Development of micropropagation technology by inducing totipotent cells derived from vegetative tissues of adult Sugi and Hinoki trees

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K19154
• Research Institution: Forest Research and Management Organization
• Principal Investigator: 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, 研究専門員 (20353865)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Keywords: 万能細胞 / 不定胚 / 苗条原基 / 栄養繁殖 / マイクロプロパゲーション

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、優良品種・系統などの林業事業への実用化に向けた基盤技術の一環として、スギ・ヒノキ成木栄養組織からの万能細胞誘導技術を開発することを目的とする。そのために、【課題１】スギ・ヒノキ成木個体から茎葉、針葉、新芽などの栄養器官を用いて、万能細胞を誘導するための培養条件の解明、【課題２】万能細胞の分化能力の検証、【課題３】個体再生及び苗化の検証、といった３つの課題を解決する必要があり、目的とするスギ・ヒノキ個体の効率的なクローン増殖システムを開発する。
令和３年度は、スギ・ヒノキ成木個体からの栄養器官（茎葉、新芽など）を採収し、外植体として用いた。外植体を無菌化するため、次亜塩素酸ナトリウム（アンチホルミン）溶液の濃度と処理時間の組み合わせを探索した。その結果、2.5％アンチホルミン液に15～30分間を処理すると、60％以上の外植体を無菌化させることができた。その後、EM培地（Maruyama et al. 2000）あるいはMS培地（Murashige & Skoog 1962）を用いて、外植体を定期的に継代培養し、植物体、マルチシュートや苗条原基の形成により成木由来のスギ８クローンおよびヒノキ７クローンの組織培養系を確立した。また、得られたクローンの一部を用いて、万能細胞を誘導するための予備実験を開始した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和3年度に、スギ・ヒノキ成木由来の複数クローンの組織培養系を確立し、万能細胞を誘導するための予備実験を開始したことにより、当年度に設定した研究目標をおおむねに達成した。

Strategy for Future Research Activity

次年度は、組織培養により得られたスギ・ヒノキ成木由来のクローンを引き続き維持・増殖するとともに、実験材料として利用し、万能細胞を誘導するための培養条件を検討する。

Causes of Carryover

（理由）
研究の進捗状況を踏まえて、次年度は万能細胞誘導及び不定胚や苗条原基形成条件を解明するために使用する額が予定より多くなることを予想されるため、一部の額を次年度に繰越した。
（使用計画）
研究推進のためには、培養容器類、植物培養用関連試薬、無菌操作に必要な薬品や消耗品などの購入、及び植物培養のルーティンワークに必要な実験補助員の人件費などを計画している。また、得られた研究成果を研究集会で発表するために必要な旅費の使用を予定している。