植物ホルモンとガス環境の新規な制御法による不定胚形成の促進

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650867
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 関 実 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教授 (80206622)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 古崎 新太郎 九州大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40011209)
• Keywords: 植物培養細胞 / 植物ホルモン / オーキシン / 2,4-D / リボフラビン / 不定胚 / バイオリアクター / バイオプロセス工学

Research Abstract

本研究では,不定胚を経由するカルス再分化系の効率化を目標として,二つのことを試みた。
1) リボフラビン固定化ビーズによる不定胚分化の促進
リボフラビン固定化ビーズを合成し,実際にニンジン不定胚分化系に適用して,オーキシンの除去とそれに伴う分化促進効果について検討した。その結果,少量の添加では促進効果があるものの,大量添加ではむしろ阻害的に働く事が明らかとなった。リボフラビンの添加効果は,光照射下で顕著となることから,様々な阻害剤を添加したところ,光によるラジカルの発生が分解に寄与していることを示唆するデータが得られた。さらに,光強度の影響を検討した結果,光照射に伴う活性酸素種の生成に阻害効果の原因があると考えられたので,光照射によるオーキシンの分解を培養槽の外部で行なうシステムを構築し,その有効性を明らかにした。
2) 不定胚分化過程でのガス成分分析と気相の循環利用の検討
ニンジン培養細胞からの不定胚分化過程で,培養器のヘッドスペースに蓄積するガス成分と培養条件との関係を検討した。その結果,エチレンの除去に拠る促進効果,また,二酸化炭素による抑制を示唆する結果を得た。また,イネカルスの再分化系においては,エタノール,アセトアルデヒド等の微量成分がヘッドスペースに蓄積していること,これらが,阻害要因となりうることを示した。また,フラスコヘッドスペースのガス成分は,栓の物質移動抵抗の影響を強く受けることも併せて指摘した。しかし,ガス中の分化促進物質を具体的に確認するようなデータは得られなかった。