組織培養法によるチューリップ球根の増殖に関する研究
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(2) . 北海道教育大学紀要 (第2部B) 第3 3巻 第1号 lofHokka i i Jour do Un i t i i na r t l ve s IB)Vo on(Se c onl yofEducat .33 .I ,No. 昭和57年9月 Sep t 98 2 embe r ,1. 組織 培養法によるチュ ーリ ッ プ球根の増 殖に関する研究*. 西. 内. 義. 男. 北海道教育大学旭川分校農学研究室. Studies on ル ーu1 ip1 i ion 。f Tu1 t ip Bu1b by Tissue Cu1ture ルーeth。d cat Yoshio NISHIUCHI Agr i l ILaboratory tura l l cu i do Un ivers i ege ty ofEducat i on ,Asahikawa Co ,Hokka , Asah ikawa070. su ummary Atpresenthardly anythingi sknown aboutthefundamentalsofpropagationoftul ipspecles. in vi tro igat ion ai i tabl r ・ l sto e s sh a new techniqueforthe propagation of . The presentinvest i thetul b l b b i l f t i bs der i p u y meanso ssue cuture. The Exc f sed scales ofbul ved′ rom eleven. tA ld ’t ’ tDef ’ tFu ’ ia lvarietiesi ℃ commerc i Bri l l iant iahce pe oorn, cesar Frank’ [ 「 ーoi s .e . , ga, , ran , , tRed Emperor,てRed Bi , t , て ’ t ’ く ,and i 1ot te t, Redルーatador, Pur rd, ルーons i eurs. V 1 1 i t t ssma, vvi am Pi , t ix bo ’ lspecies,namely, Tul ipa ei tani T h i s ca T chrei r , . ager, T.praestans , .tubergen・ana Emi. , T.sylvestri i tured onsynthet i sand T.ur lniens s werecul c media forthe purposeofdetermining. the mos tfavourabl i e conditions forthe r organ formation.. tR d Em ’t lusformations ofcul Cal tured scales obta inedf rom tApeldoorn’ peror, Red , e ’tDefiance’and1 raestans weres ont △datador lyi aneous f i lurashige p nducedonthen c l .p odi ed y ‐ , Skoog med i th α‐naphthalene‐acetic ac um supplemented wi id (NAA) or 2 4 d i h l h ー c n orop e o ‐ , icac id( ’and 2 4 xyacet iateconcent ‐D)ateachappropr ion l l l iam Pi rat t t esoftWi , ,whereasthesca tCr ’fai i l l i l t amoi si Br l l an edto develop ca us under any conditions.. 1). Wi th regard to the formation of adventitious buds on the cultured scales . h ,t e scale t ’cultured onthe medium i t f Ape ldoorn ssueso ini i ther NAA 5mg/2 p luski conta nge t nei nlmg/ l 4 D1 ゑ or2 k i in1mg/a werecapabl t mg/g p us ne ingthe adventitiousbuds eofproduc ,‐ ・ 1nthe fT,hager i h d t i Caseo i b d t t f d h i ea n t d v e u i h o s u NAA2 sw e r e o r t l o me on e me m w , , and25mg/ 2). ゑ,each supplemented wi th1mg〃 kinet in.. ontheotherhand theconcentrat ion and combina- ,. ionofIAA, NAA,indol t i i d( IBA) ion i i d( ebutyr IPA) cac 4 eprop cac ‐D and cytokinins ,indol ,2 , i d i h th ot er ngre ents in the cul ture media Were modi f ied to di Wi ive scoVer the most effect *北海道大学審査学位論文の一部である 4 9 ) (.
(3) . 50. 西. .. 内. 義 ・ 男. ionoftRed EmPeror’or i iousbudformat t inging abouttheadVent ions o iaforbr f med t ComPosi. ’ tRedDdatador . l tured wasC1osely associa‐ iat ionofadventitiousbudformationinthescalesCu i Thein t 3) iate bud formation un1ess 1 t bs ] ゴ ー res f ed to ini ai ted wi ththe age ofthe mother bu1 . The Cu1tt ionswere i htheothercond t bs tabl tured explants we rom sui retakenf y agedbul Cul ,eventhoug ’ { i blet imes h t i t h t 1 u a mo s s f dハ 4 r e e l d r we A a e tfor pe oonn an ay or . g favourabl t efori . Augus b scale Culture. i forsamP1 ng each bul lte・ tura ] [ ・Perature lyaf fectedbytheCul ionwasmarked iat ionofthebudformat 4 . An t ) lni. inP1 t us turedinthePresenceof.mg/a kine imaltemperatureforthebudformation whencul opt h b f2 4 D f f t l i n 6 i t h t o u t mua vee ec o ,‐ e d tured at15℃,t es 23℃. WhenCul 4 .mg起 2 ‐D was2 ‐ , in concentration to 2mg起. t i f i formation wasi ne ntens edby rasingthe ki. ion ratio ofthe i i bl l t was poss ng about a marked increase inthe budformat eto br 2 weeks 35℃ for l ‐ ‐ bs were sub jected to a Cure at 30 tured scale segment when the bul Cul i i l ft h t h tedin a ower ng o era o unless i f i t i ly afterl sresul immed ng ate ,thi . onthe ot er hand 5). foreCulturestarted. Thenecessityfor prior f reshly harvested bulbsweretreatedby curing be ing toi iatethebudformation oftheCultured scalesseemsthereforeto beummistakable. t コ r Cu ni. 緒. 言. 球根繁殖は球根 生産上, 重要な問題であり, 繁殖能率を高めるために 多くの研究が行われてきた. 球根生産の効率の向 上には人為的な増殖方法として, ヒヤシンスではノッ チングやスクーピン グな. ) 972 73 どの増殖法が実用化 し, シクラメン では塊茎分割(中山昌明, 1 , ダリア, グロキシニア , 19 ) 949 ) 8 では芽 ざしや葉 ざし (藤井利重, 196 , アマ , 田村輝夫, 1 , ユリ (運完, 松下恵美子, 1973 ざし(藤 リン片 ヒヤシンスなどでは ) 64 64 リリス(藤岡作太郎, 19 , スイセン,, , 19 , 坂西義洋, 1962 ) が試みられ, このうちダリア (芽 ざし) 井利重, 196 8 , アマリリス (芽つき , ユリ (リン片 ざし) 技術の進歩に伴 ってシクラメ リン片 ざし) などでは既に実用化さ れている. また最近 では組織培養. 1973 ), ア マ リ リ ス ik,1971 l i i ), ヒ ヤ シ ン ス (Pi er ン (Ge che erl977 , 1978 , ,田 村 親, 1971 ,1959 ,St M l l i i R 979 プ ) ( vere ), チ ュ ー リ ッ ), スイ セ ン (細 木 高 志, 浅平 端, 1976 (Mi j , u erl , など ,1974. で組織培養が試みられてし るが, 実用化には至づていない. チューリッ プでは球根の人為 的増殖が困難であり, これまでは播種から開花に至るまでの期間短 St ima t ) 縮に関する研究( che r r ,1978 , 球根貯蔵中の高 温処理による球根増殖率の増大に関する ,As. 8 ) などが行われているが, リン片繁殖などの増殖法はまだ 研究 (豊田篤治, 西井謙治, 1957 , 195 成功をみていない. 従って短期間で大量増殖の 可能な方法が確立されれば, チューリッ プの球根生. 産技術面に寄与する ことが大であると思われる. このような観 点からチュ ーリッフモ求根のリン片の組織培養を試み, カルスや不定根, 不定芽を誘 起し, さらに, この不定芽からの球根形成に必要な諸条件を検討した. 本研究を遂行するにあたり, 北海道大学名誉教授明道博博士ならびに同大学農学部教授岡浬養三 博士には終始 ご指導とご鞭達を賜わった. また恩師北海道大学名誉教授田川隆博士より日頃たえ ざ るご鞭達を賜 わっ た. これらのご厚情に対し衷心より深謝の意を表するものである.. ) ( 50.
(4) . 組織培養法によるチューリッフ1求根の増殖. (1). 51. チ ュ ー リ ッ プ の リ ン片 培 養 に お け るカ ル ス 形 成. 実験材料およ び方法 lspecies か ら 任 意 に 選 択 し て 供 試 し た。 す i tan 本実験の材料は園芸品種の種々の系統およびbo ca t ’ ’ Kaufma l i iBr i l l iant, Mende l系 統 の 品種 ではtFuga なわち Single Ear s ‐ y 系 統 の 品種 では Cramo ,. ’ tRed M atador’ Dar‐ D i i d 系 統 ではtC6sar Frank’ i ldoorn niana hybr rd 系 統 で は(Ape , arw n hyb , ,. ’ Cot ’ Fos l l iam Pi i iana hybr id 系 統 では t t tage 系 統 ではtMons te t ter win 系 統 ではtWi eur S . Mot , , tRed Bi ’ て ’ ’ t て ’ d R d E i P i i i l spec i l i r, e mperor, Defance, urss ma を, ま た botan ca es か ら は Tu pa tEmi ’ T urmiens l T i T b i i i i T h i t t T t r a e s a n s s v e s r s u e r e n a n r er a a s e chl e r を供試した y g g , . , . , . , . ,. 。 本研究は大量増殖を目的としたため,同時に多量の材料が準備 できる球根のリン片を材料とした。 球根の基部, すなわち各リン片のえき部には球始原体が存在するので, リン片からの形態形成を目 的とした本研究には不都合であり, 球始原体を含む部分は全て除去した。 基部を除去したリン片を 厚さ 1.5~2.5mm に 切 断 し, 生 体重 100~150mg の切片を無菌的に調製し, これを培養材料とし た。. 培養基は Murashige お よ び Skoog の 培 地 (Murashige,Skoog,1962)を 用 い, こ の 添 加 物 と し て. カゼイン加水分解物2 g地, グリ シ ン 20mgだ, ニ コ チ ン 酸 5 mg舵, ピリ ドキ シ ン 5 mgだ, チ ア ミ. ン l mg鬼, イ ノ シ トー ル200mgだ を 含 む 処 方 に 修 正 した さ ら に 添加 オ ー キ シ ン と し て は α-ナ 。 ,. フ タ リ ン 酢 酸 (NAA) ま た は 2.4-ジ ク ロ ロ フ ェ キ シ 酢 酸 ( 2,4-D) を 用 い, ま た サイ ト カイ ニ ン と. してはカイネチン (KIN) を適宜の濃度で添加し, これに2%しょ 糖および0,7%寒天末を添加後, ) に調整した. このような培養液を loom8 容 三角 フ ラ ス コ に は 30mg, 200mB 容 pH5,6(後に5.1 フ ラ ス コ に は 50me あて,それぞれ分注した これを2重のアルミ箔で覆い,7分間加圧滅菌( 12 0℃, 。 l kg /cm2 ) を行なった. このようにして調製した固型培地上に, 上記の組織片をl oom β 容フラス. コ では 2個, 2 00鰯 容フラスコでは4個づつ置床し, 実験室または定温室 で人工照明下および暗所. で培養した。 ( 1 ) サイ トカイニンの抽出方法. 試料5 0 g を 細 片 に して 70% メ タ ノ ー ル 125 mB を加え, 2 ~ 4℃の暗所で24時間浸漬抽出を 2. 回繰返した. この抽出液を 40℃ waterbath 上 で減 圧 濃 縮 し, メ タ ノ ー ル を 除 去 した. こ れに 蒸 留 水 を加え 50m8 と し, I N‐塩酸でpH2.5とし, 沈澱物を猿別後, 2N‐水酸化ナトリウムでpH8 .4. に調整した。これを水飽和n‐ブタノール5 0鰯 により,分液櫨斗中で3回,10分間振畳抽出した後, 全ブタノール層を採取した. これを40℃ で再び減圧濃縮し, ブタノールを除去した後, 蒸留水を加 えて 20 mB と した。 こ れをイ オ ン 交 換 樹 脂 カ ラ ム(Dowex‐50× 4)上に添加し, 充分に水洗した後,. 毎分 8 mB の流速 で3 N-ア ン モ ニ ア 水 3oomg を加えサイトカイ ニンを溶出し, これを40℃減圧下. でア ン モ ニ ア を 除 去 し た. こ の 濃 縮 液 を ペ ー パ ー ク ロ マ ト グラ フ ィ 用 滝 紙 (Toyo 滝 紙 No50.2× ) の 基 部 に 塗 り, イ ン プ ロ パ ノ ー ル: ア ン モ ニ ア : 水 =10: 1: 1 の 展 開 剤 で展 開 し た 40 。. ( 2 ) ダイ ズカルスによるサイカトカイニン活性の測定. 上昇法によって展開したクロマトグラムを1 0等分し, これらを培養基を加えたlo omB 容三角フ. ラ ス コ に 1枚 あ て 入 れ た。 培養基は Mi l l r培地を前記のリン片培養培地に準じて修正した。 このよ e. うにして調整した固型培地上に約 6 mg のダイ ズ子葉カルス片 (品種:アクメ) を3個ずつ置床し,. 25℃ 明所で培養した. 培養期間は25日間とし, 培養後カルスの過剰水分を滴紙で除去 したのち生重 1 ) ( 5.
(5) . 西 内. 52. 福 義. 男. 量を測定した. 対照区との差を求め, これをヒスト グラムとして示した. ヒスト グラムは4反復実 験の平均値を示した. 果. 結. ( i ldoom’ an ‐ リ ン 片 培 養 にお け る カ ルス 形 成 は 品種 に よ っ て 難 易 が み ら れ た. す な わ ち,tApe , Def ’ ( ’ t ’ i i tance な どは, い ず れ も カ ルス形成が容易 er ce, Red Bi rd, RedEmperor, T.e chl , T.praes ’で は い か な る 濃 度 の NAA ある t t ’ l l iant C i iB i i P i Wi l l こ t t よ び し お ramos r am であ っ た. れに 反 , , ’ ℃きsarFrank’ tMons i eur い は 2,4-D の 添加 に よ っ て も カ ルス 形 成 は 極 め て 困 難 であ っ た.tFuga , , ( ’ ’ l i 続 培 E i T も 長 の h i T b i t い ず れ 期 間 継 T t な どは S. Mot t to , . ager, . u ergenana m r, .syvesrs ,. 養の結果カルス形成が認められた.これらのカルス形成は培 地のオーキシン濃度によっ て左右さ れ,. (A eldoorn’ ( ’ T praes tans は い ず れ も NAA を 添 加 した 場 合 に は, そ の 低 濃 度か ror p , RedEmpe , .. ら高濃度ま でカルスの形成がみ られたが, 2 ,4-D添加培地ではカルスが形成さ れる濃度範囲は狭. ) 76 かっ た (西内・明道, 19 .. ’で は NAA 単独添加の場 カ ルス 形 成 に お よ ぼ す KIN 添加 の 影 響に つ い て み る と,tRedEmperor. 0 合に比し, KIN I ~ 5 mg化 の共存によりカルスの形成が促進された, しかし KIN 濃度を10~2 i T h 一方 では した a e r 片が増加 鬼 に高めるとカルスの増殖は抑制され g 褐変壊死するリン mg , . , . NAA 単独の場合に比して NAA と KIN を同時に添加しても, その効果は殆ど認められなかった. しか し, 2,4‐D と KIN を 組 み 合 わ せ た 場 合, 2,4-DOI.-l mg鬼 の単独添加 ではカルスの形成はな. 8を添加すると, いずれもカルスが形成された. 他方, KIN 単独添加培 いが, これに KINO .lmg/ 地では全ての添加濃度においてカ ルスは形成さ れなかった. すなわち KIN の添加はオーキシンに よるカルス形成効果を高めるものと思われる. そこ でオーキシンと KIN の組合わせ培地を用い,. iance, (Red Bi 種々 の 品 種 に つ い て 検 討 し た. そ の 結 果, 第 1 表 お よ び 2 表 の よ う に(Def rd, tApe ( i では, い ず れも オ ー キ シ ン単 独 の 場 合 に 比 し, KIN の共 ldoord, RedEmperor, T.e i er chl ( ’ tCきsarFrank’ (Monsieur S M ottet’ T tubergeniana 存 は カ ル ス 形 成 をさ ら に 好 転 さ せ, Fuga . , , . , tWi ’お よ び(Cramol く ’ l P l i t t しか し Emi 進が I などを用いた場合もカ am s ルス形成の促 みられた r , . l l Br i ianrで は, こ れ ら の 培 地 に お い て も カ ルス は 形 成 さ れ な か っ た.. 各種オーキシンの共用による相乗効果を調べるためにIAA,NAA 2 ,4-D およびイン ドール酪酸 IBA) を各種濃度の組合わせで添加 したところ, 第7表のようにIAA と NAA, IBA と NAA (. 2,4‐D と NAA, IAA と 2,4-D な どの 組 合 わ せ では, い ず れ も 良 好 な カ ル ス 形 成 を き た した. こ の 第1表. 培養リ ン片のカ ルス形成におよ ぼすオーキシンとカイ ネチンの影響 (7週間培養). オーキシン濃度. カイネチン濃度. (mg/8). (mg/必). NAA. 5. K工 N. 種. 、Def l l doorn′、Red Emperor i i ch err 、Red Bi rd′、Ape ance′ 、T,e +. 0. 5. 1. 十. 15. 1. +. 2,4- D O.2 1 5 :カルス形成なし. + +. +. +. 0.2. -. 1. 十. 一. 1. 十. +. +:カルス形成あり. +. +++ +. ++ + +. +++. ++ + +. -. +++. 2 ) ( 5. + +. +. + +. +. : カルスの増殖が極めて良好. +. +. ++ +.
(6) . 組織培養法によるチューリッ プ球根の増殖. 53. うち各種オーキシンと NAA との組合わせがより良好であった。. t ’ カ ルス 形成 は 培 地 の 水 素イ オ ン 濃 度 に よ っ て も 影 響 をう け tApe ldoom’ , , RedEmperor は 共 に H 0~6 が 適 H 5 0 好 酸 で こ れよ り 性 の p 4.0~4.5 で は, そ の 形 成 率 が低 下 し た。 さ らに カ ルス p . . , t ’ 形 成 は 培 地 の しょ 糖 濃 度 に よ っ て も 左 右 さ れ た T.praes tans , RedEmperor は 共に 0.5~ 4 % で .. カルスの形成がみられるが, 8%ではカルス形成の抑制が顕著となった 培地にしょ 糖を全く加え . ない場合もカ ルスは形成されたが, その後の生育は みられなかった 。 第2表. 培養リン片のカ ルス形成におよぼすオーキシンとカイネチ ンの影響 (9週間培養). オーキシン濃度. カイネチン濃度. ( /e) m g. ( /尼) m g. NA A. I. K工N. 種. 、Fuga′ 、Ceser Frank′ 、M S Mot ′ T t t et ana、Emi r′ ,, . ubergeni. I. -. 1. +. 10. 1. +. 25. 1. +. 2,4- D O.1 0.5. -. 一. 0,I 0,I 0.I I. 10 カルス形成なし. 考. +. 1. +. +:カルス形成あり. 察. 組織培養におけ る不定芽や不定根の形成の際に培養組織から直ちにそれらの器官を分化する例は 少なく (Pierik,Steegmans ), ま ず 培 養 組 織 の 脱分 化, す な わ ち カ .1975 .1957 , Robb , 田 村, 1980. ルス化を起こし, その後このカルスより不定芽や不定根を再分化する場合が多い このため培養組 . 織からのカルス形成は器官分化の前提条件として重視されてきた 一般に単子葉植物は双子葉植物 .. よ り 組 織 培 養 が 困 難 であ る。 チ ュ ー リ ッ プ の リ ン 片 培 養 に お い て も Fos ianahyb. の 系 統 を 除い ter. て, カルスの形成は比較的困難で, さらにカルス形成に長期間 (1~2 ヶ月) を必要とするも のが 多い, したがって, リン片培養の脱分化を抑制する何らかの要因の存在が推察さ れる 本実験結果 . より, チューリ ッ プのリン片培養におけるカルスの形成は添加オーキシン濃度によって左右される こ と が明 ら かに な っ た が, 用 い た オ ー キ シ ン の 種 類 に よ っ て も カ ルス 形 成 が 著 しい 影 響 を 受 け る こ. とも認められた。 2,4 -D のカルス形成に対する特異的な促進効果については バレイショ(桂, 岡沢,. 田川,1970 ), サ ツ マイ モ(中 島, 山 口,1968), イ ネ(前 田,1965 )な ど で知 ら れて い る. ま た Appe lgren. ら( ) は各種オーキシン間の効果の相違の原因の一つとして, 培地中におけるオーキ シンの耐 1 972 久性の相違をあげている. 本研究結果においても, NAA はそのカルス形成と増殖に 2 4-D よりも ,. 有効であり, その作用性の相違が認めら れた。 一般に, 24-D のようにオーキシン作用の強いもの , は比較的高濃度でカ ルスを誘導する例が多い. しかし, この低濃度におけるカルス誘導にはサイ ト カイニンの共存を必要とする事実も ダイ ズ子葉やタバコ茎組織の培養 (Wi ham,1 t 9 68 ) において認 められている. 本実験においても, オーキシンの単独施与ではカルス形成が困難な品種がみられ, こ れ ら の カ ル ス 形 成 に は カ イ ネ チ ン の 共 存 に よ っ て の み 可 能 な こ と が 認 め ら れ た し た がっ て , . ) ( 5 3.
(7) . 西. 54. 内. 男. 義. チュ ーリッ プのリ ン片培養においても, その脱分 化に あ た り オ ー キ シ ン と サイ ト カイ ニ ン の 相 乗 効. 果が認められた. しかしながら, 各種のオーキシ. ◎ ダ. ン と カ イ ネ チ ン を 組 み 合 わ せ た 培 地 に お い て も, ィ ズ ’で は カ ル ス カ ’や ℃ramo tWi i l l iant i i Br l l iam Pi t t s ま ラ成 され か っ た. し か し, こ れ らの 培 養 に お な の い も 5~6. レ ノ. 云 . ヶ月以上の長期間 継続培養による 書 と不定根が形成されたことから, これらの添加ホ ). . . ルモンに対する反応が培養中に 変化し, 培養初期. では反応でき なかっ たものが長期間培養により可 能になっ たものと考えられる. すなわち, 培養材. 0 5 .. 0. 料 の 内 生 ホ ルモ ン あ る い は 生 長 抑 制 物 質 の 量 的,. 第1図. 質的変動を伴い, 不定根形成をもたらしたという. 1 0. 0 5 .. 1. チュ ーリ ッ プ球根 のサイ トカイニン. 活性 (7月中旬測定). 考え方も成り立つ. また, 季節に伴うチュ ーリッ プ球根の内的性質の変動に 応じて, その培養におけるカルス形成能 に変化がみられ, 6~8月 ではその形成が容易であるが,12月以降ではカルス形成能の消失がみら. れた. しかし, 材料球根を7~8月以降, 長期間5℃貯蔵しておくと, 12月以降においても僅かな がらカルス形成が可能であった. このような低温処理は球根の生理的諸活性の低下に伴う貯蔵養分 の消耗を防止し, これがカルス形成の維持に役立つものと推察さ れる. このように, 培養材料の貯. 蔵条件によるカルス形成能の顕著な変動を考慮すると, カルス形成の困難な品種の培養に 際し, リ ン片に含まれる内生生長物質の動行について検討を加える 必要がある.. このようなカ ルス形成に関する品種間の難易やリン片の齢による差異 を明らかにする目的で, リ ン片中に含まれる サイ トカイニン活性の変化を調 べた. その結果, 第1図にみられるように, カル ’と の 間 に は サイ トカ イ l l iam Pi t t ldoor口と, そ れ が困 難 な(Wi ス 形 成 の 容 易 なくRedEmperorやくApe 球根肥大期. 開 花期. 茎葉伸長期. 萌芽 期. 収 穫期. ( ) m g 200. ダ イ ズ カ ル ス ( 生 loo 重 量 ). R f o. 0 5 .. 1 0. 第2図. 0 5 .. 1 0. 0 5 .. 1 0. 0 5 .. 生育中の球根リ ン片のサイ トカイ ニン活性 (Ape l doord) ( 4 ) ( 5. 1 0. 0 5 ..
(8) . 組織培養法によるチ ー ッフ1※ 求根の増殖 ューリ m 昔 - 臼. 55. ニン活性において顕著な相違があ り, 前者は後者に比較してリン片中のサイ トカイニン活性の 高い. こ と が 確 か め ら れた。 ま た, こ れ ら の 活性 は ク ロ マ ト グラ ム 上 の ピー ク が Rfo 5~0 6 附 近 に あ る こ . . と か ら, 主 に ゼア チ ン と そ の リ ボ シ ドであ る と 推 定 す る こ と が でき る (Koda okazawa 1977 )。 さ , , らに, 第2図に示したよう に 生育中のtApeldoom’球 根 の サイ ト カイ ニ ン 活 性 は 茎 葉伸 長 期 つ ま り ,. 球根肥大生育の開始直前にはサイ トカイニン活性は著しく高まるが その肥大生育開始と共に急減 , し, 6月下旬の収穫期には最低 値を示した。 このような収穫期のリン片を用いた培養 ではカルス形. 成に対し良い結果は得られなかっ たが, これに反し, 球根が比較的高いサイ トカイニン活性を示す 7月中旬以降のリン片を培養に供すると良好なカルス形成がみられた。 したがって, リン片中のサ イトカイニン活性が高いことは, そのカルス形成に好適な内的条件を与えるものと考 えられる .. (1 1) チ ュ ー リ ッ プ の リ ン片 培 養 によ る 不 定 芽 形成 に つ いて 実験材料およ び方法 imart ユリ (St ) や ヒ ヤ シン ス (Pi ik, Woe ts sawa ) er ,Ascher ,1978 ,Takayama , Mi ,1979 ,1971 のリン片培養 では, リン片から直接, 不定芽が形成され, これはやがて子球を形成することから , チ ュ ー リ ッ プ の リ ン 片 培 養 に お い て も こ れ ら の 形成 に つ い て 追求 し た し か し 本 実 験 で はカ ルス , 。. 形成はみられた が, 不定芽が直接形成されることはなく, 培養2ヵ月 で既形成のカルスから不定芽 が形成された。 そこで, リン片より形成させたカルスから不定芽を形成さ せ 個体再生の手 がかり ,. をつかむ目的 で不定芽形成の条件を追求した。. 材料およ び基本培地はカルス形成実験と同一である オーキシンおよびサイ トカイ ニンの最適濃 . 度や, これらの相乗効果を検討した。 また, 炭素源の糖の種類と その濃度および窒素源の種類とそ の濃度などの培養成果におよ ぼす効果についても追求した。 培養材料に用いたリン片の採取時期お よび母球根の貯蔵温度とそれぞれの貯蔵期間, さらにリン片の培養温度な どについても検討を加え た.. 結. 果. 1 ( ) 不定芽形成におよ ぼす植物ホルモンの影響 予備実験として多く の品種のリン片を培養し,これらの不定芽形成能について比較した(第3表) 。 この結果より 不 定 芽 形 成 の 容 易 なtApeldoor口 と T. hager iを主として以下の実験材料と して用い た. tApe ’の 培 養 リ ン 片 に お け る 不 定 芽 形 成 は 2 4-DI 0~1 2m 鬼 と KIN ldoorn I.0~2.omg鬼 の . . g , 濃 度 範 囲 で極 め て 良く, T.hager i で は NAA5.o mgだ と KIN 1 0~2 omg鬼 で良 好 であ っ た (西 , . 内, 1979 ). 不 定 芽 形 成 に 対 す る オ ー キ シ ン 要 求 性 はtApe ldoom’と T.hager iで は 異 な る 点 を 考 慮. し, 2,4‐D や NAA の添加 によって も不定芽形成のなかったそ の他 多く の品種に つ い てIAA や 1BA などのオーキ. シンを用いて KIN との組合わせ培地を作り培養した。しかし, この結果いずれも 不定芽の形成はみられなかっ た.. そこで, 異なったオーキシンの組合わせを作り, その相乗効果について検討した その結果 第 , 。 ) ( 5 5.
(9) . 西. 56. 内. 4 表 に 示 す よ う に 2,4‐D 1 mg/2 と KIN I.2. 義. 男. 第3表. mg鬼 の組合わせ添加により不定芽形成率は33%. 種々 の品種およ び原種における不定. 芽形成. 品 種 お よ び 原 種. 8 を 示 し た の に 対 し, こ れに, さ ら に IAA 3 mg/. を 添加 す る と そ の 形 成 率 は 2 倍 に 増 加 し, 不 定 芽. 3 mg鬼 を 組 合 わ せ た 場 合 も 同 様 に 顕 著 な 増 加 が み ら れ た. しか し,2,4‐D と 1BA の 組 合 わ せ では, その相乗効果は少なかっ た. 次に 2,4-D を 添 加 せ. Def i ance Fuga GeneraI Eisenhower. + 十 -. Monsi t et eur S, Mot. ず,IAA, NAA,IBA の 組 合 わ せ では 第 5 表 の よ. oxf ord 。. うに工AA と NAA を組合わせた場合,不定芽形成. .. Pa d p d a e a r a e r. Pur i ima ss. 率 は 最 も 良く,IAA と 1BA, NAA と 1BA では 形. d Bi R d e rd R e. 成率が低が低下した.. 十 +. Red Emperor. ’は(Ape くRedEmperor ldoor口 と 近 縁 の 品種 で あ. るが, 不定芽形成に対するオーキシン 要求性は異. Red Mat ador l l pi 帆 ′ i i t t l l w i i a m am P. 表 に み ら れ る よ う に, KIN I.o mg鬼 に NAA と. , Tu l i , rei pa eichl i T h e , ag r T t ans . praes. な り, 2,4-D と KIN の 組 合 わ せ 培 地 で は カ ル ス の 形 成 の み 旺 盛 で 不 定 芽 を 形 成 し な か っ た. 第 6. T T , ・. IBA を同時に添加 した場合も不定芽の 形成は な. l mg /“こ対 し NAA 3 mg化 と イ ン ドー ル プ ロ. ++ ++. C6sar Frank , l , l i Cr i Bri c i ant o s S am。. 数 も 著 しく 増 し た. ま た,2,4-D 1 mg鬼 と NAA. い. しか し, KIN を 1,5~2.o mg鬼 で 添加 す る と IBA I ~ 3 mg/ 8 で 芽 が 形 成 さ れた. ま た, KIN. 不 定 芽. Aped l oorn. 十 +. ++ ++ +. s syl vestri. T ana、Emi r′ ubergeni . t ・ T, urmi ensi s. 一:不定芽形成なし、. +:不定芽形成あり. IPA)を添加した場合, IPA24mg駕 において不定芽の形成は最も良好で, 同時に不定根 ピオン酸( も形成さ れた. しかし, IPA のみでは不定根は形成さ れたが, 不定芽は形成さ れなかった.. (Red Matador ’も(Ape l door口と 近 縁 関係 に あ る が, オ ー キ シ ン に 対 す る 反 応 はくRed Emperorと t 異なり, むし ろ Apeldoord に 類 似 した も の で あ っ た. す な わ ち, 2,4-D と 1AA, あ る い は 2,4-D と. NAA を組合わせた場合に不定芽の形成がみられ,とくに前者の組合わせで良好な結果を得た.しか し,IAA と1BA,IAA と NAA, NAA と1BA などの組合わせ では殆ど不定芽の形成はなく, 僅か に不定芽様突起の形成がみられたにすぎなかった. しかも, これらは培養を継続しても不定芽には ならなかった (第7表). 一 方, 各 種 サイ ト カイ ニ ン の 影 響 に つ い て み る と, 第 8 表 の よ う に KIN やイ ン ペ ン テ ニ ル ア デニ. ZIA ン(2ip)に比し, ペ ンジルアデニン(BA)1 .2mg鬼 は不定芽形成率が著しく高く, ゼアチン( ). ’で ’どRed Matador ldoorn 1.2mg他 は 最 高 値 を 示 した. す な わ ち, サイ トカ イ ニ ン の 要 求 性 もtApe. は異なることが認められた.. i T.sylves t r s の 場 合, NAA 5 mgだ と KIN 1 mg鬼 の組合わせ培地ではカルス形成とその生育 が極めて良好であっ たが 不定芽の形成は阻害さ れた そこで第9表のように IBA を添加 したとこ. ,. .. ろ, NAA 3 mg βと1BAI / .5mg鬼 の組合わせにおいて不定芽形成率は92%に達し, リン片あたり. の不定芽数も増加 した. 培養組織における不 定芽や不定根などの器官分化におよぼす植物ホルモンの影響については, こ ), ベ ゴニ れ ま で 多く の 植 物 で 観 察さ れ て い る. 最 近 では ペ チ ュ ニ ア (Rao ,Harada ,1973 ,Handro lmann ide ) な どの 葉, 茎, 葉柄, フ t ), キ ク (Roes ア (Fonnesbech,1974 ,1973 , Boke , He ,1965. ), グラ ジ オ ラ ス の 球 茎 (Hussey リージアの花芽 (Pierik, Steegmans , , 1977 , Simonsen , 1976 ) 6 ( 5.
(10) . 組織培養法によるチューリッフ1求根の増殖. 57. l Hi debrant i i ), ヒ ヤ ,1976), ア マ リ リ ス (藤 岡, 1964 , Mi , Mor ,lwase ,1974 , 梁川, 坂 西, 1977 ik, Woe 1 9 1 P i i k ts 7 R b i シン ス (Pi 1 9 3 er 7 R ) b b ), チ ュ ー リ ッ プ (Ri vi ere , , er , u ng , , ユ リ ( o ,1975 ,. l Mu l )などのリン片組織培養においても不定芽が形成さ れた これらの不定芽分化はオーキ r e ,1979 。. シン濃度に対し, サイトカイニン濃度が高い場合に起る傾向 がある 逆にオーキシン濃度に対し . , サイ トカイニン濃度が低い場合は不定根が形成されやすい 一方 オーキシン単独添加 で不定芽を , . 形成する場合 (浅平, 河原林, 1974 ) や, サイ トカイニン単独で不定芽 を形成する場合 (Pi i k e r , Steegmans Van de M 1 9 4 7 r ) も知られ e s ているが これらは培養組織の内生サイト y, カイニンあ , , 第4表. 培養リン片の不定芽形成に およぼす種々 のオー キシン組合わせの影響 (13適間培養). オ ー キ シ ン 濃 度 (m gだ) 2,4- D 1 ▲ 1 1 ←. 工A A 0. 不定芽形成率 (%). NA A IB A ^ = V n v. 不定芽数 イン片組織. 33 Q ). 1 nt Xー U. ^ U. ^ = v. 紙7 十. ハ n4 アU ム. Q U. ハ = V. 55 ハ = v. n n/Vム. n V. n { U. 38 ( 一 リ. ( にUV. ( V. n v. ハ に=UU. ^ = V. ^ に=Uv. ( d. nr vヘ リ. 1 1. n n/ /ム ”. 7n / u. ハ ワ=ルV. ハ = V. 18 n / ”. ( ハ= bV. ハ = V. 25 ハ = V. ( ハU h V. ( = V. Q U. 11 I 十 上Q U. (Q VU. ^ rU o. ( ). ( V. 33. Iハ 1.. nr vへ り. ハ h V. n v. 50 ( U. ハ nd ソ ム. ^ 〔=OV. ハ U. ハ ○. 18 7 十. ( n= XV U. (F )O. ハ U. 30 ^ = V. n ハ/ h山 V. ^ にUU. ( d. 33 n d. .Q ▲U. ハ に=リ). Q U. 55 ( = V. n ハ/ =ム V. ′ 培地:K工N 12m 培養材科:、Ap l do /g 含有 e or n . , g. 第 5表. 培養リン片の不定芽形成におよ ぼす種々 のオー キシン組合わせ の影響 ( 1 3週間培養). オー キシ ン 濃度 ( /の m g 工AA. 12. 不定芽形成率. 不定芽数 イン片組織. NA A Q U. 工B A ( V. 綿( V. 《 U. ( V. 幻R U. ( ヴU十. Q U. ( = V. 25 ハ U. n( vM J. ( = v. ( d. (%). 5( U. I n1 ノ ム. (n v‘. ( U. 1n 1/ ”. 22 ( ソ ム. ハ (= 一v J. n d. “ { リ. 14 ヘ { U. (r V。. n d. ハ h V. 25 ( U. nn vX U. ハ ○. Q U. nI I. ( = V ′ 培養材料:、Ap l door e n. 培地:KIN 1 /8含有 g ,2m. ( 57 ). (Q vU ( v.
(11) . 西. 58. 内. 義. 男. るいはオーキシンの含量が充分に存在し, 添加オーキシンや サイ トカイニンが内生ホルモン含量の バランスを変え, その結果, 内生オ←キシンに対し, サイ トカイニン含量が高くなる場合に不定芽 の形成がみられるものと考えられる.. iで は オ ー キ シ ン と カ イ ネ チ ン が 共 存 す る 場 合 に の ldoordお よ び T. hager 本 実 験 に お い てtApe. み不定芽が形成さ れ, オーキシン単独ではカルスおよび不定根が形成されている. これは不定芽や 不定根の分化におよぼすオーキシンとサイ トカイニンの 比が, これを左右するものと思われる. ’で は 2 4-D 1 mg虐十 KIN 1 mgだ 培 地 を 用 い る と カ ル ス 形 成の み 促 進 さ れて,不 (RedEmperor ,. 定芽形成はみられなかった. しかも, この培養において添加ホルモン濃度を変えても不定芽形成は なく, ま た,2,4‐D の か わり に NAA あ る い は IAA を用いた場合も なお不定芽の形成は起らなかっ た. こ れ に 対 し, 添 加 オ ー キ シ ン が IBA あ る い は IPA 単 独 で は 不 定 芽 形 成 は な い が, こ れ ら に. NAA を組合わせると不定芽が形成された. この事実はオーキシン組合わせ 効果の重要性を示唆し て い る.. 一般に, 組織培養において器官分化とその後の生育は異なるホルモン条件を必要とし, この条件 ) はバレイショ 塊茎組織の培 1970 調節はその器官の正常な生育にとって重要な問題である. 桂ら ( 論じているが 養における根の分化と生長過程のホルモン条件の変動について , 本研究においても不 定芽の誘導とその後の生育に対するホルモン条件の相違がみられる点を考慮すると, 芽の正常な生 長にはホルモン条件の時間的調節の重要性を看過 できない. 2 ( ) 不定芽形成におよぼす球根の生育, 貯蔵時期の影響 一般に不定芽形成の成否を決める最も重要な要因として, 添加オーキシンとサイトカイニンの相 第 6表 NAA. 培養リン片の不 定芽形成におよ ぼす種々 のオーキシン 組合せの影響 IBA. IPA KIN濃度 (m /足) g. 不定芽形成率. 不定根形成率. (%). (%). 3. 1.5. 0. 1. 0. 0. 3. 3. 0. 1. 0. 0. 3. 0. 1. 0. 0. 3. 4.5 6. 0. 1. 0. 0. 3. 0.3. 0. 8.3. 0. 0. 3.3. 3. 0.6 1. 1.5 1.5. 0. 3. 0. 6.3. 0. 3. 1.5. 0. 1.5 1.5. 12,5. 0. 12.5. 0. 3. 3. 0. 1,5. 3. 4.5. 0. 1.5. 0. 0. 3. 6. 0. 0. 0. 3. 3. 0. 1.5 0,5. 0. 6.2. 3. 3. 0. 2 1. 8.3 8.3. 17. 0. 3. 0. 3. 3. 0. 6. 1. 0. 15. 3. 0. 12. 1. 11. 50. 3. 0. 24. 1. 23.5. 12. 0. 0. 24. 1. 0. 培養材料:、Red Emper or. 8 ) ( 5. 13.3.
(12) . 組織培養法によるチューリ ッフ1求根の増殖. 第7表. 培養リン片の不定芽形成におよぼす種々 のオー キシン組合わせ の影響 (1 7週間培養). オ ー キ シ ン 濃 度 ( /g) m g 工AA. 59. N 、AA. 不定芽形成率. カルス形成率. (%). (%). 工B A 2,4- D. 3. 3. 0. 0. ( 21 ). 3. 6. 0. 0. ( 7). 86. 12. 3. 0. ( 28 ). loo. ′. l oo. 3. 0. 0 ・3. 0. 0. 3. 0. 12. 0. 0. 88. 12. 0. 3. 0. 0. 14. 69. 3. 0. 0. 0.5. 21.4. 100. 3. 0. 0. 1. 100. 12. 28,6. 0. 0. 86. 3. 3. 0,5 0. 0. 0 0. 3. 6. 0. l oo. 0. 6. 3. .0. 7,1 ( 31 ) ( 36 ). l o o. 0. 3. 0. 0. 3. 0. .. 100. 0,5 1. 7,4. 100. 0. 100. 6,3. 100. 0. 6. 0. 0. 0. 3. 0.5 0,5. 0. 0. 3. 1. ( 8). 75. 3. 0. 3. 3. 3. 5,9 ( 15). 100. 3. 0.5 0,5. 0. 78. loo. ′ 培地:K工N I2m 培養材料:、Re d Ma t /2含有 ad or . g ( )は不定芽様突起がカルス化したもの. 第8表. 培養リン片の不定芽および不定 根形成におよ ぼす 各種サイ トカイ ニンの影響 ( 1週間培養) 2. サイトカイニン濃度 (m /e) g K工N. 不定芽形成率. 不定根形成率. (%). (%). カ ルス 形成. I.2 1.8. 11. 60. 十十. 14. 50. 十++. BA. 1,2. 61. 0. 十十. 37. 0. 十+ +. Z IA. 1.8 1,2. 74. 0. 十++. 65. 0. 十十. 2i P. 1.8 I.2. 15. 76. +十+. 1,8. 20. 53. +++. ′ 培養材料:、Re d Ma t ad or 4-D 1mg と 2, /e 含有. 培地にはIAA. ( 5 9 ). 3mg /2.
(13) . 西. 60. 第9表. 内. 義. 男. 培養リ ン片の不 定芽形成におよ ぼす 2種 類のオーキシン組 1 7週間培養) 合わせの影響 (. ) 濃度(言え 喜ニメシン r. 不定芽形骸 弄. 不定芽芽 欄. 2.2 3.9. 3. 0.6. 56.3. 3 3. 1,5 3. 92.3 50.5. 3. 4.5. 64.2. 1.4 1,8. 3. 6. 56.3. 2.o. o. 3. 0. i l t 培養材料:T s es r v .sy , 培地:KIN. 0. /g含有 1m g. 互比率が挙げられている. しかるに, 本実験結果で指摘された事実として, 同一の培地条件 であっ ても, 供試材料であるリン片の採取時期によ って, その不定芽形成に大きな差異がみられた(西内,. 1979).. 球根類 では生育時期によ って, それぞれ生理的諸 活性が異なり, 貯蔵物質や内生ホルモン含量に 組織におけ 74 ) s も大きな変動があるといわれる (Aung .19 ,Ree . 例えばタマネギやニンニクの培養 1 9 ) 大沢ら 7 7 79 る旺盛な不定芽形成には休眠覚醒後の母球を使用している(藤枝ら, 19 , . これら .. は母球の生理的齢の相違により, 培養材料のホルモン含量の変動と同時に, その添加ホルモンに対 する感受性の差異によるものと言われる. 球根類ではないが, シンビジュウムの生長点培養(Ueda ) では 内生サイ トカイ ニン含量が苗条形成を支配する 要因として知られている. ら, 1970 ’の培養リン片に おいてもその不定芽形成に対する添加カイネチンの適濃度が, 球根の tApe l doorn ’球根の内生サイトカイニン tA l d rn ) 齢に応じて時期 的に変化した(西内, 1979 . 他方, 生育中の pe oo 活性は第2図のように, 新球の肥大 がはじまる茎葉伸展期はサイ トカイニン活性が極めて高いが, 球根の肥大生育に伴って急減し, 収穫時には最 低値を示した. さらに, その後の球根貯蔵中の温度 によっても著しい影響をうけている. したがって, 球根の継時的リン片培 養にあたっては, その不 定芽形成に季節的変動がみ られるのは当然で, この一因として, リン片組織のサイ トカイニン含量 が関与しているものと推察さ れる.. ) 不定芽形成におよぼす培養 温度の影響 ( 3 ) 978 チュ ーリ ッ プの種子の発芽(幼芽, 幼根の伸長生産)には5℃低温が適しているが(新美, 1 , ℃と 能な1 5 リン片培養における不定芽形成には 低温要求性はみられなかっ た. また不定芽形成が可 23℃ では, それぞれの温度条件に 応じて, 必要な添加カイネチン濃度が異なり, その濃度は15℃ で チン濃度の違い ) 0 は高く, 23℃ では低いことが認められた(西内, 198 . このよう な温度対応力イネ はオーキシンによ って誘起される不定芽形成促進効果にも相違をもたらし, 培養温度による不定芽 形成能の差異として表現さ れるものと考えられる. t ’ t ‐ sen チューリ ッ プの光合成の適温は, 早 咲 き の RedEmperor で は 10~15℃, 遅 咲 きの GeneraIEi. ’でも 15~20℃ を 示 し て い る(折 谷 ら 1975 ). チ ュ ー リ ッ プ に は 早 春 の 比較 的 低 温 が 適 温 であ hower ,. 30℃) 培養による培養 組織の枯死は高温に よる生育障害のためと解され ることからみて も, 高温 ( る. また, 不定芽は20~23℃ で良く形成さ れたが, この温度は チューリッ プの生育適温より若干, 高いことから, 不定芽形成の適 温と形成後の生育 適温は異なることが予想される. 一方, 低温(5℃) で培養したリン片は, その後の室 温培養により不定芽形成をみた. これは5℃のような低温はリン ( 0 ) 6.
(14) . 組織培養法によるチューリッフ1求根の増殖. 61. ◆対し抑制的に作用するが 不定芽形成能を消失させるもの ではない 不定芽 , . 5℃処理はその生育 を促進するものと解される . 不定芽の形成 数に対する培養 温度と カイ ネ チン濃 度の関連性 について みると 比較 的低 温 の , ℃, 20℃ ではカイネチン濃度が高い場合に不定芽数が増加するが 25℃ では逆に減少す る傾向が , られた (第1 0表) . 結局, 不定芽形成率が良好な場合には不定芽数も増加する傾向がみられた. れらの結果から培養温度は20~23℃が不定芽形成のた めの適温と考 えられる .. 不定芽形成におよぼす母球の温度処理の影響. 収穫後の球根は外観的には休眠状態にあるが 球根内部では次年度の茎 葉 花器などの器官形 , , , が除々に進み,これに伴い,リン片内の糖や窒素含量の顕著な変動がみられる(西内 奥山 1972 ) , , . 方, 収穫後は内生ジベレリン活性 が低下する(Aung 19 6 7 ) 種々の温度によ る培養材料の前処理 , . 影響 に つ い て Begoni iman tha では 15℃ あ る い は 18℃ で2 ~ 4週間の前処理 をすると培 a × che 第lo表. 培養リン片の不定芽形成 におよ ぼす培養温度とカイネチン濃度の影響 (13週間培養). 培 養 温 度. カイネチン濃度. 不定芽形成率. (腿/8). (%). 13. 22,4 24,0. 20. 0.6 1,0. 1,2. 20. 42.0 46,0. 2,0. 25. 1.8 1.2. 2.3. 26.7. 25. 1.2. 1,8. 24,4. 0,7. 培養材料:、Ape l d o or n′. 培地:2, 4-D. 1mg /e 含有. 培養リン片の不定芽形成に およ ぼす母球の高温処理の 影響 1 3週間培養) (. キ ュ アリ ン グ. キ ュ アリ ン グ. 処理温度(℃). 期間 (週). 不定芽形成率. 不 定芽数. イン片組織. 20. 1. 39.5 (%). 30. 1.5. 1. 83.3. 7. 35. 1. 53.3. 20. 2. 68. 1.5 4. 76. 10,3. 48. 3.8 3,3 5,5. 30. 2. 35. 2. 20. 3. 30. 3. 58.4 70. 35. 3. 52. 20. 6. 42.3. 3,7 1,2. 6. 22,2. 0,6. 6. 50. 1,3. 30 室. ン片組織. 1.2 1,8. 13. 第11表. 不定芽数. 温. ,. 培養材料:、Ape l doo rげ球根を各々の温度でそれぞれ1週キュアリン グは7月2 0日、 2週キ ュアリングは7月27日、 3週キュアリン グは8月3日、 6週キュ アリン グは8月24日に培 養した。. ( 6 1 ).
(15) . 西. 62. 義. 内. 男. l i i i sor enta s では 16℃ で7 ~21 be s chl974a,1974b). Heloniops 養中の不定芽数を増加させ(Fonne to ら, 1979). タ マ ネ ギや ニ ンニ ク の 組 織 培 日間の前処理により形成さ れる不定芽が増加する (Ka 9 79 養では休眠覚醒後の母球を使用すると不定芽の形成が活発に行 なわれる (藤枝ら, 1 , 大沢ら,. 求根の場合は, 外観上の休眠は夏の高温によって深まり, 続いて秋から冬の低 ) 1977 . チュ ーリ ッフ筆 グした材料を用いる ) 76 温によって覚醒する(青葉ら, 19 . したがって, 収穫後の室温でキュアリン ) 事実は培地の添加ホルモンに対するリン片組織の感受性 0 と不定芽形成が促進される (西内, 198. の変化に 基ずくもので, キュアリン グによる球根目身の内生ホルモン量の 変動も不定芽形成能の増 強に関与する可能性につ いて否定できない. 3%を示し, そ 30℃1週間キュアリン グした球根のリン片培養では不定芽形成率が極めて高く, 8 1表) の不定芽数もリン片あたり7本を示した (第1 . 収穫後の球根を高 温でキュアリン グすること. は球根の休眠を一層, 深めることに なるが, 第3図のように高 温1週間処理ではリン片のサイ トカ イニン活必が著しく 高まっ た.. ( mの ダ イ ズ カ ルス( 生重. 量. f R. 0 5 .. 処理前. 0. 1 0. 30℃ 1週間処理. 第3図. 考. 0 5 .. 0 5 .. 1. 30℃4週間処理. . . 0. 35℃ 1週間処理. 0 5 .. 1. 3 5℃4週間処理. 高 温処理球根のサイ トカイ ニン活性 (Ape l doord) (. 察. リン片培養においてカルス形成の容易な品種を選び, 不定芽形成の可能性を追求した と こ ろ, カ ’ ( ( M d ’ ル ス 形 成 が 容 易 で, そ の 後 の 増 殖も 盛 ん な T.praestans , RedEmperor, Red ata or な ど では t ldoord では 培 養 2 ヶ月 で不定芽が形成 i 不 定 芽 の 形成 が 困 難 で あ っ た. こ れに 対 し, T.hager , Ape ( l doo rdではリン片横断切片の維管束附近に された. これらの不定芽はその形成部位が異なり, Ape 生 じ た. こ の よ う な 相 違 は 栽 培 品 種 のtRed 形成さ れたが, T. hageri では 表 皮 附 近 の カ ル ス か ら. ’と 原 種 の T sylves ( tRed Matador i tr Emperor s の 間 でも み ら れ, 結局, 栽 培 品 種 と 原 種 と の 不 定 . ,. 芽形成能の相違によるものと考えられる.. 培養片やカルスか らの器官形成には2つの型があり, ニンジンのカルス細 胞から不定庭形成を経 ) と, 芽や根 の 器官 形成に よる 型 957 由する植物体再生 を1つのモ デルとする 型 (Skoog ら, 1 ldoord の 不 定 芽 形 成 は 明 ら か に 不 定 芽 (Stward ら,1964)と が知 ら れ て い る. 本 実 験 に お け るtApe. iの場合は形成される不定芽数が極めて多いことから, 不定雁形成によ 形成型に属するが, T.hage r ) ( 6 2.
(16) . 組織培養法によるチ 求根の増殖 こ ーリ ツ の日 ュー ユ ジ ッフ1 m 、舌 ,. 63. る も の では な い か と 思われた. しかし, そのカ ルス培養を行なったところ不定芽様の分化が多数 み. iも不定芽形成型に属するものと思われる。 られたことから, T.hage r 組織培養における器官分化は適当 な培地条件や培養条件を与 えることによ り誘導さ れる力~. チューリ ッ プではこれに加えて培養材料の調製の条件が問題となった。 すなわち, 材料のリン片を 採取する母株の生育段階との関連で, いっ調製し培養するか, また, その材料に対してどのような 温度の前処理をするかなどによ っ て’ 不定芽の形成は顕著な影響を受けた。 培地条件では無機塩類, 炭素源, 生長調節物 質, ビタミン, 天然抽出物, 寒天, 水素イオン濃度 などが問題となるが, 本実験における培養リン片の不定芽形成は, 基本的にはオーキシンとサイト. カイニンの適度な濃度の組合せによって調節さ れることが明らかにされた, 不定芽形成に 必要な ’やtRed Matador ’ RedEmperor オ ーキ シ ン やサイ トカイニンの種類や濃度は品種によっ て異なり,t では オ ー キ シ ン の 混 用 に よ っ て 不 定 芽 形 成 が可 能 と な っ た。 こ の よ う な オ ー キ シ ン 混用 の 例 は キ ク l i の頭状花の培養 ( ) でも み ら れ て い る。 ま た, 2,4-D の よ う な 活性 の 強 い オ ー キ シ zuka ら, 1973. ンを含む培地からIAA のよう な活性の 比較的弱いオーキシンを含む培地に移 植することにより (Carter ら, 1967, Nishi ら, 1973), あ る い は, オ ー キ シ ン を 含 む 培 地 か ら, こ れを 含 ま な い か,. ま たは 濃 度を下 げた 培地 に移 植す ることによっ て 器 官分 化を引 きおこすこ とも知 ら れて いる. l in ine (Ha ) 96 8 per ,1969 , Lev ,1950 , Rao ら, 1 。 すなわち, オーキシンの混用や培養中のオーキ. シン濃度を種々調節することなどによって器官分化が可能となる例も多い. これはオーキシン要求 性が品種によって異なり, また, 脱分化と再分化におけるオーキシン要求性の相違によ るものであ る.. 培地の水素イオン濃度は不定芽形成に関与し, 最適水素イオン濃度は pH4.5~5 .3の範囲にあっ. た. 一 般 に は, 組 織 培 養 の 培 地 の pH 価 は 5.5~5.8 の 間 に 調 節 さ れ る こ と が 多 い が, レ タ ス で は. ) 0が良好 pH5 ,5~6.5で不定芽形成が良好 であり(佐々 木, 1979 , ユリの幼膝培養 では pH4.4~5. )など, 結局, 組織培養における最適 pH 価は植物種により異なるといってよ である(浅野ら, 1977 i t い. 培地の水素イオン濃度は養分吸収などを左右し (Ma ) 75 r n ら, 19 , これを介して不定芽形成 にも影響をおよぼすものと 思われる。. 培養条件では, 一般に温度や光の影響が考えられるが, チューリッ プは感温性植物で, 生育の各 段階に応じて, その最適温度は著しく変化し, また, 貯蔵中の球根においても球根内での器官形成, ) 0 発育と関連した複雑な温度要求性が認められている(伊東ら,196 , 志佐ら,1967 , 高野ら,1966 。 l l l ia の 葉 片培 養 (We ) では 低 温 が 不 ) や, Lunar ens ek,1961 ニ ン ジ ン の カ ルス 培 養 (Syono ,1965. he t t re 定芽 形成を促進し, キクイ モの塊茎 組織からの発芽は 変 温処理により促 進さ れる (Gau , 知られているが 本実験 でも培養温 1 97 9 培養温度が器官分化に影響を与えることが ) このように , , . 度によって植物ホルモンの最適濃度が変化したことから, 結局, 植物ホルモン要求性も培養 温度に よって異なるものと推察さ れた. チュ ーリッ プ種子の雁培養では4℃ で良く生長し, 幼根や子葉の伸長もみられるが, 24℃ では奇. ) 形化することが知られている(新美, 19 78 . 本実験において培養後, 約9週で不定芽の原基が形成 されるが, その後の低温処理により不定芽の発育は 良好となる。 しかし, 培養後直ちに5℃ 処理す ると不定芽原 基の形成は抑制され, 室温に移した後, はじめて不定芽が形成された。 室温でキュア リン グした球根から10月以降にリン片を採って培養すると不定芽は全く 形成されない.この原因と して, 球根の室温キュアリン グ中における齢の進行により, リン片の生理的諸活性の低下や抑制物. 質の蓄 積などをきたし, これが不定芽形成の阻害要因と なる可能性も考慮される。 これに対し, 収 穫直後にリン片を採取し, 直ちに9週間低温処理 (5℃) した場合は低温により生理的齢の進行の ) ( 3 6.
(17) . 内. 西. 64. 義. 男. 2月に至ってもなお不定芽形成能をもつ事実は前記の示唆と矛盾しない. 遅延をきたし,その結果,1 さらに器官形成を支配する要因の 一つとして 内生サイ トカイ ニン含量があげられる (Ueda ら,. ldoor口 の リ ン 片 の サイ トカイ ニ ン 活 1970). 本 実 験 に お いて 示 し た よ う に, 不 定 芽 形 成 の 容 易 なtApe ’では そ の 活 性 が 低 い こ t t t l l i am Pi 性は高いが 不定芽形成のみ ならず カルスの形成も困難な Wi ,. , , のような内生サイ トカイニン活性と不定芽形成の関連は球根を高温処理した場合にもみられた. こ のように, 不定芽形成の容易な品種において, あるいは不定芽形成を高める処理によ り, いずれも. サイ トカイ ニン活性の増加をきたす事実より, 培養リン片の不定芽形成能は内生サイトカイニン活. 性と関連しているものと推察される.. 引用文献 1一5 4 3: 5 76 山形農林学会報 3 青葉高 渋谷幸男 19 .. l i - - -423 ) 公仏 Heにh B APPe lgr o en ・ . 27:417 . P1ant . Pyhs . . 1972 ,ルエ and(. 22一3 2 3 9年秋 3 4 園芸学会昭4 97 浅平端 河原林和一郎 1 . 3 2 ):2 67一2 7 77 図学雑 46( 浅野義人 明道博 19 ,. l IPhys io l Aung togh ant & Ca . . 8:201-205 . 1967 . P1 . H.and A. A.DeHer ,L 2 1 4:1029- N k h h i 1 9 6 -1030 d d B T 7 t Y Car 。 Y u r e a te a a a s aa n a l m ー a r . . . . , ・ , ・ i d Fonnesbech ol ・ ・ P1ant . 32;49--54 . 1974 . Pyhs ,D i l - - -286 FonnesbeCh o . . P1ant . 32:282 . 1974 . Pyhs ,D江. 4 2 ):1 86-19 8( 97 9 園学雑 4 藤枝国光 松岡法恵 藤田幸雄 1 . 84 6 6一1 藤井利重 1 96 8 園芸植物の栄養繁殖 誠文堂新光社 1 .. 2 ):159一170 藤 岡作 太 郎 1964 園 学 雑 33( . A 1 6 9 Gautheret R 9 J m e r . . 56:702一717 , j . . Bot , . . 1 i l 8 1 6 7 7 5 A H 7 T 1 9 t t - - Ge i 7 7 t u r a e : r c u c a o er . . . . i 一418 日a 1pe i antphys 。1 n r . . 20:395一 ・ 1969 . P1 ,頓/ 1 i l P 1 8 8 9 P h ‐920 n d 1 9 6 5 t He i de : 1- an. yso. . . . ,○.. 4一25 5 1年秋 2 5 9 76 園芸学会昭5 細木高志 浅平端 1 . i i i t - -296 Hus ent a Hor s ey . . 6:287 . Sc ,G. 1977. 3 0 9:32 3一3 60 園学雑 2 9 伊東秀夫 加藤徹 豊田篤治 1 .. t ima iga l and A. Fukush l i . 48:79 . Gene zuka . j . jpn . 1973 , R. Madr , M. ,E. Matsumoto, A. Doi -87 . i l l IPhys 3 ):491一497 Kato o ant & Ce . . 20( . 1979 . P1 ,Y. and N. ozawa. 桂直樹 岡運養三 田川. 2 01一306 ):3 隆 1 970 北大農邦文紀要 7( .. i Koda , . 46:492一498 . Sc . 1977 . JapanJ . Crop ,Y, and Y. okazawa 2 9 2 4 A B 3 6 3 7 t Lev ine M 1 9 5 0 : J o m e r . . . . . . . . 前 田 英 三 1965 日作 紀 34:139一147 . in Mar t . . Bot . 54:1264一1270 . Can . 1 . 1975 . M. and D. Rose ,S H 4 t l 1 9 7 d N Mi i M T ian . wase r . . 49:241一244 . . J . or. Sci , . , . Mo i l : 15:473 ‐ 一479 M 【 ant o urashi . ge . P1 . Phys . 1962 ,T. and F. Skoog. 2 3 1 9一6 9 68 日作紀 37:6 中島哲夫 山口俊彦 1 . 8一31 9 7年春 31 2 園芸学会昭4 中山昌明 19 7 . 中山 昌明 1973. 園芸 学 会昭48 年春 402一403 .. 4一35 3年春 35 5 8 園芸学会昭5 新美芳二 19 7 .. - -188 i i ag Ni ] madaand E. Takahash sh . , Tokyo86:183 . M[ . Bot . 1973 ,T. , Y. Ya. 1 ):32一39 7 2 北教大紀要2部B 23( 西内義男 奥山清 19 . 4 9一6 7 6 園学雑 45:5 西内義男 明道博 19 . i 1 t ):99一105 Ni shi uchi . 」 . 48( . Sc . Hor . J . japan. Soc ,Y. 1979 ) ( 64.
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