トレハロースを用いたトレニア培養植物の長期維持方法

要約

トレニアの培養植物の維持管理において、培地の糖をトレハロースにすることで、スクロースの場合の2倍以上の期間(最大2.5か月間)、植物体を健全な状態で維持できる。それにより、維持管理に掛かる時間・経費・労力の大幅な低減が可能となる。

• キーワード:組織培養、炭素源、長期維持、トレニア、トレハロース
• 担当:花き研・新形質花き開発研究チーム
• 代表連絡先:電話029-838-6822
• 区分:花き
• 分類:研究・参考

背景・ねらい

花きの多くは遺伝的に固定されていない。そのため、それらを材料に用いた遺伝子組換え花きでは、栄養繁殖による維持管理に多大な時間・経費・労力を必要としている。トレニアは非常に有用な花きのモデル植物であるが、作出した組換え植物の維持のため、従来のスクロースを炭素源とした培地では約25日おきに継代培養が必要であり、実験の拡大の制限要因となっている。トレハロースは植物ではイワヒバ、動物ではネムリユスリカなどで見られる、いわゆる「乾燥休眠」を担う糖としてのほか、動植物に様々な機能性を付与することが報告されている。植物の組織培養では、ファレノプシスにおいてプロトコーム状球体の増殖にトレハロースの添加が有効であることが示されているが、培養期間延長の効果に関する報告はない。そこで、トレハロースのトレニア培養植物の培養期間延長への効果を検討する。

成果の内容・特徴

• トレニアの培養に従来用いているスクロース(濃度3%)をトレハロース(濃度3%)に置き換えるだけの簡便な方法で、挿し芽によるトレニア培養植物の生存期間が2倍以上(最大2.5か月間)になり、継代培養の間隔を従来の2倍(60日)に延長できる(図1)。

成果の活用面・留意点

• これまでに、スクロースをトレハロースに置き換えた培地を用いることで、形質転換トレニア約1,800系統を1年間にわたって平均60日の継代間隔で維持しており、経費と労力の大幅な削減に成功している。
• 培養期間が延長することにより、再分化時期が異なるシュートを一斉に順化することが可能となり、形質転換植物作成にかかる作業も効率化できる(図2)。
• トレニアでは、スクロースの培地から、初めてトレハロースの培地に移植する時に、一部生育不良となる株が発生する場合がある。
• 食品添加物として市販されている低価格のトレハロース(「お米にトレハ(H+Bライフサイエンス)」、トレハロース含有率98%以上)で同等の効果が得られる。
• 他の植物種への適用においては、生育不良となる株の発生に留意し、予備試験を行ってから用いる。

具体的データ

その他

• 研究課題名:花きの花色改変等新形質付与技術の開発
• 中課題整理番号:221k
• 予算区分:基盤、イノベーション創出事業
• 研究期間:2007～2010年度
• 研究担当者:山口博康、佐々木克友、四方雅仁、間竜太郎、大坪憲弘
• 発表論文等:Yamaguchi and Sasaki (co-first author) et al. (2011) Plant Biotechnol. 28:263-266