PlantBiotech:Higuchi01 - Revision history

Adm at 03:10, 27 August 2011

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Adm at 23:20, 26 August 2011

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Adm: /* 分化発育の制御 */

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‎分化発育の制御

Adm: /* 有用代謝物質生産 */

2011-08-26T23:06:10Z

‎有用代謝物質生産

Adm: /* 植物組織培養略史 */

2011-08-26T23:05:30Z

‎植物組織培養略史

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2011-08-26T22:55:38Z

moved Doc:Plantbiotech/Higuchi01 to PlantBiotech:Higuchi01

Editor: /* 分化発育の制御 */

2011-07-14T05:24:50Z

‎分化発育の制御

Editor: /* 有用代謝物質生産 */

2011-07-14T05:22:37Z

‎有用代謝物質生産

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 {{PlantBiotech/Header}}
 {| style="float:right"
 |__TOC__

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 {{PlantBiotech/Header}}
 * 著者：高山真策(東海大学　開発工学部)
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 これらの手順に基づき、現在、世界各地で実際に採用されている手法は、寒天培地を用いてすべて人手で操作するものである。そのため大量の苗を生産する場合でも、スケールメリットがほとんどない。そこで今後の開発課題として注目されているのが、大量培養技術である。
 大量培養の手法としては様々な考え方が可能であるが、筆者らは液体培地を用い、 ジャーファーメンターで大量培養する手法を研究しているので、その概略を紹介してみたい。
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 :ステージIIb, IIc: 液体振とう培養とジャーファーメンター培養による増殖
 :ステージIII： 発根と順化
 '''図3'''のように、生長点培養や殺菌によって確立した無菌培養株をサイトカイニンを添加した培地に移植培養することによって多数の芽が分化した多芽状組織を形成させ、これをジャーファーメンターで培養して苗として収穫するものである。ユリ、ヒヤシンス、グラジオラス ('''図4''') 、ジャガイモ ('''図5''') などの球根やイモ類をこの方法で増殖すると、小さな球根やイモがジャーファーメンターから直接収穫できるので、実用生産プロセスとしても有用ある。草本類でも、イチゴ ('''図6''') 、ベゴニア、セントポーリア、その他多数の植物のクローン増殖に応用し、イチゴなどではジャーファーメンターから収穫した苗を直接土壌に移植して80-90 % 以上が活着するようにもなってきた。今後の研究展開に期待したい。

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		+	{{PlantBiotech/Header}}
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	* 著者：高山真策(東海大学　開発工学部)		* 著者：高山真策(東海大学　開発工学部)
	* 出典：「植物組織培養の世界」樋口春三監修 (1990) 柴田ハリオ硝子株式会社刊		* 出典：「植物組織培養の世界」樋口春三監修 (1990) 柴田ハリオ硝子株式会社刊

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−	~~==組織培養の原理と応用==~~
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	* 著者：高山真策(東海大学　開発工学部)		* 著者：高山真策(東海大学　開発工学部)
	* 出典：「植物組織培養の世界」樋口春三監修 (1990) 柴田ハリオ硝子株式会社刊		* 出典：「植物組織培養の世界」樋口春三監修 (1990) 柴田ハリオ硝子株式会社刊

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 植物の組織培養を行う時、実際的な場面では脱分化した細胞培養と分化した器官培養とが目標となる。脱分化は、オーキシンの一種である2、4-DやNAAなどを培地に添加するだけで起こることが多く、一般に比較的容易な技術である。オーキシンのみでは脱分化しない場合でも、培地の塩類濃度 (特にアンモニウムイオン濃度) や糖濃度を高めるというような培地の改変とオーキシン処理とを組み合わせると脱分化が促進されたりもする。これに対して、分化させるのは決して簡単な技術ではない。特に一旦脱分化した細胞から不定芽や不定胚を分化させるのは非常に難しく、植物の種類によってはどのように条件を変えながら検討しても全く分化しないことも多い。分化に影響する条件は多い ('''表2''') が、ここでは、培養環境や培地を変更した場合に分化特性がどのように変化するのかを中心にして植物の分化発育の制御を考えてみたい。
-{{Doc:Plantbiotech/Higuchi01/Table2}}
+{{PlantBiotech:Higuchi01/Table2}}
 ===物理的条件の影響===

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 ===有用代謝物質生産===
-{{Doc:Plantbiotech/Higuchi01/Table1}}
+{{PlantBiotech:Higuchi01/Table1}}
 植物が生産する代謝物質は、医薬、香料、色素、農薬、香水、ビタミン、ホルモン、酵素など種類が多く、様々な領域で使用されている ('''表1''') 。これらの代謝物質は通常栽培あるいは野性株の収集によって生産されている。しかし代謝物質によっては供給が不安定なので、工業的な安定生産技術を確立することが期待されている。その手段として、ジャーファーメンターやタンクを用いた大量培養による有用代謝物質の生産技術開発が全世界で進められている。その成果として、すでに一部で有用代謝物質の工業的生産が実用段階にさしかかったことは、三井石油化学工業や日東電工による大量生産などの前述の例のとおり良く知られている事実である。しかし他の代謝物質も同じように自由に工業生産できるわけではない。まだまだ生産コストが高いとか、細胞培養では全く生産させることができないというような多くの課題が未解決のまま残されている。

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 植物の組織培養は、どのような歴史をたどって現在のような植物バイオテクノロジーといわれるような段階にまで発展したのであろうか。その概略を以下に紹介してみたい。
-植物組織培養研究の歴史は古く、1900年代の初めにまで遡ることができるが、このような長い歴史のなかで、植物の組織や細胞などから植物体を作らせる研究は、常に最も重要な研究課題であった。その歴史を振り返ってみると、1902年にはドイツのハーバーラントが、個々の細胞には生命体としての総ての能力が存在する (全能性=トーチポーテンシー) として細胞の人工的な培養実験を手がけたことに始まるが、当時はまだ研究が余り進んでいなかったために、彼自身によって成功することはなかった。その後、 30 年を経た1930年代になって、アメリカのホワイトやフランスのゴーテレによってはじめて植物の組織や細胞を培養することができるようになった。すなわち1934年にホワイトがトマトの根の培養を、またゴーテレは同じ年にヤナギ、求プラなどの組織切片を数ヵ月間培養することに成功している。さらに1937年になって、ホワイトが植物の細胞や組織の培養にはIAAが非常に重要な役割をになっていることを見出して以免植物の組織培養技術は急速に発展することになった。
+植物組織培養研究の歴史は古く、1900年代の初めにまで遡ることができるが、このような長い歴史のなかで、植物の組織や細胞などから植物体を作らせる研究は、常に最も重要な研究課題であった。その歴史を振り返ってみると
-年には、ミラーとスクーグがタバコの髄組織からの芽の分化に関する研究を行っているが、彼らはこの研究を通して重要な植物ホルモンであるサイトカイニン (Kin) を発見している。その後、1957年にスクーグとミラーはサイトカイニンによって芽の形成が促進され、しかもIAAとサイトカイニン (Kin) のバランスによって、芽や根、カルスの形成を制御できることを明らかにしている。この研究によって植物の分化制御の基本的な技術ができあがったともいえよう。さらに1958年には、スチュワードがニンジンの培養細胞からの不定胚形成に成功し、ハーバーラントによって提唱されていた組抱の全能性が実証されるに至っている。1960年、1970年代は、プロトプラストの作成と融合を始めとするいくつかの新しい技術開発があり、組織培養に関する研究がますます活発化し、1980年には年間の発表論文数が 1、000 件を超えるまでになっている。これら多数の論文のうち、産業的応用との関わりを有する論文は全体の 1/3 を占めているが、その中では栄養繁殖、育種というような植物種苗に関する技術開発研究が多数を占めている。1980年代に入ってからは、バイオテクノロジーブームともいえる大きな潮流の中で、吹米の大学、研究機関や特に米国を中心に植物バイオテクノロジーの研究開発を専門に行う多数のベンチャー企業や大企業の研究グループが活発に研究活動を展開し、クローン増殖、育種、遺伝子操作の各分野で華々しい成果を発表するようになった。すでにクローン植物の大量増殖は全世界的に普及した技術になっているし、育用代謝物質生産研究もわが国の三井石油化学工業の研究成果であるムラサキという植物が生産する色素であるシコニンの生産や日東電工のチョウセンニンジン細胞の大意生産にみるように一部で工業的生産が実現するまでになっている。遺伝子操作研究はまだ研究開発途上の技術ではあるが、すでに様々な植物遺伝子のクローニングとクローニングした遺伝子の発現が確認された事例が次々と報告されるようになっており、莱用育種の手段としての遺伝子操作が実現するのも近い将来のことであると期待できるようになってきた。
+;1902年:ドイツのハーバーラントが、個々の細胞には生命体としての総ての能力が存在する (全能性=トーチポーテンシー) として細胞の人工的な培養実験を手がけたことに始まる。当時はまだ研究が余り進んでいなかったために、彼自身によって成功することはなかった。
 ==組織培養の原理とその応用==

← Older revision		Revision as of 05:24, 14 July 2011
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	植物の組織培養を行う時、実際的な場面では脱分化した細胞培養と分化した器官培養とが目標となる。脱分化は、オーキシンの一種である2、4-DやNAAなどを培地に添加するだけで起こることが多く、一般に比較的容易な技術である。オーキシンのみでは脱分化しない場合でも、培地の塩類濃度 (特にアンモニウムイオン濃度) や糖濃度を高めるというような培地の改変とオーキシン処理とを組み合わせると脱分化が促進されたりもする。これに対して、分化させるのは決して簡単な技術ではない。特に一旦脱分化した細胞から不定芽や不定胚を分化させるのは非常に難しく、植物の種類によってはどのように条件を変えながら検討しても全く分化しないことも多い。分化に影響する条件は多い ('''表2''') が、ここでは、培養環境や培地を変更した場合に分化特性がどのように変化するのかを中心にして植物の分化発育の制御を考えてみたい。		植物の組織培養を行う時、実際的な場面では脱分化した細胞培養と分化した器官培養とが目標となる。脱分化は、オーキシンの一種である2、4-DやNAAなどを培地に添加するだけで起こることが多く、一般に比較的容易な技術である。オーキシンのみでは脱分化しない場合でも、培地の塩類濃度 (特にアンモニウムイオン濃度) や糖濃度を高めるというような培地の改変とオーキシン処理とを組み合わせると脱分化が促進されたりもする。これに対して、分化させるのは決して簡単な技術ではない。特に一旦脱分化した細胞から不定芽や不定胚を分化させるのは非常に難しく、植物の種類によってはどのように条件を変えながら検討しても全く分化しないことも多い。分化に影響する条件は多い ('''表2''') が、ここでは、培養環境や培地を変更した場合に分化特性がどのように変化するのかを中心にして植物の分化発育の制御を考えてみたい。
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	===物理的条件の影響===		===物理的条件の影響===