WO2018199293A1 - 植物の特性を増強する方法及び無核果実の生産方法 - Google Patents

植物の特性を増強する方法及び無核果実の生産方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018199293A1
WO2018199293A1 PCT/JP2018/017206 JP2018017206W WO2018199293A1 WO 2018199293 A1 WO2018199293 A1 WO 2018199293A1 JP 2018017206 W JP2018017206 W JP 2018017206W WO 2018199293 A1 WO2018199293 A1 WO 2018199293A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plant
freezing
fruit
growing
tissue
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/017206
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
節三 田中
Original Assignee
節三 田中
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
Priority claimed from JP2017088327A external-priority patent/JP6300215B1/ja
Application filed by 節三 田中 filed Critical 節三 田中
Priority to US16/608,698 priority Critical patent/US11350583B2/en
Priority to CN201880000554.8A priority patent/CN109196100A/zh
Priority to EP18792234.9A priority patent/EP3617310A4/en
Priority to CA3061616A priority patent/CA3061616A1/en
Priority claimed from JP2018086221A external-priority patent/JP2019187351A/ja
Publication of WO2018199293A1 publication Critical patent/WO2018199293A1/ja
Priority to PH12019502423A priority patent/PH12019502423A1/en

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00—Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • A01H5/08—Fruits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6888—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms
    • C12Q1/6895—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for detection or identification of organisms for plants, fungi or algae
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G2/00—Vegetative propagation
    • A01G2/30—Grafting
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H3/00—Processes for modifying phenotypes, e.g. symbiosis with bacteria
    • 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
    • C12N15/00—Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/13—Plant traits
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers

Definitions

  • the present invention relates to a method for enhancing plant characteristics without genetic manipulation.
  • the present invention also relates to a technique for obtaining a nucleus-free fruit without genetic manipulation or chemical treatment.
  • genetic recombination technology is known as a method for producing plants having advantageous characteristics.
  • Genetically modified technology has produced herbicide-tolerant crops, pest-resistant crops, disease-resistant crops, and crops with increased preservation.
  • Patent Literature 1 discloses a breed improvement method for imparting cold resistance including steps of gamma ray irradiation and chromosome doubling treatment.
  • Patent Document 2 salt stress, lighting stress, intense light stress, drought stress, overhumidity stress, high temperature stress, low temperature stress, nutrition stress, heavy metal stress, A method for controlling the flowering time in the next generation of plants by applying stress treatment such as disease stress, oxygen deficiency stress, ozone stress, CO 2 stress, strong wind stress and the like is disclosed.
  • fruit generally refers to a structure containing seeds inside angiosperms. Therefore, normally, the fruit contains seeds, and it is necessary to remove the seeds that cannot be eaten when a person eats the fruit. However, the work of removing the seeds is complicated.
  • papaya species that are part-results obtained by breed improvement are known (variety registration number 16161)
  • a technique for enhancing the growth rate and cold resistance of plants is desired.
  • the anther culture technique has a problem that it is difficult to culture between plant species.
  • the genetic recombination technique has a problem of contamination of the gene pool, and the mutation induction method has a problem of high uncertainty in achieving the objective.
  • the first problem to be solved by the present invention is to provide a new technique for enhancing the characteristics of plants without using genetic recombination.
  • the papaya when no pollination is performed, the papaya can be a partly result, but its efficiency is very poor. Variety improvement can be mentioned as a method for obtaining papayas that will nucleate seedless fruits, but it takes a very long period of time and has low reliability. On the other hand, there is a method of performing a chemical treatment such as gibberellin, but this is not preferable because there is a problem such as a residual chemical substance.
  • a second problem to be solved by the present invention is to provide a new technique for obtaining a papaya seedless fruit.
  • the present invention for solving the first problem includes a freezing step of freezing a plant tissue, a thawing step of thawing the frozen plant tissue, and a step of generating a plant from the thawed plant tissue. This is a characteristic enhancement method.
  • the characteristic enhancement method of the present invention it is possible to enhance the growth characteristics and / or cold resistance of plants.
  • the minimum freezing temperature in the freezing step is ⁇ 20 ° C. or lower.
  • the plant tissue in the freezing step, is frozen while the temperature is lowered at a rate of 0.5 ° C./day or less.
  • the survival rate of the plant tissue after the thawing step can be improved, and the efficiency of the method of the present invention can be improved.
  • the period of the said freezing process is 180 days or more.
  • the effect of enhancing plant characteristics can be improved by freezing the plant tissue over the above period.
  • the plant tissue in the freezing step, is frozen while immersed in an aqueous saccharide solution.
  • decompression process can be improved, and the efficiency of the method of this invention can be improved.
  • the saccharide is trehalose.
  • trehalose By using trehalose, the survival rate of the plant tissue after the thawing step can be further improved.
  • the present invention that solves the second problem includes a freezing step of freezing a plant tissue of a plant belonging to the family Papaya, a thawing step of thawing the frozen plant tissue, and generation of generating a plant from the thawed plant tissue
  • a method for producing a seedless fruit of a plant belonging to the family Papayaaceae comprising a step and a first growing step for growing a plant obtained by the generating step. According to the production method of the present invention, an enucleated fruit of a papaya plant can be obtained with high efficiency in a shorter period of time than in breeding and without chemical treatment such as gibberellin treatment.
  • the first growing step is performed in an environment free from pollen mediation by living organisms. Since pollination mediated by insects does not occur, it is possible to obtain seedless fruits with very high efficiency.
  • the plant tissue of the plant grown in the first growing step is collected, the culture step for tissue culture, and the second growing step for growing the plant obtained by the culturing step.
  • the plant obtained by the first growing process also bears a seedless fruit, but the plant obtained by the second growing process after the culturing process has ovary hypertrophy observed at the stage of ripening, and no It has a unique property that can confirm the fruiting of the core fruit.
  • the cocoons that can confirm the fruit occupy about 90% of the cocoons. That is, a nucleus-free fruit can be obtained with extremely high efficiency.
  • the second growing step is open field cultivation. Plants obtained by the second growing step will produce a seedless fruit with high efficiency even by open field cultivation, where pollination mediated by insects may occur.
  • the method includes a selection step of observing wrinkles generated during the second growing step and removing wrinkles whose fruit cannot be confirmed. By removing the pods whose fruit cannot be confirmed by the sorting step and leaving only the cocoons whose fruit can be confirmed at the stage of culling, all the fruits that are fruited can be made into non-nucleated fruits.
  • the present invention also relates to a nucleus-free fruit produced by the production method described above. Unlike those that have been made non-nucleated with chemicals such as gibberellins, such non-nucleated fruits can be eaten with peace of mind without worrying about residual substances.
  • the present invention also relates to a plant that bears the seedless fruit obtained in the first growing step in the above-described method for producing seedless fruit. Such a plant fruits a seedless fruit with high efficiency.
  • the present invention also relates to a plant that bears the seedless fruit obtained in the second growing step in the method for producing seedless fruit described above.
  • a plant that bears the seedless fruit obtained in the second growing step in the method for producing seedless fruit described above.
  • Such a plant has a unique property in which ovary enlargement is observed at the stage of setting as described above, and the fruit set of a nucleus-free fruit can be confirmed.
  • the present invention uses the above-described method to enhance the characteristics of the plant, the plant tissue obtained from this plant and used as a scrub for grafting, a plant grafted as a scoring, and these
  • the present invention also relates to a plant tissue (excluding seeds) obtained from a plant and capable of generating a plant individual independent of the plant.
  • the present invention is a method for searching for a gene enhancing plant characteristics, Treating the plant by the method described above; And a step of identifying an RNA that exhibits a higher expression level in the plant that has undergone the treatment than the plant that has not undergone the treatment.
  • the present invention uses, as an index, RNA that exhibits a high expression level in a plant that has undergone the treatment as compared to a plant that has not undergone the treatment by the above-described method.
  • the test substance is screened as an enhancer of plant characteristics.
  • the present invention also relates to a screening method for a plant characteristic enhancement factor.
  • a plant characteristic enhancing factor can be screened easily.
  • a plant with enhanced properties can be obtained without using a variety improvement method or a genetic recombination method over several years.
  • the growth characteristics and / or cold resistance of plants can be enhanced.
  • a papaya plant-free nuclear fruit can be obtained with high efficiency.
  • the method for enhancing the characteristics of the present invention is not particularly limited and can be applied to all plant species.
  • papayaaceae Caricaceae
  • pineapple Bromelaceae
  • Musaceae cucurbitaceae
  • myrtaceae Myrtaceae Oxalidaceae
  • Mulaceae Malvaceae
  • Rubiaceae Laureaceae
  • Passilaceae Passifloraceae
  • Passifloraceae Ebenaceae Rutaceae
  • Annonaceae Aracacea e
  • Application to plants belonging to the family Cactaceae and Rosaceae can be exemplified.
  • the genus Papaya (Carica), the genus Ananas, the genus Musa, the genus Lacanca, the genus Siraitia, the genus Vanjiro (Psidium), the genus Averrhoa, the genus Ficus and the genus Theobroma.
  • Coffea Cinnamumum, Passiflora, Ganoderma (Litchi), Garcinia, Diospyros, Casimiroa
  • Vanilla Examples include plants belonging to the genus Phenix, Hylocereus, and Cerasus.
  • the property enhancement method of the present invention includes a freezing step of freezing the plant tissue.
  • a plant tissue obtained from a plant and capable of generating a plant individual independent of the plant can be preferably exemplified.
  • a plant Since a plant has totipotency, it corresponds to a “plant tissue obtained from a plant and capable of generating a plant individual independent of the plant” at any part of the plant. , Roots, buds, stems, leaves, petals and the like, preferably seeds, roots and buds. When subjected to the freezing step, these tissues may be frozen as they are, or a part thereof may be excised and frozen in the form of a section.
  • the freezing step it is preferable to freeze the plant tissue immersed in a liquid.
  • a frost damage protective agent composed of an aqueous solution of DMSO (dimethyl sulfoxide), glycerin, ethylene glycol, saccharides or the like.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • glycerin glycerin
  • ethylene glycol ethylene glycol
  • saccharides ethylene glycol
  • an aqueous saccharide solution particularly an aqueous trehalose solution.
  • the upper limit of the minimum freezing temperature in the freezing step is preferably ⁇ 20 ° C. or less, more preferably ⁇ 30 ° C. or less, further preferably ⁇ 40 ° C. or less, further preferably ⁇ 50 ° C. or less, and further preferably ⁇ 55 ° C. or less. is there.
  • the lower limit of the minimum freezing temperature is preferably ⁇ 200 ° C. or higher, more preferably ⁇ 150 ° C. or higher, more preferably ⁇ 100 ° C. or higher, further preferably ⁇ 80 ° C. or higher, more preferably ⁇ 70 ° C. or higher, Preferably, it is ⁇ 65 ° C. or higher.
  • the rate of temperature drop is preferably 0.8 ° C./day, more preferably 0.6 ° C./day, more preferably 0.5 ° C./day, more preferably from the viewpoint of the survival rate after thawing. 0.3 ° C./day or less, more preferably 0.2 ° C./day, and further preferably 0.1 ° C./day.
  • a program freezer in the freezing step.
  • the lower limit of the period of the freezing step is preferably 100 days or more, more preferably 120 days or more, still more preferably 150 days or more, still more preferably 160 days or more, and further preferably 180 days / more.
  • the “freezing step period” is a period from the start of the temperature drop of the plant tissue to the start of the thawing step.
  • the thawing method in the thawing process is not particularly limited.
  • the frozen plant tissue may be thawed naturally by leaving it at room temperature, or the frozen plant tissue may be thawed while rinsing with running water.
  • the property enhancement method of the present invention includes a generation step of generating a plant from the plant tissue thawed in this way.
  • the plant tissue subjected to the freezing step and the thawing step is a plant seed, it can be sown according to a conventional method to generate a plant individual.
  • the plant tissue subjected to the freezing step and the thawing step is a plant part other than seeds, it may be transferred to soil or a medium as it is for germination, or finely shredded and subjected to cell culture according to conventional methods. Plant individuals can be generated by performing callus induction, somatic embryo induction, and somatic bud induction.
  • Plants generated through the above-described freezing process, thawing process, and generation process have enhanced characteristics. More specifically, according to the property enhancement method of the present invention, the growth rate and cold resistance of plants can be remarkably enhanced. That is, even plants that can only be cultivated in tropical to subtropical regions can be cultivated in temperate to cold regions by applying the characteristic enhancement method of the present invention.
  • Fusarium oxysporum f. sp. New Panama disease a banana infection caused by cubense, damages banana cultivation in Malaysia, the Philippines, Taiwan, and African countries, and in recent years also affected China, Indonesia, Australia, Jordan, Mozambique, and Central American countries. Is spreading. This fungus causes infection damage in subtropical to tropical regions, but does not spread in temperate to cold regions because it deviates from its optimum temperature. Therefore, if the cold resistance of the banana is enhanced by the method for enhancing the characteristics of the present invention and cultivated in the temperate zone to the cold zone, the banana can be stably supplied without being exposed to the threat of new Panama disease.
  • the characteristic enhancement method of the present invention environmental adaptation characteristics such as heat resistance, high altitude adaptation characteristics, and low altitude adaptation characteristics can be enhanced.
  • environmental adaptation characteristics such as heat resistance, high altitude adaptation characteristics, and low altitude adaptation characteristics
  • the property enhancement method of the present invention even a plant that can be cultivated only in a temperate to cold region is adapted to cultivation in a tropical to subtropical region, and a plant cultivated in a highland It is possible to adapt to the cultivation in the lowland and vice versa.
  • the fertility of a plant, disease and pest resistance, and root rot tolerance can also be enhanced.
  • the property enhancement method of the present invention may further preferably include a screening step. That is, when seed is used as a plant tissue, a plurality of seeds may be subjected to a freezing step, a thawing step, and a generation step, germinating and cultivating each, and screening for a strain having excellent characteristics from them. .
  • plant individuals are generated from a plurality of shoots, calli, somatic embryos, and somatic shoots that have been generated after being subjected to a freezing step, a thawing step, and a generating step, and excellent from those. Strains that have different characteristics may be screened.
  • the next generation plant obtained by a method other than sexual reproduction from the plant to which the property enhancement method of the present invention is applied inherits the enhanced property. Therefore, if a plant with enhanced properties can be obtained by the method for enhancing properties of the present invention, the plant is obtained from a plant tissue (such as offspring) other than seeds obtained from the plant and capable of generating a plant individual independent of the plant. Progeny after the next generation also have enhanced properties.
  • plants that have been applied with the method for enhancing the characteristics of the present invention exhibit enhanced characteristics even when used as grafted ears.
  • RNA expressed in the cells of the plant that has been treated by the property enhancement method of the present invention is significantly increased compared to the plant that has not been treated. It can be said that this remarkable increase in the amount of RNA is a factor of the characteristic enhancement. That is, it can be said that a gene encoding an RNA whose expression level is increased in a plant cell by applying the property enhancement method of the present invention is a plant property enhancement gene.
  • the present invention comprises a step of treating a plant by the above-described property enhancement method
  • the present invention also relates to a method for searching for an enhanced gene of a plant characteristic, comprising: identifying an RNA that exhibits a high expression level in a plant that has undergone the treatment compared to a plant that has not undergone the treatment.
  • RNA showing a high expression level in a plant that has been treated by the property enhancement method of the present invention can be identified by transcriptome analysis such as microarray or RNA sequence.
  • RNA whose expression level is increased in a plant to which the property enhancement method of the present invention is applied is a factor for enhancing the property. Therefore, if the RNA is used as an index, a plant property enhancement factor is screened. can do.
  • the present invention increases the characteristics of a plant when the expression level of the RNA in a plant to which the test substance is applied is higher than the expression level of the RNA in a plant to which the test substance is not applied. It also relates to a method of screening as a factor.
  • RNA which is a factor for enhancing plant characteristics
  • Confirmation of the expression level of RNA which is a factor for enhancing plant characteristics can be performed by conventional methods such as Northern blotting and real-time PCR.
  • the method for producing a seedless fruit of the present invention can be applied to plants belonging to the family of Papiraceae (Caricaceae) such as the genus Cyycomorpha, the genus Carica (Papaya), the genus Horovitzia, the genus Jaillala, the genus Jacaratia and the genus Vasconcellea. Specifically, it can be applied to plants belonging to the genus Papaya (Carica), more specifically to papaya (Carica papaya L).
  • the method for producing a seedless fruit of the present invention includes a freezing step S11 for freezing the plant tissue.
  • a plant tissue obtained from a plant and capable of generating a plant individual independent of the plant can be preferably exemplified.
  • a plant Since a plant has totipotency, it corresponds to a “plant tissue obtained from a plant and capable of generating a plant individual independent of the plant” at any part of the plant. , Roots, buds, stems, leaves, petals and the like, preferably seeds, roots and buds, more preferably seeds. When subjected to the freezing step S11, these tissues may be frozen as they are, or a part thereof may be excised and frozen in the form of a section.
  • the freezing step S11 it is preferable to freeze the plant tissue immersed in a liquid.
  • a frost damage protective agent composed of an aqueous solution of DMSO (dimethyl sulfoxide), glycerin, ethylene glycol, saccharides or the like.
  • DMSO dimethyl sulfoxide
  • glycerin glycerin
  • ethylene glycol ethylene glycol
  • saccharides ethylene glycol
  • saccharides ethylene glycol
  • an aqueous saccharide solution particularly an aqueous trehalose solution.
  • the upper limit of the freezing minimum temperature in the freezing step S11 is preferably ⁇ 20 ° C. or lower, more preferably ⁇ 30 ° C. or lower, further preferably ⁇ 40 ° C. or lower, more preferably ⁇ 50 ° C. or lower, and further preferably ⁇ 55 ° C. or lower. It is.
  • the lower limit of the minimum freezing temperature is preferably ⁇ 200 ° C. or higher, more preferably ⁇ 150 ° C. or higher, more preferably ⁇ 100 ° C. or higher, further preferably ⁇ 80 ° C. or higher, more preferably ⁇ 70 ° C. or higher, Preferably, it is ⁇ 65 ° C. or higher.
  • the temperature is slowly lowered, not rapidly lowered to the lowest temperature during freezing.
  • the rate of temperature drop is preferably 0.8 ° C./day, more preferably 0.6 ° C./day, more preferably 0.5 ° C./day, more preferably from the viewpoint of the survival rate after thawing. 0.3 ° C./day or less, more preferably 0.2 ° C./day, and further preferably 0.1 ° C./day.
  • the lower limit of the period of the freezing step S11 is preferably 100 days or more, more preferably 120 days or more, further preferably 150 days or more, further preferably 160 days or more, and further preferably 180 days / more.
  • the “period of the freezing step S11” is a period from the start of the temperature drop to the plant tissue until the thawing step S12 is started.
  • the thawing method in the thawing step S12 is not particularly limited.
  • the frozen plant tissue may be thawed naturally by leaving it at room temperature, or the frozen plant tissue may be thawed while rinsing with running water.
  • the method for producing a seedless fruit of the present invention includes a generating step S13 for generating a plant from the plant tissue thawed in this manner.
  • the plant tissues subjected to the freezing step S11 and the thawing step S12 are plant seeds, they can be sown according to a conventional method to generate individual plants.
  • the plant tissue subjected to the freezing step S11 and the thawing step S12 is a plant part other than seeds, it may be transferred to soil or a medium as it is for germination, or finely shredded and cultured in accordance with conventional methods.
  • a plant individual can be generated by performing callus induction, somatic embryo induction, and somatic bud induction.
  • the plant individual generated in the generating step S13 is grown in the first growing step S14.
  • the first growing step S14 may be performed by any method, and a known plant cultivation method such as outdoor cultivation, house cultivation, closed room cultivation, or the like can be applied.
  • the plant 41 grown in the first breeding step S14 will fruit a fruit including seeds if natural pollination occurs through insects.
  • the first growing step S14 is preferably performed in an environment where there is no pollen mediation by organisms such as insects such as closed-chamber cultivation in order to further improve the efficiency of part-time results.
  • the first growing step S14 may be performed in a tropical to subtropical region, or in a room where the temperature is controlled in the same manner as the climate in these regions. Since the plant 41 that has undergone the freezing step S11, the thawing step S12, and the generation step S13 has dramatically improved cold resistance, the temperate zone to the cold zone where the temperature is lower than the tropical to subtropical region, or the climate of these regions It can also be done in indoor cultivation where the temperature is controlled as well.
  • the plant 41 grown in the first growing step S14 is not naturally or artificially pollinated, it will produce the seedless fruit 31 with high efficiency.
  • Papaya plants cultivated by normal cultivation methods produce participatory results if not pollinated, but their efficiency is very low.
  • the plant 41 grown in the first breeding step S14 has a particularly high participatory result with very high efficiency, and thus is particularly excellent in the productivity of non-nucleated fruits.
  • the plant tissue of the plant grown in the first growth step S14 is collected and cultured (culture step S21).
  • the method of tissue culture is not particularly limited. Organ culture for culturing organs such as leaves, Mericlon culture for culturing shoot apex (embryo culturing), embryo culture for culturing immature embryos, culm culture for cultivating pupae, protoplast Examples include culturing protoplasts.
  • the culturing step S21 does not need to wait until the plant 41 is set in the first growing step S14. Any plant 41 in any growth stage can be subjected to the culturing step S21.
  • a second growing step S22 for growing the obtained plant is performed.
  • the content of 1st raising process S14 mentioned above is applicable.
  • the plant 42 that has undergone the culturing step S21 has a unique property in which ovary hypertrophy is observed at the stage of settlement and the fruiting of the nucleus-free fruit can be confirmed.
  • the cocoons that can confirm the fruit occupy about 90% of the cocoons. In this way, most of the cocoons that have been confirmed to have participatory results at the arrival stage occupy, so that natural pollination by insects occurs in open field cultivation, and there is no problem that the efficiency of participatory results decreases. Therefore, you may perform 2nd raising process S22 by open field cultivation. Performing in open field cultivation is also very advantageous for reducing production costs.
  • the plant 42 that has undergone the culturing step S21 can confirm the parthenologic result in the state of cocoon. Therefore, it is preferable to perform the selection step S ⁇ b> 23 that removes pods whose fruit formation cannot be confirmed (there is a possibility of fruiting seeded fruits by pollination). If the selection step S23 is performed, the proportion of the non-nucleated fruit 32 in the whole fruit to be fruited can be improved. If all the cocoons whose fruit cannot be confirmed are removed by the sorting step S ⁇ b> 23, all the fruit to be fruited can be made the nucleus-free fruit 32.
  • the plants 41 and 42 have the property of fruiting a non-nucleated fruit with high efficiency.
  • Next-generation plants obtained from plants 41 and 42 by methods other than sexual reproduction inherit the characteristics that result in parthenotherapy with high efficiency. Therefore, the progeny after the next generation generated from plant tissues (child strains, etc.) other than the seeds that can be obtained from the plants 41 and 42 and capable of generating individual plants independent of these plants also have a characteristic that results in participation with high efficiency.
  • the plants 41 and 42 exhibit the characteristics that result in a partheno effect with high efficiency even when they are used as the grafts of the graft.
  • the papaya seeds were left in a program freezer and frozen (freezing step). Freezing was performed slowly over 180 days at a temperature drop rate of 0.5 ° C./day so that the minimum temperature during freezing was ⁇ 60 ° C.
  • FIGS. 2 to 6 show the results of observation over time of the growth of seeds that were subjected to freeze-thaw treatment and untreated seeds.
  • papaya is a plant native to the West Indies from the southern part of Mexico and cultivated in tropical countries, but has poor cold resistance.
  • the papaya that had undergone the freeze-thaw treatment grew without problems as shown in FIGS. This result shows that the cold resistance of plants can be enhanced according to the method for enhancing characteristics of the present invention.
  • the papaya that had undergone the freeze-thaw treatment yielded more fruits than the untreated papaya. This result shows that the fertility of the plant can be enhanced by the method for enhancing the characteristics of the present invention.
  • papaya seedless fruits can be obtained with high efficiency by subjecting the papaya to a freezing step, a thawing step, a generating step, and a first growing step.
  • the papaya cultivated by this method was very excellent in the productivity. That is, it was found that the method of the present invention can obtain a nucleus-free fruit with very high productivity.
  • the papaya cultivated by this method is excellent in cold resistance, insect resistance, and root rot resistance, the first growing process can be performed even in a temperate zone, and pesticide-free cultivation is also possible.
  • the papaya shoot apex obtained by the freezing step, the thawing step, the generating step, and the first growing step in Test Example 1 was collected and cultured with Meliclon (culturing step).
  • a seedling of a papaya individual generated through the culturing process was cultivated in the open field (second growing process).
  • FIG. 7 and FIG. 8 show comparative photographs of the cocoon that arrived in the second growing process and the normal papaya cocoon, and the difference is obvious at a glance.
  • the ovary enlargement is observed in the wrinkles that arrived in the course of the second growing process.
  • FIG. 8 when the cross section of the cocoon is observed, it can be seen that the cocoon that has arrived in the course of the second growing process has already finished.
  • the fruit that has fruited at this stage is naturally a seedless fruit because it has not been pollinated.
  • the ratio of the wrinkles in which the participatory results were confirmed was about 90% of the total wrinkles that arrived in the second growing process.
  • FIG. 9 shows photographs of pineapples that have been seeded and cultivated at the same time and that have undergone freeze-thaw treatment and pineapples that have not undergone freeze-thaw treatment.
  • pineapple was also confirmed to have enhanced growth characteristics and cold resistance by freeze-thawing treatment.
  • Banana property enhancement (1) The roots of the banana seedlings were cut into rings and frozen and thawed in the same manner as in Test Example 1. After freezing and thawing, the roots of the offspring were shredded, and the fragmented viable cell mass was cultured on a medium and germinated. The seedlings grown to some extent were transferred to the soil for cultivation. Cultivation was conducted in Okayama Prefecture, Japan.
  • bananas are also subtropical to tropical. Usually, they do not bear fruit in the temperate zone, but in this test example, they were cultivated and harvested in Okayama Prefecture, Japan, which belongs to the temperate zone (Fig. 10). This result shows that the cold resistance of bananas can be enhanced by freeze-thawing treatment.
  • Banana property enhancement (2) The buds grown from the banana plant were cut out, the leaves and roots were cut off, and processed into bamboo shoots. This was frozen and thawed by the same method as in Test Example 1. The side buds after thawing were planted in pots. Thereafter, the stalks decayed and disappeared, but it was confirmed that shoots sprouted. When this shoot was cultivated, a banana with enhanced growth rate and cold resistance could be obtained as in Test Example 4.
  • the present invention can be applied to crop production techniques.
  • the present invention can also be applied to the production of papaya seedless fruits.

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Preparation Of Fruits And Vegetables (AREA)

Abstract

遺伝子組み換え技術によることなく、植物の特性を増強する新たな技術を提供することにある。 植物組織を凍結する凍結工程と、凍結された植物組織を解凍する解凍工程と、解凍された植物組織から植物を発生させる発生工程により植物を処理する。

Description

植物の特性を増強する方法及び無核果実の生産方法
　本発明は、遺伝子操作によらずに植物の特性を増強する方法に関する。
　また、本発明は、遺伝子操作や化学処理によらずに無核果実を得る技術に関する。
　人類は古来より品種改良手法により有利な性質を有する植物を作出してきた。従来の品種改良法は一定の特性を固定するために長い年月を要するものであったが、世代促進技術の登場により、固定に要する時間を短縮することが可能となっている。しかし、世代促進技術によっても固定には数年を要するという問題があった。そこで、固定の作業を必要としない葯培養などのバイオテクノロジーが開発されている。
　また、有利な特性を有する植物を作出する方法として、遺伝子組み換え技術が知られている。遺伝子組み換え技術により、除草剤耐性作物、害虫抵抗性作物、耐病性作物、保存性を増大させた作物が作出されている。
　一方、ある特定の処理を施すことで突然変異を誘発し、植物の特性を増強する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、ガンマ線照射と染色体倍加処理を行なう工程を含む耐寒性を付与する品種改良方法が開示されている。
　また、遺伝子配列に変更を加えることなく、植物の特性を制御する方法が考案されている。例えば、特許文献２には、植物の栄養成長期において、栽培環境中に起因する塩類ストレス、寡照ストレス、強光ストレス、乾燥ストレス、過湿ストレス、高温ストレス、低温ストレス、栄養ストレス、重金属ストレス、病害ストレス、酸素欠乏ストレス、オゾンストレス、ＣＯ２ストレス、強風ストレスなどのストレス処理をかけることで、植物の次世代における開花時期を制御する方法が開示されている。
　ところで、日本のほとんどの地域は温帯に属し、北海道や東北地方は亜寒帯（冷帯）に属する。そのため、亜熱帯～熱帯地域で栽培されているような日本の気候での栽培に適していない作物については、輸入に頼っている状況にある。
　また、果実は、一般に被子植物における内部に種子を含む構造のことをいう。そのため、通常であれば果実の中には種が含まれており、果実を人が食する際には食せない部分である種を除去する必要がある。しかし、種を除去する作業は煩雑である。
　このような問題に鑑み、種の無い果実（無核果実）を作出する方法が考案されている。代表的な無核果実を得る方法（無核化）としては、ジベレリン処理法が挙げられる（特許文献３）。
　また、一般に流通しているバナナのように、突然変異により種の無い果実を着果する性質を有する株を株分けの方法により増産することも行われている。
　植物の種類によっては受粉が起こらないことにより、自然に無核果実を着果するものもある。
　雄樹と雌樹が存在するパパイヤ種もこの一例であり、受粉が起こらなければ単為結果が起こりうる。しかし、その効率は非常に低い（５～１０％程度）。
　なお、両性種のパパイヤは、雄花と雌花が交互に開花して自家受粉するため、ほとんど単為結果は起こらない。
　また、品種改良により得られた単為結果するパパイヤ種が知られている（品種登録番号１６１６１号）
特開２００６－２５６３２号公報 特開２０１６－１８２０９４号公報 再表９７／０３１５３６号公報
　上述したとおり、亜熱帯～熱帯地域で栽培されているような作物については、温帯～寒帯での栽培に適していない場合がほとんどであり、温帯～寒帯地域においてはこのような作物を輸入する必要がある。しかし、輸入作物については、大規模栽培を実現するために農薬が大量に使用されていたり、輸入のために燻蒸処理のような化学的な処理がなされていたりする場合があり、人体に有害なものが多い。また、このような処理がなされていないものについては高価であり、手軽に入手できないことが多い。
　このような状況から、亜熱帯～熱帯地域で栽培されている作物を気温の低い温帯～寒帯で栽培可能にする技術が望まれている。
　一方、植物種によっては播種から収穫まで数年を要するものが多くあり、このような植物種の栽培に関しては投資の回収に課題が生じることがある。
　このような問題から、植物の成長速度を促進する技術が望まれている。
　上に述べたとおり、植物の成長速度や耐寒性を増強する技術が望まれている。この解決手段として品種改良手法を採用することには、達成までに長期間を要するという問題がある。また、葯培養技術は植物種間における培養に難易があることが問題である。そして、遺伝子組み換え技術については遺伝子プールの汚染問題があり、また、突然変異の誘導法には目的達成の不確実性が高いという問題がある。
　また、遺伝子配列に変更を加えることなく、植物の成長速度と環境順応特性を増強する技術は知られていない。
　このような問題に鑑み、本発明の解決しようとする第１の課題は、遺伝子組み換えによることなく、植物の特性を増強する新たな技術を提供することにある。
　また、上述したように、受粉を行わなかった場合、パパイヤは単為結果し得るが、その効率は非常に悪い。
　無核果実を着果するパパイヤを得るための方法として品種改良が挙げられるが、非常に長い期間を要し、また確実性も低い。
　一方、ジベレリンなどの化学的処理を行う方法があるが、化学物質の残留などの問題があるため好ましくない。
　このような問題に鑑み、本発明の解決しようとする第２の課題は、パパイヤの無核果実を得る新規の技術を提供することにある。
　上記第１の課題を解決する本発明は、植物組織を凍結する凍結工程と、凍結された植物組織を解凍する解凍工程と、解凍された植物組織から植物を発生させる工程と、を含む植物の特性増強方法である。
　本発明の特性増強方法によれば、特に植物の成長特性及び／又は耐寒性を増強することができる。
　また、本発明の好ましい形態では、前記凍結工程における凍結時最低温度が－２０℃以下である。
　凍結時最低温度を－２０℃以下とすることにより、より植物の特性を増強することができる。
　本発明の好ましい形態では、前記凍結工程において、０．５℃／日以下の速度で温度降下させながら前記植物組織を凍結する。
　このように緩慢に温度降下をさせることにより、解凍工程後の植物組織の生存率を向上させることができ、本発明の方法の効率を向上させることができる。
　本発明の好ましい形態では、前記凍結工程の期間が１８０日以上である。
　上記期間をかけて植物組織を凍結することによって、植物の特性の増強効果を向上させることができる。
　本発明の好ましい形態では、前記凍結工程において、糖類水溶液中に浸漬した状態で前記植物組織を凍結する。
　このような形態とすることによって、解凍工程後の植物組織の生存率を向上させることができ、本発明の方法の効率を向上させることができる。
　本発明の好ましい形態では、前記糖類がトレハロースである。
　トレハロースを用いることによって、解凍工程後の植物組織の生存率をより向上させることができる。
　上記第２の課題を解決する本発明は、パパイヤ科に属する植物の植物組織を凍結する凍結工程と、凍結された植物組織を解凍する解凍工程と、解凍された植物組織から植物を発生させる発生工程と、発生工程により得られた植物を育成する第１の育成工程と、を含むことを特徴とする、パパイヤ科に属する植物の無核果実の生産方法である。
　本発明の生産方法によれば、品種改良よりも短期に、またジベレリン処理のような化学的処理を行うことなく、高効率にパパイヤ科植物の無核果実を得ることができる。
　本発明の好ましい形態では、前記第１の育成工程を生物による花粉媒介が無い環境下で行う。虫などが媒介する受粉が起こらないため、非常に高い効率で無核果実を得ることができる。
　本発明の好ましい形態では、前記第１の育成工程により育成された植物の植物組織を採取し、組織培養する培養工程と、培養工程により得られた植物を育成する第２の育成工程と、を含む。
　第１の育成工程により得られた植物も無核果実を着果するが、培養工程を経て第２の育成工程により得られた植物は、着蕾の段階で子房の肥大が認められ、無核果実の着果が確認できる特異な性質を有する。そして、着果が確認できる蕾は、蕾全体の９割程度を占める。すなわち、極めて高効率に無核果実を得ることができる。
　本発明の好ましい形態では、前記第２の育成工程が露地栽培である。
　第２の育成工程により得られる植物は、通常であれば虫が媒介する受粉が起こり得る露地栽培によっても、無核果実を高効率で着果する。
　本発明の好ましい形態では、前記第２の育成工程の過程で発生した蕾を観察し、着果が確認できない蕾を除去する選別工程を含む。
　選別工程により着果が確認できない蕾を除去し、着蕾の段階で着果が確認できる蕾だけを残すことにより、着果する果実の全てを無核果実とすることができる。
　本発明は、上述の生産方法により生産した無核果実にも関する。かかる無核果実はジベレリン等の薬品により無核化されたものとは異なり、残留物質の心配もなく、安心して食することができる。
　また、本発明は上述の無核果実の生産方法における、第１の育成工程で得られる、無核果実を着果する植物にも関する。かかる植物は無核果実を高効率で着果する。
　また、本発明は上述の無核果実の生産方法における、第２の育成工程で得られる、無核果実を着果する植物にも関する。かかる植物は、上述のとおり着蕾の段階で子房の肥大が認められ、無核果実の着果が確認できる特異な性質を有する。
　また、本発明は上述の方法を用いることによって、特性が増強された植物、この植物より得られる、接ぎ木のための穂木として用いられる植物組織及びこれが穂木として接ぎ木された植物、並びに、これら植物より得られる、該植物とは独立した植物個体を発生可能な植物組織（種子を除く）にも関する。
　また、本発明は、植物の特性の増強遺伝子の探索方法であって、
上述の方法によって植物を処理する工程と、
前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において高い発現量を示すＲＮＡを同定する工程と、を含むことを特徴とする、探索方法にも関する。
　また、本発明は、上述の方法による処理を受けていない植物と比較して、該処理を受けた植物において高い発現量を示すＲＮＡを指標として、
被験物質を適用した植物における前記ＲＮＡの発現量が、前記被験物質を適用していない植物における前記ＲＮＡの発現量に比して高いときに、該被験物質を植物の特性の増強因子としてスクリーニングすることを特徴とする、植物の特性の増強因子のスクリーニング方法にも関する。
　本発明によれば、植物の特性の増強因子を簡便にスクリーニングすることができる。
　第１の課題を解決する本発明によれば、数年に及ぶ品種改良法や、遺伝子組み換え法によることなく、特性が増強された植物を得ることができる。特に本発明によれば植物の成長特性及び／又は耐寒性を増強することができる。
　第２の課題を解決する本発明によれば、高効率にパパイヤ科植物の無核果実を得ることができる。
無核果実の生産方法のスキーム。 凍結解凍処理を行ったパパイヤと未処理のパパイヤの発芽後３０日後における写真。 凍結解凍処理を行ったパパイヤと未処理のパパイヤの発芽後４５日後における写真。 凍結解凍処理を行ったパパイヤと未処理のパパイヤの発芽後６０日後における写真。 凍結解凍処理を行ったパパイヤと未処理のパパイヤの発芽後３か月後における写真。 凍結解凍処理を行ったパパイヤと未処理のパパイヤの収穫期における写真。 通常のパパイヤの蕾と、第２の育成工程の過程で着果したパパイヤの蕾の比較写真である。 通常のパパイヤの蕾の断面と、第２の育成工程の過程で着果したパパイヤの蕾の断面の比較写真である。 凍結解凍処理を行ったパイナップルと未処理のパイナップルを栽培し、経時的に観察した様子を表す写真。最下段の写真は発芽後１年におけるパイナップルである。 凍結解凍処理を行い栽培したバナナの写真である。 凍結解凍処理を行い栽培したコーヒーノキの写真である。
［特性増強方法］
　本発明の特性増強方法は、特に限定されず全ての植物種に適用可能であるが、例えばパパイヤ科（Ｃａｒｉｃａｃｅａｅ）、パイナップル科（Ｂｒｏｍｅｌｉａｃｅａｅ）、バショウ科（Ｍｕｓａｃｅａｅ）、ウリ科（Ｃｕｃｕｒｂｉｔａｃｅａｅ）、フトモモ科　Ｍｙｒｔａｃｅａｅ、カタバミ科（Ｏｘａｌｉｄａｃｅａｅ）、クワ科（Ｍｏｒａｃｅａｅ）、アオイ科（Ｍａｌｖａｃｅａｅ）、アカネ科（Ｒｕｂｉａｃｅａｅ）、クスノキ科（Ｌａｕｒｅａｃｅａｅ）、トケイソウ科（Ｐａｓｓｉｆｌｏｒａｃｅａｅ）、ムクロジ科（Ｓａｐｉｎｄａｃｅａｅ）、フクギ科（Ｃｌｕｓｉａｃｅａｅ）、カキノキ科（Ｅｂｅｎａｃｅａｅ）、ミカン科（Ｒｕｔａｃｅａｅ）、バンレイシ科（Ａｎｎｏｎａｃｅａｅ）、ヤシ科（Ａｒｅｃａｃｅａｅ）、サボテン科（Ｃａｃｔａｃｅａｅ）、バラ科（Ｒｏｓａｃｅａｅ）に属する植物への適用を例示することができる。
　より具体的には、パパイヤ属（Ｃａｒｉｃａ）、アナナス属（Ａｎａｎａｓ）、バショウ属（Ｍｕｓａ）、ラカンカ属　Ｓｉｒａｉｔｉａ、バンジロウ属（Ｐｓｉｄｉｕｍ）、ゴレンシ属（Ａｖｅｒｒｈｏａ）、イチジク属（Ｆｉｃｕｓ）、カカオ属（Ｔｈｅｏｂｒｏｍａ）、コーヒーノキ属（Ｃｏｆｆｅａ）、ニッケイ属（Ｃｉｎｎａｍｏｍｕｍ）、トケイソウ属（Ｐａｓｓｉｆｌｏｒａ）、レイシ属（Ｌｉｔｃｈｉ）、フクギ属（Ｇａｒｃｉｎｉａ）、カキノキ属（Ｄｉｏｓｐｙｒｏｓ）、カシロミア属（Ｃａｓｉｍｉｒｏａ）、バンレイシ属（Ａｎｎｏｎａ）、ナツメヤシ属（Ｐｈｏｅｎｉｘ）、ヒモサボテン属（Ｈｙｌｏｃｅｒｅｕｓ）、サクラ属（Ｃｅｒａｓｕｓ）に属する植物などを例示することができる。
　本発明の特性増強方法は、植物組織を凍結する凍結工程を含む。
　凍結工程に供する植物組織としては、植物より得られる、該植物とは独立した植物個体を発生可能な植物組織が好ましく例示できる。
　植物は全能性を有するため、植物のどの部位であっても「植物より得られる、該植物とは独立した植物個体を発生可能な植物組織」に該当するが、具体的には、植物の種子、根、芽、茎、葉、花弁などを例示でき、好ましくは種子、根及び芽を挙げることができる。
　凍結工程に供する際にこれら組織は、そのまま凍結してもよいし、一部を切除し、切片の形態で凍結してもよい。
　凍結工程においては、植物組織を液体に浸漬した状態で凍結することが好ましい。植物組織を浸漬する液体としては、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、グリセリン、エチレングリコール、糖類などの水溶液からなる凍害防御剤を用いることが好ましい。中でも糖類水溶液、特にトレハロース水溶液を用いることが好ましい。
　凍結工程における凍結時最低温度の上限は、好ましくは－２０℃以下、より好ましくは－３０℃以下、さらに好ましくは－４０℃以下、さらに好ましくは－５０℃以下、さらに好ましくは－５５℃以下である。
　また、凍結時最低温度の下限は、好ましくは－２００℃以上、より好ましくは－１５０℃以上、さらに好ましくは－１００℃以上、さらに好ましくは－８０℃以上、さらに好ましくは－７０℃以上、さらに好ましくは－６５℃以上である。
　凍結工程においては急速に凍結時最低温度に降下させるのではなく、緩慢に温度降下させることが好ましい。温度降下の速度は、解凍後の生存率の観点から、好ましくは０．８℃日／以下、より好ましくは０．６℃日／以下、より好ましくは０．５℃／日以下、さらに好ましくは０．３℃／日以下、さらに好ましくは０．２℃／日、さらに好ましくは０．１℃／日である。
　このように緩慢に温度降下させる場合には、凍結工程においてはプログラムフリーザーを用いることが好ましい。
　凍結工程の期間の下限は、好ましくは１００日以上、より好ましくは１２０日以上、さらに好ましくは１５０日以上、さらに好ましくは１６０日以上、さらに好ましくは１８０日／以上である。
　なお、「凍結工程の期間」とは、植物組織の温度降下を開始した時点から、解凍工程を開始するまでの期間である。
　解凍工程における解凍方法は特に制限されない。凍結状態の植物組織を常温に放置することで自然解凍してもよいし、凍結状態の植物組織を流水ですすぎながら解凍してもよい。
　本発明の特性増強方法は、このようにして解凍された植物組織から植物を発生させる発生工程を含む。
　凍結工程及び解凍工程に供した植物組織が植物の種子である場合には、これを常法に従い播種し、植物個体を発生させることができる。
　凍結工程及び解凍工程に供した植物組織が種子以外の植物部位である場合には、これをそのまま土壌や培地に移し発芽させてもよいし、また、細かく細断し常法に従い細胞培養を行い、カルス誘導、不定胚誘導、不定芽誘導を行うことで、植物個体を発生させることができる。
　上述した凍結工程、解凍工程及び発生工程を経て発生した植物は、その特性が増強されている。
　より具体的には、本発明の特性増強方法によれば植物の成長速度や耐寒性を顕著に増強することができる。
　すなわち、熱帯～亜熱帯地域でしか栽培できないような植物であっても、本発明の特性増強方法を適用することで、温帯～寒帯地域において栽培できるようになる。
　ところで、カビの一種であるＦｕｓａｒｉｕｍ　ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ　ｆ．　ｓｐ．　ｃｕｂｅｎｓｅを病原体とするバナナの感染症である新パナマ病は、マレーシア、フィリピン、台湾およびアフリカ諸国のバナナ栽培に損害を与え、近年は中国、インドネシア、オーストラリア、ヨルダン、モザンビーク、中米諸国にも被害を広げている。
　このカビ菌は亜熱帯～熱帯地域において感染被害をもたらすが、温帯～寒帯地域においては、その最適気温から外れるため拡大しない。
　したがって、本発明の特性増強方法によりバナナの耐寒性を増強し、これを温帯～寒帯において栽培すれば、新パナマ病の脅威にさらされることなく、安定してバナナを供給することができる。
　その他、本発明の特性増強方法の好ましい形態によれば、耐暑性、高地順応特性及び低地順応特性などの環境順応特性を増強することができる。つまり、本発明の特性増強方法によれば、温帯～寒帯地域でしか栽培できないような植物であっても、熱帯～亜熱帯地域での栽培に順応させること、並びに、高地で栽培されている植物を低地での栽培に順応させること、また、その逆も可能である。
　また、本発明の特性増強方法の好ましい形態によれば、植物の豊産性や耐病害虫性や根腐れ耐性も増強することができる。
　本発明の特性増強方法はさらに好ましくはスクリーニング工程を含んでいてもよい。
　すなわち、植物組織として種子を用いる場合には、複数の種子を凍結工程、解凍工程、発生工程に供し、それぞれについて発芽－栽培し、それらの中から優れた特性を有する株をスクリーニングしてもよい。
　また、植物組織として種子以外を用いる場合には、凍結工程、解凍工程、発生工程に供した後に発生した複数の芽、カルス、不定胚、不定芽から植物個体を発生させ、それらの中から優れた特性を有する株をスクリーニングしてもよい。
　本発明の特性増強方法の適用を受けた植物から、有性生殖以外の方法により得た次世代の植物は、増強された特性を引き継ぐ。したがって、本発明の特性増強方法により特性が増強された植物を得ることができれば、その植物より得られる、該植物とは独立した植物個体を発生可能な種子以外の植物組織（子株等）から発生した次世代以降の子孫も増強された特性を有する。
　また、本発明の特性増強方法の適用を受けた植物は、接ぎ木の穂木として利用した場合であっても、増強された特性を発揮する。
　本発明の特性増強方法による処理を受けた植物は、同処理を受けていない植物と比較して、細胞内で発現しているＲＮＡの量が顕著に増加する。このＲＮＡ量の顕著な増加が、特性増強の要因であると言える。つまり、本発明の特性増強方法を適用することにより植物細胞内で発現量が増加するＲＮＡをコードしている遺伝子は、植物の特性の増強遺伝子であるということができる。
　したがって、本発明の特性増強方法を適用することにより植物細胞内で発現量が増加するＲＮＡを解析し、同定することで、植物の特性の増強遺伝子の探索を行うことが可能である。
　すなわち、本発明は、上述の特性増強方法によって植物を処理する工程と、
前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において高い発現量を示すＲＮＡを同定する工程と、を含む、植物の特性の増強遺伝子の探索方法にも関する。
　本発明の探索方法におけるＲＮＡを同定する工程は常法により行うことができる。例えば、マイクロアレイやＲＮＡシーケンスなどのトランスクリプトーム解析によって、本発明の特性増強方法による処理を受けた植物において高い発現量を示すＲＮＡを同定することができる。
　また、上で述べた通り、本発明の特性増強方法を適用した植物において発現量が上昇するＲＮＡが、特性増強の要因であるから、当該ＲＮＡを指標とすれば、植物の特性増強因子をスクリーニングすることができる。
　すなわち、本発明は、被験物質を適用した植物における前記ＲＮＡの発現量が、被験物質を適用していない植物における前記ＲＮＡの発現量に比して高いときに、この被験物質を植物の特性増強因子としてスクリーニングする方法にも関する。
　植物の特性増強の要因となっているＲＮＡの発現量の確認は、ノザンブロッティングやリアルタイムＰＣＲなどの常法により行うことができる。
［無核果実の生産方法］
　以下、本発明の実施の形態について図１を参照しながら詳細に説明を加える。
　本発明の無核果実の生産方法は、Ｃｙｌｉｃｏｍｏｒｐｈａ属、Ｃａｒｉｃａ（パパイヤ）属、Ｈｏｒｏｖｉｔｚｉａ属、Ｊａｒｉｌｌａ属、Ｊａｃａｒａｔｉａ属、Ｖａｓｃｏｎｃｅｌｌｅａ属など、パパイヤ科（Ｃａｒｉｃａｃｅａｅ）に属する植物に適用することができる。具体的には、パパイヤ属（Ｃａｒｉｃａ）に属する植物、より具体的にはパパイヤ（Ｃａｒｉｃａ　ｐａｐａｙａ　Ｌ）に適用することができる。
　本発明の無核果実の生産方法は、植物組織を凍結する凍結工程Ｓ１１を含む。
　凍結工程Ｓ１１に供する植物組織としては、植物より得られる、該植物とは独立した植物個体を発生可能な植物組織が好ましく例示できる。
　植物は全能性を有するため、植物のどの部位であっても「植物より得られる、該植物とは独立した植物個体を発生可能な植物組織」に該当するが、具体的には、植物の種子、根、芽、茎、葉、花弁などを例示でき、好ましくは種子、根及び芽、さらに好ましくは種子を挙げることができる。
　凍結工程Ｓ１１に供する際にこれら組織は、そのまま凍結してもよいし、一部を切除し、切片の形態で凍結してもよい。
　凍結工程Ｓ１１においては、植物組織を液体に浸漬した状態で凍結することが好ましい。植物組織を浸漬する液体としては、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、グリセリン、エチレングリコール、糖類などの水溶液からなる凍害防御剤を用いることが好ましい。中でも糖類水溶液、特にトレハロース水溶液を用いることが好ましい。
　凍結工程Ｓ１１における凍結時最低温度の上限は、好ましくは－２０℃以下、より好ましくは－３０℃以下、さらに好ましくは－４０℃以下、さらに好ましくは－５０℃以下、さらに好ましくは－５５℃以下である。
　また、凍結時最低温度の下限は、好ましくは－２００℃以上、より好ましくは－１５０℃以上、さらに好ましくは－１００℃以上、さらに好ましくは－８０℃以上、さらに好ましくは－７０℃以上、さらに好ましくは－６５℃以上である。
　凍結工程Ｓ１１においては急速に凍結時最低温度に降下させるのではなく、緩慢に温度降下させることが好ましい。温度降下の速度は、解凍後の生存率の観点から、好ましくは０．８℃日／以下、より好ましくは０．６℃日／以下、より好ましくは０．５℃／日以下、さらに好ましくは０．３℃／日以下、さらに好ましくは０．２℃／日、さらに好ましくは０．１℃／日である。
　このように緩慢に温度降下させる場合には、凍結工程Ｓ１１においてはプログラムフリーザーを用いることが好ましい。
　凍結工程Ｓ１１の期間の下限は、好ましくは１００日以上、より好ましくは１２０日以上、さらに好ましくは１５０日以上、さらに好ましくは１６０日以上、さらに好ましくは１８０日／以上である。
　なお、「凍結工程Ｓ１１の期間」とは、植物組織に温度降下を開始した時点から、解凍工程Ｓ１２を開始するまでの期間である。
　解凍工程Ｓ１２における解凍方法は特に制限されない。凍結状態の植物組織を常温に放置することで自然解凍してもよいし、凍結状態の植物組織を流水ですすぎながら解凍してもよい。
　本発明の無核果実の生産方法は、このようにして解凍された植物組織から植物を発生させる発生工程Ｓ１３を含む。
　凍結工程Ｓ１１及び解凍工程Ｓ１２に供した植物組織が植物の種子である場合には、これを常法に従い播種し、植物個体を発生させることができる。
　凍結工程Ｓ１１及び解凍工程Ｓ１２に供した植物組織が種子以外の植物部位である場合には、これをそのまま土壌や培地に移し発芽させてもよいし、また、細かく細断し常法に従い細胞培養を行い、カルス誘導、不定胚誘導、不定芽誘導を行うことで、植物個体を発生させることができる。
　発生工程Ｓ１３により発生させた植物個体を第１の育成工程Ｓ１４において育成する。第１の育成工程Ｓ１４は、何れの方法によってもよく、露地栽培、ハウス栽培、密室栽培など公知の植物栽培方法を適用することができる。
　第１の育成工程Ｓ１４により育成される植物４１は、虫を媒介とする自然受粉が起これば種を含む果実を着果してしまう。そのため、第１の育成工程Ｓ１４においては、より単為結果の効率を向上させるために、密室栽培など虫等の生物による花粉媒介が無い環境で行うことが好ましい。
　パパイヤ科植物の栽培における至適温度に鑑み、第１の育成工程Ｓ１４は、熱帯～亜熱帯地域、またはこれら地域の気候と同等に温度管理がなされた室内で行ってもよい。
　なお、凍結工程Ｓ１１、解凍工程Ｓ１２及び発生工程Ｓ１３を経た植物４１は、耐寒性が劇的に向上しているため、熱帯～亜熱帯地域よりも気温の低い温帯～寒帯地域、またはこれら地域の気候と同等に温度管理がなされた室内栽培で行うこともできる。
　第１の育成工程Ｓ１４において育成された植物４１は、自然又は人工的に受粉がなされなければ、高効率で無核果実３１を着果する。
　通常の栽培方法で栽培したパパイヤ科植物も受粉をしなければ単為結果を起こすが、その効率は非常に低い。一方、第１の育成工程Ｓ１４により育成された植物４１は、非常に高効率に単為結果するため、無核果実の生産性に特に優れる。
　本発明の好ましい実施の形態では、第１の育成工程Ｓ１４により育成された植物の植物組織を採取し、組織培養を行う（培養工程Ｓ２１）。組織培養の方法は特に限定されず、葉などの器官を培養する器官培養、茎頂を培養するメリクロン培養（茎頂培養）、未熟胚を培養する胚培養、葯を培養する葯培養、プロトプラストを培養するプロトプラスト培養などを例示することができる。
　言うまでもないが、培養工程Ｓ２１は、第１の育成工程Ｓ１４において植物４１が結実するまで待つ必要はない。いずれの成長段階にある植物４１であっても、培養工程Ｓ２１に供することができる。
　培養工程Ｓ２１により新たな植物個体を発生させた後、この得られた植物を育成する第２の育成工程Ｓ２２を行う。
　第２の育成工程Ｓ２２の条件については、上述した第１の育成工程Ｓ１４の内容を適用できる。ただし、培養工程Ｓ２１を経た植物４２は、着蕾の段階で子房の肥大が認められ、無核果実の着果が確認できる特異な性質を有する。そして、着果が確認できる蕾は、蕾全体の９割程度を占める。このように着蕾段階で単為結果することが確定している蕾がほとんどを占めるため、露地栽培を行うことで虫による自然受粉が起こり、単為結果効率が低下する問題が生じない。そのため、第２の育成工程Ｓ２２は露地栽培で行ってもよい。露地栽培で行うことは生産コストを低減させるためにも非常に有利である。
　上述の通り、培養工程Ｓ２１を経た植物４２は、蕾の状態で単為結果を確認できる。そのため、着果が確認できない蕾（受粉により種のある果実を着果する可能性がある）を除去する選別工程Ｓ２３を行うことが好ましい。選別工程Ｓ２３を行えば、着果する全果実における無核果実３２の占める割合を向上させることができる。選別工程Ｓ２３により、着果が確認できない蕾を全て除去すれば、着果する果実の全てを無核果実３２とすることができる。
　上述したように植物４１及び４２は無核果実を高効率に着果する性質を有する。植物４１及び４２から有性生殖以外の方法により得た次世代の植物は、高効率に単為結果する特性を引き継ぐ。したがって、植物４１及び４２より得られる、これら植物とは独立した植物個体を発生可能な種子以外の植物組織（子株等）から発生した次世代以降の子孫も、高効率に単為結果する特性を有する。
　また、植物４１及び４２は、接ぎ木の穂木として利用した場合であっても、高効率に単為結果する特性を発揮する。
＜試験例１＞パパイヤの特性増強及び無核果実の生産
　パパイヤの種子をトレハロース水溶液に浸漬した状態で、プログラムフリーザー内に静置し凍結した（凍結工程）。凍結は０．５℃／日の温度降下速度で１８０日間かけて緩慢に行い、凍結時最低温度が－６０℃となるように行った。
　凍結したパパイヤの種子を流水ですすぐことにより解凍し（解凍工程）、これを播種し栽培した（発生工程、第１の育成工程）。なお、栽培地域は日本の岡山県である。
　図２～６に、凍結解凍処理を受けた種子と未処理の種子の成長を経時的に観察した結果を示す。
　図２～６に示すように、上述の凍結解凍処理を受けたパパイヤは、未処理のパパイヤと比較して著しく成長速度が向上していることが確認できた。この結果は、本発明の特性増強方法によれば、植物の成長特性を増強できることを示している。
　また、パパイヤはメキシコ南部から西インド諸島を原産とし、熱帯の国々で栽培されている植物であるが、耐寒性に乏しい性質がある。しかし、凍結解凍処理を受けたパパイヤは、育成地が温帯に属する岡山県であるにも関わらず、図２～６に示すように問題無く成長した。この結果は、本発明の特性増強方法によれば、植物の耐寒性を増強できることを示している。
　また、図６に示すように、凍結解凍処理を受けたパパイヤは未処理のパパイヤと比較して多くの果実が実った。この結果は、本発明の特性増強方法によれば、植物の豊産性を増強できることを示している。
　本試験例においては、農薬を用いていないが、病害虫の被害を受けることなくパパイヤを栽培することができた。また、本試験例と同様の方法により凍結解凍処理したパパイヤを、農薬を用いずに大規模に栽培した場合であっても、病害虫の被害を受けることなく栽培することができた。この結果は、本発明の特性増強方法によれば、植物の耐病害虫性を増強できることを示している。
　また、凍結解凍処理を受けたパパイヤには根腐れに対する耐性が認められた。この結果は、本発明の特性増強方法によれば、植物の根腐れ耐性を増強できることを示している。
　結実したパパイヤの果実を収穫し、その中身を確認したところ、全体の約９５％の果実が無核果実であった。
　以上の結果をまとめると、パパイヤを凍結工程、解凍工程、発生工程、第１の育成工程に供することにより、パパイヤの無核果実を高効率に得られることがわかった。また、本方法により栽培されたパパイヤは豊産性に非常に優れていた。すなわち、本発明の方法は、無核果実を非常に高い生産性で得ることができることがわかった。
　また、本方法により栽培されたパパイヤは耐寒性、耐虫性、根腐れ耐性に優れているため、第１の育成工程は温帯でも行うことができ、また、無農薬栽培も可能である。
＜試験例２＞パパイヤの無核果実の生産（２）
　試験例１における凍結工程、解凍工程、発生工程及び第１の育成工程により得たパパイヤの茎頂を採取し、これをメリクロン培養した（培養工程）。培養工程を経て発生したパパイヤ個体の苗を露地栽培した（第２の育成工程）。
　図７及び図８に第２の育成工程の過程で着蕾した蕾と、通常のパパイヤの蕾の比較写真を掲載するが、その違いは一目瞭然である。図７に示すように、第２の育成工程の過程で着蕾した蕾には子房の肥大が観察される。そして、図８に示すように、蕾の断面を観察すると第２の育成工程の過程で着蕾した蕾はすでに着果していることがわかる。この着蕾段階で着果した果実は受粉をしていないため当然に無核果実である。
　第２の育成工程の過程で着蕾した蕾全体に占める、単為結果が確認された蕾の割合は約９０％であった。
　図７に示すような子房の肥大が確認されなかった蕾（約１０％）を選別し、これを除去した（選別工程）。選別工程の後、最終的に第２の育成工程で育成したパパイヤより得られた果実の全てが無核果実であった。
＜試験例３＞パイナップルの特性増強
　パイナップルの種子を試験例１と同様の方法により凍結解凍処理し、これを播種し栽培した。図９に、同時に播種し栽培した、凍結解凍処理を受けたパイナップルと、凍結解凍処理を受けていないパイナップルの成長を経時的に記録した写真を示す。
　図９に示すように、試験例１におけるパパイヤと同様、パイナップルにおいても凍結解凍処理による成長特性及び耐寒性の増強が確認できた。
＜試験例４＞バナナの特性増強（１）
　バナナの子株の根を輪切りにし、これを試験例１と同様の方法により凍結解凍した。凍結解凍後の子株の根を細断し、この断片化した生長細胞塊を培地上で培養し発芽させた。ある程度成長した苗を土壌に移し栽培を行った。なお、栽培は日本の岡山県で行った。
　その結果、苗を植えてから約９か月で、実が収穫可能な状態にまで成長した（図１０）。通常、バナナは苗を植えてから収穫可能な状態となるまでに早くても１年を要するところ、この結果は凍結解凍処理によりバナナの成長速度を著しく向上させることができることを示している。
　また、バナナもパパイヤ同様、亜熱帯～熱帯原産であり、通常、温帯では実をつけないところ、本試験例では温帯に属する日本の岡山県においても栽培し、実を収穫することができた（図１０）。
　この結果は、凍結解凍処理によりバナナの耐寒性を増強することができることを示している。
＜試験例５＞バナナの特性増強（２）
　バナナの株元から生えたわき芽を切り取り、葉と根を切り落とし、タケノコ状に加工した。これを試験例１と同様の方法により凍結解凍した。解凍後のわき芽を鉢に植えた。その後、茎は腐り消失したが、新芽が発芽することを確認した。この新芽を栽培したところ、試験例４と同様に、成長速度と耐寒性が増強されたバナナを得ることができた。
＜試験例６＞コーヒーの特性増強
　台湾の台南市で栽培されているコーヒーノキの種子を試験例１と同様の方法で凍結解凍処理し発芽させ、日本の岡山県にて栽培した（図１１）。その結果、凍結解凍処理を受けたコーヒーノキは、同処理を受けていない台南市で栽培されている同体のコーヒーノキと比較して、３～４０％の成長速度の促進が観察された。
　この結果は、凍結解凍処理によりコーヒーノキの成長速度を向上させることができることを示している。
　また、台湾の台南市よりも気温の低い日本の岡山県において問題なく成長が見られることから、凍結解凍処理によりコーヒーノキの耐寒性を向上させることができることを示している。
＜試験例７＞その他の植物種の特性増強
　下に列挙する植物の種子を試験例１と同様の方法により凍結解凍処理し、処理後の植物組織から植物個体を発生させ栽培した。
羅漢果、グアバ、スターフルーツ、いちじく、カカオ、セイロンシナモン、パッションフルーツ、ライチ、マンゴスチン、ブラックサポテ、ホワイトサポテ、棘葉シュガーアップル、デーツ椰子、レッドドラゴンフルーツ、アーモンド
　その結果、上に列挙した何れの植物種においても、凍結解凍処理により成長特性及び耐寒性の増強が確認された。
　この結果は、本発明の特性増強方法は全ての植物種について有効であることを示している。
＜試験例８＞分子生物学的解析
　上記試験例において凍結解凍処理により特性が増強されたパパイヤ、バナナ、パッションフルーツ、グアバフルーツについて、同処理を受けていない植物を比較対象としてトランスクリプトーム解析を行った。その結果、何れの植物においても凍結解凍処理を受けることにより、ｍＲＮＡの発現量が３２～３８倍程度向上することがわかった。
　この結果は、成長特性や耐寒性に関する増強遺伝子の発現が、凍結解凍処理により顕著に向上することを示している。
　つまり、凍結解凍処理により向上したｍＲＮＡを解析することにより、成長特性や耐寒性などの植物の特性の増強遺伝子を同定できることを示している。
　また、この結果は、上記増強遺伝子の転写産物であるｍＲＮＡを指標とすることで、成長特性や耐寒性などの植物の特性の増強因子をスクリーニングできることを示している。
　本発明は農作物の生産技術に適用できる。
　また、本発明はパパイヤの無核果実の生産に応用できる。
 

Claims (21)

  1. 植物組織を凍結する凍結工程と、凍結された植物組織を解凍する解凍工程と、解凍された植物組織から植物を発生させる発生工程と、を含む植物の特性増強方法。
  2. 植物の成長特性及び／又は耐寒性の増強方法であることを特徴とする、請求項１に記載の特性増強方法。
  3. 前記凍結工程における凍結時最低温度が－２０℃以下であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の特性増強方法。
  4. 前記凍結工程において、０．５℃／日以下の速度で温度降下させながら前記植物組織を凍結することを特徴とする、請求項１～３の何れか一項に記載の特性増強方法。
  5. 前記凍結工程の期間が１８０日以上であることを特徴とする、請求項１～４の何れか一項に記載の特性増強方法。
  6. 前記凍結工程において、糖類水溶液中に浸漬した状態で前記植物組織を凍結することを特徴とする、請求項１～５の何れか一項に記載の特性増強方法。
  7. 前記糖類がトレハロースであることを特徴とする、請求項６に記載の特性増強方法。
  8. 請求項１～７の何れか一項に記載の方法を適用することにより、成長特性及び／又は耐寒性が増強された植物。
  9. 請求項１～７の何れか一項に記載の植物の特性増強方法をパパイヤ科に属する植物に適用し、前記発生工程により得られた植物を育成する第１の育成工程を含むことを特徴とする、パパイヤ科に属する植物の無核果実の生産方法。
  10. 前記第１の育成工程を生物による花粉媒介が無い環境下で行うことを特徴とする、請求項９に記載の無核果実の生産方法。
  11. 前記第１の育成工程により育成された植物の植物組織を採取し、組織培養する培養工程と、培養工程により得られた植物を育成する第２の育成工程と、を含むことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の無核果実の生産方法。
  12. 前記第２の育成工程が露地栽培であることを特徴とする、請求項１１に記載の無核果実の生産方法。
  13. 前記第２の育成工程の過程で発生した蕾を観察し、着果が確認できない蕾を除去する選別工程を含むことを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の無核果実の生産方法。
  14. 請求項９～１３の何れか一項に記載の生産方法により生産した無核果実。
  15. 請求項９～１３の何れか一項に記載の生産方法における、第１の育成工程で得られる、無核果実を着果する植物。
  16. 請求項１１～１３の何れか一項に記載の生産方法における、第２の育成工程で得られる、無核果実を着果する植物。
  17. 請求項８、１５及び１６の何れか一項に記載の植物より得られる、接ぎ木のための穂木として用いられる植物組織。
  18. 請求項１７に記載の植物組織が穂木として接ぎ木された植物。
  19. 請求項８、１５及び１６の何れか一項に記載の植物より得られる、該植物とは独立した植物個体を発生可能な植物組織（種子を除く）。
  20. 植物の特性の増強遺伝子の探索方法であって、
    請求項１～７の何れか一項に記載の方法によって植物を処理する工程と、
    前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において高い発現量を示すＲＮＡを同定する工程と、を含むことを特徴とする、探索方法。
  21. 請求項１～７の何れか一項に記載の方法による処理を受けていない植物と比較して、該処理を受けた植物において高い発現量を示すＲＮＡを指標として、
    被験物質を適用した植物における前記ＲＮＡの発現量が、前記被験物質を適用していない植物における前記ＲＮＡの発現量に比して高いときに、該被験物質を植物の特性の増強因子としてスクリーニングすることを特徴とする、植物の特性の増強因子のスクリーニング方法。

     
PCT/JP2018/017206 2017-04-27 2018-04-27 植物の特性を増強する方法及び無核果実の生産方法 WO2018199293A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/608,698 US11350583B2 (en) 2017-04-27 2018-04-27 Method for enhancing plant characteristics and method for producing seedless fruit
CN201880000554.8A CN109196100A (zh) 2017-04-27 2018-04-27 增强植物特性的方法及无核果实的生产方法
EP18792234.9A EP3617310A4 (en) 2017-04-27 2018-04-27 PROCESS FOR IMPROVING THE CHARACTERISTICS OF A PLANT AND PROCESS FOR THE PRODUCTION OF SEEDLESS FRUIT
CA3061616A CA3061616A1 (en) 2017-04-27 2018-04-27 Method for enhancing plant characteristics and method for producing seedless fruit
PH12019502423A PH12019502423A1 (en) 2017-04-27 2019-10-25 Method for enhancing plant characteristics and method for producing seedless fruit

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017088327A JP6300215B1 (ja) 2017-04-27 2017-04-27 植物の特性を増強する方法
JP2017-088327 2017-04-27
JP2018086221A JP2019187351A (ja) 2018-04-27 2018-04-27 無核果実の生産技術
JP2018-086221 2018-04-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018199293A1 true WO2018199293A1 (ja) 2018-11-01

Family

ID=63918596

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/017206 WO2018199293A1 (ja) 2017-04-27 2018-04-27 植物の特性を増強する方法及び無核果実の生産方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11350583B2 (ja)
CA (1) CA3061616A1 (ja)
PH (1) PH12019502423A1 (ja)
WO (1) WO2018199293A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114568140A (zh) * 2022-03-08 2022-06-03 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 一种优质火龙果砧木的培育方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116322312A (zh) * 2020-03-26 2023-06-23 冻结解冻觉醒技术株式会社 增强植物特性的方法
CN113330932B (zh) * 2021-07-02 2022-07-15 华中农业大学 一种用于瓜类作物砧穗识别信号研究的茎段嫁接方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997031536A1 (fr) 1996-02-28 1997-09-04 Nippon Zeon Co., Ltd. Regulateur de croissance pour des plantes de cultures et procede pour reguler cette croissance
JPH11507380A (ja) * 1995-06-07 1999-06-29 ファイトン・インコーポレーテッド 多様な植物細胞の凍結保存方法
WO2002001477A1 (fr) * 2000-06-28 2002-01-03 Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. Procede de traitement de donnees d'expression genique et programmes de traitement
JP2005523719A (ja) * 2002-05-01 2005-08-11 ジ・アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・アリゾナ 植物における低温誘導トランスクリプトームおよび凍結耐性のレギュレーター、ｉｃｅ１
JP2006025632A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 National Institute Of Agrobiological Sciences バナナ属のガンマ線照射と倍加処理法を用いた育種法
JP2007308434A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Koyama Hightech Kenkyusho:Kk 植物生長促進剤
JP2010522562A (ja) * 2007-03-29 2010-07-08 アーバージェン リミテッド ライアビリティ カンパニー 植物におけるストレス耐性の増強
JP2016021929A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 メカテック有限会社 接木元苗の選別装置
JP2016182094A (ja) 2015-03-26 2016-10-20 国立大学法人岩手大学 植物の次世代における開花制御法および開花時期を制御した種苗
JP6300215B1 (ja) * 2017-04-27 2018-03-28 節三 田中 植物の特性を増強する方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060098764A1 (en) * 2002-10-02 2006-05-11 Koninklijke Phillips Electronics N.V. Method of protecting a frequency of a data stream from interference and circuit performing such a method
KR100707999B1 (ko) 2005-06-30 2007-04-16 경북대학교 산학협력단 재배마의 초저온 동결보존 및 재생을 통한 마 모자이크 바이러스（ｙｍｖ-ｋ）가 없는 마 식물체의 생산방법
CN106376341B (zh) * 2016-08-31 2019-12-17 凌源市东远农贸科技发展有限责任公司 一种用于郁金香花后种球的繁殖方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11507380A (ja) * 1995-06-07 1999-06-29 ファイトン・インコーポレーテッド 多様な植物細胞の凍結保存方法
WO1997031536A1 (fr) 1996-02-28 1997-09-04 Nippon Zeon Co., Ltd. Regulateur de croissance pour des plantes de cultures et procede pour reguler cette croissance
WO2002001477A1 (fr) * 2000-06-28 2002-01-03 Center For Advanced Science And Technology Incubation, Ltd. Procede de traitement de donnees d'expression genique et programmes de traitement
JP2005523719A (ja) * 2002-05-01 2005-08-11 ジ・アリゾナ・ボード・オブ・リージェンツ・オン・ビハーフ・オブ・ザ・ユニバーシティ・オブ・アリゾナ 植物における低温誘導トランスクリプトームおよび凍結耐性のレギュレーター、ｉｃｅ１
JP2006025632A (ja) 2004-07-13 2006-02-02 National Institute Of Agrobiological Sciences バナナ属のガンマ線照射と倍加処理法を用いた育種法
JP2007308434A (ja) * 2006-05-19 2007-11-29 Koyama Hightech Kenkyusho:Kk 植物生長促進剤
JP2010522562A (ja) * 2007-03-29 2010-07-08 アーバージェン リミテッド ライアビリティ カンパニー 植物におけるストレス耐性の増強
JP2016021929A (ja) * 2014-07-22 2016-02-08 メカテック有限会社 接木元苗の選別装置
JP2016182094A (ja) 2015-03-26 2016-10-20 国立大学法人岩手大学 植物の次世代における開花制御法および開花時期を制御した種苗
JP6300215B1 (ja) * 2017-04-27 2018-03-28 節三 田中 植物の特性を増強する方法

Non-Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANONYMOUS: "Attention Agricultural pioneers challenging harvest ", 18 February 2017 (2017-02-18), Retrieved from the Internet <URL:https://www.agsum.jp/news/005> *
ANONYMOUS: "From one of Origin Names, Papaya contains ingredient for assisting protein degradation", XP055649751, Retrieved from the Internet <URL:http://www.zennokyo.co.jp/table/table_042.html> *
ANONYMOUS: "The agricultural revolution for the next generation crop", 1 November 2016 (2016-11-01), XP055649746, Retrieved from the Internet <URL:http://www.mopalab.com> *
ANONYMOUS: "The Nikkei, the day when Japan becomes banana exporting country ", 25 November 2016 (2016-11-25), XP055649758, Retrieved from the Internet <URL:https://www.nikkei.com/article/DGXMZ009868610U> *
NAKAMURA S., ET AL.: "Freshness keeping effect of the disaccharide trehalose", PROCEEDINGS OF THE 9TH ANNUAL CONFERENCE OF THE JAPAN SOCIETY OF WASTE MANAGEMENT EXPERTS, vol. 9, no. 1, 1 January 1998 (1998-01-01), pages 263 - 265, XP009517648 *
NAOKI: "Cropnet", 30 July 2016 (2016-07-30), pages 1 - 2, XP055649736, Retrieved from the Internet <URL:https://www.cropnet.jp/page/182072> [retrieved on 20180718] *
RYO SUZUKI: "Growing bananas in the cold", NIKKEI ASIAN REVIEW, 8 December 2016 (2016-12-08), XP055528349, Retrieved from the Internet <URL:https://asia.nikkei.com/Business/Growing-bananas-in-the-cold> [retrieved on 20180717] *
RYO SUZUKI: "How re-creating the ice age could solve food shortages", NIKKEI ASIAN REVIEW, 28 November 2016 (2016-11-28), XP055528346, Retrieved from the Internet <URL:https://asia.nikkei.com/Business/How-re-creating-the-ice-age-could-solve-food-shortages> *
TANAKA S.: "Freeze-thaw awakening technique for seed (n1): Lowering temperature slowly and freezing", GENDAI NOGYO, vol. 96, no. 3, 1 March 2017 (2017-03-01), pages 334 - 337, XP009517603, ISSN: 0289-3517 *
TANAKA S.: "Freeze-thaw awakening technique for seed (n1): Raising memory...", MODERN AGRICULTURE, vol. 96, no. 1, 1 January 2017 (2017-01-01), pages 336-339, XP009517601, ISSN: 0289-3517 *
TANAKA S.: "Monthly columbus special brand", MONTHLY COLUMBUS, no. 2, 27 January 2016 (2016-01-27), pages 19 - 21, XP009517647 *
TANAKA S.: "Papaya-Banana, which is trong against low temperature...", MODERN AGRICULTURE, vol. 96, no. 2, 1 February 2017 (2017-02-01), pages 318 - 322,306, XP009517602, ISSN: 0289-3517 *
YAMADA Y.: "NIKKEI new and senior business-era project", FACEBOOK, pages 1 - 2, XP009517624, Retrieved from the Internet <URL:https://mbasic.facebook.com/nikkeiseniorproject?v=timeline&timecutoff=1371186480&sectionLoadingID=m_timeline_loading_div_1401605999_0_36_&timeend=1401605999&timestart=0&tm=AQDe6aKsS1VcUNw6> *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114568140A (zh) * 2022-03-08 2022-06-03 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 一种优质火龙果砧木的培育方法
CN114568140B (zh) * 2022-03-08 2023-04-21 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所 一种优质火龙果砧木的培育方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11350583B2 (en) 2022-06-07
US20210112741A1 (en) 2021-04-22
PH12019502423A1 (en) 2020-06-29
CA3061616A1 (en) 2019-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6300215B1 (ja) 植物の特性を増強する方法
Fabbri et al. Olive propagation manual
Akca et al. Selection of late leafing, late flowering, laterally fruitful walnut (Juglans regia) types in Turkey
Moradi et al. Micropropagation of strawberry by multiple shoots regeneration tissue cultures
CN101884294B (zh) 一种缩短杂交柑橘童期的方法
WO2018199293A1 (ja) 植物の特性を増強する方法及び無核果実の生産方法
Mayer et al. Advances in peach, nectarine and plum propagation
Balogun et al. Status and prospects of biotechnology applications to conservation, propagation and genetic improvement of yam
Yancheva et al. In vitro propagation of grape cultivars and rootstocks for production of pre-basic planting material.
JP6864304B1 (ja) 植物の特性を増強する方法
Singh et al. Vegetable seed production under protected and open field conditions in India: A review
Kumar et al. Callus induction and plant regeneration from leaf explants of apple (Pyrus malus L.) cv. golden delicious
JP6830591B1 (ja) 植物の特性を増強する方法
CN100998290B (zh) 培育抗根结线虫番茄的方法
Sokolov et al. IV Michurin’S work on expansion of the plant horticulture assortment and improvement of food quality
JP6716140B6 (ja) 植物の特性を増強する方法
Dolmatov et al. Dwarf varieties and rootstocks-the basis for creating intensive pear gardens in Central Russia
OA19902A (en) Method for enhancing plant characteristics and method for producing seedless fruit.
JP2019187351A (ja) 無核果実の生産技術
US20230127872A1 (en) Method for enhancing characteristics of plant
Balaj et al. The effect of rootstock on vegetative development and flower production in modern garden roses (Rosa canina L.).
Toma Cost effective culture medium for micropropagation of Paulownia (Paulownia tomentosa Steud.) and Catalpa (Catalpa bignonioides Walt.)
Niino¹ et al. Cryopreservation of vegetatively propagated species (mainly mulberry)
Javid et al. Advances in Plum Propagation and Nursery Management: Methods and Techniques
Emuh et al. The phenology of flowering in Citrullus lanatus (Thumb.) Mansf. in southwestern Nigeria

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18792234

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018792234

Country of ref document: EP

Effective date: 20191127