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POLYPLOIDY PERICLINAL CHIMERA PLANT BODY COMPOSED OF HISTOGENIC LAYER of 2x-4x-4x IN RUTACEOUS PLANT SUCH AS FORTUNELLA CRASSIFOLIA SWINGLE

Patent code P06P004370
File No. A-001
Posted date Apr 14, 2006
Application number P2004-235136
Publication number P2006-050960A
Patent number P4670038
Date of filing Aug 12, 2004
Date of publication of application Feb 23, 2006
Date of registration Jan 28, 2011
Inventor
  • (In Japanese)國武 久登
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人 宮崎大学
Title POLYPLOIDY PERICLINAL CHIMERA PLANT BODY COMPOSED OF HISTOGENIC LAYER of 2x-4x-4x IN RUTACEOUS PLANT SUCH AS FORTUNELLA CRASSIFOLIA SWINGLE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyploidy periclinal chimera plant body having a thick pericarp and darkening the pericarp color while maintaining the quality of the sarcocarp in a rutaceous plant.
SOLUTION: A method for creating the polyploid periclinal chimera plant body of the rutaceous plant in which a first layer of histogenic layers is diploid; a second layer thereof is tetraploid and a third layer thereof is the tetraploid is adopted as follows. A multiple shoot derived from a nucellar embryo of the rutaceous plant or a hypocotyl, a plumule or a growing point of the rutaceous plant is treated with a mitosis inhibitor.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


植物の茎頂分裂組織は一般的に3層からなり、これらの組織起源層は外側から第1層(L-I)、第2層(L-II)、第3層(L-III)と呼ばれ、細胞キメラとはひとつの分裂組織の中に2つ以上の異なる遺伝子型または倍数体の細胞が共存している状態をさしている。植物の細胞キメラの種類は、周縁キメラ、区分キメラ及び周縁区分キメラの3つに分類されている(図1)。周縁キメラは軸を取り巻くそれぞれの層が違う遺伝子型または倍数体の組織であり、区分キメラは片方の組織が軸の中心部まで入り込んでいる現象をさしている。さらに、周縁区分キメラは上述の2者が組み合わさったものをさしている。現在までに、倍数性周縁キメラの発生例としては、チョウセンアサガオ(非特許文献1)で偶発的な例が、リンゴ、モモ、ツルコケモモ(非特許文献2~4)において人為的な作出例が見られる。



ミカン科植物におけるキメラ植物体の例のほとんどは、遺伝子型の違う種における合成周縁キメラである。例えば、外国ではシトロンとサワーオレンジとのキメラ、カラタチとウンシュウミカンとのキメラ、スイートライムとサワーオレンジとのキメラ、我が国では小林ミカン(ナツダイダイと温州ミカンとのキメラ)、金柑子温州(金柑子と温州ミカンとのキメラ)が合成周縁キメラとして知られている。これらはすべて自然発生的なものであるが、最近では、接ぎ木により川野ナツダイダイとネーブルオレンジの他多数の組み合わせで、人為的に合成周縁キメラが育成され、その選抜方法も開発されている(特許文献1~4)。これらは、すべて遺伝子型の違う種間での合成周縁キメラの育成例であり、同じ遺伝子型で人為的周縁キメラが作出された例はない。これは、ミカン科植物において、コルヒチン等の有糸分裂阻害剤による起源層ごとの倍数性操作が困難であったこと、成長点以外の組織や器官での倍数性の評価が困難であったこと、たとえ人為的にまたは偶発的に倍数性周縁キメラが発生したとしてもキメラ性の確認には結実をみるまで多くの年数を要し、またその間、樹木を成育させるための圃場と栽培管理が必要でキメラの作出を試みることが極めて困難であったことによる。



また、ミカン科植物の四倍体個体は二倍体個体と比較して、樹勢が強く、耐寒性が強い、種子数が少なくなるなどの形質を有するが、果肉の有機酸含量が高まるなどの好ましくない形質も同時に発現する。このため現在までにミカン科植物において四倍体が栽培品種になった例はない。



最近、ミカン科植物の果皮に特異的に含まれるテルペン系炭化水素の仲間には、オレンジ臭をもつリモネン、パイン臭をもつピネンなど、さまざまな香りをもった化合物が含まれていることが明らかにされている。リモネンには中枢神経の興奮を鎮静化する作用、発がん抑制効果などの報告がされている。また、キンカンの果皮には発がん抑制効果の高いβ-クリプトキサンチンが多く含まれることが知られている。今後、果皮やその機能性成分に注目したミカン科植物の育種が重要になると考えられる。



このようなことから、ミカン科植物において果肉の品質を維持しつつ、果皮が厚く果皮色が濃くなる倍数性周縁キメラ系統の育成法を開発すれば、キンカンや日向夏などの皮が主な可食部となっている品種では重要な育種法となる可能性が高いものと期待される。



なお、茎頂起源層と植物器官との関係をミカン科植物についてみると起源層第1層は葉の表皮と果肉、第2層は葉の柔組織、果実のアルベドを含む果皮、第3層は維管束を分担している。既存の周縁キメラである小林ミカンや金柑子温州についてみると、起源層を構成している母品種の特徴が、その起源層の分担器官に強く表れているのが認められる。



【特許文献1】
特公平3-46087号公報
【特許文献2】
特公平3-46088号公報
【特許文献3】
特開平11-103706号公報
【特許文献4】
特開2001-218527号公報
【非特許文献1】
Satina, S., A. F. Blakeslee and A. G. Avery. 1940. Demonstration of the three germ layers in the shoot apex of Datura by means of induced polyploidy in periclinal chimeras. Am. J. Bot. 27: 895-905
【非特許文献2】
Dermen, H. 1947. Periclinal cytochimeras and histogenesis in cranberry. Am. J. Bot. 34: 32-43
【非特許文献3】
Dermen, H. 1953. Pattern of tetraploidy in the flower and fruit of a cytochimeral apple. J. Hered. 44: 30-39
【非特許文献4】
Dermen, H. 1953. Periclinal cytochimeras and origin of tissues in stem and leaf of peach. Am. J. Bot. 40: 154-168

Field of industrial application (In Japanese)


本発明はニンポウキンカン等のミカン科植物の倍数性周縁キメラ植物体の作出方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
ニンポウキンカンの珠心胚を0.05~0.2%の濃度のコルヒチン溶液に24~168時間浸漬して処理すること、並びに、
コルヒチンによる処理後に育成された候補樹の倍数性を確認して、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体を選抜すること、及び/又は、コルヒチンによる処理後の珠心胚から生じた実生の倍数性を確認して、二倍性細胞と四倍性細胞とを含むことが確認された実生を、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体の候補樹として選抜すること
を特徴とする、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体の作出方法。

【請求項2】
 
ニンポウキンカンの珠心胚を0.005~0.1%の濃度のオリザリン溶液に24~168時間浸漬して処理すること、並びに、
オリザリンによる処理後に育成された候補樹の倍数性を確認して、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体を選抜すること、及び/又は、オリザリンによる処理後の珠心胚から生じた実生の倍数性を確認して、二倍性細胞と四倍性細胞とを含むことが確認された実生を、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体の候補樹として選抜すること
を特徴とする、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体の作出方法。

【請求項3】
 
ニンポウキンカンの胚軸、幼茎若しくは成長点から誘導された多芽体を0.01~0.1%の濃度のコルヒチン溶液に1~3時間浸漬して処理すること、並びに、
コルヒチンによる処理後に育成された候補樹の倍数性を確認して、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体を選抜すること、及び/又は、コルヒチンによる処理後の多芽体の倍数性を確認して、二倍性細胞と四倍性細胞とを含むことが確認された多芽体を、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体の候補樹として選抜すること
を特徴とする、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体であるニンポウキンカンの倍数性周縁キメラ植物体の作出方法。

【請求項4】
 
多芽体の誘導が、6-ベンジルアミノプリンを含む培地に胚軸、幼茎又は成長点を縦置床することにより行われる請求項3に記載の方法。

【請求項5】
 
コルヒチン又はオリザリンによる処理後に育成された上記倍数性周縁キメラ植物体の候補樹について、組織起源層の第1層、第2層及び第3層にそれぞれ由来する組織又は器官の倍数性をフローサイトメーターを用いて確認し、上記組識又は器官がそれぞれ二倍体、四倍体及び四倍体であることが確認された候補樹を、組織起源層の第1層が二倍体、第2層が四倍体、且つ第3層が四倍体である倍数性周縁キメラ植物体として選抜することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の方法。

【請求項6】
 
コルヒチン又はオリザリンによる処理後の珠心胚から生じた実生又は多芽体の倍数性をフローサイトメーターで確認し、二倍性細胞と四倍性細胞とを含むことが確認された実生又は多芽体を上記倍数性周縁キメラ植物体の候補樹として予め選抜した後に育成することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2004235136thum.jpg
State of application right Registered


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