ニンニクのin vitroでの小球形成に及ぼす供試部位,植物生長調節物質及び低温処理の影響-香川大学学術情報リポジトリ

Loading.... (view fulltext now)

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

全文

(1)

香川大学農学部学術報告第47巻 第2号 93、98,1995

ニンニクのわ山打0での小球形成に及ぼす供試部位、

植物生長調節物質及び低温処理の影響

工藤 りか*・藤目 幸嬢・深田 典子・網本 邦広1

Effbctsofsamplingpositions,Plantgrowthregulatorsandlowtemperature

treatmentonbulbletfbrmationinvitY・00fgarlic.

RikaKuDOU,YukihiroFuIIME,NorikoFuKADAandKunihiroAMIMOTOl *

Summary

TheefftctsofsamplingposltlOnS,plantgrOWthregulatorsaJldlowtemperaturetreatmentonbulbletfbr− mationinvit,00fgarlicplant,Allium∼aliv〟mLwereinvestlgated Whenshoottips,basalplates,lowerpartsoffbliageleafandbulbilswerecultured,bulbletfbrrnations wereobservedりWhenshoottipswerecultured,lowerconcentTationsofplantgrowthregulatorspromoted bulbletformation.WhenbasalplateswereCulturedinthemediacontaining2ppmbenzyladenine(BA), 8bulbletswerefbrmedfiomoneexplanL WhenshootswhichhadnotfbrmedbulbletweretIeatedwithlowtemperaturet【eatmentOf5℃,bulblet fbrrnationswereobserved.7berefbTe,itwasconsideIedthat10WtemperaturetreatmentprOmOtedbulblet fbmations

ByaddinglowconcentrationsofplantgrOWthregulatorstothemedia,bulbletnumberwasacceleTated

Keywords:garlic,bulblets,invitro,Shoottips,lowtemperatu‡etreatment 緒

ニンニクの無病笛の育成として,1個の小鱗茎の頂端分裂組織から1つの無病笛を育成する方法

が調べられている(1).しかし,この方法では増殖効率が非常に悪いため,組織培養により頂端分裂

組織以外の外植体から不定芽(2)ぁるいは不定胚を誘導し(3),1個の小鱗茎から大量の無病苗を効

率良く作出する方法を確立する必要がある.

組織培養で得られた無病苗を栽培する場合,予め試験管内で小球を形成させておけば馴化が容易

に行える.ニンニクのよ〃V血での小球形成に関しては,寺分ら(8)は高濃度の糖により促進される

と報告している.高樹(7)は,置床する外植体及び玩l車用における植物体が低温に遭遇しないと球

形成が認められなかったと報告している.また,長久保ら(一6)は早生品種においては茎頂組織由来の

シュ・−・トは高温長日下・で

小球を形成し,晩生品種では形成率は低かったと報告している.このよう

組穐培養によるニンニクの優良系統の育成と増殖(Ⅳ) *1(榊四国総合研究所 761−01高松市屋島西町2109番地 ShkokuResearchl侭IInc 2109Yas鮎m一雨shimachiTakmatsu761−01

(2)

香川大学農学部学術報告 第47巻第2号(1995) 94 をこニンニクのわ‡Vか0での小球形成については,様々な条件が関与しておりさらに検討する必要が考 えられる. そこで本実験では,f〃Ⅴわ0でのニンニクの無病苗の大量増殖を目的として,小球形成に及ぼす供 試部位,植物生長調節物質及び低温処理の影響を調査した. 材料及び方法 実験1 供試部位及び植物生長調節物質の影響 供試材料には収穫後5℃の冷蔵庫で1年間貯蔵した‘平戸’,6か月間貯蔵した‘太倉’,中国

在来系統の‘C−1’及び‘C−2’を用いた.また,‘C−1’と‘C−2’の珠芽については,

培養直前に圃場で採取したものを用いた. 供試部位として,‘平戸’と‘太倉’の5部位(小鱗茎の茎頂部,底盤部,普通菓の下部,中部, 上部)と,‘c−1,と‘C−2,の2部位(珠芽及び小鱗茎の茎頂部)を用いた(4). 植物生長調節物質については,ナフタレン酢酸(NAA)とベンジルアデニン(BA)をそ・れぞれ

0,1,2ppmの濃度で組み合わせて添加し,第1表に示す9処理区を設けた.

TablelCombinationsOfplantgrowthregulatorsinthemedia

Plot BA(ppm) NAA(ppm) A B C D E F G H i 0 0 0 1 1 1 2 2 2 鱗茎を小鱗茎に分けて保護葉を取り去った後,70%エチルアルコ仙ルで5分間,次いで7.5%次 亜.塩素酸ナトリウムで3分間殺菌し,その後滅菌水で3回洗浄した. 置床組織の大きさは,茎頂部では葉原基2枚を含む直径0.1∼0.2mm,他の供試部位ではすべて■

0.3×0.3×0.1cmとした.培養期間は100日とし,継代培養は培養70日後に行った.‘C−1’と

‘C−2’については,0,1,2ppmNAAと0,1ppmBAの濃度で組み合わせた6処理区の培

地に置床した.各処理区には1区当たり10試験管を用い,1試験管当たり1外植体を置床した. 基本培地として,MurashigeandSkoog(MS)培地(1962)の基本組成に,サッカロ・−ス3%,

寒天0.9%を加え,pHを5.7∼5.8に調整して用いた.培地畳は,試験管(25×150m)あたり

10mゼずつを分注した. 培養条件については,ファイトトロン内の人工照明婁において23℃・16時間日長とした.人工 照明には植物育成用蛍光灯を用い,置床した組織の位置の照度は2,5001Ⅹであった.また,必要 に応じて同一・条件のグロースキャビネットを用いた. 実験2 シュートヘの低温処理の影響 供試材料には,実験1で得られた小球を形成していない‘太倉’のシュ・・−トを用いた.シェ・・−ト を1試験管当たり1外植体となるよう分割し継代培養した後,植物生長調節物質を添加していない

MS培地及びNAAO.5ppmとBAO.5ppmを添加したMS培地に置床した.置床後3日間暗黒条件下に

(3)

工藤・藤目・深田・網本:ニンニクの加vか0での小球形成 95 おいた後,インキェ.ベータ1−を用いて培養条件を実験1と同様に設定し,各15個体の外植体につい て5℃の低温処理を0,6,12週間行った.その後実験1と同一倭件のグロースキャビネットを用 いて培養を行った. 結 果 実験1供試部位並びに植物生長調節物質の影響 供試した品種について共通して茎頂部,底盤部,曹適薬下部及び珠芽の茎頂部を置床した場合に シュ.−ト及び小球形成は高くなる傾向が認められ,普通葉では上部になるほど低くなる傾向が認め られた.そこで,以下には‘太倉’の結果について示した. Table2E鮎ctsofplantgrowthregulatorsandsamplingpositionsonshootfbrmation・・ . 首「 苗㌻

蒜F

「11;占丁 て有長 10 40 20 60 80 80 0 0 0 0 0 10 0 0 40 A lOO B lOO C lOO D lOO E lOO F lOO G 90 H lOO I lOO 25 0 10 30 60 10 0 0 0 10 10 11 0 30 30 60 100 10 100 67 100 (‘Taiso’,70daysafterplanting) *ごST:Shoo【tip8PごBぉdp】ate

LPF,MPF,UPF:Lower,middleorupperpartOffbliageleafShootfbmation(%):

(Totalnumberofexplantswithshoots/numberofexplantscultured)×100 1.供試部位:の影響 第2表に小鱗茎の各供試部位からのシュート形成率,第3表にシュ.・−ト数及び小球形成数を示し

Table3E#tctsofplan(growthregulatorsandsamplingpositiotlSOnShootandbulbletfomlation

Plot

ST*

BP*

LPF*

MPF*

UPI;* NS NB NS NB NS NB NS NB NS NB A 1.ユ 10 2−′0 0 1。0 10 0 0 0 0 B 1.0 9 0 0 1小0 3 0 0 0 0 C 1.0 8 3…0 0 2.0 0 0 0 0 D 1.9 7 1、0 0 4.2 4 2“0 0 0 0 E 2一.9 1..5 0 2.8 0 0 0 0 0 F 2.2 0 2.0 0 2.8 0 0 0 2..0 0 G 3.1 0 2..7 2.4 2 0 0 0 0 H 2.4 0 4..0 0 5り6 0 1“3 0 0 0 2.7 0 1.7 0 6,8 0 1..7 0 1..5 0 (‘Taiso’,70daysafterplanting) * :Re托rtoTab..2 NS:Tbtalnumberof■shoots/numberofexplantwithshoots NB:Tbtalnumber.ofbulbletsinplot

(4)

香川大学農学部学術報告 第47巻第2号・(1995) 96 た.シュートは茎頂部を置床した場合に仝処理区でほぼ100%を示し,底盤部,普通案下部を置床 した場合においても,シェ・−ト形成率は高くなった.普通葉中部,普通葉上部では,シュ・−ト形成 率は低くなった.小球は形成されたシュ.−トの基部が肥大して形成されたので,小球形成はシェ− ト形成率の高い茎頂部,底盤部,普通菓下部を置床した場合において観察された. 第4表に‘C−1’の珠芽の茎頂部からのシュート形成率,シュ.−ト数及び小球形成数を示した. シュ.−ト形成率は全処理区で80∼100%を示し,小球形成も観察された.

Table4 E脆ctsofplantgrOWthregulatorsonshootandbulbletformationfi・OmShoottipexplantsofbulbils

plot Shootfbmation(%) NumbeI of shoots Number of bulbils

A 80 1〃4 2 B 100 1.0 2 C 100 1.、2 2 D 90 1..0 0 E 90 1い4 0 F 100 2。.5 3 (‘C−1’,70daysafterplanting) Shootfomation(%):Refer・tOTable‖ 2 z:Tbtalnumberofshoots/numberofexplantWithshoots y二:Tbtalnumberofbulbletsinplot 2.植物生長調節物質の影響 第3表より茎頂部では植物生長調節物質が無添加の場合,NAAのみ添加した場合シュ・−ト形成 数は増加せず,BAを添加した処理区で増加した.しかし,小球についてはシュ−・ト形成とは逆に, 植物生長調節物質が無添加の場合,NAAのみ添加した場合に形成された.BAを1ppmのみ添加し た処理区ではシェ・−・ト形成数はやや増加し小球も7個形成された.BAを2ppmのみ添加すると シュ1−ト形成数は増加したが,小球はまったく形成されなかった.また,NAAとBAを組み合わせ て添加した処理区では小球は形成されなかった. 底盤部では,BAを添加することでシ・ユ−ト形成は促進され,BAを2ppmのみ添加した処理区で 1外植体に8個の小球を形成した個体が認められた. 普通葉下部では,BAを1ppmまたは2ppmのみ添加した処理区ではシlユ・1−ト形成数は増加し小 球も形成された.BA2ppmとNAAを組み合わせて添加した処理区ではシュl−ト形成は著しく促進 されたが小球形成はまったく認められなかった.界官形成の少なかった普通葉中部及び上部につい ても′ト球形成はまったく認められなかった. 第4表より珠芽の茎頂部については,植物生長調節物質が無添加の場合,NAAのみ添加した場 合及びBAとNAAを組み合わせて添加した場合に小球形成は認められたが,小球数は少なかった. 実験2 シュートの低温処理の影響 シュ・一トの低温処理が小球形成に及ぼす影響を第1図に示した.低温処理を行わなかった処理区 では,植物生長調節物質を添加しなかった培地に置床した場合,培養後30過日で小球形成率は100 %に達し,NAAO.5ppmとBAO.5ppmを添加した培地に置床した場合,小球形成率は75%となった. 低温処理6週間処理区では,植物生長調節物質を添加しなかった培地に置床した場合,培養後24過 日で小球形成率は92.3%に達し,NAAO.5ppmとBAO.5ppmを添加した培地に置床した場合,小球 形成率は73.7%となった. 低温処理12週間処理区では,植物生長調節物質を添加しなかった培地に置床した場合,培養後 18週目で小球形成率は100%に達し,NAAO.5ppmとBAO.5ppmを添加した培地に置床した場合,

(5)

工藤・藤日・深田・網本:ニンニクの血v狛0での小球形成 97 0 0 ∩︶ 0 0 0 0 0 0 0 9 0U 7一 6 5 4 3 2 ︵訳︶uO︼︸巾∈﹂0こむ一q一⊃∞ 6 12 18 Z4 30 AfterpEanting(Weeks) Fig。1E胎ctsofchi11ingtreahentOnbulbletfbImation Table5 E脆ctsoflowtemperaturetreahentonbulbletnumberu WeeksafteIロモatment

bⅠ加ent

Plot

bulbletnumber/explantSWithbulblet

6 12 18 24 30 0 A 6/6 10/10 11/11 10/9 12/11 0 B 3/3 7/7 15/11 26/10 31/15 6 A 16/13 16/13 13/12 12/12 12/12 6 B 14/14 14/14 22/16 21/14 21/14 12 A 13/13 13/13 10/10 10/10 10/10 12 B 15/12 15/12 28/19 28/19 28/19 PlotA:MSmediawithoutplantgrowthregulator

PIotB:MSmediacontaining O。5ppmBAand O”5ppmNAA 小球形成率は79.2%となった. シュ.1−トへの低温処理が′ト球形成数に及ぼす影響を第5表に示した.各処理区とも,植物生長調 節物質を添加しなかった培地に置床した場合では,小球数は増加しなかったが,NAAO.5ppmと BAO.5ppmを添加した培地に置床した場合において,小球数は1.5∼2培に増加したル 考 察

小球形成に及ぼす・倶試部位の影響については,茎頂部,底盤部,普通葉下部,珠芽の茎頂部を置

床した場合に小球は形成された.底盤部については一つの外植体から多くの小球を形成した.これ

は,短縮茎である底盤部には多くの腋芽が集まっており,この切片が培養されることでシェ・・−トの

発育が促進され,その基部が肥大して小球が形成されたと考えられ,底盤部は小球形成に適した供

試部位として有望と思われた.また,松原ら(5Jは珠芽の形成される花床組織をNAAO.1喝/gを添

加した培地において−培養し小球を得たと報告している.本実験では珠芽の茎頂部を培養し小球は形

成されており,珠芽についても′ト球形成に適した供試部位と考えられた。

小球形成に及ぼす植物生長調節物質の影響については,茎頂部,底盤部,普通案下部及び珠芽に

(6)

香川大学農学部学術報告 第47巻第2号(1995) 98

おいて傾向が異なった.茎頂部及び珠芽においては植物生長調節物質の無添加培地,NAAIppm

及び2ppm単独添加培地で小球形成は認められた.また,茎頂部ではBAを添加した培地では小球

形成が抑制された.底盤部及び普通案下部については,BAを添加した培地においてシュ∴−ト形成

が促進された後,小球が1外植体当り多く形成された.高樹(7)はNAAl叩g/eでニンニクの茎頂部

由来シュ1−トからの球形成は促進されると報告しており,本実験においても同様の傾向が示された.

これらの結果から,小球形成に適した供試部位は茎頂部,底盤部,普通葉下部,珠芽であり,楷物

生長調節物質の添加濃度が低いほど小球は形成されやすいと考えられた.

シュ−トへの低温処理が球形成に及ぼす影響については,低温処理期間が長いほど小球形成が早

くなる傾向が認められた.また,培地に植物生長調節物質が含まれていない場合は,ほとんどの

シュートにおいて小球形成が認められた.また,NAAO.5ppmとBAO.5ppmが培地に含まれている

場合は,シュ.−・ト形成が促進されるためやや小球形成率はさがるものの小球形成数が増加す−る傾向

が認められた.Nagakuboら(6)は,25℃・16時間日長において小球形成しなかった晩生品種のホワ

イト6片のシュ−トについて,低温処理を行ったところ小球を形成したと報告している.また,高

樹(7)も試験管内のシュートの低温処理が小球形成を促進したと報告して−おり,本実験結果も同様の

傾向を示した.これらの結果から,試験管内におけるシュ・−トの低温処理は,J〃V血0での小球形成

を促進することが示唆された. 摘 要 ニンニクのin vitrorCの大量増殖を目的として,植物生長調節物質(NAA,BA)の組 み合わせ濃度を変えた培地と低温貯蔵した小鱗茎の茎頂部,底盤部,普通葉の下敵 中 部,上部及び採取直後の頭球内部の株芽を置床して,小球形成に及ぼす影響を調査した1. 小球形成に適した供試部位二は小鱗茎の茎頂部,底盤部,普通葉下部及び株芽であり, −・つの外植体から多くの小球を形成できたのは底盤部であった. 茎頂部では植物生長調節物質の添加濃度が低いほど,小球は形成されやすく,BA濃 度を高くするとシュ・−ト形成が促進されて小球は形成されなかった.底盤部,普通案下 部ではBA濃度を2ppm添加することでシェ・−ト形成が起こり,その基部が肥大して小 球を形成した. また,小球を形成しなかったシ・ユ・−トに加γ加0で5℃の低温処理を行なったことで, 小球の形成が認められた..培地に低濃度の植物生長調節物質(NAA,BA)を加えるこ とで小球数は増加したい

文 献

(5)松原幸子,桝田正治,村上賢治.:ニンニクの ウイルス・フリ一株の生産性及び花床培養によ る増隠.同大農学報,75,9−13(1990). (6)NAGAKUBO,T.,NAGASAWA,A。and OHKAWA,H∴ Micropropagationofgarlicthroughinvitrobulblet

fbrmation.Plant Cell,Tissue and Olgan Culture”

32,175−183(1993)小 (7)高樹英明::ニンニクの芽の組織培養における栄 養分,生長調節物質及び温度の影響..山形大紀 要農学,11(1),187−200(1990). (8)寺分元一,古川康徳,稲垣昇,前川進.:ニン ニクの器官培養によるりん茎形成.園学要旨, 昭61秋,214−215(1986). (1995年5月31日受理)

引 用

(1)BHOJHANI,S‖S∴J〃γかop‡・Opagationofgarlicby shoot proliftration.Sci。HorL13,47−52 (1980). (2)藤日章摸,エ藤りか,奥田延幸::ニンニクのJ〃 v狛0培養でのシュ・−ト並びに小球形庇.植物組 織培養,10(1),9−16(1993). (3)FuJIME,Y..,KuDOURい,andONO,M。M”:Efftctsof rotationrateinorbitalshakingcultureonembzyoid fbrmationofgarlic.ActaHorticulture。358,199 −203(1994)。 (4)エ藤りか,藤日章撰,網本邦広\∴:ニンニクの 器官形成に及ぼす植物生長調節物質並びに供試 部位の影響.香大農学報,47(1),15−22 (1995)

Updating...

参照

Updating...

関連した話題 : In vitro 血漿蛋白結合