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-香川大学学術情報リポジトリ

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

工藤りか＊・藤日章嬢・網本邦広＊

EFFECTSOFPLANTGROWTHREGULATORSANDSAMPLING

POSITIONSONORGANFORMATIONOFGARLIC．

RikaKuDOげ，YukihiroFuJIMEandKunihiroAMIMOrr（ぎ

nleeffectsofplantgrOWthIegulatorsandsamplingpositionsonorganformationinviEroOfgarlicplant・ AlliumsativumL．wereinvestigated

Whenshoottips，bulbils，basalplate（BP）and10WerpartOffbliageleaf（LPF）werecultured，

organformationswereobservedlWhenshoottipsandbulbilswrercultured，Shootswerefbrmedinall

p10tS，WhenBPandLPFwerecultured，thehigherconcentrationofBA，themoreshootformationwas promoted”ShootswereobservedlO、40daysafterexplantingShootformationswerepromotedinthe plotswhichcontaininglへ′2ppmbenzyladenine（BA），ineachsamplingpositions

Rootformationnumberwasincreasedbyaddingofnaphthalene−aCeticacid（NAA）lOntheother

hand，rOOtfbrmationwasinhibitedbyaddingofBA Whenexplantswer・eCulturedinthecombinationsofBAandNAA，Callusfbrmationwasobservedin eachsamplingposition Itisconsideredthatshoottips，bulbils，BPandLPFweresuitableforpropagationofgarlicplantinvil，O keywords：gar・1ic，Organformation，inviErO，Shoottips，bulbils，basalplate，foliageleaf・ 緒

ニンニクの無病苗の育成は、1個の小鱗茎の頂端分裂組織から1つの無病苗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，頂端分裂組織以外の外相体か

ら不定芽（2）（6）あるいは不定胚を誘導し（3），1個の小鱗茎から大量の無病蔚を効率良く作出する方

法を確立する必要がある．

ニンニクの血 V汀“での形態形成に関しては，松原ら（5）は花床培養により，また大澤ら（7）は小鱗

茎の頂端分裂組織以外の外相体からカルスを経由して小楯物体を獲得したとの報告がある．また，

辟ら（9）は小鱗茎の底盤と花床部由来のカルスより不定胚の誘導と植物体再生について報告している．

また，ニンニクの器官形成に及ぼす植物生長調節物質の影響については，0．01mg／ゼのナブタレ

ン酢酸（NAA）とベンジルアデニン（BA）の添加（4）や2ipなどのサイトカイニンの添加（1）で シュ・−

ト形成は促進されるとの報告があるやゞ，大量増殖に適した植物生長調節物質の添加条件につ

いてはさらに検討する必要がある．

そこで本実験では，ル＝両用でのニンニクの無病苗の大量増殖を目的として，植物生長調節物質の

添加条件の異なる培地と種々の供試部位を用いてニンニクのf〃Vゎにおける器官形成を調査した．

鶴瓶培掛こよるニンニクの優良苗の育成と増殖（第3報） ＊㈱四国総合研究所 〒76ト01詫榔†耀J摘町2109番地 ShikokuReseaTThlnstlnc2190 Yashima−nishimachi，Takamatsu76l，01

香川大学農学部学術報告 第47巻第1号（1995） 16 材料及び方法 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‘大倉’，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，普通乗の下部，中部，

上部）と，‘C−1’と‘C−2’の2部位（珠芽，小鱗茎の茎頂部）を用いた．供試部位の詳細

を第1図に示した． 植物生長調節物質については，NAAと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． 鱗茎を小鱗茎に分けて保護菓を取り去った後，70％エチルアルコ・−ルで5分間，次いで7．5％次 掛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

0．3×0．3×0．1mm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’については外植体数の都合上，0，1，2ppmNAAと0，1ppmBAの濃度で組み合わせた6処 Fig“1SchematicrepEeSentationofexplantpositionsingarlic

Table．1Combinationsofplantgrowthregulatorsinthemedia

m P ′ A B

幣12。12。12

Pl。t甘BCDEFGHI 0 0 0 1 1 1 2 2 2

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，サッカロー・ス3％， 寒天0．9％もしくはゲルライト0．1％を加え，pHを5．75に調整して用いた．培地畳は，試験管 （25×150mm）あたり10ml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室において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−・条件のグロースキャビネットを用いた． 調査項目として，シュート数，シュ・1−ト形成率，平均総菜数，平均最大葉長，平均根数，発根率， 平均最大根長，カルス形成率を10日おきに調査した． 結 果 ニンニクの∫〃V抽0での器官形成について，処理区に対する品種間差は多少認められたが，供試し た品種I±っいて共通して茎頂部，珠芽の茎頂部，底盤部と普通葉下部を置床した場合に希官形成が 高くなる傾向が認められ，普通棄では上部になるほど器官形成率は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． 1．シュート形成 茎頂部を供試した場合の，10日ごとのシ、ユート形成率の変化を第2図に示した．全処理区にお いて置床10日から40日目の間にシュ．・−ト形成率は100％に達した． また，シ、ユ、−トは培地に添加した植物生長調節物質の組み合わせに関係なく形成された．珠芽 の茎頂部についてもほぼ同様の傾向が認められた（データ省略）．

﹁卜

︵訳︶ uOこ空︼﹂○牛 ；○エS 0 0 0 5 1

BA（ppm）1精読吊o

Days afte「explanting Rg・2Shoo＝ゎーmationZ舟omsb00ttipe叩】誠一 （‘Taiso’70daysaRerexplanting）

Z：（Totalnumt光rOfexplantsfbrmingshoots／numberofexplantSCultured）×100

18 香川大学農学部学術報告 第47巻第1号（1995） 底盤部を供試した場合の，10日ごとのシュ−ト形成率の変化を第3図に示した．NAAのみ添 加したB区とC区ではシュ・−ト形成率は低く，BAを添加した処理区でシュート形成が認められ， BAの濃度が高くなるほどシェ・−ト形成率は高くなった．A，D，E，F，GとH区では置床10日か ら40日日の間に，Ⅰ区では20から70日日の閏に多くのシュートが形成された． 普通案下部を供試した場合の，10日ごとのシュ・−ト形成率の変化を第4図に示した． 0 0 0 0 5 1 ﹁．■卜L ︵訳︶ uOこ空El■○叫 ；○エS 0 1．0 2．0 1I＝JJ

BA（ppm）。㌫慧．崇崇p．a。．ing

Figl3ShootfbrmationZ魚・OmbasalpartexplanL （‘Taiso’70daysa氏erexplanting） Z：ReftrtoFig”2・ ﹁．．卜 ︵訳︶ uOこ吋≡○ト ；0工S 0 0 0 5 1 0 0 1．．0

2．0

11＝lJ

BA（ppm） D：；s3ミ．ミミ，7ミxp．an．in。

Fig4ShootfbrmationZ丘omlowerpartoffbliageleavesexplant・ （‘Taiso’70daysa鮎rexplanting） Z ：‥R曲r・bFig2・ 植物生長調節物質を添加しなかったA区，NAAのみ添加したB区とC区ではシ．ユート形成率は 低くなった．BAのみ添加したD区とG区，NAAとBAを組み合わせたE，F，H，Ⅰ区ではシュート 形成率は高くなった．G，H，Ⅰ区では置床30日後にシェ．・−ト形成率は100％に達した． 置床70日後の各供試部位におけるシュ・−ト形成数を第2表に示した．BAを1∼2ppm添加し た場合ほとんどの供試部位について，シュ・− ト数は多くなる傾向が認められた．

Tableh2Efftctsofplantgrowthregulatorsandsamplingpositionsonshootnum一光r

sHZ

B〆 びFZ 肝FZ

upFZ

1‖1 2.. O 1（1 0 1．1 3．0 1…9 1．0 2．9 1い5 2い2 2．．0 3‖1 21．7 2．4 4一．0 2日7 1．．7 A B C D E F G H I 0 0 0 0 0 0 0 り 4．2 2．．0 2い8 1．．0 2“8 1，0 21．4 0 5．6 1．3 6…8 1い7 1り5 （‘Taiso’，70daysafterplanting） Z：RefeItOfig・1 2．発 根 茎頂部を供試した場合の，10日ごとの発根率の変化を第5図に示した．柏物生長調節物質を添

加しなかったA区，NAAのみ添加したB区とC区で発根率は高くなった．BAのみを添加したD

区とG区では発根は認められず，NAAとBAを組み合わせたE，F，H，Ⅰ区では置床40日以降にわず かに発根が認められる場合もあった．珠芽の茎頂部についてもほぼ同様の傾向が認められた （デー・夕省略）．

﹁［

︵訳︶ u〇一︸吋∈﹂○︸ ︸00∝ 0 0 0 5 1 0

1．0

2・O

BA（ppm）1bJi6Ji6lo

Days after exPlantin9

Fig15 RootfbrmationZfiOmShoottipexplant

（‘Taiso’70daysafterexplanting）

Z：（Totalnumberofexplantsfbrmingroots／numberofexplantscultured）×100

底盤部を供試した場合の，10日ごとの発根率の変化を第6図に示した．底盤部では茎頂部と同

様に，植物生長調節物質を添加しなかったA区，NAAのみ添加したB区とC区で発根率は高く

なった．しかし，BAのみ添加したD区とG区においても発根は認められた．置床20日、60日間

で根の発達が認められた．

普通葉下部については，垂頂部の場合とほぼ同様の傾向が認められた（データ省略）．

香川大学農学部学術報告 第47巻第1号（1995） 20 0 0 0 0 5 1 ﹁．［ ︵訳︶ uOこ吋≡○︸ ；○∝

Figl6 RootfbrmationZfiOmbasalplateexplant

（‘Taiso’70daysafterexplanting） Z：Refer・tOFig5・ 3．カルス形成 茎頂部を供試した場合の，10日ごとのカルス形成率の変化を第7図に示した．植物生長調節物 質を添加しなかったA区，BAのみ添加したD区では，カルスは形成されなかった．その他の処 理区■では，置床30日後からカルスは形成されはじめ，置床70日後にはほぼ100％に達した． NAAとBAを高濃度に組み合わせたほどカルス形成は促進された．珠芽の茎頂部についてもほぼ 同様の傾向が認められた（データ省略）． 底盤部を供試した場合の，10日ごとのカルス形成率の変化を第8図に示した．植物生長調節物 質を添加しなかったA区以外の処理区で，置床10日から30日後の間にカルス形成率は100％に達 した． 普通案下部についても，底盤部とほぼ同様の傾向が認められた（データ省略）． l ﹁■［ ︵訳︶ uOこ再∈﹂○︸ S⊃〓吋U 0 0 0 5

l…

10 30 50 70 Days after explanting

B A（ppm）

Figl7 Cal1usfbmationZ魚omshoottlPeXplanL

（‘Taiso’70daysa氏erexplanting）

0 0 0 0 5 1 ﹁一．■卜L ︵訳︶ U〇二〓岩こ○↑ S⊃〓吋U 0

1．0

2．．O ⊥

BA（ppm）1o

Daysafterexplanting

Fig8 CallusfbrmationZfiombasalpartexplant

（‘Taiso’70daysaRerexplanting） Z：RefbItOFig」−7・ 考 察

シュ・−・ト形成については，茎■頂部では培地に添加した植物生長調節物質の組み合わせに関係なく

形成されたが，1∼2ppmBAに1ppmNAAを組み合わせて添加した場合と，BAのみ2pprn添加し

た場合にシュ−ト形成は顕著に促進されシュート数も増加した．これはBAの添加でシェ・−トの分

化が促進され，NAAを併用したことによりその効果が更に促進されたためと思われる・また，珠

芽の茎頂部を用いた場合についても，茎頂部とほぼ同様の傾向が認められた．松原ら（5）は抽台後の

花床を8分割し，NAA添加培地において正常な箇条が再生したと報告しており，本実験の結果か

らも珠芽は大量増殖に適した供試部位と考えられた．

小鱗茎の茎頂部以外の供試部位として，底盤部，普通菓下部においてシュート形成が認められ，

BAを1∼2ppm添加した場合にシュl−

ト数は多くなった．大洋ら（7）は茎頂組織と普通葉中下部

組織を用いて，10−5MのBAと10−6∼10−5MのNAA共存培地においてカルス形成を促進させ，カ

ルスから幼植物体を再生させたと報告している．本実験では底盤部，普通案下部においてカルス

の形成は認められたが，量的な増加は顕著に認められず，シュ・−トはカルスを経由せずに置床組

織より直接形成された．

シコ∴−ト形成に及ぼす植物生長調節物質の影響についてほ，各供試部位でNAAのみを添加した

培地ではシュ−ト形成数は低く，BAを1∼2ppm添加した場合に促進された．各供試部位につい

て多くの場合シュ仙トは置床10日から40日間で形成される傾向が認められた・

発根については，茎頂部，珠芽の茎頂部，底盤部，普通葉下部でほぼ同様の傾向が認められた・

発根は植物生長調節物質を添加しなかった処理区でも認められたが，発根数はNAAを添加した場

合において多くなった．また，BAのみの添加では発根は低く，NAAと組み合わせて添加しても

NAAのみ添加の場合より低くなった．これはBAが発根に関して阻書的に作用するためと考えられ

た．

高樹（8）はNAAlmg／1の添加で根の発達は促進され，BAの添加で発根が抑制されたと報告し

ており，ニンニクの発根に関しては本実験の結果も同様の傾向を示した・

カルス形成は，各供試部位においてBAとNAAを添加した処理区で認められた．BAとNAAを組

み合わせて添加した処理区では単独で添加するよりもカルスの量は多くなった．茎頂部では植物生

香川大学農学部学術報告 第47巻第1号（1995） 22 長調節物質を添加しなかった処理区と1ppmBAのみを添加した処理区ではカルス形成は認められ

ず，NAAのみを添加した処理区ではカルスの量的な増加は少なかった．底盤部では，処理区に関

係なくカルス形成が認められた．これらのカルス形成でみられた供試部位の差は，内生ホルモンの

違いによるものと考えられる．

醇ら（9）は，ニンニクの花床部組織を用いた場合，1fLMおよび10FLMのNAAの単独添加により

まず緑色の塊状カルスが形成され，その表面または花床部から直接乳白色で粒状のembryogenic

callusが形成されたと報告している．本実験では各供試部位において，NAAの単独添加またはBA

とNAAを組み合わせて−添加した処理区で，緑色または緑白色をしたカルスの形成が認められた． カルスの増殖並びに不定胚誘導に適したカルスの形成条件についてはさらに検討する必要があると 思われる． 摘 要 ニンニクのinvitroで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小鱗茎の茎頂部，珠芽，底盤部，普通菓の下部，中部，上部 を置床して，シ．ユート，根，カルス形成などの器官形成に及ぼす影響を調査した．． 器官形成は小鱗茎の茎頂部，珠芽，底盤部，普通菓の下部で認められ，普通葉は上部 になるほど低くなった… シュ・−ト形成については，各供試部位でBAを1−2ppm添加 した場合に促進され，NAAのみを添加した培地では低かった… 発根についてはNAAを 添加した場合に発根数は多くなり，BAの添加で抑制された．カルス形成については， 各供試部位においてBAとNAAを添加した処理区で緑色をしたカルスの形成が認められ たが，量的な増加は認められなかった．． 以上の結果より，ニンニクの大量増殖に適した供試部位は茎頂部，珠芽，底盤部，普 通菓下部であることが明らかとなった小 また，シ・ユ−・トの形成は1、2ppmBAの添加に より促進された．．

引 用

（1）BHOJH＾N［，S．S‖：InviiroprDPagationofgarlic byshootprDlifヒration， Sci．Holt．13，47−52（1980）． （2）藤日章摸，工藤りか，奥田延宰：ニンニク のf乃 V加∂培養でのシュ1−ト．並びに小球形成．． 植物組織培養，10（1），9−16（1993） （3）FuJTME，Y．，KuDOU，R，and ONO，M‖M∴ Ef托ctsofrotationTateinorbitalshakingcultureon embryoidfbrmationofgarlic」 ActaHorticulture。358，199−203（1994）” （4）松原幸子，陳 典：ニンニクのウイルスフ リ・一株の育成・増殖…栽培．園芸学会61年度 春季大会発表要旨．p168−169（1986）． （5）松原幸子，桝田正治，村上賢漁．：：ニンニクの ウイルス・フリ1一株の生産性及び花床培養によ る増殖．同大農学報，75，9−13（1990）． （6）NAGAKUBO，T，NA（コASAWA，AandOHKAWA，H∴：

文 献

MicropropagationofgarlicthroughinvitlObulblet fbrmation”PlantCell，Tissueand Organ Culture

32，175−183（1993ト （7）大澤勝次，栗山尚志，菅原祐幸：組織培養に よる栄養繁殖野菜の大量増殖と利用に関する研 究Ⅰ 植物体の大量誘導に．及ぼす培養部位及び 培地組成の影響り 野菜試験場報告，9，1−46 （1981） （8）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） （9）辞 意民，荒木輩，八鍬利郎，石 嶺二：ニン ニクの底盤と花床部由来カルスにおける不定胚 の形成と植物体再生．．園学雑，60（3），627− 634（1991）． （1994年11月30日受理）