作物の形態制御に関するIn vivoとIn vitroの比較研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01304010
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 前田 英三 名古屋大学, 農学部, 教授 (60023404)
• 研究分担者: 三宅 博 東京農工大学, 農学部, 助教授 (60134798) ; 和田 富吉 名古屋大学, 農学部, 助手 (20158702) ; 武岡 洋治 名古屋大学, 農学部, 助教授 (70023455) ; 河野 恭広 名古屋大学, 農学部, 助教授 (90023407) ; 谷口 武 名古屋大学, 農学部, 助教授 (10023409)
• キーワード: 形態制御 / In vivoとIn vitro / 不定胚 / 形態形成 / 種子根 / ストレス / ジャイアントド-ム / 細胞融合

研究概要

最近バイオテクノロジ-に関する研究で不定胚発生がイネ科作物にも見られるとされている。真に不定胚が存在するか否か明らかでない。それ故に、In vivoとIn vitroの形態形成の比較が必要となり、本研究をすすめている。側根における異型性の発現に対する地上部の関与を、インタクト植物の種子根と根端培養系で調べた結果、異型性は根固有の性質であるが、L型とS型側根の発生割合には地上部の関与が強いことを認めた。穂ばらみ期のイネの穂を10℃冷暗室で30日間処理しても、小胞子中期以後の細胞の一部は少くとも1ヶ月間生存できた。小胞子母細胞から成熟花粉にいたるまで、これらの細胞は葯室内においてタペ-ト層付近に存在したが、小胞子後期には小胞子細胞がタペ-ト層に押しつけられたような状態になった。ストレス環境下における生殖器官形成の変動に規則性があり、両極性ストレス要因(低温と高温、冠水と干ばつ)下で変動に共通性が認められた。また、ストレス環境下で内生ジベレリン等の変動があった。イネ種子の発芽時の微小熱量を測定したところ、発芽活性の高い個体は発生熱量が多かった。シコクビエのジャイアントド-ム低窒素・高サイトカイニンの条件で多数の花芽を形成し、ジャイアントド-ムから直接multiple tloral budが形成した。さらに、本植物の緑色カルスを誘導したところ、カルス塊はド-ム状をなし、小型の葉緑体を含んでいた。Nicotiana glntinosaのカルスを培養して2つのcell lineを得た。大きな集塊は倍地を変えると緑化し、幼芽を形成したが、小さな集塊はカルス増殖のみであった。両cell lineの可溶タンパクに差異があった。リンゴの矮性台木Mg樹から花叢を採取し低温処理をしたところ、分離期のものは胚形成がよくなかった。イネカルスからプロトプラストを分離し、電気的に細胞融合したところ、大きな融合体の中にもとのプロトプラスが球型のままで存在することが認められた。

研究成果

• [文献書誌] Tatsumi,J: "Fractal analysis of plant root systems" Ann.Bot.64. 499-503 (1989)
• [文献書誌] Phansiri,S: "Isolation of protoplasts from corn leaves and their vital staining" Rep.Tokai Br.Crop Sci.Soc.Japan. 108. 23-25 (1989)
• [文献書誌] 山口俊彦: "熱量計による作物の生理活性の計測" 近畿作物・育種研究. 35. 459-461 (1990)
• [文献書誌] Miyake,H: "EHects of low concentrafions of ozone on the tine structure of radish leaves" New Phytol. 111. 187-195 (1989)
• [文献書誌] Totsuka,T: "Anevaluation of air-polluted environment by a plant indicator with small-sized open-top chamkers" Proc.of the 8th World Clean Air Congress. 2. 41-45 (1989)
• [文献書誌] Taniguchi,T: "Analysis of the tusion process of plant protoplasts by vital staining" Japan.Jour CroP Sci.
• [文献書誌] TAKEOKA,Y: "Scanning Electron Microscopic Observations on Morphogenesis of the Panicle and Spikelet in Rice Plants" Japanese Jour.Crop Sci.58. 119-125 (1989)
• [文献書誌] 川合豊彦: "異なる窒素追肥条件下における水稲小穂器官の形成に及ぼすジベレリンの影響" 日作紀. 58. 324-330 (1989)
• [文献書誌] TAKEOKA,Y: "Increased in cyanide-resisfant respriration and ethanol termentation in rice callus cells with increases in the apply of sucrose" Japanese Jour.Crop Sci.(1989)
• [文献書誌] 廣井清貞: "イネにおける内生ジベレリンの簡易精製と生物検定法" 日作紀.
• [文献書誌] TAKEOKA,Y: "Characteristics of the Morphogenetic Change in Rice Spikelets as affectd by induced straighthead" Japanese Jour.Crop Sci.
• [文献書誌] TAKEOKA,Y: "Pistil Hyperplasia in Rice Spikelets as affected by Heat Stress" Sex.Plant Reprod.
• [文献書誌] Yamaguchi,T: "Application of calorimetric method to investigate viability of crop seeds" The Proc.of VI lntenatl.Congr.of SABRAO.Tsukuba. 353-356 (1989)
• [文献書誌] Yamaguchi,T: "Calorimetry as analytical tool for Sermination of piant seeds" The Proc.of the Internatl.Meeting of Microcalorimetry in Biologydclinical Medicine,Tokyo. (1989)
• [文献書誌] Furuhashi,K: "Scanning Electron Microscopic Characteristics of the Rice Spikelts affected by chemical Hybridizing Agent HGR-626" Plant Cell Physiol.30.
• [文献書誌] Furuhashi,K: "Cyanide-nesistant respiration and ehanol termentation in rice callus cells" 7th International Congress on Plant Tissue and Cell Culture,Amsterdam. (1990)
• [文献書誌] Taniguchi,T: "Microscopic observation of tusion process of rice and lettnce protoplasts" Kluwer Academic Pud.,
• [文献書誌] 古橋勝久(分担): "植物バイオテクノロジ-事典" 朝倉書店, 5 (1990)
• [文献書誌] 武岡洋治(分担執筆): "イネの科学(形態編)" 農山漁村文化協会,
• [文献書誌] TAKEOKA,Y: "Rice Spikelet Morphogenesis and its Environmental Control"