長崎県立諫早高等学校
土橋葵，江口ひらり，大槻早紀，尾崎結生（顧問：土橋敬一）

組織培養―絶滅危惧種ヒゴタイを救え
本 研 究 は， 日 本 農 芸 化 学 会 2011 年 度（平 成 23 年 度 ） 大 会（開 催 地京 都 ） で の「ジ ュ ニ ア 農 芸 化 学 会 」 に お い て 発 表予定であったが，残念ながら東日本大震災によって大会が中止となった．日本農芸化学会和文誌編集委員会によって本研究を優れたものと選定し，掲載することとなった．絶滅危惧種 の ヒ ゴ タ イ の 組 織 培 養 に 取 り 組 み， 葉・ 茎・ 根 か ら ク
ローンをつくる方法を確立したものである．

本研究の背景，調査方法および結果と考察【背景】 絶滅危惧種に指定されているキク科の植物ヒゴタイ（図 1）は，日本が大陸と陸続きだった頃の残存植物で，病気に弱い，開花結実に 2 年かかる，根が深く移植が困難であることなどから，現在は長崎と西日本の数個所にしか残っていない．平成 12 年のヒゴタイ自生地

図 1 ■ 自生地で咲くヒゴタイ

発見以来の先輩たちの研究を引き継ぎ，ヒゴタイの組織時に殺菌が完全に行なえなかったことから，殺菌が容易培養によるクローン作製を試みた．

であると思われる花弁からの組織培養の可能性を調べる【方法】

ために，キク花弁を用いた組織培養を行なった．

実験 1：タンポポの組織培養

まず，無菌操作などの組

実験 3：ヒゴタイの組織培養

ヒゴタイの葉茎を完全に織培養の基礎技術の習得と植物ホルモンの作用の確認の殺菌するために，洗剤で洗浄した区，毛を剃った区，殺ために，ヒゴタイと同じキク科植物であり，花茎が 1 年

菌時間を延長した区，超音波洗浄機中でエタノール殺菌中手に入るタンポポの組織培養を行なった．この際，高した区を用意し，組織培養を行なった．

価な実験器具を用いずに組織培養ができるように，無菌ヒゴタイの組織培養によって得られたカルスについ箱の自作，家庭用蒸し器による蒸気滅菌，市販植物用栄て，2 種類および 3 種類の植物ホルモンの組み合わせを養液（ハイポネクス）添加寒天培地による培養などを工用いて分化誘導させた．

夫した．タンポポ組織を 70% エタノールおよび 1% 次亜

ヒゴタイ根の切片を植え付け，根からのクローン作製

塩素酸ナトリウムによって殺菌した後，種々の濃度の植を試みた．

物ホルモン（サイトカイニン類：カイネチン（KIN），【結果と考察】ベンジルアデニン（BA）；オーキシン類：インドール酢

実験 1酸（IAA）, 2.4-D）を含む培地に植え付けた．

ン類 IAA を用いてタンポポの組織培養を行なったとこ

実験 2：キクの花弁培養

ろ，図 2 に示すようにいくつかの組み合わせで器官形成

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ヒゴタイの葉からの組織培養

種々の濃度のサイトカイニン類 KIN とオーキシ

化学と生物 Vol. 50, No. 3, 2012

図 2 ■ 植物ホルモンが器官形成に及ぼす影響が認められた．この結果から，オーキシン類＞サイトカイニン類の条件下では根が形成され，オーキシン類＜サイトカイニン類の条件下では芽・葉への分化が進行することを確認できた．
実験 2

殺菌が容易であると思われる花弁からの組織培養の可能性を確かめるために，キク花弁を用いて組織培養を行なったところ，カルスの形成に成功した．一方，ヒゴタイの花弁を用いた場合にはカルス形成に至らなかった．また，ヒゴタイの花は 1 年に 1 度しか咲かず，

図 3 ■ ヒゴタイのクローン作出スキーム

また開花期間も短いことから，組織培養の材料としては不向きであると考えられた．
実験 3

次いで，タンポポ組織の培養時に得られた 2 種の植物

葉茎の毛が空気を蓄えるため，その部分が殺菌

ホルモンの組み合わせでヒゴタイのカルスの分化を試み不良となることが，ヒゴタイの組織培養を妨げているとたが，まったく誘導されなかった．そこで，ホルモンの考えられたため，洗剤で洗浄した区，毛を剃った区，殺濃 度 や 組 み 合 わ せ を 変 更 し て 検 討 し た と こ ろ，KIN,菌時間を延長した区について検討したが，いずれも殺菌IAA および BA の 3 種のホルモンを加えることでカルス不良あるいは組織壊死のため，組織の培養には至らな形成および萌芽が観察され，クローンの作製に成功した

かった．そこで，葉茎を超音波洗浄機中でエタノール殺（図 3）．

菌したところ，殺菌処理の成功率が 95% に達し，毛のある組織でも組織培養が可能となった．

さらに，ヒゴタイの根を切片として植え付けることで，40% 程度の確率で根からクローンを作製できること

図 4 ■ 根からのヒゴタイ苗の増殖

化学と生物 Vol. 50, No. 3, 2012229

．親株で元は根であった側のも明らかとなった（図 4）

滅危惧種であるヒゴタイの組織培養による増殖技術を確反対側から萌芽しており，根からの萌芽には極性が認め立したもので，大きく評価できる．紙面スペースの都合られた．本法は組織培養に比べて容易にクローンを作出

上，割愛せざるを得なかったが，植物ホルモンの濃度やできる点で優れているが，親株の根を傷つけることか組み合わせの検討など，膨大な実験と考察がなされておら，親株の保護という観点からは葉茎から組織培養でクり，地道な努力の積み重ねが研究・開発に重要であるこローンを得るほうが優れているものと考えられた．とを示している．研究成果がヒゴタイの保護に役立つも将来，この研究成果が西日本に数個所しか残存していないヒゴタイの保護・増殖に役立つことが期待される．のと大きく期待される．
（文責「化学と生物」編集委員）

本研究の意義と展望
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化学と生物

KAGAKU TO SEIBUTSU

Vol. 50, No. 3（580 号）

2012 年 3 月 1 日発行（月刊）
定価 1,260 円（本体 1,200 円）

編集
発行●社団法人 日本農芸化学会
113‒0032 東京都文京区弥生 2‒4‒16学会センタービル内
http://www.nougei.jp/

刊行●株式会社 学会出版センター
印刷●株式会社 国際文献印刷社
装幀●石原雅彦

230■和文誌編集委員会

高橋 公咲（北海道大学大学院農学研究院）
高谷 直樹（筑波大学大学院生命環境科学研究科）
委員長
高山 誠司（奈良先端科学技術大学院大学バイオサイエンス研究科）
加藤 茂明（東京大学分子細胞生物学研究所）
竹中 麻子（明治大学農学部）委員
田中 福代（独立行政法人農業・食品産業技術総合研究機構）
朝倉 富子（東京大学大学院農学生命科学研究科） 千葉 一裕（東京農工大学大学院連合農学研究科）
麻生 陽一（九州大学大学院農学研究院）
東原 和成（東京大学大学院農学生命科学研究科）
阿部 敬悦（東北大学大学院農学研究科）
中嶋 正敏（東京大学大学院農学生命科学研究科）
上口（田中）美弥子（名古屋大学生物機能開発利用研究センター） 仲宗根 薫（近畿大学工学部）
潮 秀 樹（東京大学大学院農学生命科学研究科） 永田 裕二（東北大学大学院生命科学研究科）
梅 山 隆（国立感染症研究所）
西山 千春（順天堂大学大学院医学研究科）
奥村 克純（三重大学大学院生物資源学研究科）
久 田 豊（田辺三菱製薬株式会社研究本部）
賀来 華江（明治大学農学部）
平 竹 潤（京都大学化学研究所）
片岡 道彦（大阪府立大学大学院生命環境科学研究科） 松田（古園）さおり（独立行政法人理化学研究所基幹研究所）
木村 淳夫（北海道大学大学院農学研究院）
矢島 宏昭（キリンホールディングス株式会社）
腰岡 政二（日本大学生物資源科学部）
山口庄太郎（天野エンザイム株式会社）後藤 奈美（独立行政法人酒類総合研究所）
米 谷 俊（江崎グリコ株式会社）理事
斎木 祐子（農林水産省農林水産技術会議事務局） 喜多 恵子（京都大学大学院農学研究科）
関 泰一郎（日本大学生物資源科学部）
有 岡 学（東京大学大学院農学生命科学研究科）

化学と生物 Vol. 50, No. 3, 2012