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沖セ所報� 2007(田中・水谷・崎原)
西表島に自生するシダ植物の胞子培養
田中孝幸・水谷高幸� 1)・崎原 健� 2)
1) 東海大学農学部応用植物学科�
1.はじめに
シダ植物は,ラン科植物のようにそれほど絶
滅危倶種は多くないように思われるかも知れ
ないが,その� 700種のうち� 131種のシダ植物は
絶滅が危倶されている.シダ類には元もとの希
少種以外にも,道路や都市開発や山火事や災害
などの環境の変化以外にも,園芸的に価値のあ
るオオタニワタリ,マツバランのように趣味家
の採集により,ヘゴ、のようにヘゴ材としての伐
採により絶滅が危倶されているものが多く存
在する.
一方,シダ植物には胞子から前葉体という� n
世代が存在し,前葉体にできる造卵器と造精器
上で受精が行われ,� 2n世代である胞子体が発
生する(図1).� Yasmeen and K. Saxena (1997)
は,シダ胞子の発芽に胞子に付着している�
Aspergillus nigerおよび� Trichothθcium
roseum菌の代謝物質が悪影響していることを
報告した.また,� Breznovits (1999)は,� Pteris
Vittθ臼の配偶体の細胞系は,暗黒下でも緑を
維持し,葉緑体の中にある光合成に関する遺伝
子を現していることを報告した.胞子培養では,
ショ糖が入っていない培地で行われることが�
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-図� 1 シダ植物の� 2n世代である胞子体が発生する過程.�
2)東海大学沖縄地域研究センター
ある.また,シダ植物の胞子の貯蔵は,一般的
に乾燥状態で貯蔵されるがシダ植物の胞子の
発芽には,光が必要で,暗黒条件下では発芽せ
ず,暗黒条件下であれば湿潤条件での保存でも
よく発芽するとしづ報告がある.本試験では,
暗黒条件下における貯蔵実験を行った.
そこで,本研究では,このような西表島に自
生するシダ植物について,その保全および増殖
のため組織培養などによる増殖も行った.この
ようにして人工増殖されたシダ類は,東海大学
沖縄地域研究センターに遺伝子源として収
集・栽植されるだけでなく,園芸植物,観葉植
物としても利用価値が高いものが多く,比較的
暗い室内でも育つので、インドアプラントとし
ての新しい用途が期待される.�
2.結果の概要
(材料および方法)
2006年� 9月� 2日一9日および� 2007年� 8月� 11
日一9月� 10日に西表島に生育する� 6種のシダ
植物をターゲットにして網取,浦内川|近辺など
でコドラート法による植生調査を実施した.浦
内川,ユツン川など採集に許可のいる場所での
調査で、は植物の採集は行わなかった.ただし,
培養に用いるための胞子は網取の大学内の敷
地内などで採取し,胞子培養に用いた.
増殖のための胞子培養を行った.胞子培養の
試験では希釈率,アンモニウムの有無,および
無菌処理の有無の影響に関して研究を行った.�
2006年� 9月� 2日一9日に採集したコウモリシ
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j中セ所報� 2007(田中・水谷・崎原)
ダ,オオヘツカシダ,ヒカゲへゴ¥ゴウシュウ
タニワタリおよびオキナワウラボシを,新聞紙
にはさんで乾燥し,� JJ包子を採取した.採取した
胞子は寒天培地に播種した.
一般的に植物の培養に用いる� MS培地は濃い
と思われるので� MS培地の希釈率の試験と硝
酸アンモニウムの有無の試験を� 2007年� 4月� 11
日に行った.培地にはショ糖を加えていなかっ
たので無菌的でなくてもコンタミの心配はそ
れほどない.そこで,無菌培養と無菌操作をし
ない培養も組み合わせて行った.
すなわち,硝酸アンモニウムを抜いたものと
そうでない,� MS基本培地を� 1/1,1/2,1
/8に希釈した寒天培地に無菌操作をしている
ものと無菌操作していない胞子を用いた� 12の
試験区で培養を行った.マイ クロシュパーテノレ
一杯の採取した胞子を,ミラ クロースをのせた
エッベンド、ノレフチューブにのせ,水を加えて遠
心分離機(型式� H-20 国産遠心器株式会社)
で� 10,000rpmで3分間胞子嚢などのゴミを取り
除いた.ただ し,無菌操作では最初に有効塩素
濃度� l弘に希釈したアンチホノレミンで殺菌し,
滅菌水で、� 3回洗浄した.得られた胞子は� 1mL
に希釈し,よく撹祥した後� 50μL中の胞子の数
を顕微鏡で調べ,約� 100粒になるように希釈し
た後同じ量の50μLを6ウェルの細胞培養用マ
ノレチウェルプレート� (Fa1con35-3046) にピペ
ットマンを用いて播種 した.その� 12の試験区
を3反復で� 6ウェノレプレートに� 10mしずつ作り,
シダの胞子を� lウェル当たり約� 100粒播き,前
葉体および胞子体の形成を毎週調べた.用いた
植物材料はオオタニワタリ,オキナワウラボシ,
オオヘツカシダ,コウモリシダ,ヒカゲへゴの�
5種とした.
その後,胞子の発芽および胞子体の数(発芽
率)について毎週調査した.�
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(結果および考察)
本研究では,1)保全のため胞子からの増殖
に関する生活環を明らかにする,� 2)山取りを
しなくても安価で手に入るように園芸の立場
から繁殖技術を確立する,� 3)繁殖されたもの
を用いて保全の可能性を探る,などの目的のた
め寒天培地を用いて胞子培養を検討した.
図� 2に胞子培養の結果を示す.発芽率はゴ
ウシュウタニワタリ,コウモリシダおよびヒカ
ゲへゴで高かったがオキナワウラボシでは低
くオオヘツカシダでは高くても� 1%にしかなら
なかった.シダ植物の胞子培養では,ショ摘を
入れなくても培養室の光の強度で,十分成長が
可能で,ショ糖が入っていないので無菌にしな
くてもコンタミは少なかった.無菌にした場合
としていない場合とで,コウモリシダでは,ア
ンチホルミンで殺菌した方が前葉体および胞
子体の形成率は高くなったが,ゴウシュウタニ
ワタリ,オキナワウラボシおよびオオへツカシ
ダでは無菌にした方が逆に低くなった.また,
ヒカゲヘゴでは差がなかった.オキナワウラボ
シを除き,硝酸アンモニウムは入れない方が前
葉体の形成率が優れ,また,胞子体の形成には
アンモニ ウムの入っていない培地で優れ, 希釈
率については種によって傾向は異なったが,胞
子体の形成には� 1/2希釈培地で優れた傾向が
見られた.�
3.展望
シダ植物の培養では,無菌にしなくてもシ
ョ糖が入っていないのでコンタミは少なく,ま
た培養室の光の強度でもシダ植物は,十分成長
が可能でLあったので,アンチホノレミンで殺菌せ
ず,硝酸アンモニウムを入れていなしリ/2希釈
の� MS培地で今後の研究を行う.ライフサイク
ノレに要する時間や胞子の貯蔵などを今後行っ
沖セ所報� 2007(田中・水谷・崎原)
ていく予定である.�
3. 引用文献�
1) Yasmeen and K. Saxena. 1997. Influence of
fungal metabolites on germination of fern
spores. National Academy Science Letters,
20 (7&8) ,94 -96.
2) Breznovi ts,A. 1999. A gametophytic cell
1 ine of the fern Pteris vittata remains
green in the dark and expresses chloroplast
photogenes. ]. Plant Physiology, 155,
143-145.
4.業績
学会発表
1)田中孝幸,水谷高幸,仲里長浩. 2006.西
表島に自生するシダ植物の園芸的利用に関す
る研究.園芸学会雑誌,第� 75巻(別1),� 181.
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