JPH0799855A - Method for culturing woody plant protoplasts - Google Patents
Method for culturing woody plant protoplastsInfo
- Publication number
- JPH0799855A JPH0799855A JP5267805A JP26780593A JPH0799855A JP H0799855 A JPH0799855 A JP H0799855A JP 5267805 A JP5267805 A JP 5267805A JP 26780593 A JP26780593 A JP 26780593A JP H0799855 A JPH0799855 A JP H0799855A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plant
- medium
- protoplast
- culture
- protoplasts
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、木本性植物プロトプラ
ストを培養する方法に関し、さらに詳しくは、木本性植
物のプロトプラストからコロニーを誘導する際、通常使
用されている植物組織培養用培地に一種類のオーキシン
類と複数種類のサイトカイニン類を組み合わせて培養す
ることにより、効率的にコロニーを形成させる方法であ
り、これによってさらに苗条原基を経て木本性植物体を
再生させることを可能にする方法に関するものである。
従って、変異体作出技術として重要な遺伝子組換えある
いは細胞融合によって得られた木本性植物のプロトプラ
ストから、新規で有用な木本性植物体を効率的に得る方
法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for culturing woody plant protoplasts. More specifically, it is one of the commonly used plant tissue culture media for inducing colonies from woody plant protoplasts. A method for efficiently forming a colony by culturing a combination of auxins and multiple types of cytokinins, thereby enabling regeneration of a woody plant through a shoot disc. It is a thing.
Therefore, the present invention relates to a method for efficiently obtaining a new and useful woody plant from a protoplast of a woody plant obtained by gene recombination or cell fusion, which is an important technique for producing mutants.
【0002】[0002]
【従来の技術】植物細胞より作出したプロトプラストは
細胞壁を有しないために、細胞融合あるいは有用な外来
の遺伝子等の導入が可能である。このようなプロトプラ
ストから効率的にコロニーを作出しさらには植物体を再
生することが可能になれば、これまでになかった全く新
しい植物を作り出すことが容易となる。例えば、作物の
場合には収量の高い、味の良い、さらには病虫害や気象
的な被害にも耐えることが可能な品種あるいは植物種を
作り出すことが出来るようになる。2. Description of the Related Art Since protoplasts produced from plant cells have no cell wall, cell fusion or introduction of a useful foreign gene or the like is possible. If it becomes possible to efficiently form a colony from such a protoplast and further regenerate a plant body, it becomes easy to produce a completely new plant that has never existed before. For example, in the case of crops, it is possible to produce varieties or plant species that are high in yield, have a good taste, and can withstand pest damage and weather damage.
【0003】プロトプラストを培養する培地は、表1に
示されているような種々の無機塩、有機塩類を組み合わ
せた基本培地(MS: Murashige & Skoog, Physiol.Plant.
15:473-497, 1962, B5: Gamborg et al., Exp.Cell Re
s.50:151-158,1968, WPM:Lloyd & McCown,Proc.Int.Pl
ant Prop.Soc.30:421-427,1980 など)と、これに添加
する種々の植物成長ホルモン類、炭素源(ショ糖など)
および浸透圧調節剤(マニトール、グルコース)などを
添加したものである。このような培地を使ってこれまで
にプロトプラストからコロニーを経て植物体を再生する
技術はタバコやペチュニアその他多くの草本性植物で確
立されている。A medium for culturing protoplasts is a basal medium (MS: Murashige & Skoog, Physiol. Plant. Plant. Combined with various inorganic salts and organic salts as shown in Table 1.
15: 473-497, 1962, B5: Gamborg et al., Exp.Cell Re
s.50: 151-158,1968, WPM: Lloyd & McCown, Proc.Int.Pl
ant Prop.Soc.30: 421-427,1980), and various plant growth hormones and carbon sources (sucrose, etc.) added to it.
And osmotic pressure regulators (mannitol, glucose) and the like. So far, techniques for regenerating plants from protoplasts through colonies using such a medium have been established in tobacco, petunia and many other herbaceous plants.
【0004】しかしながら、木本性植物においてはトロ
ビタオレンジ(小林省蔵「育種学雑誌」34巻(別
2),32〜33,1984)、コウゾ(岡成美、大山
勝夫「育種学雑誌」34巻(別2)26〜27,198
4)、ポプラ(伊藤一弥他 特開昭63-301784 、Russel
l,J.A.and B.H.McCown ,Plant Sci.46:133-142,198
6)、ユーカリ(立道良泰他 特開昭63-301784 )、 Sa
ndal wood (Rao,P.S.andP.Ozias-Akina Protoplasma
,124 : 80-86, 1985)、 ニレ(Sticklen ,M.B. et
al. 47: 29-34, 1986) など少数しか例がない。However, regarding woody plants, Trovita orange (Kobayashi Shozo "Breeding magazine" 34 volumes (2), 32-33, 1984), Kozo (Narumi Oka, Katsuo Oyama "Breeding magazine" 34 volumes) (Another 2) 26-27, 198
4), poplar (Kazuya Ito et al., JP 63-301784, Russel
l, JAand BHMcCown, Plant Sci.46: 133-142,198
6), Eucalyptus (Yasuyasu Tachido et al., JP Sho 63-301784), Sa
ndal wood (Rao, PSandP.Ozias-Akina Protoplasma
, 124: 80-86, 1985), Elm (Sticklen, MB et
al. 47: 29-34, 1986) and so on.
【0005】その原因として、プロトプラストの培養過
程で培養物から培地の中に排出されるポリフェノール系
物質による阻害、あるいは培養期間が長期を要するため
に培地成分、植物成長ホルモン等がプロトプラストの分
裂やコロニ−形成に大きく関係していることなどが挙げ
られる。このために最近では分化能の高いカルスあるい
は実生の胚軸や子葉等を材料に用いて、これからプロト
プラストを単離した後、細胞の凝集回避のために液体培
地に代わって固形培地を使用したり、プロトプラストを
寒天に埋め込み、これを液体培地に浮遊させて培養する
ビートタイプカルチャー法、さらにX線や紫外線等で不
活性化したプロトプラストを寒天に埋め込んでその上で
培養するフィーダーレーヤー法等が報告されている。[0005] The cause thereof is inhibition by polyphenolic substances excreted from the culture medium into the medium during the protoplast culturing process, or medium components, plant growth hormones, etc. cause protoplast division and colony growth due to the long culture period. -It has a great relation to formation. For this reason, callus or seedling hypocotyls or cotyledons with high differentiation potential have been used as materials recently, and after protoplasts are isolated from them, solid media are used instead of liquid media to avoid cell aggregation. , A beet type culture method in which protoplasts are embedded in agar and suspended in a liquid medium for culture, and a feeder layer method in which protoplasts inactivated by X-rays or ultraviolet rays are embedded in agar and then cultured Has been done.
【0006】木本性植物であるユーカリにおいて、本発
明者らは、既に草本性植物であるケナフのプロトプラス
トを共存させて培養することによってプロトプラストか
らコロニーを経て植物体を再生する方法を提案している
(特開平2-128631号)。さらにプロトプラスト培養時の
植物組織培養用基本培地の変更によってコロニー形成率
を向上させ、次いで、得られたコロニーからの苗条原基
を誘導する際において、前記コロニー作出用とは別種の
基本培地に変更することによって再生率も向上させる方
法を提案している(特願平5−174631号)。[0006] In Eucalyptus, which is a woody plant, the present inventors have proposed a method of regenerating a plant from a protoplast through colonies by co-culturing with a protoplast of kenaf, which is a herbaceous plant. (JP-A-2-28631). Further improve the colony formation rate by changing the basic medium for plant tissue culture during protoplast culture, and then, when inducing shoot primordium from the obtained colony, change to a different basic medium from the one used for colony production. By doing so, a method of improving the reproduction rate is proposed (Japanese Patent Application No. 5174631).
【0007】しかしながら、これらの新規で有効な方法
によっても、変異体作出技術である遺伝子組換えあるい
は細胞融合によって新規な植物体を作出する際には、コ
ロニーの形成率あるいは植物体の再生効率の点で十分に
満足できるものではなかった。本発明者等は、これらの
問題点を解決して木本性植物のプロトプラストを容易に
分裂させて、コロニーを作出し、これから苗条原基を作
出し、次いで植物体を再生する方法について研究を重ね
た結果、本発明を完成するに至った。However, even when these novel and effective methods are used to produce a new plant by the gene recombination or cell fusion, which is a technique for producing a mutant, the rate of colony formation or the regeneration efficiency of the plant is improved. I was not completely satisfied with the points. The present inventors have solved these problems and easily divide the protoplasts of woody plants to form colonies, produce shoot primordia from them, and then carry out research on methods for regenerating plant bodies. As a result, the present invention has been completed.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プロトプラ
ストの有効な培養法を提供することを目的とする。The object of the present invention is to provide an effective culture method for protoplasts.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、木本性植物の
プロトプラストと分裂能の高い草本性植物のプロトプラ
ストとを、植物組織培養用基本培地に一種類のオーキシ
ン類と複数種類のサイトカイニン類を組み合わせた植物
ホルモン、炭素源、浸透圧調節剤を含有させた液体培地
で共存培養することにより木本性植物のコロニーを作出
する方法である。Means for Solving the Problems The present invention provides protoplasts of woody plants and protoplasts of herbaceous plants with high mitotic activity, and one auxin and several types of cytokinins in a basic medium for plant tissue culture. This is a method for producing colonies of woody plants by co-culturing in a liquid medium containing a combined plant hormone, carbon source, and osmotic pressure regulator.
【0010】このようにして得た木本性植物のコロニー
は、基本培地を前記コロニー作出用の基本培地とは別種
の基本培地に変更し、さらに植物ホルモン、炭素源およ
び浸透圧調節剤を含有させた液体培地に移植し、そし
て、従来の方法である光照射下での竪型回転培養を行う
ことによって苗条原基を作出し、さらに植物体へ再生す
ることができる。The woody plant colonies thus obtained are prepared by changing the basal medium to a basal medium different from the basal medium for producing the colonies, and further adding a plant hormone, a carbon source and an osmotic pressure regulator. It is possible to produce shoot primordia by further transplanting to a liquid medium and performing vertical rotary culture under light irradiation, which is a conventional method, and further regenerate them into plants.
【0011】本発明に使用する植物の種類は特に限定さ
れるものではない。共存培養に供試する分裂能の高い草
本性植物としては、ケナフ、タバコ、ペチュニア等の草
本性植物が挙げられる。一方再生を目的とする木本性植
物としては、ユーカリ、アカシア、マングローブ、パラ
ゴムノキ、コーヒー等の常緑広葉樹類、ポプラ、キリ、
コナラ、クヌギ、ウルシ等の落葉広葉樹類、マツ、ス
ギ、ヒノキ、トウヒ、モミ、カラマツ等の針葉樹類、柑
橘、ブドウ、アーモンド、マンゴー等の果樹類、バラ、
ウメ、サクラ、ツバキ、キョウチクトウ等の花木類等が
挙げられる。The type of plant used in the present invention is not particularly limited. Examples of herbaceous plants having a high division ability to be subjected to co-cultivation include kenaf, tobacco, petunia and other herbaceous plants. On the other hand, woody plants for the purpose of regeneration include eucalyptus, acacia, mangrove, Hevea brasiliensis, evergreen broad-leaved trees such as coffee, poplar, thorn tree,
Quercus, kunugi, deciduous broad-leaved trees such as sumac, pine, cedar, cypress, spruce, fir, larch and other coniferous trees, citrus fruits, grapes, almonds, mangos and other fruit trees, roses,
Examples include flowering trees such as plums, sakura, camellias and oleanders.
【0012】以下、本発明に用いるプロトプラストを単
離するために使用するカルス、無菌苗、苗条原基および
苗条の作出方法、プロトプラストの単離・調整方法、プ
ロトプラストの培養方法、コロニーからの苗条原基の作
出方法、さらに植物体の再生方法等について詳しく説明
する。[0012] Hereinafter, the callus used for isolating the protoplasts used in the present invention, aseptic seedlings, shoot primordia and shoot production methods, protoplast isolation / conditioning methods, protoplast culture methods, shoot origin from colonies. A method for producing a base, a method for regenerating a plant, and the like will be described in detail.
【0013】(カルス、無菌植物体、苗条原基の作出方
法)再生することを目的とする木本性植物およびこれと
共存させて培養するために用いる草本性植物からのカル
スの作出、および木本性植物の無菌植物体の作出に用い
る材料としては、種子を殺菌した後、植物の組織培養培
地、例えばB5培地あるいはMS培地等の寒天培地上に置床
して発芽させたものを用いる。(Callus, aseptic plant, method for producing shoot primordia) A woody plant intended to be regenerated, and a callus produced from a herbaceous plant used for co-culturing with it, and woody nature As a material used for producing a sterile plant body of a plant, one obtained by sterilizing seeds and then placing it on a tissue culture medium of a plant, for example, an agar medium such as B5 medium or MS medium and germinated is used.
【0014】次に、成長した茎頂を含む長さ0.5 〜2cm
の茎を切り取ってB5培地あるいはMS培地等に植物ホルモ
ン類、例えばナフタレン酢酸(NAA) 、2,4-ジクロロフェ
ノキシ酢酸(2,4-D) あるいはインドール酢酸(IAA) 等の
オーキシン類およびベンジルアデニン(6BA) 、カイネチ
ン、1−(2−クロル−4−ピリジル)−3−フェニル
尿素(4-PU)あるいはゼアチン等のサイトカイニン類を添
加した寒天培地に置床あるいは挿し木をする。これを20
〜30℃の温度、2,000 〜5,000 ルクスの照度下で培養を
行って、カルスあるいは苗条を得る。また、苗条原基の
作出は本発明者等が既に提案した方法によって可能であ
る(特開昭62-55020号、特開昭63-7720号各公報)。Next, the length including the grown shoot tips is 0.5 to 2 cm.
The stems are cut off and plant hormones such as naphthaleneacetic acid (NAA), 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) or indoleacetic acid (IAA) and benzyladenine are added to B5 medium or MS medium. (6BA), kinetin, 1- (2-chloro-4-pyridyl) -3-phenylurea (4-PU), zeatin, etc. are placed or cut on an agar medium containing cytokinins. 20 this
Cultivate at a temperature of ~ 30 ° C and an intensity of 2,000 ~ 5,000 lux to obtain callus or shoots. The shoot primordia can be produced by the method already proposed by the present inventors (JP-A-62-55020 and JP-A-63-7720).
【0015】(プロトプラストの単離・調整方法)上記
の方法で得た木本性植物および草本性植物のそれぞれの
カルス、無菌植物体あるいは苗条原基を材料にして、細
胞間物質であるペクチンを分解するペクチン分解酵素、
細胞壁を分解するセルロース分解酵素、そしてマニトー
ルおよびポリビニルピロリドン(PVP) を含む酵素液を加
えて20〜30℃の温度で6 〜24時間、20〜30rpm の振盪速
度で振盪処理をしてプロトプラストを単離する。この場
合、無菌植物体からプロトプラストを単離するための前
処理として、0.1 〜1%の界面活性剤(Tween) による洗浄
処理を行うことが望ましい。次に酵素液を除いてプロト
プラストを洗浄、遠心処理をしてそれぞれの植物のプロ
トプラストを調整する。(Protoplast Isolation / Preparation Method) Using the callus, aseptic plant or shoot primordia of the woody plant and herbaceous plant obtained by the above-mentioned method as a material, pectin which is an intercellular substance is decomposed. Pectin degrading enzyme,
Cellulose-degrading enzyme, which decomposes the cell wall, and an enzyme solution containing mannitol and polyvinylpyrrolidone (PVP) were added, and the protoplasts were subjected to shaking treatment at a shaking speed of 20 to 30 rpm at a temperature of 20 to 30 ° C for 6 to 24 hours. Let go. In this case, it is desirable to perform a washing treatment with 0.1 to 1% of a surfactant (Tween) as a pretreatment for isolating protoplasts from a sterile plant. Next, the enzyme solution is removed and the protoplasts are washed and centrifuged to adjust the protoplasts of each plant.
【0016】(プロトプラストの混合)酵素処理後、洗
浄された木本性植物および草本性植物のプロトプラスト
をそれぞれ104 ないし105 個/mlの濃度に調整する。そ
して、両プロトプラストの混合割合を1:5 〜5:1 として
混合し、植物の組織培養培地、例えばWPM 、B5、MS培地
等好ましくはWPM に植物ホルモン類、たとえばNAA 、2,
4ーD 、IAA 等のオーキシン類のうちの一種類と6BA 、4-
PU、カイネチン、ゼアチン、チジアズロン等のサイトカ
イニン類のうちの複数種類を添加した液体培地ないし支
持体剤を含む培地で培養する。支持体剤としては、寒
天、アガロースまたはゲランガム( Kelco division,Me
rck)などを用いる。この際支持体剤を低濃度で含有させ
ることも可能である。(Mixing of protoplasts) After the enzyme treatment, the protoplasts of the washed woody plants and herbaceous plants are adjusted to a concentration of 10 4 to 10 5 cells / ml, respectively. Then, both protoplasts are mixed at a mixing ratio of 1: 5 to 5: 1, and a plant tissue culture medium such as WPM, B5, or MS medium, preferably WPM, containing plant hormones such as NAA, 2,
One of auxins such as 4-D, IAA and 6BA, 4-
It is cultured in a liquid medium containing a plurality of types of cytokinins such as PU, kinetin, zeatin, and thidiazuron, or a medium containing a support agent. As the support agent, agar, agarose or gellan gum (Kelco division, Me
rck) is used. At this time, the support agent can be contained in a low concentration.
【0017】(プロトプラストの培養方法)培養条件
は、初期には暗所で培養し、プロトプラストの生育にと
もなって徐々に明るくするのが好適である。また、培養
期間中の温度としては20℃ないし30℃が好ましいが、特
に25℃ないし28℃の温度が好ましい。(Protoplast Cultivation Method) Regarding the culture conditions, it is preferable that the culture is carried out in a dark place in the initial stage and gradually brightened as the protoplasts grow. The temperature during the culture period is preferably 20 ° C to 30 ° C, and particularly preferably 25 ° C to 28 ° C.
【0018】(竪型回転培養による苗条原基の形成方
法)基本培地をWPM 培地からB5培地あるいはMS培地に変
更し、さらに、これにオーキシン、サイトカイニン、炭
素源および浸透圧調節剤を添加した液体培地の中へ得ら
れたコロニーを移植し、竪型回転培養する。その際、好
ましくはB5の基本培地が望ましい。培養条件は1 〜10rp
m の回転速度、最高2,000 〜20,000ルクスの照度、20〜
30℃の温度として、14〜40日間隔で新鮮培地へ継代して
培養を継続する。このようにして竪型回転培養をはじめ
てから40〜120 日で苗条原基が得られる。(Method for forming shoot primordia by vertical rotary culture) A liquid obtained by changing the basic medium from WPM medium to B5 medium or MS medium, and further adding auxin, cytokinin, carbon source and osmotic pressure adjusting agent to this. The obtained colonies are transplanted into a medium and subjected to vertical rotary culture. At that time, a B5 basal medium is preferable. Culture conditions are 1-10rp
Rotation speed of m, illuminance up to 2,000-20,000 lux, 20-
At a temperature of 30 ° C, the culture is continued by subculturing it in a fresh medium every 14 to 40 days. In this way, shoot primordia can be obtained 40 to 120 days after the start of vertical rotary culture.
【0019】(植物体の再生方法)回転培養で培養して
得られた苗条原基を、苗条を再生するための培地、例え
ば、B5培地、MS培地等に植物ホルモン類として、例えば
NAA 、2,4ーD 、IAA 等のオーキシン類、6BA 、4-PU、カ
イネチン、ゼアチン、チジアズロン等のサイトカイニン
類および炭素源を添加した培地で培養する。培養は20〜
30℃の温度、2,000〜3,000 ルクスの照度で約60日間行
って苗条を再生させ、さらに、発根させて完全な植物体
を再生させる。(Method of Regenerating Plant Body) A shoot primordium obtained by culturing by spin culture is used as a plant hormone in a medium for regenerating shoots, such as B5 medium and MS medium, as a plant hormone, for example.
Culture in a medium supplemented with auxins such as NAA, 2,4-D and IAA, cytokinins such as 6BA, 4-PU, kinetin, zeatin and thidiazuron, and a carbon source. Culture is 20 ~
The shoots are regenerated at a temperature of 30 ° C and an illuminance of 2,000 to 3,000 lux for about 60 days, and further rooted to regenerate a complete plant.
【0020】[0020]
【実施例】以下、実施例によって本発明をさらに詳しく
説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるもの
ではない。 実施例1 (供試植物)木本性植物としてユーカリ・カマルドレン
シス(Eucalyptus camaldulensis)を、また、これと共存
させて培養する草本性植物としてケナフ(Hibiscus cann
abinus) を使用した。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 (Test plant) Eucalyptus camaldulensis (Eucalyptus camaldulensis) as a woody plant, and kenaf (Hibiscus cann) as a herbaceous plant co-cultured with it
abinus) was used.
【0021】(ユーカリの無菌植物体の作出方法)ユー
カリの種子を有菌状態において10倍に希釈したアンチホ
ルミンで1 時間殺菌し、さらに、無菌的に70% の濃度の
エタノールに15秒間、次いで5倍に希釈したアンチホル
ミンに20分間浸漬して殺菌した。これを植物の組織培養
培地であるB5培地にショ糖3%を加えた寒天培地上で無菌
的に発芽させた。発芽後1カ月経過した無菌植物体の茎を
茎頂を含む長さ約1cmに切断し、これをB5培地に植物ホ
ルモンとしてNAA 0.5mg/l とBA 0.1mg/lを添加し、pHを
5.6 に調整した寒天培地( 寒天0.6%添加) に挿し木し
た。これを28℃の温度、3,000 ルクスの照度で培養した
結果、培養後約60日で発根した幼植物体を形成した。こ
れをユーカリのプロトプラスト単離用の材料とした。(Method for Producing Aseptic Eucalyptus Plant) Eucalyptus seeds were sterilized in a bacterial state with antiformin diluted 10-fold for 1 hour, and aseptically added to ethanol at a concentration of 70% for 15 seconds, then It was sterilized by dipping it in 5 times diluted antiformin for 20 minutes. This was germinated aseptically on an agar medium containing 3% sucrose in B5 medium, which is a tissue culture medium for plants. One month after germination, the stalks of aseptic plants were cut to a length of about 1 cm including the shoot apex, and NAA 0.5 mg / l and BA 0.1 mg / l as plant hormones were added to B5 medium to adjust the pH.
The seedlings were cut into agar medium adjusted to 5.6 (containing 0.6% agar). As a result of culturing this at a temperature of 28 ° C. and an illuminance of 3,000 lux, seedlings that formed roots were formed about 60 days after culturing. This was used as a material for the isolation of eucalyptus protoplasts.
【0022】(ケナフのカルスの誘導方法)ケナフの種
子を70% の濃度のエタノールで30秒、次いで10倍に希釈
したアンチホルミン液で10分間殺菌した後、無菌的にB5
培地にショ糖3%を加えた寒天培地上で発芽させた。約30
日間培養して得られた苗条の茎を先端から長さ約1cmに
切断し、これをB5培地に植物ホルモンとして、2,4ーD
2mg/l 、6BA 0.01mg/lを添加した寒天培地(ショ糖3%,
寒天0.6%)上に置床した。これを28℃の温度、3,000ル
クスの照度で培養した。培養開始後、約40日で黄白色の
カルスを得、これを1カ月ごとに同一組成の新鮮培地に植
え継いでプロトプラストの単離、調整用の材料とした。(Method for inducing kenaf callus) Kenaf seeds were sterilized with 70% ethanol for 30 seconds and then with 10 times diluted antiformin solution for 10 minutes, and then aseptically B5.
The medium was germinated on an agar medium containing 3% sucrose. About 30
The shoot stem obtained by culturing for a day was cut from the tip to a length of about 1 cm, and this was used as a plant hormone in B5 medium as 2,4-D
2 mg / l, 6BA 0.01 mg / l added agar medium (sucrose 3%,
It was placed on agar (0.6%). This was cultured at a temperature of 28 ° C. and an illuminance of 3,000 lux. About 40 days after the start of culture, yellowish-white callus was obtained, and this was subcultured every month to a fresh medium having the same composition, and used as a material for isolation and preparation of protoplasts.
【0023】(プロトプラストの単離・調整方法)上記
の方法で得られたユーカリの苗条を、0.1%の界面活性剤
(Tween) で洗浄処理した後ナイフで細断したもの0.1gに
対し、また、ケナフはカルス1gに対し各20mlの酵素液(1
% セルラーゼ・オノズカRS、0.1%ペクトリアーゼY-23、
13% マニトール、pH5.6)を加えて28℃の温度、30rpm の
振盪回数で6時間の酵素処理を行って、両植物のプロト
プラストを別々に単離した。得られたプロトプラスト懸
濁液をナイロンメッシュ(225メッシュ)で濾過して未消
化の細胞塊等を除き、さらに750rpmで3分間の遠心分離
処理をして酵素液とプロトプラストを分離し、洗浄液
(13%マニトール)で2回洗浄した後に培養に供した。(Method for isolating / preparing protoplasts) The shoots of eucalyptus obtained by the above method were treated with 0.1% surfactant.
Washed with (Tween) and chopped with a knife for 0.1 g, and for kenaf 1 g callus 20 ml of enzyme solution (1
% Cellulase Onozuka RS, 0.1% Pectolyase Y-23,
13% mannitol, pH 5.6) was added and the enzyme treatment was carried out at a temperature of 28 ° C. and a shaking frequency of 30 rpm for 6 hours to isolate protoplasts of both plants separately. The resulting protoplast suspension was filtered through a nylon mesh (225 mesh) to remove undigested cell mass and the like, and further centrifuged at 750 rpm for 3 minutes to separate the enzyme solution and the protoplast, and the washing solution (13 % Mannitol) and washed twice before culturing.
【0024】(プロトプラストの培養)プロトプラスト
の培養培地はWPM にオーキシン類であるNAA を5mg/l 、
サイトカイニン類である4-PU 1mg/l 、 と6BA 0.2mg/l
を組み合わせて加えた。なお、この場合のWPMは基本
培地のWPMに、ショ糖 1% 、マニトール 9%を加えた
ものである。この培地にユーカリとケナフのプロトプラ
ストを3:1(ユーカリ3 、ケナフ1)の割合で、また5×10
4 個/ml の濃度になるように混合して直径6cmのシャー
レにプレートした。なお、プレート液量はシャーレ当た
り3ml とした。プレートしたプロトプラストを28℃の温
度条件下、暗条件下で培養した。この結果コロニー形成
率は1.07% となった(表−2)。(Cultivation of protoplasts) The culture medium of protoplasts contained WPM containing NAA, which is an auxin, at 5 mg / l.
Cytokinins 4-PU 1 mg / l, and 6BA 0.2 mg / l
Was added in combination. The WPM in this case is the WPM of the basal medium plus 1% sucrose and 9% mannitol. Eucalyptus and kenaf protoplasts were added to this medium at a ratio of 3: 1 (3 eucalyptus, 1 kenaf) and 5 × 10 5.
The mixture was mixed to a concentration of 4 cells / ml and plated on a petri dish having a diameter of 6 cm. The plate liquid volume was 3 ml per dish. The plated protoplasts were cultured under a dark condition at a temperature of 28 ° C. As a result, the colony formation rate was 1.07% (Table 2).
【0025】(植物体の再生方法)次に得られたプロト
プラスト由来コロニーから従来技術によって苗条原基を
作出し、さらに植物体を再生した。すなわち、培養2カ月
経過したコロニーを、基本培地をWPM からB5に変え、こ
れにNAA 0.02mg/l、4-PU 0.2mg/l 、ショ糖1%、および
マニトール3%を添加した培地が入った1本の試験管に対
し、1個体の割合でコロニーを植え付けて竪型回転培養
した結果、培養1カ月後には苗条原基が得られた。(表−
4)(Method of Regenerating Plant) Next, shoot primordia were produced from the obtained protoplast-derived colonies by a conventional technique, and the plant was further regenerated. That is, the colony after 2 months of culture was changed from WPM to B5 as the basal medium, and the medium containing NAA 0.02 mg / l, 4-PU 0.2 mg / l, sucrose 1%, and mannitol 3% was added. As a result of inoculating a colony at a ratio of 1 individual to one test tube and performing vertical rotary culture, shoot primordia were obtained after 1 month of culture. (Table-
4)
【0026】さらにこの苗条原基を、B5培地にNAA 0.02
mg/l、BA0.2 mg/l、ショ糖1%、およびゲランガム0.2%を
加えた固形培地に移植した。その結果、移植後1カ月後に
は苗条の再生が認められた。得られた苗条をB5培地にNA
A 0.01mg/l、ショ糖1%およびゲランガム0.15% を加えた
発根培地に移植することによって、1カ月後には発根が認
められ完全な植物体となった。Furthermore, this shoot primordia was added to B5 medium with NAA 0.02.
The cells were transplanted to a solid medium supplemented with mg / l, BA 0.2 mg / l, sucrose 1%, and gellan gum 0.2%. As a result, shoot regeneration was recognized one month after transplantation. NA of the obtained shoots in B5 medium
When transplanted to a rooting medium supplemented with 0.01 mg / A of A, 1% of sucrose and 0.15% of gellan gum, rooting was observed after 1 month and the plant became a complete plant.
【0027】比較例1 プロトプラストの培養培地としてWPM にNAA 5mg/l 、シ
ョ糖1% 、およびマニトール9% にサイトカイニン類で
ある4-PU 1mg/l を添加した培地と、6BA 0.2mg/lを添
加した培地のそれぞれを使用して実施例1に記載した方
法でプロトプラストの培養を行った。その結果コロニー
形成率は実地例1よりも低い値であった。(表−2)Comparative Example 1 As a culture medium for protoplasts, WPM was added with NAA 5 mg / l, sucrose 1%, and mannitol 9% with 4-PU 1 mg / l, a cytokinin, and 6BA 0.2 mg / l. Protoplasts were cultured by the method described in Example 1 using each of the added media. As a result, the colony formation rate was lower than that in the practical example 1. (Table-2)
【0028】実施例2 (供試植物)木本性植物としてユーカリ・カマルドレン
シス(Eucalyptus camaldulensis)を、また、これと共存
させて培養する草本性植物としてケナフ(Hibiscus cann
abinus) を使用した。Example 2 (Plant) Eucalyptus camaldulensis (Eucalyptus camaldulensis) was used as a woody plant, and kenaf (Hibiscus cann) was used as a herbaceous plant cocultured with it.
abinus) was used.
【0029】(ユーカリの苗条原基の作出方法)発芽後
1カ月経ったユーカリの無菌実生苗の茎頂を切り出し、
これをB5の基本培地に植物ホルモンとしてNAA 0.02mg/l
と4-PUを0.2mg/l の割合で添加し、pHを5.6 に調整した
液体培地に植え付けた。培養条件は堅型回転培養装置を
用い2rpm、27℃の温度、1,000 〜10,000ルクスの照度で
培養を行い苗条原基を誘導した。その結果培養30日後に
は苗条原基が作出された。それを1カ月間隔で継代しな
がらプロトプラストの培養の材料とした。(Method for producing Eucalyptus shoot primordia) The shoot apex of a eucalyptus aseptic seedling one month after germination was cut out,
NAA 0.02mg / l as a plant hormone in B5 basic medium
And 4-PU were added at a ratio of 0.2 mg / l, and the mixture was inoculated in a liquid medium whose pH was adjusted to 5.6. The culture conditions were 2 rpm, a temperature of 27 ° C. and an illuminance of 1,000 to 10,000 lux, and a shoot primordium was induced using a rigid rotary culture device. As a result, shoot primordia were produced after 30 days of culture. It was used as a material for culturing protoplasts while subcultured at 1-month intervals.
【0030】(プロトプラストの単離・調整方法)上記
の方法で得られたユーカリの苗条原基をピンセットで小
さくほぐした後、試料1gに対して20mlの酵素液を加えて
28℃の温度、30rpm の振盪回数で12時間の酵素処理を行
って、プロトプラストを単離した。得られたプロトプラ
ストは実施例1に記載した方法によって濾過、洗浄した
後培養に供した。また、ケナフのプロトプラストも実地
例1と同様にして得た後調整した。(Protoplast Isolation / Preparation Method) The eucalyptus shoot primordium obtained by the above method was loosened with tweezers, and 20 ml of enzyme solution was added to 1 g of the sample.
Protoplasts were isolated by performing enzyme treatment for 12 hours at a temperature of 28 ° C. and a shaking frequency of 30 rpm. The obtained protoplasts were filtered and washed by the method described in Example 1 and then subjected to culture. In addition, kenaf protoplasts were also obtained and adjusted in the same manner as Example 1.
【0031】(プロトプラストの培養と植物体の再生方
法)プロトプラストの培養培地はWPM (基本培地WPM
とNAA 5mg/l 、ショ糖1%、およびマニトール9%を加えた
もの)に、4-PU 0.8mg/l と6BA 0.2mg/lをさらに組み
合わせたものを使用した。この培地にユーカリとケナフ
のプロトプラストを3:1(ユーカリ3 、ケナフ1)の割合
で、また5×104 個/ml の濃度になるように混合して直
径6cmのシャーレにプレートした。なお、プレート液量
はシャーレ当たり3mlとした。プレートしたプロトプラ
ストを28℃の温度、暗条件下で培養した。培養開始後60
日後に形成されたコロニーを調査した。 結果コロニー
の形成率はサイトカイニン類を4-PU 0.8mg/lと6BA 0.2m
g/l を組み合わせたホルモン条件において0.11%で
あった。(表−3)。それらのコロニーを用いて苗条原
基を誘導、さらには植物体の再生を試みた結果、実施例
1で記載した苗条からのプロトプラストの培養と同じよ
うに苗条原基が効率的に誘導され、さらに、植物体の再
生が認められた。(Protoplast culture and plant regeneration method) The culture medium for protoplasts is WPM (basic medium WPM).
And NAA 5 mg / l, sucrose 1%, and mannitol 9%), combined with 4-PU 0.8 mg / l and 6BA 0.2 mg / l. Eucalyptus and kenaf protoplasts were mixed with this medium at a ratio of 3: 1 (Eucalyptus 3, kenaf 1) at a concentration of 5 × 10 4 cells / ml and plated on a Petri dish having a diameter of 6 cm. The plate liquid volume was 3 ml per dish. The plated protoplasts were incubated at a temperature of 28 ° C. in the dark. 60 after the start of culture
Colonies formed after day were investigated. Results The colony formation rate was 4-PU 0.8 mg / l and 6BA 0.2 m for cytokinins.
It was 0.11% in the hormonal condition in which g / l was combined. (Table-3). As a result of inducing shoot primordia using these colonies and further attempting to regenerate the plant body, shoot primordia were efficiently induced in the same manner as in the culture of protoplasts from shoots described in Example 1, and , Regeneration of the plant body was observed.
【0032】比較例2 プロトプラストの培養において、サイトカイニン類を4-
PU0.8mg/l と6BA0.2mg/lのそれぞれ単独に添加した以外
は実地例2と同様にしてコロニーを形成させた結果、実
地例2の場合と比較してコロニー形成率は低かった。
(表−3)Comparative Example 2 In the culture of protoplasts, cytokinins were treated with 4-
As a result of forming colonies in the same manner as in the practical example 2, except that PU 0.8 mg / l and 6BA 0.2 mg / l were individually added, the colony forming rate was lower than that in the practical example 2.
(Table-3)
【0033】[0033]
【表1】 [Table 1]
【0034】[0034]
【表2】 [Table 2]
【0035】[0035]
【表3】 [Table 3]
【0036】[0036]
【発明の効果】以上説明したように、プロトプラストを
培養する際に一種類のオーキシン類と複数種のサイトカ
イニン類を組み合わせて使用することによってコロニー
形成率を向上させた。As described above, when culturing protoplasts, a single auxin and a plurality of cytokinins were used in combination to improve the colony forming rate.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 一弥 三重県亀山市能褒野町24−9 王子製紙株 式会社会林木育種研究所亀山研究室内 (72)発明者 柴田 勝 三重県亀山市能褒野町24−9 王子製紙株 式会社会林木育種研究所亀山研究室内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor, Kazuya Ito 24-9, Nobinocho, Kameyama City, Mie Prefecture Kamiyama Laboratory, Forest Tree Breeding Research Institute, Oji Paper Co., Ltd. (72) Inventor, Masaru Shibata 24-9 Koinomachi, Kameyama Laboratory, Forest Tree Breeding Research Institute, Oji Paper Co., Ltd.
Claims (1)
高い草本性植物のプロトプラストとを、植物組織培養用
基本培地に植物ホルモン、炭素源そして浸透圧調節剤を
含有させた液体培地で培養して、木本性植物のコロニー
を作出する木本性植物のプロトプラストの培養方法にお
いて、植物ホルモンが一種類のオーキシン類と複数種類
のサイトカイニン類であることを特徴とする木本性植物
のプロトプラストの培養方法。1. A protoplast of a woody plant and a protoplast of a herbaceous plant having a high division ability are cultured in a liquid medium in which a basal medium for plant tissue culture contains a plant hormone, a carbon source and an osmotic pressure adjusting agent. A method for cultivating a protoplast of a woody plant that produces a colony of a woody plant, wherein the plant hormone is one auxin and one or more types of cytokinins.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267805A JPH0799855A (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Method for culturing woody plant protoplasts |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5267805A JPH0799855A (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Method for culturing woody plant protoplasts |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0799855A true JPH0799855A (en) | 1995-04-18 |
Family
ID=17449850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5267805A Pending JPH0799855A (en) | 1993-10-01 | 1993-10-01 | Method for culturing woody plant protoplasts |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0799855A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002281961A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-02 | Sumitomo Forestry Co Ltd | Method for isolating plant protoplasts |
| CN117243125A (en) * | 2023-10-26 | 2023-12-19 | 烟台市森林资源监测保护服务中心(烟台沿海防护林省级自然保护区管理服务中心、烟台市林业科学研究所) | Tissue culture method of coastal pine |
-
1993
- 1993-10-01 JP JP5267805A patent/JPH0799855A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002281961A (en) * | 2001-03-26 | 2002-10-02 | Sumitomo Forestry Co Ltd | Method for isolating plant protoplasts |
| CN117243125A (en) * | 2023-10-26 | 2023-12-19 | 烟台市森林资源监测保护服务中心(烟台沿海防护林省级自然保护区管理服务中心、烟台市林业科学研究所) | Tissue culture method of coastal pine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gupta et al. | Tissue culture of forest trees: clonal multiplication of Tectona grandis L.(teak) by tissue culture | |
| US5850032A (en) | Method for production of plant biological products in precocious neomorphic embryoids | |
| US6455312B1 (en) | Regeneration system for grape and uses thereof | |
| Rao et al. | High frequency adventitious shoot regeneration from excised leaves of Paulownia spp. cultured in vitro | |
| Blake | Tissue culture propagation of coconut, date and oil palm | |
| Huang et al. | Micropropagation of Acacia mearnsii | |
| Gui et al. | Somatic embryogenesis and plant regeneration in Acanthopanax senticosus | |
| Tang et al. | Plant regeneration from embryogenic cultures initiated from mature loblolly pine zygotic embryos | |
| EP0525914B1 (en) | Synthetic seed | |
| Fki et al. | Indirect somatic embryogenesis of date palm using juvenile leaf explants and low 2, 4-D concentration | |
| Ozaslan et al. | Effect of explant source on in vitro propagation of Paulownia tomentosa Steud. | |
| Dunstan et al. | In vitro studies on organogenesis and growth in Allium cepa tissue cultures | |
| Rugini | In vitro culture of the olive: an overview of the present scientific status | |
| CA2276003A1 (en) | Method for rapid maturation and cultivation of ginseng plants regenerated from somatic embryo cultures | |
| Shibata et al. | Micropropagation of Croton sublyratus Kurz—a tropical tree of medicinal importance | |
| US5300128A (en) | Method of plant tissue culture | |
| JPH0799855A (en) | Method for culturing woody plant protoplasts | |
| JP3318037B2 (en) | Mass growth method of birch | |
| Wakita et al. | Plantlet regeneration from mesophyll protoplasts of Betula platyphylla var. japonica | |
| Shivaraj et al. | Rapid and efficient plant regeneration of eggplant(Solarium melongena L.) from cotyledonary leaf explants | |
| JP2623320B2 (en) | Method of regenerating plant from protoplast of woody plant | |
| JPH0775458A (en) | Method for producing shoot primordia from woody plant protoplasts | |
| WO1996034522A1 (en) | Method for production of plant biological products in precocious neomorphic embryoids | |
| JP3621611B2 (en) | Regeneration method of coconut plant | |
| US5217892A (en) | Method of plant tissue culture |