(57)【要約】      （修正有）【課題】植物組織又は植物個体を培養するための、光独立栄養培養を行うのに適した植物培養用容器であって、安定して高い増殖・生長・分化の効率を見込める植物培養用容器を提供する。【解決手段】炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hrであるフィルム又はシートを、その一部又は全体に用いて培養用容器を形成する。かかる炭酸ガス透過度及び水蒸気透過度を備えたフィルムやシートとしては、例えば、ポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルム又はシートを用いることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hrであるフィルム又はシートを、一部に用いてなることを特徴とする、植物培養用容器。
【請求項２】
炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hrであるフィルム又はシートにより全体が形成されていことを特徴とする、植物培養用容器。
【請求項３】
炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hrであるフィルム又はシートとして、ポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルム又はシートを用いることを特徴とする、請求項１又は２に記載の植物培養用容器。
【請求項４】
炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hrであるフィルムとして、厚さ１５〜６０μmのフィルムを用いることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の植物培養用容器。
【請求項５】
炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hrであるフィルム又はシートが、更に５０００〜８０００cc/atm・m2・24hrの酸素透過度を有していることを特徴とする、請求項１、２、３又は４に記載の植物培養用容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、炭酸ガス透過度と水蒸気透過度とが、植物の培養に適した植物培養用容器、特に、光独立栄養培養による植物組織又は植物個体の培養に適した植物培養用容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の組織培養にあたっては、雑菌の侵入を防ぎ、光透過性、耐熱性及び耐久性を有する培養用容器を用いる必要があることから、培養用容器として、ガラス又はポリカーボネートを素材とするものが汎用されている。
【０００３】
しかしながら、これらの素材は、炭酸ガス等の気体は殆ど透過しない。このため、培養されている植物組織、さらには、この植物組織から再分化する植物個体（発根苗や幼苗等）の光合成や呼吸を妨げ、これらの生育に悪影響を及ぼす場合があり、これは特に、植物組織又は植物個体に、炭酸ガスを供給して光独立栄養培養を行う場合に問題となった。
【０００４】
そこで、気体は透過するが、雑菌の侵入は防ぐことのできるフィルムを培養用容器の一部に用いたり、あるいは、このようなフィルムで培養用容器全体を形成することも行われている。例えば、このようなフィルムとして、特許文献１〜３に記載のもののように、炭酸ガス透過度が高く、且つ、水蒸気透過度が低いものを用いれば、これらの培養用容器を炭酸ガスを注入したボックス中に入れる等して、光独立栄養培養を行うことにより、植物組織又は植物個体の光合成を活発化させ、これらの増殖、生長又は分化の効率を向上させることができ、しかも、このとき、蒸散作用に起因する過乾燥が起こらないので、これらの植物組織又は植物個体が枯死することもない。
【０００５】
【特許文献１】特公平６−４０８１３
【特許文献２】ＷＯ９５／２６３９６
【特許文献３】特開平８−１４９９７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、炭酸ガス透過度が高く、且つ、水蒸気透過度が低い上記フィルムを用いた培養用容器で培養した場合においても、気体を殆ど透過しない素材からなる培養用容器と比べ、植物組織又は植物個体の増殖等の効率が向上しないことや、却ってこれらの効率が劣ることがあった。
【０００７】
本願発明は、かかる問題点に着目し、炭酸ガス透過度が高いフィルム又はシートを素材として用い、光独立栄養培養を行うのに適した培養用容器であって、安定して高い増殖・生長・分化の効率を見込める培養用容器を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明者らは鋭意研究の結果、一定範囲の炭酸ガス透過度及び水蒸気透過度を有するフィルム又はシートを、培養用容器の一部又は全体に用いることにより上記課題が解決されることを見出し、本願発明を完成した。
【０００９】
即ち、本願発明は、炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hrであるフィルム又はシートを、一部に用いてなることを特徴とする植物培養用容器、あるいは、かかるフィルム又はシートにより全体が形成されていることを特徴とする植物培養用容器に関する。なお、本願発明において、炭酸ガス透過度及び水蒸気透過度等の気体の透過度は、いずれも２５℃において測定した場合の値である。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明の植物培養用容器は、その一部又は全体が、適正な炭酸ガス透過度と水蒸気透過度とを有するフィルム又はシートにて形成されているので、その内部で培養される植物組織又は植物個体は、炭酸ガスの不足によって光合成を阻害されることがなく、光独立栄養培養も簡単に行うことができて高い効果が得られ、しかも、過湿となって障害を発生することもない。
【００１１】
従って、本願発明の培養用容器で培養すれば、植物組織又は植物個体を、安定して効率良く、増殖・生長・分化させることができる。
【００１２】
特に、本願発明の培養用容器を、定芽、不定芽、茎葉、枝又は葉等からの発根のための培養に用いた場合には、発根率が飛躍的に向上すると共に、発根までに要する時間も短縮される。
【００１３】
さらに、こうして得られた発根苗は、気孔の発達が良く、過湿による障害を受けていないため、順化工程を殆ど必要とせずに、鉢上げをすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本願発明において、植物培養用容器の一部又は全体に用いるフィルム又はシートは、炭酸ガス透過度が１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hr、好ましくは８００００〜２５００００cc/atm・m2・24hr、且つ、水蒸気透過度が４０〜２５０cc/atm・m2・24hr、好ましくは８０〜２００cc/atm・m2・24hr、特に好ましくは１２０〜２００cc/atm・m2・24hrである。
【００１５】
炭酸ガス透過度が１５０００cc/atm・m2・24hr未満のフィルム又はシートを、一部又は全体に用いた培養用容器で植物組織又は植物個体を培養しても、容器外部に存在する炭酸ガスが容器内部に透過し難いため、培養用容器中の炭酸ガスは不足しがちとなり、光合成を阻害して増殖効率の低下を招くおそれがある。一方、炭酸ガス透過度が３０００００cc/atm・m2・24hrを超えるフィルム又はシートを、一部又は全体に用いた培養用容器で植物組織又は植物個体を培養しても、増殖効率の向上効果が小さく、むしろ、培養用容器内の植物組織又は植物個体の生育を阻害する場合があるからである。
【００１６】
また、水蒸気透過度が４０cc/atm・m2・24hr未満のフィルム又はシートを、一部又は全体に用いた培養用容器で植物組織又は植物個体を培養すると、培養用容器内の雰囲気が過湿となって、植物組織又は植物個体が水浸状態となる、いわゆるガラス化等の障害が起こり、増殖効率が低下する。一方、水蒸気透過度が２５０cc/atm・m2・24hrを超えるフィルム又はシートを、一部又は全体に用いた培養用容器で植物組織又は植物個体を培養すると、蒸散作用により培養用容器内の雰囲気が過乾燥となって、これらが枯死するおそれがある。
【００１７】
なお、上記フィルムとしては、厚さ１５〜６０μｍのものを用いるのが好ましい。厚さ１５μｍ未満であると、フィルムに強度がないため、破れやすく、取扱いが困難となって実生産に適さない。一方、厚さが６０μｍを超えると、フィルムに柔軟性がなくなるため、やはり、取扱いが困難となって実生産に適さなくなる。
【００１８】
さらに、本願発明においては、上記炭酸ガス透過度及び水蒸気透過度を有するフィルム又はシートが、５０００〜８０００cc/atm・m2・24hrの酸素透過度を有することが好ましい。このようなフィルムやシートを一部又は全体に用いれば、その培養用容器の内部には、培養期間を通じて、常に、植物組織や植物個体の呼吸に充分な量の酸素が供給されるからである。
【００１９】
本願発明の植物培養用容器は、上記フィルムやシートを一部又は全体に用いたものであればよい。培養用容器の一部に用いる場合には、例えば、他の素材で形成された培養用容器の開口部の被覆材として、このフィルムや、アルミホイル等の一部に開けた穴にこのフィルムを貼りつけたものを用いればよい。培養用容器全体に用いる場合には、このフィルムやシートを任意の形状の袋状又は箱型に形成し、これをそのまま、あるいは、この袋や箱の形状を安定させるためのフレームをこれらの内側に入れて、用いればよい。このとき、培養用容器を形成するフィルムやシートとして、ヒートシール性を有するものを用いれば、袋や箱を容易に形成し、シールすることができる。
【００２０】
前記炭酸ガス透過度及び水蒸気透過度を備えたフィルム又はシートとして、具体的には、ポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルム又はシートを例示することができる。しかも、このポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルム又はシートは、ヒートシール性をも有しているので、本願発明に用いるフィルム又はシートとして好適である。このフィルム又はシートは、例えば、日生工業（株）より「ＰＥＢＡＸ」という名称で販売されている。
【００２１】
本願発明の植物培養用容器は、どのような種類の植物に由来する植物組織であっても、また、どのような種類の植物個体であっても、培養することができる。例えば、ユーカリ、マツ、サクラ、アカシア、ヤマモモ、クヌギ、ブドウ、リンゴ、バラ、ツバキ、ウメ等の木本植物や、キク、カーネーション等の草本植物の培養にも、本願発明の植物培養用容器は用いることができる。
【００２２】
また、本願発明の植物培養用容器は、植物組織又は植物個体の各種培養に用いることができる。しかし、特に、植物組織の発根のための培養、及び、こうして培養することにより発根した発根苗を培養する容器として適している。発根に供される植物組織としては、定芽、不定芽、茎葉、枝又は葉等の、挿し木法、マイクロカッティング法又は組織培養法において発根に供される組織であれば、何であっても構わない。この培養用容器は、その一部又は全体が、優れた炭酸ガス透過性を有するフィルム又はシートで形成されているため、炭酸ガスを供給して行う光独立栄養培養に適しており、光独立栄養培養は、上記例示の植物組織のように、光合成能力を備えた植物組織からの発根に、特に適したものだからである。なお、ここで定芽とは、頂芽や腋芽など、植物において普通に形成される芽のことをいい、不定芽とは、枝、茎、葉、根など、通常は芽が形成されない部位に形成される芽のことをいう。
【００２３】
温室や屋外に生育している植物から、発根に供する組織を得るには、例えば、枝、定芽又は葉を切取って、これを発根用の植物組織として用いればよい。木本植物の場合は緑枝（当年枝）や熟枝（前年以前に伸びた枝）、草本植物の場合は定芽や葉を用いるのが普通である。また、マイクロカッティング法で行われているように、高さ３０ｃｍ程度の幼木の頂芽を切除した後、形成される腋芽を切取り、これを発根に供してもよい。一方、組織培養物から、発根に供する組織を得る場合には、多芽体や苗条原基を誘導して得られる不定芽や、この不定芽から伸長してくる茎葉（シュートとも言う。）を、その根元付近から切取り、発根用植物組織として用いればよい。多芽体又は苗条原基は、それぞれの植物において公知の方法を用い、誘導することができる。
【００２４】
このようにして得られた定芽、不定芽、茎葉、枝又は葉からの発根にあたっては、これらの植物組織からの発根条件・発根方法として公知の条件及び方法を用いて行うことができる。
【００２５】
例えば、発根用培地としては、ムラシゲ・スクーグ（ＭＳ）やガンボーグのＢ５等、植物の組織培養用培地として一般的に良く知られた基本培地又はこれを希釈したものに、必要に応じ、植物ホルモンとして１種類以上のオーキシン類、及び／又は、炭素源としてショ糖５〜３０ｇ／ｌを添加して用いることができる。オーキシン類も特に限定されるものではないが、インドール酪酸（ＩＢＡ）やナフタレン酢酸（ＮＡＡ）等が入手も容易であり使いやすい。固体培地の場合には、上記成分に寒天又はゲランガムを更に加え、固化させて使用する。炭酸ガスを供給して光独立栄養培養を行う場合には、炭素源としてショ糖等の炭水化物を用いる必要はない。また、市販の家庭用園芸肥料もそのまま、又は適宜希釈して発根用培地として用いることができる。
【００２６】
ユーカリ属の不定芽又は茎葉を発根させる場合は、ＭＳ培地又はガンボーグのＢ５培地を４倍希釈したものに、植物ホルモンとして、ＩＢＡ、インドール酢酸（ＩＡＡ）、２ジクロロインドール酢酸（Ｃｌ−ＩＡＡ）及びＮＡＡの１種以上を０．５〜５．０ｍｇ／ｌ、好ましくは１．０〜３．０ｍｇ／ｌ添加した培地を、発根用の培地として用いることができる。温室や屋外に生育しているユーカリから得られた枝、定芽又は葉を発根させる場合は、８倍から１６倍に希釈したＭＳ培地若しくはガンボーグのＢ５培地、又は２５０〜５００倍に希釈した家庭園芸用複合肥料（例えば、（株）ハイポネックスジャパン製『ハイポネックス液５−１０−５（登録商標）』）に、必要に応じて上記植物ホルモンを添加し、発根用の培地として用いることができる。
【００２７】
なお、発根用培地として液体培地又は液肥を用いる場合には、本願発明の培養用容器内に多孔性支持体を入れて予め液体培地または液肥で湿潤させておき、これに、前記の定芽、不定芽、茎葉、枝又は葉の基部を挿し付けて培養すればよい。多孔性支持体は、液体培地又は液肥で湿潤させてから培養用容器内に入れてもよいし、多孔性支持体を培養用容器内に入れてから、この容器内に液体培地又は液肥を注入することにより湿潤させてもよい。
【００２８】
多孔性支持体としては、赤土（赤玉土）、川砂、山砂、鹿沼土、バーミキュライト、パーライト、ピートモス、水ごけ等、一般的な支持体を使用することができる。その他の発根用資材として、発泡フェノール樹脂成型品（スミザーオアシス社製『オアシス（登録商標）』）や、コットンパルプとバーミキュライトとの混合物の成型品（日清紡績（株）製『フロリアライト（登録商標）』）等も用いることができる。
【００２９】
本願発明の培養用容器を用いて光独立栄養培養を行う場合は、この容器内に、培地又は培地で湿潤させた支持体を入れて植物組織又は植物個体を置床した後、容器ごと、炭酸ガスを注入して高濃度とした培養ボックス、培養室又は温室等に入れて培養を行えばよい。本願発明の培養用容器は、その一部又は全体が優れた炭酸ガス透過性を有するフィルムやシートで形成されているため、これを炭酸ガス高濃度の環境下に置くだけで、その内部には、充分な量の炭酸ガスが供給され、植物の光合成を活発化させるからである。例えば、定芽、不定芽、茎葉、枝又は葉等からの発根を行う場合には、炭酸ガス濃度を８００〜１５００ppmとした培養ボックス等に入れ、温度を１５〜３０℃、光強度を３０μmol/m2/sec以上として培養することが好ましい。
【作用】
【００３０】
炭酸ガス透過度が高いフィルムやシートを一部又は全体に用いて形成された培養用容器は、容器外部から内部へと、炭酸ガスが比較的自由に透過するため、その内部で植物組織又は植物個体を培養した場合でも、炭酸ガスが不足して光合成が阻害されることはない。特に、かかる培養用容器を、炭酸ガスを注入して高濃度とした培養ボックスに入れる等して光独立栄養培養を行えば、その容器内部には充分な量の炭酸ガスが供給されるため、光合成は活発化する。
【００３１】
しかしながら、本願発明者らは、炭酸ガス透過度が高いフィルムやシートであっても、一定範囲の水蒸気透過度がないフィルムやシートは、これを培養用容器の一部又は全体に用いた場合、容器内部の過湿を招いて、培養している植物組織又は植物個体にガラス化等の障害を発生させるため、炭酸ガスを殆ど透過しない培養用容器で培養した場合と比べても、植物組織又は植物個体の増殖等の効率が向上しないことや、却ってこれらの効率が劣る場合もあることを見出した。
【００３２】
本願発明の培養用容器は、１５０００〜３０００００cc/atm・m2・24hrの炭酸ガス透過度を備えると共に、４０〜２５０cc/atm・m2・24hrの水蒸気透過度をも備えたフィルムやシートにて、その一部又は全体が形成されているので、容器内部の植物組織又は植物個体は、炭酸ガスが不足して光合成を阻害されることがなく、光独立栄養培養も簡単に行うことができて高い効果が得られ、しかも、過湿となって障害を発生することもない。従って、本願発明の培養用容器で培養すれば、植物組織又は植物個体を、安定して効率良く、増殖・生長・分化させることができる。
【００３３】
特に、本願発明の培養用容器を、定芽、不定芽、茎葉、枝又は葉等からの発根のための培養に用いた場合には、根組織の分化と増殖が促進されて、発根率が飛躍的に向上すると共に、発根までに要する時間も短縮される。さらに、こうして得られた発根苗は、発根培養の当初から炭酸ガスを取り入れて光合成を行っているため気孔の発達が良く、また、過湿による障害を受けていないため、順化工程を殆ど必要とせずに、鉢上げをすることができる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例により本願発明をさらに詳細に説明する。
【００３５】
［実施例１］
植物培養用容器として、厚さ２５μm、炭酸ガス透過度１４００００cc/atm・m2・24hr、水蒸気透過度１６０cc/atm・m2・24hrのポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルムにて、その全体が形成された横２５cm×縦５０cmの長方形の袋を用いた。
【００３６】
この袋の中に、予め発根用液体培地で湿潤させた発泡フェノール樹脂成型品を入れておき、特許第２６９６４６５号に示す方法にて誘導した、ユーカリプタス・グロブラス（Eucalyptus globulus、以下、単にＥ．グロブラスと略記する。）の多芽体から伸長してきた茎葉７５本を切取って、この成型品表面に挿し付けた。次いで、袋の開口部をシールしてから、これを炭酸ガス濃度１０００〜１２００ppmに制御した培養室に入れ、温度２４℃、光強度５０μmol/m2/secの光を１日１６時間照射、培養ボックス中の湿度は特に調整しないで（約４０％以下）培養を行った。
【００３７】
なお、このとき、発根用液体培地としては、４倍に希釈したＭＳ培地にＩＢＡ2mg/lを添加し、ｐＨ５．８に調整したものを用いた。
【００３８】
結果を表１に示す。表１より明らかなように、このときＥ．グロブラスの茎葉は、２〜３週間で肉眼にて発根が確認され、また、４週間後の発根率は９９％と、極めて高い値を示した。
【００３９】
［比較例１］
植物培養用容器として、ポリカーボネート製の容器に面積１．２cm2の開孔を２ヶ所設け、これを、厚さ２００μｍ、水蒸気透過度２２０００cc/atm・m2・24hrのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）からなるフィルム（ミリポア社製『ミリシール０．４５μm』）にて塞いだものを用いた他は、実施例１と同様にして、Ｅ．グロブラス茎葉の培養を行った。なお、このＰＴＦＥフィルムは、炭酸ガス透過度が極めて高いため、その正確な値は測定不能である。
【００４０】
結果を表１に示す。表１より明らかなように、このときＥ．グロブラスの茎葉は、肉眼にて発根が確認されるまで４週間かかり、また、４週間後の発根率は１５％に過ぎなかった。
【００４１】
［比較例２］
比較例１で用いた植物培養用容器を用い、培養ボックス中の湿度を６０％に調整して培養を行った他は、実施例１と同様にして、Ｅ．グロブラス茎葉の培養を行った。
【００４２】
結果を表１に示す。表１より明らかなように、このときＥ．グロブラスの茎葉は、４週間後に発根率９６％を示したが、比較例１の場合と同じく、肉眼にて発根が確認されるまで４週間を要した。
【００４３】
【表１】
2005130781.tif 000002
【００４４】
［実施例２］
植物培養用容器を形成する素材として、炭酸ガス透過度５００００cc/atm・m2・24hr、水蒸気透過度５０cc/atm・m2・24hrのポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルムを用いた他は、実施例１と同様にして、Ｅ．グロブラス茎葉の培養を行った。
【００４５】
結果を表２に示す。表２より明らかなように、このとき、Ｅ．グロブラス茎葉の４週間後の発根率は６８％と、高い値を示した。
【００４６】
［実施例３］
植物培養用容器を形成する素材として、厚さ５０μｍ、炭酸ガス透過度９８０００cc/atm・m2・24hr、水蒸気透過度１００cc/atm・m2・24hrのポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルムを用いた他は、実施例１と同様にして、Ｅ．グロブラス茎葉の培養を行った。
【００４７】
結果を表２に示す。表２より明らかなように、このとき、Ｅ．グロブラス茎葉の４週間後の発根率は９０％と、極めて高い値を示した。
【００４８】
［比較例３］
植物培養用容器を形成する素材として、炭酸ガス透過度３００００cc/atm・m2・24hr、水蒸気透過度３５cc/atm・m2・24hrのポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルムを用いた他は、実施例１と同様にして、Ｅ．グロブラス茎葉の培養を行った。
【００４９】
結果を表２に示す。表２より明らかなように、このとき、Ｅ．グロブラス茎葉の４週間後の発根率は１５％に過ぎなかった。
【００５０】
［比較例４］
植物培養用容器を形成する素材として、炭酸ガス透過度２８００００cc/atm・m2・24hr、水蒸気透過度３００cc/atm・m2・24hrのポリエーテル・ポリアミドブロック共重合体からなるフィルムを用いた他は、実施例１と同様にして、Ｅ．グロブラス茎葉の培養を行った。
【００５１】
結果を表２に示す。表２より明らかなように、このとき、Ｅ．グロブラス茎葉の４週間後の発根率は１９％に過ぎなかった。
【００５２】
【表２】
2005130781.tif 000003
【００５３】
［実施例４］
発根用培地で培養を行う材料として、屋外に植栽したサクラ（品種名『ソメイヨシノ』）の当年生枝を採取して、これを一節ごとに切断し、各切片が葉を一枚づつ有するように調製したものを用いた他は、実施例１と同様にして培養を行った。
【００５４】
結果を表３に示す。表３より明らかなように、このとき、サクラ当年生枝の４週間後の発根率は９１％と、極めて高い値を示した。
【００５５】
［比較例５］
比較例１で用いた植物培養用容器を用いた他は、実施例５と同様にしてサクラ当年生枝の培養を行った。
【００５６】
結果を表３に示す。表３より明らかなように、このとき、サクラ当年生枝の４週間後の発根率は１６％に過ぎなかった。
【００５７】
【表３】
2005130781.tif 000004