マンゴスチン果実の特異な生殖過程の解明と新たな変異個体獲得方法の確立

阐明山竹果实独特的繁殖过程并建立突变个体获取新方法

基本信息

批准号：
05F05464
负责人：
米森敬三
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの実験結果より、マンゴスチンの成熟種子中には胚が存在せず、種子内にリング状の前形成層が存在することを明らかにした。また、成熟種子を分割すると、その分割種子断片それぞれから植物体を形成する能力があり、幼芽と幼根が分化する位置に元元の種子中での極性が関係している可能性を示唆した。さらに、この器官分化には種子断片中に残存する前形成層の存在の重要性が示唆された。そこで、この成熟種子の分化能力と種子内に存在する前形成層との関係を確かめるため、成熟種子から前形成層を除き、前形成層が含まれない種子を調整し、その分化能力を再調査した。また、分割方向を工夫し、種子中での極性が分割種子断片からの幼芽・幼根の発生に関与するかどうかについても検討した。さらに、細胞塊として形成されるマンゴスチン種子がどの段階で種子としての機能を獲得しているのかを組織培養系を利用して調査した。その結果、種子中に前形成層が含まれない種子でも植物体が再生する場合があり、必ずしも前形成層の存在が必須であるとはいえなかった。また、種子を分割した場合、もとの種子内での極性が器官分化に強く影響し、分割片のうち、幼芽は1つの細片のみから分化し、他の断片からは最初は幼根が分化した。さらに、細胞塊として胚珠内に発達する種子様組織を経時的に採取して培養したところ、開花6-7週後、直径約5mmを超えた時点から植物体を再生することができ、この段階で種子としての能力を得ているものと推察された。なお、マンゴスチンの品種改良を目的として、マンゴスチン種子へ突然変異源処理を検討したが、高濃度処理では種子が枯死し、低濃度処理の場合は生存種子が得られ、マンゴスチン幼葉の形状に若干変異がみられた個体を得ることが出来たものの、これらが突然変異体であるかどうかについては確認できておらず、この点、今後の検討課題を残した。

此前的实验结果表明，成熟的山竹种子中没有胚，种子内存在环状的原形成层。此外，当成熟的种子被分裂时，它能够从每个分裂的种子碎片形成植物，这表明原始种子内的极性可能与芽和胚根分化的位置有关。此外，种子碎片中残留的原形成层的存在对于这种器官分化很重要。因此，为了确认成熟种子的分化能力与种子中存在的原形成层之间的关系，我们从成熟种子中除去原形成层，制备不含原形成层的种子，并重新确定它们的分化能力。。我们还通过改变分裂方向研究了种子内的极性是否与分裂种子碎片的芽和胚根的发育有关。此外，我们使用组织培养系统来研究以细胞簇形式形成的山竹种子在什么阶段获得其种子功能。结果，即使在不含原形成层的种子中植物也可以再生，并且原形成层的存在不一定是必需的。此外，当种子分裂时，原始种子内的极性强烈影响器官分化，并且在分裂的碎片中，幼芽仅从一个碎片中分化出来，而从其他碎片中，胚根首先分化。此外，当我们收集并培养随时间推移在胚珠内发育为细胞团的种子状组织时，我们能够在开花后6至7周，从直径超过约5毫米的点开始再生植物体推测它已经获得了作为种子发挥作用的能力。另外，为了改良山竹品种，我们对山竹种子进行了诱变处理，但高浓度处理时种子死亡，低浓度处理时获得了活种子，幼山竹叶形略有改变。为了获得具有突变的个体，我们无法确认这些个体是否是突变体，这仍然是未来研究的一个问题。