1.有用林木遺伝資源植物のバイテクによる保存と増殖技術の開発（第3報）

予算区分      国補
研究期間      平成8～15年度
担当科名      森林育成科
担当者名      千木  容・三浦  進

I.はじめに

  森林は有用遺伝資源の宝庫であり、その保存については林分を保存したり、樹木保存園等を造成保存することが行われている。しかし、これらは維持管理等多大の労力及び費用が必要であり、雪害、風水害等の気象災害により対象林木が消滅し、有用遺伝子の保存が極めて困難になる可能性がある。このため、少ないスペースで有用林木遺伝資源を効率的に保存しその活用を図ることを目的として、バイオテクノロジーを用いた新しい保存と増殖技術を開発する。これまでに、都道府県林業試験研究機関で開発してきた優良木の組織培養技術を核として生かし、組織を幼若化するとともに、幼形化した植物体を作る。さらに、森林総研における人工種子作成技術等の成果を利用して、地域に役立つ保存と増殖技術の開発を行う。

II.研究内容および結果の概要

（1）有用林木遺伝資源植物の組織培養技術の開発

 (1)植物組織片の効率的な採取と表面殺菌技術の開発

• 対象とした有用林木ケヤキ、サクラの新芽の適当な殺菌条件は、平成8,9年の結果では0.1％アンチホルミンで30秒間処理であったが、平成10年は0.5％アンチホルミンで20秒～1分間の処理が必要であった。
• ケヤキの新芽を供試した場合、本年度の場合偶然であったかもしれないが、褐変、ガラス化等でシュートが形成される割合が少なかった個体で発根、植物体再生まで行っていない。

(2)種間差及び個体間差による培養条件の違いの解明と汎用性のある組織培養技術の開発

• ケヤキは7個体を改変WP培地等で培養し6個体で発根、5個体で植物体再生、4個体で永続的増殖系を得たが、別紙の伐株からの培養個体のような増殖を示したものは他にはない。
• サクラも6個体を改変WP培地等で培養し5個体で発根、4個体で植物体再生、3個体で永続的増殖系を得たが、サクラもケヤキと同様で個体差が見られる。
• 形成したケヤキシュートを供試して、適正な発根培地のホルモン条件を検討したところ、別紙の伐株からの培養個体ではIAA1μM＋IBA0.1μMおよびNAA0.25μMで発根率が高くなった。

（2）有用林木遺伝資源植物の保存技術の開発

 (1)超低温保存技術の開発

• アテの生物機能を将来にわたり活用し、産業化を図っていくためには多様な遺伝資源の存在が不可欠である。そこで遺伝資源を安全で効率的に保存する方法として、冷温保存を検討した。アテの葉条を殺菌処理した後、BAP10-6Mと2,4-D10-8Mを添加したCD培地で培養し、シュートを得た。得られたシュートをCD培地10mlの入った試験管に移植し、5℃暗所で保存を図った。その結果5ヶ月後の生存率は85％、6ヶ月後の生存率は60％だった。冷温保存は操作が簡便で、簡易なシステムで行えるが、長期の保存には呼吸活性の抑制を検討する必要がある。

（3）組織培養苗増殖技術の開発

 (1)バイオ苗の効率的な順化手法の開発

• 寒天培地中で発根した後、根が貧弱なものについて、バーミキュライトを支持体とした、1月2日WPにTG-19,0.5μM添加した培地に移植したところ順化が容易になった。
• 発根培地で1ヶ月間培養後、未発根であったものについてフロリアライトおよびバーミキュライトを用いてダイレクトルーティングを行ったが、支持体の違いによる発根率の差は見られなかった。ただし、フロリアライトで発根したものは、試験管から取り出すとき、誤って根を傷めやすく、順化の際にはフロリアライトが腐りかびなどが生えやすかった。

III.今後の問題点および検討事項

• ケヤキ、アテ、ヤマザクラ等の植物組織片の採取と表面殺菌技術に課題があるものについて効率的に殺菌可能な外植体形成方法を開発する。
• シュート伸長培養技術に課題がある種及び個体について、培養条件の違いの解明と汎用性のある技術を開発する。
• シュート発根培養技術に課題があるケヤキ、アテの個体について、適当な培養条件を検索する。
• イオンクロマト法によるアンモニウムイオンのデータとアンモニウムイオン計によるデータの検討
• 二酸化炭素利用による順化の効率化
• 培養苗からさし木等の安価で、かつ一般的なクローン増殖法を開発する。
• 培養保存での保存期間を延長するための、培地、ガス環境の検討。
• ガラス化による超低温保存に際し、組織の損傷を抑制するためのハードニング、ガラス化の条件検討。