組織培養の最大の特徴は、「植物のどの部分の組織でも」利用して、別の植物を育てることができることである。 その他の利点としては、従来の技術に比べて短期間に多数の植物を生産できること、病気のない植物を生産できること等が挙げられる。
培地上に置かれた植物組織の断片を「エクスプラント」と呼ぶ。 どのような植物組織でも植物全体を育てることができることは知られていますが、いくつかの条件があります。 植物組織の種類によっては、すべての種類の植物を組織培養で育てるのに適していないものがあるんだ。 この記事では、組織培養に使用される抽出物の種類と、抽出物を選択する際に考慮すべき要因について説明します。
組織培養に用いる摘出片の種類
植物のあらゆる部分が組織培養用の摘出片として使用できます:葉、茎、シュートの一部、花、葯、卵巣、単一の未分化細胞、または成熟組織です。 しかし、細胞は脱分化して細胞分裂を再開することができ、細胞質を有していなければならない。
根の先のようないくつかの部分は、組織培養工程のための摘出物としてほとんど使用されていない。 根端は単離が難しく、組織内に微生物を含み、強い関連性を形成している。 また、根には土の粒子が付着しており、一部の組織を傷つけずに取り除くことが難しい。
エクスプラントを選択する際に考慮すべき要因
1. 摘出片に使用した臓器の年齢
摘出片の年齢は、適切な摘出片を選択する際の重要な要素である。 研究者の間では、培養のための組織源として若い部分を使用することが勧められていますが、それは、若い組織は実験室研究においてより良い生理学的反応と相関しているためです。 若い組織は新しく生成されたものなので、表面殺菌という荒っぽい処理に適しているのです。 表面殺菌は組織を損傷する可能性のあるプロセスであり、清潔な培養の確立に役立つ。
2. 摘出物を採取した時期
摘出物を採取した季節は、培養中の汚染や成長反応に影響を与える。 季節が異なると、摘出物への影響も異なる。 例えば、春季(フラッシュ状態)に採取した摘出物(芽やシュートなど)は、冬季(休眠状態)に採取した摘出物と比較して、より反応性が高くなります。
休眠状態の摘出物は一般に培養に反応しないので、組織培養のプロセスに反応させるために何度も化学処理を行う必要があることを意味する。 さらに、冬場は汚染の可能性も高くなります。
3.摘出片の大きさと場所
小さな摘出片は大きな摘出片に比べ培養が難しく、反応性が低い。 大きな組織片には、培養して成長を促すのに十分な栄養の蓄えと植物成長調節物質が含まれている。
培養物の健全性を決定するもう一つの要因は、植物からの抽出源である。 例えば、Tran Thah Van(1977)が発表した報告によると、茎の基部、中部、上部のどれから摘出するかによって、摘出物中の成長調節物質も異なることが分かっています。 このように、胚軸の成長ホルモン濃度は試験管内で異なる反応を示す。 原植物の品質
植物の健康状態は、摘出物を得る前に考慮すべき重要な要素である。 研究者たちは、栄養や水分のストレスを受けている植物や、病気の症状を示している植物と比較して、健康な植物から摘出物を採取することを勧めています。 望まれる反応によって、摘出物の選択は異なります。 例えば、クローン増殖の場合、適した摘出物は側芽シュートや終芽シュートとなり、カルス誘導の場合は、子葉、胚軸、茎、葉、胚の断片が通常使用される。 6.植物の遺伝子型
植物はどの種も同じように組織培養に対応するわけではない。 異なる遺伝子型、種、または品種間で大きな違いが存在し、あるものは容易に成長し、あるものは非反応性または再石灰化する。
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- Smith, R. H. (2013). エクスプラント・プレパレーション. Plant Tissue Culture, 45-51. doi:10.1016/b978-0-12-415920-4.00004-9
- Kubota, C. (2001). 光独立栄養細菌による微小繁殖の概念と背景. Molecular Breeding of Woody Plants, Proceedings of the International Wood Biotechnology Symposium (IWBS), 325-334. doi:10.1016/s0921-0423(01)80089-7
- https://en.wikipedia.org/wiki/Plant_tissue_culture…
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