アンスリウム属のマイクロプロパゲーション
2.1.アンスリウム属のマイクロプロパゲーション アンスリウムの組織培養
vitropagation法では、従来の増殖法よりもいくつかの利点がある。例えば、再生に影響を与える要因、例えば、摘出物のタイプ、栄養剤や植物成長調節剤のレベル、環境の条件を柔軟に調整でき、望ましい割合でクローンを生産でき、組織培養法を用いて季節変化の中でも生産を継続し、植物の増殖率も向上させる。 シュートまたはシュートチップとノード培養は、植物のマイクロプロパゲーションで最もよく使用される培養タイプです。 シュートチップやノードステムセグメントからの摘出物は、腋窩分岐を強化するのに適している。 アンスリウムは、腋芽、シュートチップ、薄板、節、葉柄、および微小挿し木から、うまく利用されてきた。 これらの植物体の中で、葉はアンスリウムのブドウ栽培に最も使用される植物体である
アンスリウムの遺伝子型は、ブドウ栽培に重要な役割を果たす。 その結果、同じ培養条件でも遺伝子型が異なると反応も異なることが分かった。 このため、アンスリウムの品種ごとに商業生産に適した手順を確立することが必要である。 このため、直接・間接的なオルゴナイトの研究では、若葉を用いることが培養の成功に重要である。 Martinらは,褐色若葉の摘出物を用いた場合,緑色若葉の摘出物よりもシュート数が多いことを観察している。 Viégasらもカルス誘導に褐色新葉を用いることの重要性を示している。 Bejoyらは、淡緑色の葉から摘出した摘出物は、淡褐色の葉よりも良好なカルス発生を示したと報告している。 また、Atak と Çelik は、Anthurium andreanum の茶色と緑の若葉を用い、カルス形成の有効性を評価した。 その結果、褐色葉を用いることでカルス形成時間を短縮し、緑色葉を用いた場合よりもカルス形成率を50%増加させることに成功しました。 無菌培養システムは、細菌、真菌、昆虫の汚染物質を根絶するのに有効である。 異なるアンスリウム植物源に使用される滅菌プロトコルを表1に示した。 NaOClは、アンスリウムの無菌培養条件を確立するために使用される主な消毒材料である。 NaOCl は 1%~5%の濃度で使用されている。 次亜塩素酸ナトリウムでの培養時間は、その濃度により差が生じた。 また、真菌やバクテリアの汚染物質を除去するために、特別な消毒液を使用する必要がある。 ベノミル、セトリマイト、ゲンタマイシン、ストレプトマイシン硫酸塩などが効果的である。 species
70% ethanol +gentamicin +20% commersial bleach
1% NaOCl + 2% NaOCl +80%アルコール +5-。6回蒸留水
セグメント
cv Rubrun
Isolate seeds
1% NaOCl +2 times distilled water
15%コマーシャリーブローチ +0.1%HgCl2
テーブル1.1.A.
Anthuriumtissue cultureで使用する殺菌方法
Culture medium
植物組織培養アプリケーションにおいて増殖効率に影響を与えるのは培養液である。 有機化合物、ビタミン、植物成長調整剤は、健全な成長を促すために使用されます。 組織の成長速度や形態形成反応は、含まれる栄養素の特徴に大きく影響されます。
基礎培地には、Chu 、GamborgのB5 、Murashige and Skoog 、Murashige and Tucker 、Nitsch and Nitsch などの種類があります。 これらの培地は、さまざまな植物のさまざまな摘出物の組織培養の確立にうまく使用されています。
植物組織培養の研究では、効率的なプロトコルを開発するために、マクロおよびマイクロ栄養素の異なる濃度に基づくあらゆる培地の異なる組み合わせが使用されてきました。 アンスリウムも他の植物と同様に、迅速かつ効率的な組織培養プロトコルが重要である。 窒素、カリウム、カルシウム、リン、マグネシウム、硫黄などの多量栄養素と鉄、ニッケル、塩素、マンガナーゼ、亜鉛、ホウ素、銅、モリブデンなどの微量栄養素の組み合わせによって、培地の性質が変化する。
MS培地はアンスリウムの組織培養に頻繁に適用され、いくつかの変更を加えています。
窒素は植物に不可欠な栄養素であり、植物成長調整剤とMS培地を組み合わせて使用することにより、目的の組織を得ることができます。 タンパク質や核酸の重要な構成要素である。 硝酸塩は窒素の主な供給源です。 NO3-は取り込まれた後、アンモニウムに還元される。 植物は還元された窒素を代謝に利用する能力を持っている。 硝酸塩の取り込みは、pHが酸性であれば効果的に行われる。 しかし、硝酸塩の取り込み後、培地は弱酸性になる。 アンモニウムを取り込むと、培地はより酸性に傾く。 植物培地のpHが重要なのは、緩衝培地では両イオンの存在が窒素の効率的な取り込みに影響するからである。 培地中の窒素の形態や量は、細胞の増殖や分化に大きな影響を与えるが、両イオンを使用する理由は培地のpH制御だけではなく、過剰なアンモニウムイオンは植物にとって毒である。 また、NH4+を多く含む培地はクロロフィル合成を阻害する。
根の成長はNO3-で誘導され、NH4+で減少することが知られている。 しかし、形態形成は培地中の全窒素量によって制御されており、NO3-とNH4+の両方が必要である。 最適なNH4+を使用するため。 NO3-は形態形成に重要な役割を果たすので、NO3-とNH4+のバランスは植物や培養の種類によって異なります。 このことから、この比率は植物種ごと、目的ごとに調整する必要があります。 NO3-とNH4+の比率をわずかな変化で変えることは、分化や成長に影響を与える。
Anthurium species
Explant source
Medium components
Aim
Reference
A.A.andreanum
葉
MS+2.2-4.4μM BA+0.9μM 2,4-D
新芽
根
修正MS+2.0μM
Mediated BA+2.4μM
Root
Mediated BA+2.4μM
MS+2.4.4μM
Mediated Ba
Reaf
Reaf
マルチシュート
リーフ
修正ニッチ+1mg/l BA+0.1mg/l 2,4-D
カルス開始
Nitsch +0.5mg/l BA
シュート発生
Nitsch +1.0mg/l IBA+0.04% AC
根
葉
192%MS+0.05mg/l BA+1.0% AC
1.05mg/l IBA+1.0% AC
Leaf
192%MS+0.04% AC
Leaf
Leaf
カルス誘導
1/250mg/l NH4NO3+0.1mg/l 2,4-D+1mg/l BA
シュート再生
半製品+1mg/l IBA+0.1mg/l BA
根
葉, spadix
¼MS+1mg/l BAP
多芽
¼MS+1mg/l IBA
根
種子
MS+2mg/l BA+0.5mg/l。5mg/l NAA
カルス増殖
Petiol
MS+0.5mg/lBA+0.5mg/lBA
カルス増殖
MS+0.1mg/l 2,4-D+0.5mg/l BA
Callus
Shoot
+0.1mg/l 2,4-D+1.0mg/l BA
1+0.2mg/l MFS+0.1mg/l、
Shoot+2,4-D+0.0mg/l、
Callus
Root
Anthuriumssp.
Leaf
1mg/l BA+0.08mg/l 2,4-D
カルス誘導
1mg/l BA
カルス増殖
1mg/lカルスMS +1mg/l BA
シュート再生
¼MS+1g/l AC
根
A.andreanumAndré cv.
葉、葉柄
修正ピエトリック培地+0.36μM 2,4-D+4.4μM BA
カルス
Anthurium andreaumcv Rubun
マイクロカット 発芽種子
MS+4.0μM
Calu+4.0μM
Calu+4.0μM
MS+4.0μM
Microcut4μM BA+0.05μM NAA
マルチシュート
A.andreanumLind.
頂芽
MS+0.1mg/l NAA+0.25mg/l BAP
頂芽
MS+0.5mg/LBAP+0.5mg/LBAP
頂芽,多発芽
A.5mg/l BAP+60mg/l adenine sulphate
多芽
MS+0.5mg/l IAA+2g/l AC
根
半促成栽培
NWT+0.25mg/l 2,4-D +0.02mg/l NAA+1.5mg/l TDZ + 0.75mg/l BAP
Callus
Shoot regeneration
NWT+ 0.2mg/l NAA+1.0mg/lKIN
Roots
A.andreanumLindl.cv.
Nodal segments
MS+4.44mM BAP+2.89mM GA3
Shoot induction
A.andreanum Hort
Lamina
1.11μM+BA+1.14μM IAA+0.46μM Kin
Shoot induction
MS+0.14μM IAA+0.46μM金
Shoot induction
MS+0.16μM IAA+0.46μM Kin
多芽
MS+0.54μM+NAA+0.93μM Kin
根
Leaf
¼MS+0.97μm KIN+0.93μm BA
Leaf
Callus
MS+0.46μM Kin
Callus
Callus+1.88μM BA+0.54μM NAA+0.46μM Kin
マルチプルシュート
½MS+0.54μM NAA
ルート
½MS+0.46μM Kin
ダブルシュート
80025mg/l 2,4-D+1mg/l BAP
出芽
葉、葉柄
1/23 MS+0.90μM 2,4-D+8.88μM BA
カルス誘導
MS+0.90μM 2,4-D+4.44μM BA
カルス増殖
MS+5.0μM
カルス増殖
カルス増殖
カルス誘導
MS+5.71mM NAA
Roots
A.scherzerianum
Leaf
MS+0.1M
NAA
Loots/MS+1M
Leef+1M08mg/l 2,4-D+1mg/l BAP+1mg/l 2-iP
Callus
MS+0.5mg/l BAP
Shoots
A.scherzerianumSchott
Leaf
Modified MS+2.5 mM NH4NO3+18μM 2,4-D+6% sucrose
Embryo induction
表2.Schot(Schot)葉(Leef)・葉(Leaf)
アンスリウム品種の体外培養用培地成分(改変元)
アンスリウムの組織培養によく用いられるMS培地で、この培地のNO3-とNH4+は66:34であり、この比率は高い。 このため、Anthuriumの組織培養には一般的に改良されたMS培地が使用されている。 硝酸アンモニウム濃度の変更は、これまでにも多くの研究者によって研究されてきた。 Hamidah らは、2.5 mM の硝酸アンモニウムを含む半強度 MS 培地を試験管内ストック培養に使用した。 Puchooaはカルス培養に200 mg/Lの還元硝酸アンモニウム濃度を用いたが、再生には720 mg/Lに増量した。 Dufour と Guérin は異なる組成の NO3 と NH4 を用いて発育の結果を評価した。 彼らの結果によると、比率が 0.37 の場合、植物の成長および発育がより良好であった。 AtakとÇelikは、シュート再生にNH4NO3を250 mg/Lに下げた半強度MS塩を用いることを好んだ。 Winartoらはカルス誘導と植物再生のプロトコルを改良し、750 mg/l NH4NO3を含むNWT-3培地を用いた。
培養条件において、植物ホルモンと同様の生理活性を持つ合成化学物質を使用すると、植物の成長を望むように誘導することができる。 オーキシンとサイトカイニンは、植物組織培養において生長と形態形成を制御する最も重要なホルモンである。 これらのホルモンの併用により、カリー、細胞懸濁液の成長、根やシュートの発生が促進され、形態形成の制御が可能となる。 天然物以外に合成のオーキシンやサイトカイニンもある。 2,4-ジクロロフェノキシ酢酸、ナフタレン酢酸、ベンジルアミノプリン、カイネチンなどの植物成長調整剤の異なる組み合わせと濃度で、アンスリウム品種のさまざまな種類の摘出物からカルス形成を誘導することが可能であった。 予備的研究では、カルス誘導と再生、それに続くシュートと根の再生が全植物の組織培養の主要なステップである。 表2に示すように、アンスリウムの異なる品種の葉からカルスを誘導するために、2,4-DとBAを組み合わせた培地が頻繁に使用されている。 また,BAPや2-iPのカルス培地への添加についても,さまざまな研究者によって評価されている。 2,4-Dは0.08 mg/lから1 mg/lの濃度で使用されている。 BA濃度は0.08 mg/lから1 mg/lの間で変化している。1mg/lと1mg/lです。
微細化された植物は、外部の環境条件に抵抗するために発達した根系を必要とします。 新芽の発根はin vitroで行われる。 そのため、発根を促進するために必要な培地中の適切なオーキシンの種類と量を決定します。
活性炭は発根を促進するために培地に添加されます。 活性炭は炭素で構成され、ガスや溶存固形物を吸収するため、植物組織培養によく使用される。 成長調整剤ではありませんが、培地組成を修正する能力があります。
培養の種類によって、木炭の有利な使い方がいくつかあります。 培養組織から分泌された化合物の吸着、フェノール酸化の減少、形態形成に最適な培地のpH変化、不要なカルス成長の防止、根の形成を促進する能力から土壌条件のシミュレーション、培養条件での植物二次産物の生産に使用する能力である.
培地にACを使うことの最も大きな効果は植物成長調節剤と他の有機サプリメントの濃度を厳密に減少させることです。 ACは傷ついた組織でよく作られるフェノール類、IAA、NAA、IBA、BA、カイネチン、ゼアチンなどの植物ホルモンに対して大きな吸着能力を示す。 ACの吸着特性は,純度,pHおよび密度によって変化する。 図1
Anthuriumtissue cultureで使用する殺菌方法
Culture medium
植物組織培養アプリケーションにおいて増殖効率に影響を与えるのは培養液である。 有機化合物、ビタミン、植物成長調整剤は、健全な成長を促すために使用されます。 組織の成長速度や形態形成反応は、含まれる栄養素の特徴に大きく影響されます。
基礎培地には、Chu 、GamborgのB5 、Murashige and Skoog 、Murashige and Tucker 、Nitsch and Nitsch などの種類があります。 これらの培地は、さまざまな植物のさまざまな摘出物の組織培養の確立にうまく使用されています。
植物組織培養の研究では、効率的なプロトコルを開発するために、マクロおよびマイクロ栄養素の異なる濃度に基づくあらゆる培地の異なる組み合わせが使用されてきました。 アンスリウムも他の植物と同様に、迅速かつ効率的な組織培養プロトコルが重要である。 窒素、カリウム、カルシウム、リン、マグネシウム、硫黄などの多量栄養素と鉄、ニッケル、塩素、マンガナーゼ、亜鉛、ホウ素、銅、モリブデンなどの微量栄養素の組み合わせによって、培地の性質が変化する。
MS培地はアンスリウムの組織培養に頻繁に適用され、いくつかの変更を加えています。
窒素は植物に不可欠な栄養素であり、植物成長調整剤とMS培地を組み合わせて使用することにより、目的の組織を得ることができます。 タンパク質や核酸の重要な構成要素である。 硝酸塩は窒素の主な供給源です。 NO3-は取り込まれた後、アンモニウムに還元される。 植物は還元された窒素を代謝に利用する能力を持っている。 硝酸塩の取り込みは、pHが酸性であれば効果的に行われる。 しかし、硝酸塩の取り込み後、培地は弱酸性になる。 アンモニウムを取り込むと、培地はより酸性に傾く。 植物培地のpHが重要なのは、緩衝培地では両イオンの存在が窒素の効率的な取り込みに影響するからである。 培地中の窒素の形態や量は、細胞の増殖や分化に大きな影響を与えるが、両イオンを使用する理由は培地のpH制御だけではなく、過剰なアンモニウムイオンは植物にとって毒である。 また、NH4+を多く含む培地はクロロフィル合成を阻害する。
根の成長はNO3-で誘導され、NH4+で減少することが知られている。 しかし、形態形成は培地中の全窒素量によって制御されており、NO3-とNH4+の両方が必要である。 最適なNH4+を使用するため。 NO3-は形態形成に重要な役割を果たすので、NO3-とNH4+のバランスは植物や培養の種類によって異なります。 このことから、この比率は植物種ごと、目的ごとに調整する必要があります。 NO3-とNH4+の比率をわずかな変化で変えることは、分化や成長に影響を与える。
Anthurium species | Explant source | Medium components | Aim | Reference | |||||||||
A.A.andreanum | 葉 | MS+2.2-4.4μM BA+0.9μM 2,4-D | 新芽 | 修正MS+2.0μM | Mediated BA+2.4μM | Root | Mediated BA+2.4μM | MS+2.4.4μM | Mediated Ba | Reaf | Reaf | マルチシュート | |
リーフ | 修正ニッチ+1mg/l BA+0.1mg/l 2,4-D | カルス開始 | |||||||||||
Nitsch +0.5mg/l BA | シュート発生 | ||||||||||||
Nitsch +1.0mg/l IBA+0.04% AC | 根 | 192%MS+0.05mg/l BA+1.0% AC | 1.05mg/l IBA+1.0% AC | ||||||||||
192%MS+0.04% AC | Leaf | Leaf | カルス誘導 | ||||||||||
1/250mg/l NH4NO3+0.1mg/l 2,4-D+1mg/l BA | シュート再生 | ||||||||||||
半製品+1mg/l IBA+0.1mg/l BA | 根 | ||||||||||||
葉, spadix | ¼MS+1mg/l BAP | 多芽 | |||||||||||
¼MS+1mg/l IBA | 根 | ||||||||||||
種子 | MS+2mg/l BA+0.5mg/l。5mg/l NAA | カルス増殖 | |||||||||||
Petiol | MS+0.5mg/lBA+0.5mg/lBA | カルス増殖 | |||||||||||
MS+0.1mg/l 2,4-D+0.5mg/l BA | Callus | ||||||||||||
Shoot | |||||||||||||
1+0.2mg/l MFS+0.1mg/l、 | Shoot+2,4-D+0.0mg/l、 | Callus | Root | ||||||||||
Anthuriumssp. | Leaf | 1mg/l BA+0.08mg/l 2,4-D | カルス誘導 | ||||||||||
1mg/l BA | カルス増殖 | ||||||||||||
1mg/lカルスMS +1mg/l BA | シュート再生 | ||||||||||||
¼MS+1g/l AC | 根 | ||||||||||||
A.andreanumAndré cv. | 葉、葉柄 | 修正ピエトリック培地+0.36μM 2,4-D+4.4μM BA | カルス | Anthurium andreaumcv Rubun | マイクロカット 発芽種子 | MS+4.0μM | Calu+4.0μM | Calu+4.0μM | Microcut4μM BA+0.05μM NAA | マルチシュート | |||
A.andreanumLind. | 頂芽 | MS+0.1mg/l NAA+0.25mg/l BAP | 頂芽 | ||||||||||
MS+0.5mg/LBAP+0.5mg/LBAP | 頂芽,多発芽 | 多芽 | |||||||||||
MS+0.5mg/l IAA+2g/l AC | 根 | ||||||||||||
半促成栽培 | NWT+0.25mg/l 2,4-D +0.02mg/l NAA+1.5mg/l TDZ + 0.75mg/l BAP | Callus Shoot regeneration |
|||||||||||
NWT+ 0.2mg/l NAA+1.0mg/lKIN | Roots | ||||||||||||
A.andreanumLindl.cv. | Nodal segments | MS+4.44mM BAP+2.89mM GA3 | Shoot induction | Lamina | 1.11μM+BA+1.14μM IAA+0.46μM Kin | Shoot induction | |||||||
MS+0.14μM IAA+0.46μM金 | MS+0.16μM IAA+0.46μM Kin | 多芽 | |||||||||||
MS+0.54μM+NAA+0.93μM Kin | 根 | ||||||||||||
¼MS+0.97μm KIN+0.93μm BA | Leaf | Callus | |||||||||||
Callus+1.88μM BA+0.54μM NAA+0.46μM Kin | マルチプルシュート | ||||||||||||
½MS+0.54μM NAA | ルート | ||||||||||||
½MS+0.46μM Kin | ダブルシュート | 80025mg/l 2,4-D+1mg/l BAP | 出芽 | ||||||||||
葉、葉柄 | 1/23 MS+0.90μM 2,4-D+8.88μM BA | カルス誘導 | |||||||||||
MS+0.90μM 2,4-D+4.44μM BA | カルス増殖 | ||||||||||||
MS+5.0μM | カルス増殖 | カルス増殖 | MS+5.71mM NAA | Roots | |||||||||
A.scherzerianum | Leaf | MS+0.1M | Loots/MS+1M | Leef+1M08mg/l 2,4-D+1mg/l BAP+1mg/l 2-iP | Callus | ||||||||
MS+0.5mg/l BAP | Shoots | ||||||||||||
A.scherzerianumSchott | Leaf | Modified MS+2.5 mM NH4NO3+18μM 2,4-D+6% sucrose | Embryo induction |
表2.Schot(Schot)葉(Leef)・葉(Leaf)
アンスリウム品種の体外培養用培地成分(改変元)
アンスリウムの組織培養によく用いられるMS培地で、この培地のNO3-とNH4+は66:34であり、この比率は高い。 このため、Anthuriumの組織培養には一般的に改良されたMS培地が使用されている。 硝酸アンモニウム濃度の変更は、これまでにも多くの研究者によって研究されてきた。 Hamidah らは、2.5 mM の硝酸アンモニウムを含む半強度 MS 培地を試験管内ストック培養に使用した。 Puchooaはカルス培養に200 mg/Lの還元硝酸アンモニウム濃度を用いたが、再生には720 mg/Lに増量した。 Dufour と Guérin は異なる組成の NO3 と NH4 を用いて発育の結果を評価した。 彼らの結果によると、比率が 0.37 の場合、植物の成長および発育がより良好であった。 AtakとÇelikは、シュート再生にNH4NO3を250 mg/Lに下げた半強度MS塩を用いることを好んだ。 Winartoらはカルス誘導と植物再生のプロトコルを改良し、750 mg/l NH4NO3を含むNWT-3培地を用いた。
培養条件において、植物ホルモンと同様の生理活性を持つ合成化学物質を使用すると、植物の成長を望むように誘導することができる。 オーキシンとサイトカイニンは、植物組織培養において生長と形態形成を制御する最も重要なホルモンである。 これらのホルモンの併用により、カリー、細胞懸濁液の成長、根やシュートの発生が促進され、形態形成の制御が可能となる。 天然物以外に合成のオーキシンやサイトカイニンもある。 2,4-ジクロロフェノキシ酢酸、ナフタレン酢酸、ベンジルアミノプリン、カイネチンなどの植物成長調整剤の異なる組み合わせと濃度で、アンスリウム品種のさまざまな種類の摘出物からカルス形成を誘導することが可能であった。 予備的研究では、カルス誘導と再生、それに続くシュートと根の再生が全植物の組織培養の主要なステップである。 表2に示すように、アンスリウムの異なる品種の葉からカルスを誘導するために、2,4-DとBAを組み合わせた培地が頻繁に使用されている。 また,BAPや2-iPのカルス培地への添加についても,さまざまな研究者によって評価されている。 2,4-Dは0.08 mg/lから1 mg/lの濃度で使用されている。 BA濃度は0.08 mg/lから1 mg/lの間で変化している。1mg/lと1mg/lです。
微細化された植物は、外部の環境条件に抵抗するために発達した根系を必要とします。 新芽の発根はin vitroで行われる。 そのため、発根を促進するために必要な培地中の適切なオーキシンの種類と量を決定します。
活性炭は発根を促進するために培地に添加されます。 活性炭は炭素で構成され、ガスや溶存固形物を吸収するため、植物組織培養によく使用される。 成長調整剤ではありませんが、培地組成を修正する能力があります。
培養の種類によって、木炭の有利な使い方がいくつかあります。 培養組織から分泌された化合物の吸着、フェノール酸化の減少、形態形成に最適な培地のpH変化、不要なカルス成長の防止、根の形成を促進する能力から土壌条件のシミュレーション、培養条件での植物二次産物の生産に使用する能力である.
培地にACを使うことの最も大きな効果は植物成長調節剤と他の有機サプリメントの濃度を厳密に減少させることです。 ACは傷ついた組織でよく作られるフェノール類、IAA、NAA、IBA、BA、カイネチン、ゼアチンなどの植物ホルモンに対して大きな吸着能力を示す。 ACの吸着特性は,純度,pHおよび密度によって変化する。 図1