組織培養（植物）

I

プロローグ

ティッシュカルチャーともよばれ、植物や動物の組織の一部(組織片や細胞の塊)をとりだし、フラスコなどの無菌容器内で培養し、生長をつづけさせる技術のこと。広義には細胞培養もふくまれるが、狭義では組織片培養のことをさす。なお、この項目ではおもに植物の組織培養について解説する。

II

歴史

植物では、1934年にトマトの根の先端をフラスコの中で継続的にのばすことに成功し、48年にはカルス細胞などと同じく細胞分裂をくりかえす細胞の塊で、各組織を形成する特定の細胞にわかれていない状態)から芽や根を分化させることに成功した。60年には茎頂(けいちょう)分裂組織(生長点)からメリクロンの分化に成功している。

さらに、1965年には1つの細胞からふたたび植物体を再生(→ 発生の「再生」)させることに成功し、細胞の中にある1組の遺伝子の全能性(1個の細胞が個体を形成する能力をもつこと)が証明された。なお、植物のカルスはふたたび植物体に再生することが可能になっているが、動物では一部の両生類などをのぞいて、再分化をおこなうまでにいたっていない。

III

組織培養の仕組み

組織培養は、なかば密閉して無菌状態にたもたれた容器の中のブドウ糖(→ グルコース)などをふくんだ寒天培地(→ 培地)、あるいは液体培地の中で細胞分裂をつづけさせるものである。植物の組織培養では、組織片→カルスの形成→芽や根の再分化、という過程をへて苗がつくられる。

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茎頂培養

洋ランの茎頂培養では、液体培地をゆっくりと回転させ、振動をあたえて培養することで、プロトコーム(ランの種子が発芽後に形成する組織の塊で、ここから茎葉や根をのばす)状のカルスを多数形成して、増殖をおこなう。また、ファレノプシスやデンドロビウムなどでは、フラスコの中でのびた側芽を切って、挿し木をくりかえしおこなう茎培養という方法も利用されている。