2019 Fiscal Year Research-status Report
ヒノキ栄養組織由来シングルセルからの効率的なクローン増殖技術の開発
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17K07867
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
細井 佳久 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (50353842)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 毅 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (20353865)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | ヒノキ / サワラ / ヒノキアスナロ / アスナロ / 多芽体 / 不定胚 / シングルセル / プロトプラスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
サワラについて多芽体を再分化させて得られた幼植物体を実験室内で順化し、ポットに移植した。ポット苗はその後人工気象室内で育成中である。前年度までにヒノキについて栄養組織である葉条切片から誘導した多芽体を培養し、再生個体を温室内で栽培しているが、サワラについても同様に個体再生と順化育成が可能であることを確かめた。ヒノキ種子胚由来の増殖細胞を、浸透圧調整剤として0.6Mマンニトール、酵素として1%セルラーゼオノズカRS、0.25%ペクトリアーゼY-23を含む酵素溶液で処理することでプロトプラスト（シングルセル）を得ることができた。プロトプラストは、96ウェル培養プレートを用い、マイクロマニピュレーターを使って１ウェルにつき１細胞ずつ移植して培養することで不定胚形成細胞が再分化した。この細胞を増殖させ、不定胚成熟・発芽培地上で培養することにより植物体を再分化させることができた。
また、他のヒノキ科樹木として、ヒノキアスナロの葉条切片からの多芽体形成、アスナロの種子胚から、不定胚形成能力を持つ増殖細胞の誘導を試みた。ヒノキアスナロ、アスナロは建築用材として重用され、また、殺菌作用や防腐効果のあるヒノキチオールについてもヒノキより含有量が多いため、近年注目されている樹種である。ヒノキアスナロについては７月に採取した葉条切片を、ヒノキと同様の培養方法で培養することで多芽体を誘導することができた。アスナロについては６月中旬に採取した未熟種子胚を不定胚形成細胞誘導用の培地で培養することで、効率は低いが増殖細胞を得ることができた。効率についてはまだ検証できていないが、ヒノキ、サワラで用いている多芽体からの植物体再分化方法、種子胚からの分化能力を持つシングルセルを誘導する培養方法が利用できる可能性が高い。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ヒノキ、サワラについて栄養組織である葉条切片から植物体を再分化させることができた。さらに予定外ではあるが、ヒノキアスナロについて効率は低いものの、多芽体を誘導することができ、培養方法が多種のヒノキ科樹木に通用することがわかった。ヒノキ種子胚から誘導した培養細胞（不定胚形成細胞）を酵素液で処理し、プロトプラスト（シングルセル）化することができた。プロトプラストはその後の培養により、植物体化させることができた。また、アスナロ種子胚からも不定胚形成細胞の誘導が可能であることがわかり、将来的にはヒノキ同様シングルセルからの個体再生の可能性があることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究課題は本来2019年度で終了であったが、新型肺炎への対応のため、１年延長となった。そのため、2020年度の研究条件には限りがあるが、培養条件の効率化や学会発表などを行いたい。
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| Causes of Carryover |
新型肺炎への対応により、旅費、物品費等を次年度に使用したいため。
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