人工キメラ植物の作出法の開発と新たな園芸品種の育成

人工嵌合植物创建方法的开发和园艺新品种的选育

基本信息

批准号：
11876008
负责人：
細川宗孝
金额：
$ 1.34万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

人工キメラ植物の作出は、接ぎ木処理後の組織癒合部より不定芽を誘導することによりおこなわれてきた。しかし、現行の方法で作出可能なキメラ植物は、接ぎ木ができる組み合わせであること、不定芽が誘導できる植物種であることなど種々の制約を受ける。我々は、植物の茎頂分裂組織(生長点)を微細手術し、異種植物の組織や器官を移植することでキメラ植物を作出する方法の開発を目指し研究をおこなった。未分化組織への微細手術を目的として、茎頂分裂組織のみを培養する方法を開発した。茎頂分裂組織は非常に微小な組織であり、単独での培養が困難である。本実験ではキクを用いたが、茎頂分裂組織のみを単独培養した際の生存率は著しく低かった。そこで、茎頂分裂組織を根端を含む根の切り口に移植し培養したところ、高い確率で生存し植物体となることを見いだした。また、茎頂分裂組織を摘出する機器を堂阪イーエムと共同開発し、熟練を要する茎頂分裂組織の摘出操作を確実に行えるようにした。さらに茎頂分裂組織を移植する組織として、他種植物を利用することも可能であることがわかった。例えば、ニンニクの茎頂分裂組織の移植先としてニンニクの根のみならずネギの実生由来の根を使うことができた。次に茎頂分裂組織に葉原基などの組織を移植して組織接着が可能かどうかを確かめた。キャベツの茎頂分裂組織に、他品種の葉原基を移植する方法で実験をおこなった。手術は全て根の上に移植した茎頂分裂組織に対しておこなった。キャベツでは、一部葉原基が接着した個体が見られた。これに関しては組織学的に細胞接着を確認する必要があるが、移植した葉原基が茎頂分裂組織の上で生長しているのが観察された。現在まで、茎頂分裂組織への組織移植は非常に困難であった。今回実験に進展が見られた理由の一要因として、茎頂から分化した組織(葉原基)を全て除去し、未分化な組織のみを取り扱ったことが考えられた。

人造嵌合植物的产生是通过嫁接后从组织融合部位诱导无定形芽进行的。但是，可以使用当前方法生产的嵌合植物受到各种限制，例如是一种允许嫁接和成为可以诱导无定形芽的植物物种的组合。我们进行了研究，旨在开发一种通过微神经手术通过手术移植植物的茎顶分生组织（生长点）以及异源植物的移植组织和器官的方法来生产嵌合植物的方法。开发了一种仅在未分化的组织上进行显微外科手术的目的，仅培养顶端分生组织。茎顶分生组织是一个很小的组织，很难单独培养。尽管在该实验中使用了菊花，但只有单独培养顶端分生组织时的存活率明显降低。因此，当将茎根尖分生组织移植到根切割器中（包括根尖）并进行培养时，发现有很高的生存可能性并成为植物。此外，我们共同开发了一种用Dosaka EM去除Apex分生组织的设备，以确保可以执行需要技能的Apex分生组织的去除。此外，已经发现其他植物也可以用作植入根尖分生组织的组织。例如，我们不仅能够使用大蒜根，而且能够使用绿色洋葱的根，作为植入大蒜茎顶分生组织的地方。接下来，将诸如龙虾原基等组织植入了茎尖分生组织中，以查看组织粘附是否可能。实验是通过从其他品种将叶子原基移植到卷心菜分生组织中进行的。所有手术均在根部植入的根尖分生组织上进行。在卷心菜中，发现一些人附着叶子。在这方面，必须在组织学上确认细胞粘附，但观察到移植的叶子原始在根尖分生组织上生长。迄今为止，组织将组织移植到顶端分生组织一直非常困难。在本实验中取得进展的原因之一是从茎尖去除所有分化的组织（叶面原始），仅处理未分化的组织。