(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塊根類の芽を含む組織を、液体培地上の支持台に載せて振とうすることにより前記液体培地に断続的に接触させて所定期間培養して、前記組織から根部を誘導して前記液体培地内に発達した根部を形成させ、
前記液体培地よりもショ糖濃度が高い液体培地、又は前記液体培地に麦芽糖又は／及び澱粉を添加した液体培地、又は前記液体培地よりもショ糖濃度を高くして麦芽糖又は／及び澱粉を添加した液体培地に交換しこの培地内で前記根部を所定期間培養して、前記根部の側根基部に節部を形成させ、
前記側根基部に節部を形成させる液体培地と同一組成の新しい液体培地に交換しこの培地内で前記節部を所定期間培養して、前記節部を肥大させて芽を形成させ、
前記芽を含む節部から塊根類の植物体を再生させることを特徴とする塊根類の増殖方法。
【請求項２】
請求項１記載の塊根類の植物の増殖方法において、塊根類としてサツマイモを用いることを特徴とする塊根類の増殖方法。
【請求項３】
請求項２記載の塊根類の増殖方法において、サツマイモとして高系１４号を用いることを特徴とする塊根類の増殖方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の塊根類の増殖方法において、液体培地が、ＭＳ培地、Ｂ５培地又はＬＳ培地の一群から選ばれる一種の培地の１〜４倍稀釈液に、ショ糖、麦芽糖、澱粉の内１〜３種類の混合物を４０〜１００ｇ／ｌ含むものであることを特徴とする塊根類の増殖方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塊根類の増殖方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塊根類の増殖方法としては、腋芽から植物体を再生する方法（腋芽培養）又はカルスから植物体を再生する方法（カルス培養）が知られている。腋芽培養とは、腋芽を培養し、該腋芽より生じた地上部に新たに形成された腋芽を有する節を、腋芽より単離して分割節部を得て（株分け）、夫々の分割節部より植物体を再生するものである。一方、カルス培養は、親株の葉、葉柄、茎等の組織の細胞を脱分化させることによってカルスを誘導する。該カルスからは、更に、不定芽、多芽体又は不定芽等が誘導されるので、最終的には完全な植物体を再生することができるのである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、腋芽培養は、塊根類を脱分化させずに増殖させるために突然変異の生じる確率が低い一方で、増殖率が低いという問題点を有していた。例えば、塊根類の代表例であるサツマイモの場合、腋芽を１ヶ月間培養したときの増殖率は１０倍程度であった。又、株分けをする際の労力が大きいという問題点を有していた。又、カルス培養では、増殖率が高いために、大量の苗を得ることができる一方で、突然変異が生じる可能性が高いために、苗の遺伝的性質が不均一になるという問題点を有していた。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑み、突然変異体の生じる確率を低く抑えると共に、株分けの労力を削減して、大量に塊根類を増殖する方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の特徴構成は、塊根類の芽を含む組織を、液体培地上の支持台に載せて振とうすることにより前記液体培地に断続的に接触させて所定期間培養して、前記組織から根部を誘導して前記液体培地内に発達した根部を形成させ、前記液体培地よりもショ糖濃度が高い液体培地、又は前記液体培地に麦芽糖又は／及び澱粉を添加した液体培地、又は前記液体培地よりもショ糖濃度を高くして麦芽糖又は／及び澱粉を添加した液体培地に交換しこの培地内で前記根部を所定期間培養して、前記根部の側根基部に節部を形成させ、前記側根基部に節部を形成させる液体培地と同一組成のを新しい液体培地に交換しこの培地内で前記節部を所定期間培養して、前記節部を肥大させて芽を形成させ、前記芽を含む節部から塊根類の植物体を再生させることにある。
前記塊根類としてサツマイモを用いても良く、又、前記サツマイモとして高系１４号を用いても良い。更に、前記液体培地が、ＭＳ培地、Ｂ５培地又はＬＳ培地の一群から選ばれる一種の培地の１〜４倍稀釈液に、ショ糖、麦芽糖、澱粉の内１〜３種類の混合物を４０〜１００ｇ／ｌを含む液体培地であっても良い。そして、これらの作用・効果は以下の通りである。
【０００６】
塊根類の植物体又はその組織を、根部に節を形成容易にする液体培地で培養することによって、節部を多数有する植物組織が得られ、各節部に夫々芽を形成させることができる。又、従来の腋芽培養と同様に、地上部からも芽を得ることができる。
【０００７】
このとき、前記液体培地で振とう培養すれば、効率良く節を多数有する植物組織を得ることができる。又、前記植物体又はその組織を支持部に載せて、前記液体培地に断続的に接触可能に維持して、前記節部から芽を増殖させるようにすれば、酸素と栄養分両方の供給が効率よく行なわれるために、尚一層、植物組織の生長を促進することができる。これによって、多数の芽を形成させることができる。
【０００８】
尚、塊根類としては、サツマイモが、前記液体培地を用いて、根部に節部を形成させる培養に適し、中でも、高系１４号を用いる場合には、特に好適な増殖率となることが、後述の試験例より明らかになっている。
【０００９】
更に、このような増殖方法に用いる液体培地として、後述する実施例より、ＭＳ培地、Ｂ５培地又はＬＳ培地の一群から選ばれる一種の培地の１〜４倍稀釈液に、ショ糖、麦芽糖、澱粉の内１〜３種類の混合物を４０〜１００ｇ／ｌを含む液体培地を用いることが好ましいことが明らかとなっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１１】
本発明に係る塊根類の増殖方法に用いる培養装置は、密封容器１及び振とう台からなる。密封容器１は、図１に示すように、サツマイモの植物体又はその組織２と液体培地３を封入するための容器であって、容器内外で気体の出入りを許容し、且つ、雑菌等の侵入を遮断する構造を有する。該密封容器１には、載置部１０が内設されており、該載置部１０にはステンレス鋼製の網からなる支持台１１が載置され、該支持台１１にはサツマイモの植物体又はその組織２が載置される。前記振とう台は、植物培養に汎用されているものを用いることが可能であって、該振とう台上には前記密封容器１を固定する支持部材があり、該支持部材に密封容器１を固定する（図示省略）。そして、該振とう台が、水平面上に円を描くように垂直軸心回りに回転することによって、液体培地３を振とうし、攪拌する。
【００１２】
尚、前記液体培地３の注入量は、植物体又はその組織２に対する栄養素及び酸素の供給を十分に確保するために、振とう培養時に前記載置部１０に載置された植物体又はその組織２が断続的に液体培地３に接触する程度とする。
【００１３】
図２は、本発明に係るサツマイモの増殖方法を表わす概要図である。先ず、常法に従ってサツマイモの植物体又はその組織２を単離し、図２（ａ）に示すように、該植物体又はその組織２を支持台１１の上に載置し、該支持台１１を密封容器１内部に設けられた載置部１０に載置する。更に、該密封容器１内部に発根を促す液体培地３を注ぎ、該密封容器１を密封した後、４週間、振とう培養を行なう。この培養によって、図２（ｂ）に示すように、根部２１の発達したサツマイモの植物体又はその組織２が得られる。
【００１４】
更に、前記根部２１の発達したサツマイモの植物体又はその組織２を、根部２１に節を形成容易にする液体培地３中で、４週間、培養する。尚、液体培地３を交換する以外は、上記の培養条件と同様の条件で振とう培養を行なう。この培養によって、図２（ｃ）に示すように、根部２１の側根基部に節部が誘導され、更に、該節部が肥大し芽２２が形成される。該芽２２を含む節部からは、図２（ｄ）に示すように、植物体４を再生することが可能であり、これをサツマイモの苗として利用する。
【００１５】
結果として、前記サツマイモの植物体又はその組織２には、芽２２が新たに多数形成され、該芽２２から植物体４を再生することによって、サツマイモの苗を大量に得ることができる。尚、前記サツマイモの苗は、脱分化させずに増殖させたものであるために、突然変異の生じる確率は極めて低い。
【００１６】
尚、図面は単に参酌のみに利用したものであって、本発明は図面に限定されるものではない。
【００１７】
【実施例】
以下に、塊根類の組織として、サツマイモ（品種：高系１４号）の芽を含む分割節部を用い、種々の条件でサツマイモの苗を増殖させた試験例を示す。
【００１８】
（培地の調整）ショ糖以外の成分を含むＭＳ培地、ＬＳ培地及びＢ５培地を夫々ＭＳ基本培地、ＬＳ基本培地及びＢ５基本培地として、表１〜表３に示すように、これらの基本培地に、種々の糖を、種々の濃度で添加した液体培地を準備した。尚、前記基本培地を２倍に希釈したものを夫々１／２ＭＳ基本培地、１／２ＬＳ基本培地、又は１／２Ｂ５基本培地と称し、４倍希釈したものを夫々１／４ＭＳ基本培地、１／４ＬＳ基本培地或いは１／４Ｂ５基本培地と称する。
【００１９】
【表１】
0004360703.tif 000002
【００２０】
【表２】
0004360703.tif 000003
【００２１】
【表３】
0004360703.tif 000004
【００２２】
（根部の誘導）直径８ｃｍ、高さ１３ｃｍの円筒状の密封容器１に、１／２ＭＳ基本培地にショ糖を４０ｇ／ｌとなるように添加した液体培地３を１５０ｍｌ注ぎ、前記芽を含む分割節部２を前記密封容器１内の支持部１１に載置した後に、密封容器１を密封した。そして、この密封容器１を前記振とう台に固定し、液体培地３を常時攪拌し続けて、該芽を含む分割節部２を培養することにより、該芽を含む分割節部２の節部から根部２１を誘導した。この結果、前記条件で４週間培養した芽を含む分割節部２には、発達した根部２１が形成された。尚、このように根部２１を誘導する場合には、上記液体培地以外にも、ＬＳ基本培地にショ糖を２０〜６０ｇ／ｌ添加した液体培地を用いることが好ましいことが、本発明者らの経験的知見より明らかになっている。
【００２３】
（芽の誘導）前記根部２１が形成された芽を含む分割節部２の液体培地３を、前記表１〜３に示すように、夫々の試験区Ａ１〜Ａ７、Ｂ１〜Ｂ２、Ｃ１〜Ｃ４、Ｄ１〜Ｄ４、Ｅ１〜Ｅ３、Ｆ１〜Ｆ３及びＧ１〜Ｇ３に示す組成の２６種の液体培地３に交換し、前記振とう培養と同様の条件で４週間振とう培養した。更に、夫々の芽を含む分割節部２の液体培地３を新しい同一組成の液体培地３に交換して、４週間振とう培養した。この結果得られた芽２２を含む節部の個数を表４〜表６に示す。
【００２４】
尚、芽２２を含む節部とは、前記根部２１に生じた節部のうち、植物体４を再生することが可能なものをいう。具体的には、側根基部が肥大して芽２２が萌芽する直前の節部、萌芽初期の節部及び植物体４が形成された節部である。
【００２５】
表４は、１／２ＭＳ培地を基本培地として用いて、該基本培地に添加するショ糖の濃度と、根部２１への芽２２の誘導との関係を調べたものである。
【００２６】
【表４】
0004360703.tif 000005
【００２７】
発根に用いた液体培地３と同一の培地のみを用いて芽を含む分割節部２を１２週間培養した試験区Ａ１では、芽２２を含む節部が平均８．０個得られるに過ぎなかった。一方、試験区Ａ１と比較してショ糖の添加量を増加させた培地を用いた試験区Ａ２〜Ａ７では、芽２２を含む節部が平均１３〜１５０個得られた。特に、ショ糖濃度が７０、８０及び９０ｇ／ｌである試験区Ａ４〜Ａ６においては新たな芽２２の形成が著しく増加し、平均して夫々１２０．７、１５０．３、４７個得られた。又、上記試験区では、萌芽初期及び植物体４が形成された節部の様に成長の進んだ芽２２を含む節部の数も増加する傾向が見られた。
【００２８】
以上の結果より、サツマイモの芽を含む分割節部２に根部２１を誘導した後、該根部２１に節を形成容易にする液体培地３で培養することによって、前記根部２１に芽２２を含む多数の節部を誘導することができることが明らかとなった。これらの芽２２からは夫々植物体４を再生することができ、これによって大量にサツマイモの苗を得ることができる。更に、具体的には、効率よく新たな芽２２を含む節部を前記サツマイモの芽を含む分割節部２に誘導するために用いる液体培地３としては、４０〜９０ｇ／ｌのショ糖を含む２倍希釈ＭＳ培地が好ましいことが明らかになった。
【００２９】
表５は、１／２ＭＳ培地を基本培地として用いて、該基本培地に添加する糖の種類及び濃度と、根部２１への芽２２の誘導との関係を調べたものである。
【００３０】
【表５】
0004360703.tif 000006
【００３１】
先ず、ショ糖と麦芽糖とを比較すると、ショ糖を８０ｇ／ｌ添加した試験区Ｂ１では、芽２２を含む節部は平均して１５５．３個得られたのに対して、麦芽糖を同濃度になるように添加した試験区Ｂ２では、平均して４６．０個しか得られなかった。ところが、ショ糖・麦芽混合物を添加した試験区Ｃ１〜Ｃ４では、前記２種の培地と同じ糖濃度であるにも関わらず、平均して１７９．７〜４５１．０個の芽２２を含む節が得られた。一方、前記ショ糖・麦芽混合物に、更に澱粉を加えて糖濃度を８０ｇ／ｌとした試験区Ｄ１〜Ｄ４では、平均して１０１．０〜１７１．０個の芽２２を含む節部が得られたが、前記試験区Ｃ１〜Ｃ４と比較すると増殖率は低下した。
【００３２】
以上の結果から、根部２１に節部を形成容易にする液体培地３に、ショ糖と麦芽糖を同時に添加すると、相乗効果によって、多数の芽２２が得られることを明らかとした。この相乗効果は、ショ糖と麦芽糖を１：１〜７：１の比で含む混合物を８０ｇ／ｌ含む二倍希釈ＭＳ培地を用いた場合に特に大きい。又、表４に示す試験区Ａ１〜Ａ７の結果及び発明者らの経験的知見により、前記混合物を６０〜１００ｇ／ｌ含む二倍希釈ＭＳ培地を用いた場合にも、良好な結果が得られると考えられる。
【００３３】
更に、表６は、前記夫々の基本培地の濃度と、根部２１への芽２２の誘導との関係を調べたものである。
【００３４】
【表６】
0004360703.tif 000007
【００３５】
試験区Ｅ１〜Ｅ３は、夫々１／４ＭＳ基本培地、１／２ＭＳ基本培地及びＭＳ培地を基本培地として、８０ｇ／ｌとなるようにショ糖を添加した液体培地３を用いたもので、平均して３８．０〜６０．０個の芽２２を含む節部が得られた。一方、ＬＳ基本培地若しくはＢ５基本培地、又はこれらの液体培地を夫々２倍若しくは４倍に希釈したものを基本培地として、ショ糖を８０ｇ／ｌになるように添加した液体培地３を用いた試験区Ｆ１〜Ｆ３及びＧ１〜Ｇ３では、基本培地の濃度が高い試験区Ｆ３及びＧ３で高い増殖率が得られた。
【００３６】
以上の結果より、ＬＳ基本培地及びＢ５基本培地を用いるときは、ＭＳ基本培地と比較して、高い濃度で使用することが望ましいことが明らかになった。
【００３７】
尚、本発明にいう「根部に節部を形成容易にする液体培地」とは、各試験区において多数の節部を形成すべく調製した液体培地或いはそれに類する液体培地を指し、表１〜３に示すもののみに限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、密閉容器の縦断面図
【図２】  図２は、本発明に係るサツマイモの増殖方法を表わす概要図
【符号の説明】
１ 密閉容器
２ 植物体又はその組織
３ 液体培地
４ 植物体
２１ 根部
２２ 芽
【図１】
0004360703.tif 000008
【図２】
0004360703.tif 000009