シダ植物の雌性、雄性細胞を用いた生殖器官分化の制御機構の研究

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02640538
• 研究機関: 福井大学
• 研究代表者: 前田 桝夫 福井大学, 教育学部, 助教授 (10020140)
• 研究分担者: 中村 三千代 福井大学, 教育学部, 教務職員
• キーワード: シダ植物 / 異型胞子シダ / 生殖器官分化 / 細胞培養 / プロトプラスト / 雌性、雄性配偶体 / 減数分裂 / 花粉母細胞

研究概要

異型胞子シダ植物を用いた研究実績
1.サンショウモ(Salvinia natans All.)
(1)大胞子嚢と小胞子嚢を別個に無菌培養して雌性、雄性の前葉体を誘導した。雌性の前葉体と雄性の前葉体を混合培養して無菌の胞子体の株を単離した。得られた胞子体株は非常に成長の高い株であった。
(2)得られた胞子体株からプロトプラストの単離条件の検討を行った。また、単離されたプロトプラストの培養条件の検討も行い、培養開始後、6日目で第一分裂を観察した。培養30日には5-10細胞からなるコロニーを形成した。
2.デンジソウ(Marsilea quadrifolia L.)
(1)野外のデンジソウに冬期に形成される包芽を無菌始発材料として培養を試みた結果、多くの胞子体株を誘導した。それらのから成長のいいものを選別して継代培養を試みた。
(2)昨年度に誘導された無菌胞子体株の培養条件をさらに検討した。その結果、液体培地にイースト抽出液を加えることにより成長がよくなることが調べられた。
(3)胞子体からプロトプラストの単離と培養の条件が検討されたが、現在まだ第一分裂の確認に至っていない。
同型シダ植物を用いた研究実績
(1)カニクサ(Lygodium japonicum L.)の無胞子生殖により誘導された前葉体の核相を調べた。DAPI染色、フォイルゲン染色により胞子からの前葉体をコントロールとして顕微蛍光測定した。その結果、プロトプラスト、精子を測定材料としても明確な2倍性のデータを得ることができなかった。
(2)ミズワラビ(Ceratopteris richardii)
ミズワラビの前葉体および胞子体からプロトプラストの単離条件と培養条件を検討した。
減数分裂に関する研究業績
花粉母細胞を用いて、減数分裂期とトポイソメラーゼIとの関連について検討した。

研究成果

• [文献書誌] M.Maeda,Y.Sugimoto,M.Nakamura K.Masuda,H.Kaneko,and M.Sugai: "Division and gametophytic tissue formation from protoplasts of young sporophytes in fern Lygodium japonicum" Plant Cell Reports. 9. 113-116 (1990)
• [文献書誌] M.Nakamura and M.Maeda: "Isolation and culture of protoplasts from aseptically grown yonug sporophytes in heterosporous fern Salvinia natans All." Plant Cell,Tissue and Organ Culture.
• [文献書誌] Nakamura,T.,S.Yokoyama,M.Nakamura,and M.Maeda: "In vitro multiplication of Marsilea quadrifolia L." Plant Cell,Tissue and Organ Culture.
• [文献書誌] Nakamura,M.and M.Maeda: "Induction and establishment of haploidic and diploidic cell lines from a fern,Anemia phyllitidis" J.Plant Physiol.
• [文献書誌] Ohyama,T.,S.Tabata,T.Kobayashi,S.Sato,M.Maeda,and Y.Hotta: "Purification and preliminary characterization of DNA topoisomerase I from lily microsporocytes" Plant Science.
• [文献書誌] 前田 桝夫・中村 三千代: "シダ類の組織培養 ー 形態形成実験系としての利用 ー (特集・植物培養細胞の利用:菌類からシダ植物まで)" 遺伝 (裳華房), 43-47 (1990)