組織培養は、植物細胞を人工培地で培養し、多数の小植物体に成長させるものであるのに対し、微小繁殖は小さな植物体から多数の植物を生産するものである点が大きく異なる。
さらに、微小増殖では小植物体を増殖させるために組織培養が必要となる。
このように、同じ植物を大量に生産する技術として、微量増殖と組織培養の2つがあります。
マイクロプロパゲーションとは
組織培養の一つで、高品質なクローン植物を大量に生産するための試験管内技術です。
微量増殖では、シュート頂点を栄養寒天培地中で植物ホルモンの影響を受けながら培養する。
シュート頂部は未分化な分裂組織からなり、生育は不定です。
組織培養と土中への導入の2段階が、微小増殖の主なステージです。
図1: 土壌に移植されたバナナの小植物体
マイクロプロパゲーションの主な利点は次の3つです。
- 新しい植物の嵩上げ – 微小増殖法では、組織培養によって多数のクローン植物を生産することができる。他の植物増殖法では、一度に数個の植物しか作れない。
- 2.無病の植物の生産 – 微小増殖法は、一般に植物ウイルスに感染しない分裂組織を利用する。一般に、植物ウイルスは、分裂組織とつながっていない維管束組織を通じて感染する。
- 希少種の増殖 – 種子の発芽や休眠が困難な植物や、絶滅の危機に瀕している植物の増殖に用いることができる。
組織培養とは
組織培養とは、植物の小さな断片（摘出物）を人工的な栄養培地に導入し、その機能または成長を可能にする技術である。
組織培養には、使用する植物の種類によっていくつかの種類があります。
種子培養、胚培養、カルス培養、器官培養、プロトプラスト培養などがあります。
- 種子培養 – ランのように種子の発芽が困難な植物に使用される。種子を培養し、禁欲的な条件下で苗を作製する。
- 2.胚培養 – 成熟胚と未熟胚の両方を培養して苗を得ることができる。化学的阻害物質や胚を覆う構造物など、種子の様々な構造による休眠を解消する方法です。
- カルス培養 – カルスとは、摘出物を組織培養液中で培養したときに生じる未分化の細胞塊のことです。カルスは、シュート原基や体細胞胚に成長することができる。
- 器官培養 – 植物の新芽、根、葉、花などの器官を摘出物として、その構造や機能を保存することができる。
- プロトプラスト培養 – プロトプラストとは、主に遺伝子組換え植物の生産に用いられる細胞壁を持たない細胞のことです。この細胞が細胞壁を再生すると、カルスとなる。
植物組織培養の主な手順は以下の3つです。
- 1.初期段階 – 無菌状態で、組織培養液に摘出物を導入する。
- 2.増殖期 – 培地中の摘出物を再び分裂させ、複数のシュートを作る。この段階を数回繰り返すことで、多数の小植物体を得ることができる。
3：寒天培地上のPhyscomitrella patens植物体 - 根の形成 – 組織培養液に植物ホルモンを導入し、根の形成を誘導する。
マイクロプロパゲーションと組織培養の類似点
- 遺伝子的に同一の植物を大量に生産する技術として、「顕微授精」と「組織培養」があります。
- 植物体繁殖の方法です。
- どちらも栄養培地中で植物細胞を小植物体に成長させる方法です。
マイクロプロパゲーションと組織培養の違いについて
定義
組織培養とは、植物の細胞、組織または器官を、特に人工培地上で適切な容器に入れ、制御された環境条件下で維持・増殖させる技術を指すのに対し、マイクロプロパゲーションとは、組織培養で植物体を育て、それを植え付けることで植物を増殖させることを指す。
ステップ数
組織培養の3つのステップは、組織培養液に植物を導入し、増殖させ、根を形成させることであるのに対し、マイクロプロパゲーションは組織培養と土壌への新しい植物の導入の2つのステップである。
重要性
マイクロプロパゲーションは多数のクローン植物を生産することができるが、組織培養は新しい植物系統を生産するトランスジェニック研究も可能である。
結論
マイクロプロパゲーションは、組織培養の実用的な側面であり、多数のクローン植物を生産することができる。
また、希少な植物や有性生殖が困難な植物のクローンも作出できる。
一方、組織培養は、微小な摘出片から新たな植物体を生産するために用いられる手法です。
微量増殖と組織培養の大きな違いは、その目的です。
