ネギ タマネギのカルス誘導と再分化

ネギ
タマネギのカルス誘導と再分化
相馬早苗
約3
0
0種 の ネ ギ 属 の う ち ， ネ ギ (Al
1ium
5分間浸して滅菌したあ
ナトリウム水溶液に 1
A
l
l
i
u
mc
e
p
a
)，ニン
f
i
s
t
u
l
o
s
u
m
)， タ マ ネ ギ (
と，滅菌水で 3回ゆすぎ，その後無菌的に成
ニク (Alliumsativum) など数種が食用に栽
長点をとり出した.
培されている.これらのものがウィルスに感
成長点はまずカルス誘導用培地に植えた.
染した場合に，ウィルスフリー株を得るため
ニンジンのカルス誘導用培地(竹内正幸他，
に，まだウイルスに感染していない茎の成長
1
9
8
3
)で
， MS培地に 1m
g
/R
，
の 2.
4D を添加
点を切り出して培養を行い，ウイルスフリー
.
8，0.8%の寒天を加えたもので
し
， pHは5
を確認したあと大量培養する方法がとられて
ある.カルスの継代培養にも同じ培地を用い
いる.高山(19
9
0
) がニンニク，ラッキョウ，
た.カルス誘導したものから，再分化を誘導
ネギについてその方法を解説している.また
するためには，高山 (
1
9
9
0
) の結果を参考に
3種類の培地を試みた.
ニンニクについては， AboE
I
N
i
lが茎の成長
して
点や，リン片葉などからカルスを誘導し，さ
① MS培地で全く植物ホルモンを添加してい
らにカルスからのシュート形成について 1
9
7
7
ないもの. pHは5
.
8，寒天は 0.8%
② MS培地に 0.2mg/，R NAAと 2m
g
/，R Kine-
に詳しく観察している.
1
9
9
2年に偶然，深谷ネギの宏太郎の成長点
.
8， 寒 天 は
t
i
n を添加したもの. pH は 5
0.8%
③ MS培地に 0
.
5
m
g
/，R NAAと 2m
g
/，R Kine-
培養をすることになった.茎の成長点からの
カルスの誘導，カルスからのシュートや根の
再分化を試みた.日本ではネギが一般によく
t
i
n を添加したもの. pH は 5
.
8， 寒 天 は
利用されているが，解剖学や形態学では，も
0.8%
っぱらタマネギが取扱われている.培養の比
カルス誘導中は暗所で， 1
8C-28Cの範囲
0
較，文献で調べるときの容易さなどからタマ
0
で培養した.
5
0ルクスに照明
再分化誘導中は蛍光灯で 2
ネギの培養も行った.
し，照明時間は午前 6時から午後 6時までの
材料と方法
1
2時間とした.培養温度は 1
8C-28Cである.
0
0
ネギ (Al
1iumf
i
s
t
u
l
o
s
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mv
a
r
.BigF
e
l
l
o
w
)
顕微鏡による観察は，材料を 0.1%グルタ
は宏太郎ネギとよばれているもので，深谷で
ルアルデヒドで固定し.水洗いしたあとエタ
ノール，第 3ブチルアルコールで脱水置換し，
育てられたものを用いた.
タ マ ネ ギ (Alliumcepav
a
r
.Red) は Red
Onionとして市販されているものを用いた.
材料は根を切りとり，周囲の葉や，リン片
葉を若干とり除いたあと，
1%の次亜塩素酸
パラフィンに包埋した. 8μ の厚さの連続切
片を 0.1%のトルイジンブルー 0の水溶液で
染色した.この染色法はパルサムに封入する
と全体が一様に青くなり染め分けがなくなる
-149-
『教育学部紀要J文 教 大 学 教 育 学 部 第 2
8
号
1
9
9
4年 相 馬 早 苗
よぶ.
ので，水で封入したものを写真撮影した.
不定匪が成長すると，多くの場合，シュー
実験結果と考察
ト部分はリン片葉状の扇平なものになった
(
図1
1， 1
2
)
. この条件での再分化は非常に
(
1
) カルスの誘導
速くまた緑色の葉をもったシュートを形成す
ネギでは，成長点を切り出して培養したも
ることなく直接リン片葉が形成された.
2月に入って花芽形成が見られた茎
のでも， 1
③ O.5mg/~ NAAと 2mg/~ Kinetin添加の
頂でも，カルスの誘導は確実に起こった.
タマネギの場合も良好なカルスの形成が起
場合.高山 (
1
9
9
0
) によればこの条件の植物
こった.高山 (
1
9
9
0
) によればy
2MS培地が
2MS培地で，能率よくシュ
ホルモン添加で y
g
良いとのことであったが，本実験では 1m
ートが分化するとのことであったが，今回の
4D添加の MS培地で，カルス誘導もカ
/~ 2.
実験では，根だけが分化したもの，或は根が
ルスの成長も非常に良かったので，継代培養
長く伸ぴるがシュート部分が小さいものが多
にもこれを用いた.図 1は培養後 1ヶ月のネ
く生じた.
以上の 3種の培地の場合，いずれも根の再
ギのカルスである.
(
2
) 再分化の誘導
分化には非常に効果的であったが，シュート
の再分化は良くなかった. Kinetinをもっと
①の植物ホルモン無添加の培地に移植した
場合，成長速度は非常にゆっくりであるが，
多く添加する方が，シュート部分の再分化に
脹のような小植物体(図 2) を経て芽生えの
良かったのではないかと考え，今後試みたい.
ような緑色の葉をもったシュートが見られる
(
3
) 再分化した植物体
). しかし再分化の割合は
ようになる(図 7
ネギの場合は，はじめ一見扇平な葉のよう
小さかった.同じカルスからとり出されたも
なものが再分化してくるが(図 2)，まもな
のからは，ほぼ同じような再分化が行なわれ
く縦方向に伸長し非常に長い管状の葉になる.
る. しかし培養容器によって発芽中の芽生え
.8cm，短い方が3
.
5
c
mにな
図 7では長い方が6
のような形に発達する場合と，根様の構造の
っていた.この例で 2つの長い葉をもったシ
ものが多く形成される場合(図 3)があった.
ュートが隣接して再分化しているが，同じよ
また同じ光照射条件でも，全く緑色化.せず
うな構造をもった植物体がグループをなして
分化する傾向がある.
黄色みがかったままのものや，根以外は緑色
根様のものがグループになっている場合
になるものなど様々であった.
g/~ Kinetinを添加
② 0.2mg/~ NAAと 2m
)，これを根と考えると，根は下へ伸
(
図3
した培地の場合.この場合はカルスからの再
ぴず，むしろ横や上方へと伸ぴている.この
分化.再分化した植物体の成長とも非常に速
根様のものの縦断面を観察すると，先端部は
い.ネギはカルス誘導培地に植えてから 9ヶ
図 4のように根端と同じような形態を示して
月経過したものを再分化実験に用いたためか，
いる.空気中に存在していたためか，根冠部
図 7のようなシュートになる割合は低かった
分の外側の細胞はかなりしなびたようになっ
が，シュートが再分化したものでは 1ヶ月に
ている.葉の外表皮の細胞では空気中にあっ
6c
m以上の長さになったものもあった.
てもしなぴていることはないので，外側の細
タマネギの場合には再分化が確実に行なわ
胞壁の構造に違いがあるのではないかと思わ
I
N
i
lがニンニクで Embryoid とよ
れ. AboE
れる.切片がやや斜めではあるが，根端分裂
んだものに類似した小植物体が多数見られた
1
9
6
5
) によれば，タマ
組織が分る. Esau (
0
)
. この小植物体を不定脹と
(
図 8， 9， 1
ネギの場合，根端分裂組織の始原細胞群が目
υ
﹁
F
ハV
ネギ
タマネギのカルス誘導と再分化
X
X
124
τlよ
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戸J
『教育学部紀要』文教大学教育学部第 2
8
号
1
9
9
4年 相 馬 早 苗
図 1~7 ネギ (
A
l
l
i
u
mf
i
stulosumv
a
r
.B
i
gF
e
l
l
o
w
)
図 1 培養後 1ヵ月のカルス組織
図 2 再分化した幼植物体 (
x 6)
図
4
根の先端部分の縦断面 Mは分裂組織 (
X3
0
0
)
く
>5
5)
中央の大きいものには左右 2つの維管東がある (
要素，細胞壁には特徴的な模様がある
(
X3
0
0
)
図 8~14 タマネギ (
A
l
l
i
u
mcepav
a
r.Red)
図 8 根が長くシュー卜部分の短い不定匪(
く
> 6)
図 7 芽生え状に再分化したもの (
XO
.
8
5
)
図9
シュ 一卜部分がやや扇平にな った不定匪 (
X 6)
図1
1 扇平 なタマネギのリン 片葉状のものが再
図1
2 リン片葉状のものがグループにな って再分化しているもの (
X 3)
図1
3 緑色の葉をも ったシュー卜が分化したもの
1つの維管束，
X 木部
図 6 図 5の口部分の維管束を拡大したもの，
図1
0 シュートと根の境界附近にふくらみをもっ不定怪 (
X3
)
分化したもの
図 3 再分化した根のグループ (x6)
図 5 根の集りの横断面.小さいものには
図1
4 リン片葉中央部分の横断面 (
X
30
)
山
つにtEdi
ネギ タマネギのカルス誘導と再分化
立たないと述べている.ネギでも同じような
束の配列に類似している.この図は中央部分
小さな分裂組織が見られた(図 4の M).
の厚みのあるところであるが，辺に近い薄く
根のグループ状になったものの横断面を観
伸びた部分では，外表皮に縞の模様も見られ
察すると(図 5)，中央部分に維管束が存在
た.切片の方向がやや斜めであったため，今
する.図 5の下側の根のように先端部分に近
回は写真撮影はしなかった.縦縞の濃淡の模
いところでは，中央に維管束があるが，図の
様は図 11からも分る.
中央の太い根では維管束が複数存在している.
タマネギの隣りあう 2つのリン片葉の肢の
このやや太い根の右側の維管束を拡大したの
部分を培養して，葉の伸びたシュートを得る
が図 6である.木部要素に特有の細胞壁の模
方向を Hussey (
1977) が行っているが，今
様が観察される.連続切片で観察すると，別
回の実験では，図 13のようなシュートになら
々の根端をもっ根がいくつか集っていて，各
ず直接，リン片葉が再分化した場合の方が多
根の維管束が，それぞれ並んでいるように見
かった.緑色のシュートを育ててタマネギを
えるが，太くグループになっているものの細
得るのではなく，ガラス容器中でリン片葉が
胞聞には融合したような形態は見られなかっ
生産できるかもしれない.
た.それゆえカルス化した細胞の集りから，
参考文献
再分化するとき，ほぽ同時に複数の根が分化
し，元のカルスにも維管束系が発達したのか
1
) Abo E
I
N
i
l， M. M:
， O
r
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a
n
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もしれない.
Embryogenesis i
nC
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タマネギの再分化は非常に良かったが，こ
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)
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れはカルス誘導をしてから 2ヶ月のものを実
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l
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n
tS
c.
iL
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t
t
.9，256-264， 1
9
7
7
験に用いたためかもしれない.不定目玉は種子
.P
l
a
n
tAnatomy3r
d
.E
d
.J
o
h
nWiley
2
) Esau，K
中の佐のような形であるが，それよりも大き
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o
n
s
.N
.Y.1965
いものもかなり見られた.図 10の不定脹では
.P
.P
l
a
n
tAnatomy，2ndE
d
.P
e
r
g
a・
3
) Farn，A
シュートと根の境界附近が丸くふくれていて，
monP
r
e
s
s，Oxford，1
9
8
2
小型ながらタマネギのリン茎化を示すように
.& A
.F
a
l
a
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i
g
n
a
:O
r
i
g
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nandP
r
o
4
) Hussey，G
見える.タマネギの脹にこのようなふくらみ
d
u
c
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no
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oA
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o
u
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o
t
si
nt
h
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1
9
8
2
) が図示している.
のあるのを FARN (
Onion，Al
1
iumCepaL
.
J
o
u
r
.E
x
p
.Bo
t
.3
1，1675~ 1
6
8
6，1
9
8
0
この形の佐が種子中の怪に最も近い形態なの
かもしれない.また，いかにもタマネギのリ
.P
.& M.E
.M
c
C
u
l
l
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:TheStudyo
f
5
) O
'
B
r
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n，T
ン片葉といった厚手の扇平なものが再分化す
P
l
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t S
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u
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: P
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n
c
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p
l
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s and S
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l
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c
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e
d
1
).またリン片葉が重なって存在し，
る(図 1
Methods，TermarcarphiPTY
.Melbourne，1
9
8
1
初生根から細い根が分枝しているものもあっ
6
) 高山覚
2
)
. タマネギの場合は，種子からの
た(図 1
図解バイオテクノロジー
4版.
農業図書， 1990
脹発生のように，緑色の葉が成長したあと，
7
) 竹内正幸，中島哲夫，古谷力:植物組織培
その基部にリン茎が形成されるのではなく，
養の技術.朝倉書店
直接リン片葉状のものが再分化してきた.緑
3
)
色の発芽中の芽生えのようなものも(図 1
存在したが少なかった.リン片葉状に再分化
4
) 維管
したものの横断面を観察すると(図 1
束の配列は Esau (1965) の示した葉の維管
1
9
8
3
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戸 d
噌Eム
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