally define the cultivation conditions depending on the type of plant, site, state, type of rooting medium, etc., for example, the temperature is more preferably about 23 ° C. or higher and about 28 ° C. or lower.
  • Light intensity is expressed as a photosynthetic photon flux density of about 10 .mu.mol / m is preferably from 2 / s or more to about 1000 micro mol / m 2 / s, about 50 [mu] mol / m 2 / s or more to about 500 [mu] mol / m 2 / s The following is more preferable. In either case, rooting from the shoot is usually observed within about 2 to 5 weeks.
  • Cultivation is preferably performed under irradiation with light containing a wavelength component of about 650 nm to about 670 nm and a wavelength component of about 450 nm to about 470 nm in a ratio of 9: 1 to 7: 3. It is more preferable to carry out the irradiation under the light containing 9: 1 to 8: 2. By irradiating with light containing such a wavelength component, rooting from a plant (preferably a shoot) can be further promoted.
  • carbon dioxide gas in the cultivation environment it is usually 300 ppm or more and 2000 ppm or less, preferably 800 ppm or more and 1500 ppm or less.
  • Control of the supply amount of carbon dioxide gas can be performed using equipment such as an artificial weather device, a culture vessel having a carbon dioxide permeable membrane in the opening, and the like.
  • Humidity can be adjusted according to cultivation conditions such as plant type. Usually, it is 50% or more, preferably 60% or more. In the case of Eucalyptus plants, it is preferably 80% or more, and more preferably 85% or more. When the humidity is in the above range, rooting from plants can be promoted. There is no particular limitation on the upper limit of humidity.
  • the light shielding rate is preferably 30% or more and 70% or less, and more preferably 40% or more and 60% or less.
  • adventitious root rooting promoters of the present invention can be used to root adventitious roots from plants.
  • a plant in which adventitious roots are rooted is usually called a cloned seedling.
  • the adventitious root rooting promoter of the present invention for example, in the case of eucalyptus, 10 days to 90 days or less, depending on the type, part, and state of the plant
  • it can be transplanted and grown in a seedling container, a nursery, etc., and used as a seedling that can be used for a predetermined purpose such as afforestation.
  • a plant shoot can be rooted from the shoot by cultivating it in the presence of an adventitious root formation promoter.
  • the reason for this is unknown, but as shown in Comparative Example below, in Abamine SG, rooting action is not recognized even though the structure is similar to that of Abamine. It is speculated that it is not an abscisic acid synthesis inhibitory action, which is a common action of abamine and abamine SG, but other actions.
  • Eucalyptus clone A (G-004), which is a difficult root line of Eucalyptus globulus (hereinafter simply referred to as E. globulus), was used as a material for cuttings. That is, a spikelet having a length of 5 to 20 cm, a node length of 1 to 3 nodes, and a leaf length of about 2 to 6 leaves was cut out from a mother tree to prepare cuttings.
  • the bases of the cuttings thus obtained were 1 ⁇ M each of abamine and abamine SG (synthesized according to the methods described in Examples 1 to 3 of JP-A-2003-113148), and STS (AgS 4 O 6 ) 4-fold diluted MS medium (composition: ammonium nitrate 412.5 mg / l, potassium nitrate 475 mg / l, potassium dihydrogen phosphate, 5 ⁇ M, ascorbic acid 50 mg / l as an antioxidant and IBA 2 mg / l as a plant hormone) 42.52 mg / l, potassium iodide 0.21 mg / l, a carbon source is not added to this medium.)
  • Porous support made of foamed phenolic resin (made by Smithers Oasis, trade name: Oasis), carbon dioxide concentration 1000ppm, temperature 25 ° C, wavelength component of 650 ⁇ 670nm and 450 ⁇ And a wavelength component of 70 nm 8.2: in a proportion of
  • a cubic culture vessel having a maximum dimension of 10 to 11.5 cm ⁇ width of 10 to 11.5 cm ⁇ height of 10.0 cm and a slightly protruding body was used.
  • the top surface of the culture vessel is provided with one circular opening to which a polytetrafluoroethylene film (made by Millipore, trade name: Milliceal) having a pore diameter of 0.45 ⁇ m is attached.
  • the concentration of carbon dioxide in the culture vessel is the concentration (about 1000 ppm) permeated from the membrane at the opening of the culture container because the carbon dioxide outside the culture vessel permeates through the membrane at the opening of the culture vessel. there were.
  • Irradiation of the red light irradiation to the culture vessel was performed using a product name: CCFL light source unit and a manufacturer name: Nippon Medical Instruments Co., Ltd. as a light irradiation device.
  • the humidity in the culture container was adjusted to 85% or more by sealing the culture container with parafilm.
  • Abamine SG is [[3- (3,4-dimethoxyphenyl) -allyl]-(4-fluorobenzyl) -amino] -butyric acid methyl ester, and has a structure represented by the following formula (2).
  • Example 2 Culturing was carried out in the same manner as in Example 1 except that a medium not containing adventitious root formation promoter was used. The results are shown in Table 1.
  • Example 2 and Comparative Example 3 As a material for cuttings, E.I. Culturing was carried out in the same manner as in Example 1 and Comparative Example 1 except that Eucalyptus clone B (WA-002), which is an extremely difficult root line of Globulus, was used. The results are shown in Table 2.
  • Example 4 Culturing was carried out in the same manner as in Example 2 except that a medium not containing an adventitious root formation promoter was used. The results are shown in Table 2.
  • Example 3 As a material, a variety of tea (Camellia sinensis) was used. A spikelet having a length of 5 to 20 cm, a length of 1 to 3 nodes, and a length of 2 to 6 leaves was cut out from a mother tree of the tea to prepare cuttings.
  • a spikelet having a length of 5 to 20 cm, a length of 1 to 3 nodes, and a length of 2 to 6 leaves was cut out from a mother tree of the tea to prepare cuttings.
  • the base of the obtained cuttings was inserted into a support wetted with 4-fold diluted MS medium supplemented with 1 ⁇ M abamine and 10 mg / l IBA as a plant hormone.
  • a support using a support packed with mixed soil of vermiculite and peat moss in a seedling tray (6 rows x 11 rows) with a square 4 cm long x 4 cm wide x 15 cm square pot, A total of 66 inserts per pot were inserted for the experiment.
  • the inserted spike after insertion has a carbon dioxide concentration of 1000 ppm, a temperature of 25 ° C., a humidity of 60%, a wavelength component of 650 to 670 nm and a wavelength component of 450 to 470 nm in a ratio of 8.2: 1.8.
  • the cells were cultured for 2 months under irradiation with red light having a bundle density of 51.3 ⁇ mol / m 2 / S.
  • irradiation of red light irradiation was performed using a brand name: CCFL light source unit and a manufacturer name: Nippon Medical Chemical Co., Ltd. as a light irradiation device.
  • Example 5 Culturing was carried out in the same manner as in Example 3 except that a medium not containing an adventitious root formation promoter was used. The results are shown in Table 3.
  • the adventitious root rooting promoter of the present invention exhibits an excellent rooting effect regardless of the plant species, particularly even in extremely difficult rooting lines.

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Abstract

　本発明は、植物からの発根を促進して、その発根率を向上させる不定根発根促進剤の有効成分として有用な化合物を提供することを目的とする。さらに、該有効成分を含有する不定根発根促進剤を利用した、挿し木法、組織培養法などの方法によるクローン苗、特に発根能が低い植物種に属するクローン苗の生産性を向上させるための、発根方法および発根用培地を提供することを目的する。本発明は、アバミンを含む植物の不定根形成促進剤、前記不定根形成促進剤を含有する、植物のシュートの発根用培地、および前記不定根形成促進剤又は前記発根用培地を用いるクローン苗の生産方法に関する。

Description

不定根形成促進剤、該不定根形成促進剤を含有する発根用培地、および、該不定根形成促進剤を用いるクローン苗の生産方法
　本発明は、不定根形成促進剤、該不定根形成促進剤を含有する発根用培地、および、該不定根形成促進剤を用いるクローン苗の生産方法に関する。
　挿し穂を挿し床または培地に挿し付けて発根させる挿し木法、および、植物体組織を培養しシュートを採取してこれを発根させる組織培養法は、農業生産、植林、育種、その他の分野において、目的に適った形質を持つ均質な植物体（苗）を大量に生産するための植物体の大量生産手段として利用されている。これらの方法において植物組織の発根能は、クローン苗の生産性に大きな影響を与えるため、発根能の向上を図ることは重要である。
　特開２００１－２３１３５５号公報（特許文献１）には、ユーカリ属植物およびアカシア属植物から選ばれた植物の採穂母樹を挿し穂として採取する前に、パクロプトラゾールにより処理すると、発根能力が促されることが記載されている。
　一方、特開２００３－１１３１４８号公報（特許文献２）には、特定の構造を有する化合物が、植物におけるアブシジン酸の生合成を阻害する作用を有し、植物の成長（生長）および発達の調節に有用であることが記載されている。特開２００６－１１７６０８号公報（特許文献３）には、前記特許文献２に記載の化合物が、単子葉植物の病害を防ぐことができることが記載されている。
特開２００１－２３１３５５号公報 特開２００３－１１３１４８号公報 特開２００６－１１７６０８号公報
　しかし、特許文献１に記載のパクロプトラゾールは、採穂母樹をあらかじめ処理してから数ヶ月経過しないと挿し穂を得ることができず、即効性のある発根促進剤が求められていた。
　また、特許文献１に記載の方法は、植物に対する発根能が不十分であり、中でも、もともと発根能の低い植物（例えばユーカリ属植物など）に適用した場合には、発根能の改善を見込めなかった。
　一方、特許文献２の技術は植物の生長に関するアブシジン酸の制御を行う技術であり、挿し木法のように挿し穂の発根、すなわち根組織の分化のみを促進しようとする技術とは異なる。一般に挿し穂の発根を促進する条件は、植物体の生長を促進する条件とは異なり、むしろ生長を止める条件が発根を促進する場合も多い。特許文献３の技術は、単子葉植物の病害防除、中でもイネのいもち病防除に関する技術であり、挿し穂に関する技術および挿し穂の発根に関する技術とは異なる技術である。
　本発明は、植物からの発根を促進して、その発根率を向上させる不定根発根促進剤の有効成分として有用な化合物を提供することを目的とする。さらに、該有効成分を含有する不定根発根促進剤を利用した、挿し木法、組織培養法などの方法によるクローン苗、特に発根能が低い植物種に属するクローン苗の生産性を向上させるための、発根方法および発根用培地を提供することを目的する。
　本発明は、以下の〔１〕～〔４〕を提供する。
〔１〕アバミンを含む植物の不定根形成促進剤。
〔２〕上記〔１〕に記載の不定根形成促進剤を含有する、植物のシュートの発根用培地。
〔３〕植物のシュートを上記〔１〕に記載の不定根形成促進剤の存在下栽培し、前記シュートから発根させる、クローン苗の生産方法。
〔４〕植物のシュートを上記〔２〕に記載の発根用培地にて栽培し、前記シュートから発根させる、クローン苗の生産方法。
　本発明によれば、植物からの不定根形成を促進させ、発根率を向上させることができるので、クローン苗の生産性を向上させることができる。しかも、このような効果は、発根能が低い植物種で特に顕著である。従って、本発明は、広く様々な植物種のクローン苗の大量かつ迅速な生産に寄与することができ、中でも、発根能が低い植物種であっても、クローン苗を大量かつ迅速に生産することを可能とし、その産業的利用に途を開くことが期待される。
　本発明の植物の不定根形成促進剤は、アバミンを有効成分として含む。
　アバミンは、［［３－（３，４－ジメトキシフェニル）－アリル］－（４－フルオロベンジル）－アミノ］－酢酸メチルエステルであり、下記式（１）で示される構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
　アバミンの由来は特に限定されない。例えば、天然物由来のアバミン、化学反応により合成されたアバミンを用いることができる。化学反応による合成方法としては、特開２００３－１１３１４８号公報などの文献に記載された方法が例示される。
　本発明の植物の不定根形成促進剤は、アバミンを含んでいればよく、必要に応じて、本発明の目的に反しない限り、他の成分（例えば、他の不定根形成促進剤、オーキシンなどの不定根形成に関する植物ホルモンの活性促進剤）をあわせて含んでいてもよい。他の成分としては、例えば、特願２０１０－１０１６４１号明細書に記載の不定根形成促進剤及びオーキシン活性促進剤、特願２０１０－１０１６４２号明細書に記載の不定根形成促進剤及び植物ホルモン活性促進剤が挙げられる。
　本発明の不定根形成促進剤は、植物を栽培する際に存在させることにより、不定根形成促進効果を発揮する。
　植物の種類は特に限定されない。植物は木本植物と草本植物とに分類されうるが、本発明の不定根形成促進剤はこれらのいずれにも適用可能であり、木本植物に適用されることが好ましく、草本植物よりも発根能が劣っている木本植物に適用されることがより好ましい。木本植物としては、ユーカリ属（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ）植物、マツ属（Ｐｉｎｕｓ）植物、スギ属（Ｃｒｙｐｔｏｍｅｒｉａ）植物（スギ（Ｃｒｙｐｔｏｍｅｒｉａ　ｊａｐｏｎｉｃａ）など）、サクラ属（Ｐｒｕｎｕｓ）植物（サクラ（Ｐｒｕｎｕｓ　ｓｐｐ．）、ウメ（Ｐｒｕｎｕｓ　ｍｕｍｅ）、ユスラウメ（Ｐｒｕｎｕｓ　ｔｏｍｅｎｔｏｓａ）など）、マンゴー属(Ｍａｎｇｉｆｅｒａ)植物（マンゴー（Ｍａｎｇｉｆｅｒａ　ｉｎｄｉｃａ）など）、アカシア属（Ａｃａｃｉａ）植物、ヤマモモ属（Ｍｙｒｉｃａ）植物、クヌギ属（Ｑｕｅｒｃｕｓ）植物（クヌギ（Ｑｕｅｒｃｕｓ　ａｃｕｔｉｓｓｉｍａ）など）、ブドウ（Ｖｉｔｉｓ）属植物、リンゴ（Ｍａｌｕｓ）属植物、バラ属（Ｒｏｓａ）植物、ツバキ属（Ｃａｍｅｌｌｉａ）植物（チャ（Ｃａｍｅｌｌｉａ　ｓｉｎｅｎｓｉｓ）など）、ジャカランダ属（Ｊａｃａｒａｎｄａ）植物（ジャカランダ（Ｊａｃａｒａｎｄａ　ｍｉｍｏｓｉｆｏｌｉａ）など）、ワニナシ属（Ｐｅｒｓｅａ）植物（アボカド（Ｐｅｒｓｅａ　ａｍｅｒｉｃａｎａ）など）、ナシ属（Ｐｙｒｕｓ）植物（ナシ（Ｐｙｒｕｓ　ｓｅｒｏｔｉｎａ　Ｒｅｈｄｅｒ、Ｐｙｒｕｓ　ｐｙｒｉｆｏｌｉａ）など）、ビャクダン属（Ｓａｎｔａｌｕｍ）植物（ビャクダン（サンダルウッド；Ｓａｎｔａｌｕｍ　ａｌｂｕｍ）など）が例示される。このうち、ユーカリ、マツ、スギ、サクラ、マンゴー、アボカド、アカシア、ヤマモモ、クヌギ、ブドウ、リンゴ、バラ、ツバキ、チャ、ウメ、ユスラウメ、ジャカランダ等に適用した場合に、より本発明の効果を発揮しうる。中でもユーカリ属植物、マツ属植物、スギ属植物、ツバキ属植物、マンゴー属植物、ワニナシ属植物が好ましく、難発根性として知られるユーカリ、マツ、スギ、チャ、マンゴー、アボカド等がより好ましく、ユーカリ、チャがさらに好ましい。
　ユーカリとしては、難発根性で知られるユーカリが好ましく、ユーカリ・グロビュラス、丸葉ユーカリなどがより好ましく、ユーカリ・グロビュラスが更に好ましい。
　本発明の不定根形成促進剤が適用可能な草本植物としては、例えば、アブラナ科、ナス科、イネ科、マメ科等に属する植物が挙げられるが、これらの植物に限定されない。このように、本発明においては、ナス科植物等の野菜類と共に、イネ、小麦等の穀物、豆類、トウモロコシなど食糧生産性植物にも一般に適用できるので、将来的な食糧生産技術の上からも大きな期待がもてる。アブラナ科、ナス科、イネ科、マメ科等に属する植物のうち、シロイヌナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ　ｔｈａｌｉａｎａ）、タバコ（Ｎｉｃｏｔｉａｎａ　ｔａｂａｃｕｍ）、イネ（Ｏｒｙｚａ　ｓａｔｉｖａ）、ミヤコグサ（Ｌｏｔｕｓ　ｃｏｒｎｉｃｕｌａｔｕｓ　ｖａｒ．ｊａｐｏｎｉｃｕｓ）はモデル植物として広く一般に用いられていることから、研究及び開発の発展に貢献できる面でも大きな期待がもてる。
　植物としては、植物体の一部または全部であればよいが、不定根を形成することが期待される点で、通常は植物体の一部であり、好ましくはシュートである。
　シュートとは、発根能を有する組織全般をいう。該組織としては、枝、茎、頂芽、腋芽、不定芽、葉、子葉、胚軸、不定胚、苗条原基等が例示される。シュートの由来は特に限定されず、温室または屋外に生育している植物個体から得られる組織でもよいし、組織培養法により得られた培養組織であってもよいし、天然の植物体の一部の組織であってもよい。シュートは、挿し穂の母本植物、または多芽体から効率良く取得することができる。中でも、挿し穂（母本植物から得た挿し穂）、母本植物から採取した器官を無菌的に培養することにより得た多芽体、もしくは前記器官を無菌的に育成して得た茎葉であることが好ましい。
　多芽体は、本発明を適用してクローン苗を生産しようとする植物から、頂芽、腋芽等の組織を切取って、これを組織培養して誘導することができる。多芽体を、母本植物から採取した器官を無菌的に培養して、形成させるには、特開平８－２２８６２１号公報に記載の方法、条件に従って行い得る。その方法、条件は概ね次の通りである。まず、材料とする植物から頂芽、腋芽等の組織を採取し、採取した組織について、有効塩素量約０．５％～約４％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液または有効塩素量約５％～約１５％の過酸化水素水溶液に約１０分～約２０分間浸漬して表面殺菌を行う。次いで、これを滅菌水で洗浄し、固体培地に挿し付けて芽を開じょさせ、伸長してきた茎葉を同じ組成の培地で継代培養することにより、多芽体を形成させる。ユーカリ属またはアカシア属の組織（例えば腋芽）を用いる場合には、固体培地は、ショ糖１～５重量％、植物ホルモンとしてベンジルアデニン（以下、ＢＡと略す。）約０．０２ｍｇ／ｌ以上約１ｍｇ／ｌ以下、ゲランガム約０．２重量％以上約０．３重量％若しくは寒天約０．５重量％以上約１重量％以下を含有するムラシゲスクーグ（以下、ＭＳと略す。）培地、または、ＭＳ培地の硝酸アンモニウム成分と硝酸カリウム成分とを半減させた改変ＭＳ培地を用いるのが好ましい。こうして形成された多芽体からは活発にシュートが伸長してくる。多芽体自体は、適当に分割して多芽体形成に用いた培地と同一組成の培地で培養することにより維持し、増殖させることができる。
　一方、シュートとして挿し穂を用いてもよい。通常は挿し穂に対し、投与されることで、その効果を発揮する。挿し穂としては、植物の少なくとも一部であればよく、緑枝（当年枝）、熟枝（前年以前に伸びた枝）等の枝；頂芽、腋芽などの芽；葉、子葉；胚軸などが例示される。木本植物の場合の挿し穂は、通常は緑枝または熟枝であり、草本植物の場合の挿し穂は、通常は葉または芽であるが、これらには限定されない。
　植物を本発明の不定根形成促進剤の存在下に栽培する方法は、特に制限はなく、植物の種類、部位、状態などから適宜選択できる。具体的には下記の方法が例示される：不定根形成促進剤を含む発根用培地で植物（好ましくはシュート）を培養する方法；および、不定根形成促進剤を含む溶液を植物（好ましくはシュート）に接触させる方法。シュートとして組織培養法により得られた培養組織を用いる場合には、前者が好ましく、シュートとして挿し穂を用いる場合には、前者および後者のいずれも好ましい。なお、上記例示した両方法の併用、すなわち、不定根形成促進剤を含む発根用培地で植物を培養しつつ、不定根形成促進剤を含む溶液を植物に接触させる方法を採用することも、もちろん可能である。
　不定根形成促進剤を含む発根用培地で植物を培養する場合、発根用培地中の不定根形成促進剤の濃度は、好ましくは約０．０１μＭ以上約１００μＭ以下、さらに好ましくは約０．１μＭ以上約１０μＭ以下、とりわけ好ましくは約０．５μＭ以上約５μＭ以下である。
　不定根形成促進剤を含む溶液（不定根形成促進剤溶液）を植物（好ましくはシュート）に接触させる場合、その接触の方法は特に限定されず、植物の種類、部位、状態、栽培方法などから適宜選択しうる。例えば、シュートへ不定根形成促進剤溶液を直接散布する方法、支持体を不定根形成促進剤溶液で浸潤させる方法が挙げられる。
　不定根形成促進剤溶液は、不定根形成促進剤を、適当な溶媒（例えば、水など）に溶解させて調整され得る。水としては、脱イオン水、蒸留水、逆浸透水、水道水などが例示され、いずれも利用可能である。不定根形成促進剤溶液における不定根形成促進剤の濃度は、約０．０１μＭ以上約１００μＭ以下であることが好ましく、約０．１μＭ以上約１０μＭ以下であることがより好ましく、約０．５μＭ以上約５μＭ以下であることがさらにより好ましい。
　不定根形成促進剤溶液を植物（好ましくは、シュート）に直接散布する場合は、不定根形成促進剤溶液を、スプレーなどを用いて霧状に、植物の一部または全体に散布すればよい。不定根形成促進剤溶液の散布量は、不定根形成促進剤溶液中の不定根形成促進剤の濃度などにもより、一概には規定できないが、一般には１つのシュートあたり約０．５ｍｌ以上約５．０ｍｌ以下が好ましく、約１．０ｍｌ以上約３．０ｍｌ以下がより好ましい。散布回数は、１回でも２回以上であってもよいが、少なくとも栽培開始時に散布することが好ましい。栽培条件に応じて、栽培期間中に適宜（例えば数日（２日～３日）おき）追加で散布を行ってもよい。
　支持体を不定根形成促進剤溶液で湿潤させる場合は、不定根形成促進剤溶液を支持体上部から散水する方法、不定根形成促進剤溶液を満たした容器内に支持体を置床し底面から潅水させる方法などが例示される。支持体上部から散水する場合、上部からの散水量としては、１つの植物（好ましくは、シュート）あたり約１．０ｍｌ以上約１０ｍｌ以下が好ましく、約３．０ｍｌ以上約５．０ｍｌ以下がより好ましい。底面から潅水させる場合は、不定根形成促進剤溶液が支持体に、実質的に均一に湿潤されればよい。支持体を不定根形成促進剤溶液で湿潤させる場合、不定根形成促進剤溶液のほかに別途発根用培地を用意し、両者で支持体を湿潤させてもよく、このことは前述したとおりである。
　本発明において発根用培地とは、植物（好ましくはシュート）から発根させるために用いられる培地を意味する。発根用培地は、銀イオンおよび／または抗酸化剤を含有することが好ましく、銀イオンおよび抗酸化剤の両方を含有することがより好ましい。銀イオンは、チオ硫酸銀（ＳＴＳ、ＡｇＳ4Ｏ6）、硝酸銀等の銀化合物（銀イオン源）として培地中に添加すればよい。中でもＳＴＳは、培地に添加してシュートを培養すると、健全な根の発根及び／又は伸長が促進されるので、本発明で用いる銀イオン源として好ましい。これは、ＳＴＳに由来する銀イオンが、培地中で、チオ硫酸銀イオンの形態を取り、マイナスに帯電しているためと考えられる。発根用培地中に添加する銀イオンの濃度は、銀イオン源の種類その他の培養条件などにもよるが、銀イオン源の濃度として約０．５μＭ以上約６μＭ以下が好ましく、約２μＭ以上約６μＭ以下がより好ましい。
　一方、抗酸化剤としては、例えば、アスコルビン酸、亜硫酸塩等の、公知の抗酸化剤を用いることができる。中でもアスコルビン酸は、培地への残留性が低いので、本発明で用いる抗酸化剤として好ましい。発根用培地中に添加する抗酸化剤の濃度は、約５ｍｇ／ｌ以上約２００ｍｇ／ｌ以下が好ましく、約２０ｍｇ／ｌ以上約１００ｍｇ／ｌ以下がより好ましい。
　本発明で用いる発根用培地は、上記成分に加え、無機成分、炭素源、ビタミン類、アミノ酸類および植物ホルモン類等を含み得る。
　無機成分としては、窒素、リン、カリウム、硫黄、カルシウム、マグネシウム、鉄、マンガン、亜鉛、ホウ素、モリブデン、塩素、ヨウ素、コバルト等の元素、および、これらの元素から選ばれる１以上の元素を含む無機塩が例示される。該無機塩としては例えば、硝酸カリウム、硝酸アンモニウム、塩化アンモニウム、硝酸ナトリウム、リン酸１水素カリウム、リン酸２水素ナトリウム、塩化カリウム、硫酸マグネシウム、硫酸第１鉄、硫酸第２鉄、硫酸マンガン、硫酸亜鉛、硫酸銅、硫酸ナトリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、ホウ酸、三酸化モリブデン、モリブデン酸ナトリウム、ヨウ化カリウム、塩化コバルト等、これらの水和物が挙げられる。無機成分として、上記具体例の中から１種を選択して、或いは２種以上を組み合わせて用いうる。
　本発明で用いられる発根用培地においては、窒素、リン、カリウムが必須元素として含まれることが好ましい。よって、上述の無機成分の具体例のうち、窒素、リン、カリウム、窒素を含む無機塩、リンを含む無機塩、およびカリウムを含む無機塩が好ましく、窒素、リン、カリウム、および、窒素を含む無機塩がより好ましい。無機成分は、発根用培地中の濃度が、１種の場合は約０．１μＭ以上約１００ｍＭ以下となるように添加することが好ましく、約１μＭ以上約１００ｍＭ以下となるように添加することがより好ましい。２種以上の組み合わせの場合はそれぞれ約０．１μＭ以上約１００ｍＭ以下となるよう添加することが好ましく、約１μＭ以上約１００ｍＭ以下となるように添加することがより好ましい。
　炭素源としては、ショ糖等の炭水化物とその誘導体；脂肪酸等の有機酸；エタノール等の１級アルコール、などの化合物を使用することができる。炭素源として、上記具体例の中から１種を選択して、或いは２種以上を組み合わせて用いうる。炭素源は、発根用培地中に約１ｇ／ｌ以上約１００ｇ／ｌ以下となるよう添加することが好ましく、約１０ｇ／ｌ以上約１００ｇ／ｌ以下となるように添加することがより好ましい。しかし、培養を炭酸ガスを供給しながら行う場合には、培地は炭素源を含む必要は無く、含まないことが好ましい。ショ糖等の炭素源となりうる有機化合物は微生物の炭素源ともなるので、これらを添加した培地を用いる場合には、無菌環境下で培養を行う必要があるが、炭素源を含まない培地を用いることにより、非無菌環境下での培養が可能となる。
　ビタミン類としては、例えば、ビオチン、チアミン（ビタミンＢ１）、ピリドキシン（ビタミンＢ４）、ピリドキサール、ピリドキサミン、パントテン酸カルシウム、イノシトール、ニコチン酸、ニコチン酸アミドおよび／またはリボフラビン（ビタミンＢ２）等を使用することができる。ビタミン類として、上記具体例の中から１種を選択して、或いは２種以上を組み合わせて用いうる。ビタミン類は、発根用培地中の濃度が、１種の場合は発根用培地中に約０．０１ｍｇ／ｌ以上約２００ｍｇ／ｌ以下となるように添加することが好ましく、約０．０２ｍｇ／ｌ以上約１００ｍｇ／ｌ以下となるように添加することがより好ましい。２種以上の組み合わせの場合はそれぞれ、発根用培地中に約０．０１ｍｇ／ｌ以上約１５０ｍｇ／ｌ以下となるよう添加することが好ましく、約０．０２ｍｇ／ｌ以上約１００ｍｇ／ｌ以下となるように添加することがより好ましい。
　アミノ酸類としては、例えば、グリシン、アラニン、グルタミン酸、システイン、フェニルアラニンおよび／またはリジン等を使用することができる。アミノ酸類として、上記具体例の中から１種を選択して、或いは２種以上を組み合わせて用いうる。アミノ酸類は、発根用培地中の濃度が、１種の場合は発根用培地中に約０．１ｍｇ／ｌ以上約１０００ｍｇ／ｌ以下となるように添加することが好ましく、２種以上の組み合わせの場合は、それぞれ発根用培地中に約０．２ｍｇ／ｌ以上約１０００ｍｇ／ｌ以下となるよう添加することが好ましい。
　また、植物ホルモン類としては、例えば、オーキシン類および／またはサイトカイニン類を使用することができる。オーキシン類としては、ナフタレン酢酸（ＮＡＡ）、インドール酢酸（ＩＡＡ）、ｐ－クロロフェノキシ酢酸、２，４－ジクロロフェノキシ酢酸（２，４Ｄ）、インドール酪酸（ＩＢＡ）およびこれらの誘導体等が例示され、これらから選択される１種以上または２種以上を組み合わせて用い得る。また、サイトカイニン類としてはベンジルアデニン（ＢＡ）、カイネチン、ゼアチンおよびこれらの誘導体等が例示され、これらから選択される１種以上または２種以上を組み合わせて用い得る。植物ホルモン類としては、オーキシン類のみ、サイトカイニン類のみ、或いはオーキシン類とサイトカイニン類の両方を組み合わせて用いうる。植物ホルモン類は、１種を用いる場合には発根用培地中に約０．０１ｍｇ／ｌ以上約１０ｍｇ／ｌ以下となるように添加することが好ましく、約０．０２ｍｇ／ｌ以上約１０ｍｇ／ｌ以下となるように添加することがより好ましい。２種以上の場合にはそれぞれ、発根用培地中に約０．０１ｍｇ／ｌ以上約１０ｍｇ／ｌ以下となるよう添加することが好ましく、約０．０２ｍｇ／ｌ以上約１０ｍｇ／ｌ以下となるように添加することがより好ましい。
　本発明においては、植物組織培養用培地として公知の培地を発根用培地として用いてもよい。該培地には、必要に応じて、不定根形成促進剤、銀イオンおよび／または抗酸化剤、炭素源、もしくは、植物ホルモン類を適宜添加してもよい。植物組織培養用培地として公知の培地としては、例えば、ＭＳ培地、リンスマイヤースクーグ培地、ホワイト培地、ガンボーグのＢ－５培地、ニッチニッチ培地等を挙げることができる。中でも、ＭＳ培地およびガンボーグのＢ－５培地が好ましい。これらの培地は、必要に応じて適宜希釈等して用いることができる。
　発根用培地は、液体培地、固体培地のいずれであってもよいが、液体培地の方が作業効率および移植時に根を傷つけることが少ない点で好ましい。液体培地の場合には培地組成を混合し調製してそのまま用い得る。固体培地の場合には液体培地と同様に培地組成を混合し調製すると同時に、或いは調整後に、寒天またはゲランガム等の固化剤で固化させて使用しうる。固化剤の培地への添加量は、固化剤の種類、培地の組成によっても異なる。固化剤が寒天の場合０．５重量％以上１重量％以下であることが好ましい。固化剤がゲランガムの場合０．２重量％以上０．３重量％以下であることが好ましい。
　発根用培地への植物（好ましくは、シュート）の挿し付け方法は、培地の種類、培養条件等により適宜選択しうる。発根用培地が固体培地の場合は、発根用培地に直接シュートの基部を挿し付けて培養すればよい。一方発根用培地が液体培地の場合は、例えば、後述の支持体を発根用培地で湿潤させてから、シュートの基部を挿し付けて培養すればよい。なお、発根用培地に挿し付ける時にシュートの基部に傷をつけるといった物理的刺激を加えることも、発根率の向上のために好ましい。シュートの基部とは、シュートの一端であって根が形成される領域（葉の形成される端部に対し反対側）を意味する。シュートとして多芽体を用いる場合の基部は、多芽体を分割する際の切断面を有する領域である。シュートの基部への傷のサイズ（大きさ、形状など）は特に限定されない。例えば、シュートとして多芽体を用いる場合、シュートの基部（上述の切断面）を正面方向から見た際に十字型となるような傷を付けることが好ましい。傷を付ける際には、ハサミ、ナイフなどの器具を用いることができる。
　本発明において支持体とは、植物（好ましくは、シュート）を支持するための支持体である。発根用培地（特に固体培地）を用いる場合などには、支持体は不要の場合があるが、それ以外の場合には通常支持体が利用される。
　支持体は、栽培の期間中シュートを指しつけた状態で保持できる支持体が好ましい。栽培にあたり液状の発根用培地を用いる場合には、通常、支持体に浸潤させて用いられる。よって支持体は液体で浸潤され得る支持体が好ましく、中でも、不定根形成促進剤溶液、或いは不定根形成促進剤を含む液体培地により実質的に均一に湿潤され得る支持体が好ましい。発根用培地として、液体培地を用いる場合には、液体培地（不定根形成促進剤溶液を含まない）と不定根形成促進剤溶液とを別個に支持体に添加してもよいし、予め調製した不定根形成促進剤を含む液体培地を支持体に添加してもよい。支持体としては、例えば、従来慣用の支持体を用いることができ、特に限定されない。支持体としては例えば、砂、赤玉土等の自然土壌；籾殻燻炭、ココナッツ繊維、バーミキュライト、パーライト、ピートモス、ガラスビーズ等の人工土壌；発泡フェノール樹脂、ロックウール等の多孔性成形品などを挙げることができる。かかる支持体を培養容器内に入れ、不定根形成促進剤溶液、或いは不定根形成促進剤を含む液体培地にて湿潤させることにより発根床が調製され得る。なお、発根用培地が固体培地の場合には、固体培地を直接培養容器に入れることで、発根床が調製され得る。
　本発明においては、発根用培地または支持体を納めるための培養容器を用い得る。培養容器としては、従来慣用の培養容器を用いることができ、特に限定されない。例えば、育苗ポット、プラグトレーなどが例示される。培養容器は密閉型でもよいし開放型でもよいが、密閉型の培養容器が好ましい。密閉型の培養容器を用いることにより、散布された不定根形成促進剤溶液を保持することができる。また、シュートおよびこれから形成されるクローン苗を取り巻く環境の湿度維持が容易となる。
　シュートとして枝を用いる場合には、培養容器として密閉型の培養容器を用いることが好ましい。これによりシュートを高湿度下に置くことが容易となるので枝についた葉の蒸散作用が抑制され、従来行われていた葉の一部切除処理を省略することができる。
　培養容器は、容器内への炭酸ガス供給が可能な容器であることがより好ましい。このような培養容器としては、二酸化炭素透過性の膜で蔽われた開口部を有する容器が例示される。二酸化炭素透過性の膜で蔽われた開口部を有する容器を用いることにより、培養環境の湿度をも容易に調整しうる。開口部の形状は特に問わない。二酸化炭素透過性の膜の材料は特に限定されず、ポリテトラフルオロエチレンなどが例示される。膜の孔径も特に限定されず、約０．１μｍ以上約１μｍ以下の孔径の膜が例示される。
　植物を栽培する際の栽培条件としては、植物から発根させ得る条件である限り特に限定されない。栽培条件は、植物の種類、部位、状態、発根用培地の種類などにより一概に規定することは難しいが、例えば、温度は、約２３℃以上約２８℃以下であることがより好ましい。光強度は、光合成有効光量子束密度として表され、約１０μｍｏｌ／ｍ2／ｓ以上約１０００μｍｏｌ／ｍ2／ｓ以下であることが好ましく、約５０μｍｏｌ／ｍ2／ｓ以上約５００μｍｏｌ／ｍ2／ｓ以下であることがより好ましい。いずれの場合でも、通常は約２週間以上約５週間以内で、シュートからの発根が観察されるようになる。
　栽培は、約６５０ｎｍ以上約６７０ｎｍ以下の波長成分と約４５０ｎｍ以上約４７０ｎｍ以下の波長成分とを９：１～７：３の割合で含む光の照射下で行うことが好ましく、これらの波長成分を９：１～８：２の割合で含む光の照射下で行うことがより好ましい。かかる波長成分を含む光を照射して栽培を行うことで、植物（好ましくは、シュート）からの発根がより促進され得る。
　炭酸ガスを栽培環境中に、通常は３００ｐｐｍ以上２０００ｐｐｍ以下、好ましくは８００ｐｐｍ以上１５００ｐｐｍ以下となるように供給することが好ましい。炭酸ガスの供給量の制御は、人工気象器等の設備、二酸化炭素透過性の膜を開口部に有する培養容器などを利用して行われうる。
　湿度は植物の種類等栽培条件に応じて調整することができる。通常は、５０％以上、好ましくは６０％以上である。ユーカリ属植物の場合、８０％以上であることが好ましく、８５％以上であることがより好ましい。湿度が上記範囲であることにより、植物からの発根を促進することができる。湿度の上限については特に制限はない。
　一方、シュートとして挿し穂を用いる場合には、遮光を行うことが好ましい。遮光率は、３０％以上７０％以下が好ましく、４０％以上６０％以下がより好ましい。
　以上のようにして、本発明の不定根発根促進剤を用いて、植物から不定根を発根させることができる。不定根が発根した状態の植物は、通常、クローン苗と呼ばれる。本発明の不定根発根促進剤を用いて一定期間栽培（植物の種類、部位、状態などにもよるが、例えばユーカリの場合には１０日以上９０日以下程度）を続け、根を充実させてから、これを育苗容器、苗畑等に移植して育成し、植林等の所定の目的に使用可能な苗とすることができる。苗を育成する際の用土、温度、光強度等の条件は、その植物に適するように適宜設定すればよい。なお、不定芽、苗条原基等の培養組織由来のシュートを発根させた場合には、通常、育苗容器等への移植の前に、順化の過程を経る必要がある。
　［作用］
　本発明では、植物のシュートを、不定根形成促進剤の存在下栽培することにより、前記シュートから発根させることができる。その理由は不明であるが、以下比較例として示すように、アバミンＳＧでは、アバミンと構造が近似するにもかかわらず発根作用が認められないことから、不定根形成促進剤による発根促進作用は、アバミンとアバミンＳＧの共通の作用であるアブシジン酸合成阻害作用ではなく、他の作用によると推察される。
　以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
［実施例１及び比較例１］
　挿し穂の材料として、ユーカリプタス・グロビュラス（Ｅｕｃａｌｙｐｔｕｓ　ｇｌｏｂｕｌｕｓ、以下、単にＥ．グロビュラスと略記する。）の難発根系統であるユーカリクローンＡ（Ｇ－００４）を用いた。すなわち採穂母樹から、５～２０ｃｍの長さ、節が１～３節、葉が２～６葉程度に伸長した穂木を切り出し、挿し穂を調製した。
　得られた挿し穂の基部を、アバミン及びアバミンＳＧ（特開２００３－１１３１４８号公報の例１～３に記載された方法に準じて合成した）をそれぞれ１μＭ、銀イオン源としてＳＴＳ（ＡｇＳ4Ｏ6）５μＭ、抗酸化剤としてアスコルビン酸５０ｍｇ／ｌ、および植物ホルモンとしてＩＢＡ２ｍｇ／ｌを添加した、４倍希釈ＭＳ培地（組成：硝酸アンモニウム　４１２．５ｍｇ／ｌ、硝酸カリウム　４７５ｍｇ／ｌ、リン酸２水素カリウム　４２．５２ｍｇ／ｌ、ヨウ化カリウム　０．２１ｍｇ／ｌ、なお、本培地に炭素源は添加されていない。）にて湿潤した発泡フェノール樹脂製多孔性支持体（スミザーズオアシス社製、商品名：オアシス）に挿し付け、炭酸ガス濃度１０００ｐｐｍ、温度２５℃、６５０～６７０ｎｍの波長成分と４５０～４７０ｎｍの波長成分とを８．２：１．８の割合で含む、光合成有効光量子束密度５１．３μｍｏｌ／ｍ2／Ｓの赤色光照射下で２ヶ月間培養を行った。なお、このとき培養容器としては、最大寸法が縦１０～１１．５ｃｍ×横１０～１１．５ｃｍ×高さ１０．０ｃｍ程度の、胴部がやや張出した形状の立方体の培養容器を用いた。この培養容器の頂面には、孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製膜（ミリポア社製、商品名：ミリシール）を貼り付けた円形開口部１個が設けられている。培養容器内の炭酸ガスの濃度は、培養容器外の炭酸ガスが培養容器の開口部の炭酸ガス透過性の膜より透過するため、培養容器の開口部の膜より透過した濃度（約１０００ｐｐｍ）であった。赤色光照射の培養容器への照射は、光照射装置として商品名：ＣＣＦＬ光源ユニット、メーカー名：日本医化器械製作所を用いて行った。培養容器をパラフィルムで封鎖する事により培養容器内の湿度を８５％以上となるように調整した。
　アバミンＳＧは、［［３－（３，４－ジメトキシフェニル）－アリル］－（４－フルオロベンジル）－アミノ］－酪酸メチルエステルであり、以下の式（２）で表される構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
　挿し穂は、この培養容器１個当たり１６本を挿し付けた。挿し穂の供試数と、２ヶ月間培養後に発根したシュートの数（発根数）から、発根率を算出した。結果を表１に示す。
［比較例２］
　不定根形成促進剤を添加しない培地を用いた以外は実施例１と同様にして培養を行った。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表１から明らかなように、アバミンを用いた場合には、無添加の場合と比較してユーカリの発根率が顕著に高まった。一方、アバミンＳＧを用いた場合には、無添加より若干高い程度の発根率しか得られなかった。
［実施例２及び比較例３］
　挿し穂の材料として、Ｅ．グロビュラスの超難発根系統であるユーカリクローンＢ（ＷＡ－００２）を用いた以外は実施例１及び比較例１と同様にして培養を行った。結果を表２に示す。
［比較例４］
　不定根形成促進剤を添加しない培地を用いた以外は実施例２と同様にして培養を行った。結果を表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表２から明らかなように、アバミンを用いた場合には、無添加の場合と比較してユーカリの発根率が顕著に高まった。一方、アバミンＳＧを用いた場合には、全く発根が観察されなかった。
［実施例３］
　材料として、チャ（Ｃａｍｅｌｌｉａ　ｓｉｎｅｎｓｉｓ）の一品種を用いた。チャの採穂母樹から、５～２０ｃｍの長さ、節が１～３節、葉が２～６葉程度に伸張した穂木を切り出し、挿し穂を調製した。
　得られた挿し穂の基部を、アバミン１μＭ、植物ホルモンとしてＩＢＡ１０ｍｇ／ｌを添加した４倍希釈ＭＳ培地にて湿潤した支持体に挿し付けた。ここで支持体としては、バーミキュライトとピートモスの混合土を縦４ｃｍ×横４ｃｍ×高さ１５ｃｍの四角錘のポットが連なった育苗トレイ（縦６列×横１１列）に詰めた支持体を用い、１ポットあたり１本の挿し穂を、計６６本挿し付けて実験に供した。挿し付け後の挿し穂は、炭酸ガス濃度１０００ｐｐｍ、温度２５℃、湿度６０％、６５０～６７０ｎｍの波長成分と４５０～４７０ｎｍの波長成分とを８．２：１．８の割合で含む光合成有効光量子束密度５１．３μｍｏｌ／ｍ2／Ｓの赤色光照射下、２ヶ月間培養を行った。なお、赤色光照射の照射は、光照射装置として商品名：ＣＣＦＬ光源ユニット、メーカー名：日本医化機器製作所を用いて行った。
　２ヵ月後、挿し穂の供試数と、発根したシュートの数（発根数）から、発根率を計算した。結果を表３に示す。
［比較例５］
　不定根形成促進剤を添加しない培地を用いた以外は実施例３と同様にして培養を行った。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
　表３から明らかなように、アバミンを用いた場合には、無添加の場合と比較してチャの発根率が顕著に高まった。
　以上のことから、本発明の不定根発根促進剤は、植物種にかかわらず、特に、超難発根の系統においても、優れた発根効果を発揮することが明らかとなった。

Claims (4)

  1. 　アバミンを含む植物の不定根形成促進剤。
  2. 　請求項１に記載の不定根形成促進剤を含有する、植物のシュートの発根用培地。
  3. 　植物のシュートを請求項１に記載の不定根形成促進剤の存在下栽培し、前記シュートから発根させる、クローン苗の生産方法。
  4. 　植物のシュートを請求項２に記載の発根用培地にて栽培し、前記シュートから発根させる、クローン苗の生産方法。
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