見る/開く

山形大学紀要(農学)第 1
2
巻 第 1号 :233
0.平成 6年 1月
Bul.
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. 1994
低温条件下と有機溶媒で貯蔵した Malω 属植物花粉の発芽
樋 浦 巌*
西 村 達 弘 * * 渡 辺 薫 ** 鈴 木 洋 * *
(石黒学園*山形大学農学部農業生産学講座キ*)
(平成 5年 9月 1日受理)
Germination Viability of M
alusspp. Pollens under Conditions
of Storage by Low Temperatures and Organic Solvents
*
*
**
Iwao HIURA*, Tatuhiro NISHIMURA *
, Kaoru W ATANABE *
, Hiroshi SUZUKI
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緒
言
配も考えられ,その際に花粉の長期貯蔵が可能であれば
交配作業上好都合であろう.
筆者等はリンゴ台木または栽培樹の樹種同定に資する
これらの成果は単に Malus属台木の分類のみならず,
た め の 形 質 を 追 求 す る た め に , 1970年 以 来 収 集 し た
リンゴの育種や,栽培場面での着果の確保という面から
Malus属数種の植物を用いて育成した実生群の開花到達
も意味のある知見を提供するであろう.このような目的
樹に現われる形態学的形質を検討して来た(樋浦他
1974,'
7
8,'
8
6,'
9
0
) 4)5)8)11)
で,すでにいくつかの植物花粉を保存する容器内に不活
性ガスを入れたり 9) 真空に近い減圧状態で凍結乾燥を
このような育種のための素材となる種の系統関係を明
行なって保存したり 6)7)低温下に貯蔵する方法 10)が試
らかにするためのもう一つの有力な方法として種間交雑
みられているが, とりわけ一年以上にもわたる長期の貯
を実施して相互の交配親和性を調べたり,雑種実生植物
蔵のために液体窒素等を用いた超低温(液体窒素:
に現われる形質と両親種のそれとを比較することも重要
1
9
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'
C
) 下の貯蔵が検討されて来た 1) 一方これとは別
と考えられる.
に有機溶媒中における花粉貯蔵の可能性を岩波られ)が
この場合,開花期の異なる種相互間の組合せによる交
明らかにした.
23
山形大学紀要(農学)第 12巻 第 l号
24
そこで今回は ,Mα
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sの野生種,栽培種両種の花粉に
時期以降(貯蔵後 2か月ならびに 4か月)とした .
ついて,これら 2つの質的に異なる貯蔵法を単独または
発芽試験のためには, 貯蔵花粉を有機溶媒とともにス
組合せて適用する ことを試み た.
ポイトで吸い上げ, 40'C恒温器中で揮発操作を行い供試
した.発芽率は寒天 1%,ショ糖 10%の発芽培地による
材料および方法
2
5
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C,置床 3時間後の結果で示し,この調査は貯蔵開始
山形大学農学部圃場において栽槌されている Malus 後 2か月ごとに 5回行った.
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属の数種植物による実生群の幼若期 (
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ivepole
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なお,無能花粉 (abor
経た開花到達樹について,花器形態形質ならびに葉によ
ミンに対する染色反応の有無で行 った.
9
0
)8)
るアイソザイム分析に基づ き分類同定した(坂本 '
貯蔵花粉の花粉管伸長は
1990年の ー2
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C,
ー196'C,
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. (マルパカイドウ節)の M・仰milav
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-20'C→ -196'Cでの有機溶媒貯蔵実験において,貯蔵
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栽培種) :品種旭川cIn
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花粉の発芽率の調査と 同様, 置床 3時間後における花粉
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管の伸長を調査した. 花粉の直径以上に花粉管の伸長し
たものを発芽と見なし,各処理区毎に 10視野を測定しそ
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. (ミツバカイドウ節)の
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:系統羽黒を用い 1985年と 1990年に実験を
れらを集計し各区 2反復の平均で示した.
行 った.
結果および考察
花粉は当研究室考案の花粉採取器により,開約した豹
のうより採取したものを顕微試料用の固定瓶 (
1X2
.5
貯蔵花粉の発芽能力
cm) に有機溶媒とともに密封した有機溶媒は 3種類
花粉採取直後
の芳香族炭化水素(キシレン ,炭素数 8, トルエン,炭
第 1表 に 示 す よ う に 栽 培 種 の 品 種 間 差 異と
素数 7,ベンゼン ,炭素数 6
),エチルエ ーテル(炭素
M
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b
o・系統:羽黒の無能花粉歩合の高率とその低い発芽
c 率が目立 った.
数 4) を用いた. 貯蔵温度は室温(デシケーター), 5'
(恒温器), -20'C (冷蔵庫), -196'C (液体窒素)とし
1990年の実験における 花粉管の伸長程度は,系統:羽
た.なお液体窒素処理に際して予備凍結操作は行なわな
0
μ と低く, 他は 2
5
6
.1-3
7
4
.
4
μ であまり大きな
黒のみ 5
かった
その他変温処理 として, -20'Cより
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Cへ
差がなかった.
の移行区を設けたが,その移行時期は発芽率の急激低下
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低温と有機溶媒貯蔵による Malus花粉の発芽一一樋浦・ 西村・渡辺・鈴木
2
5
8か月後には発芽力 を失 った.エチルエ ーテル区では 同
有機溶媒と温度の組合せを変えて貯蔵した場合
1
)室温区
様の経過を経て 6か月 後に発芽力 を失 った.
貯蔵 2か月後に は有機溶媒処理区の発芽は認められず
栽培種
品種・紅玉;いずれの区も発芽率の低下の程
度 は旭より緩慢であ ったが,貯蔵 8か月後の発芽率 は花
2か月以内に発芽力を失 ったものと 推定された.
2
) 5'C区
粉採取時の 55.8%より低くなっていた.
M. p
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. 系統:ガー 2 ;発芽率の低下程度は栽培品
貯蔵 2か月後に殆どの溶媒区で発芽は認められなか っ
たが,炭素数 8個のキシレン区にあって,品種,旭 (20%), 種と同様の傾向であったが,エチルエ ーテル区は貯蔵
紅玉 (
12.4%), M. p
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. :系統ガー 2 (
2
4
.2%),炭
4ヶ月後,
素数 7個のトルエン区にあ って系統ガ
区は 8か月後に発芽力を失 った .
2 (28.0%) に
トルエ ン区は 6ヶ月後キシレン,ベンゼン
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a系 統 ガー 3
1・貯蔵 8か月後にキシレン区
発芽が認められた.また紅玉はエチルエーテル区で 7.9%
の発芽率を示したしかし,これらは何れも 花粉採取時
は発芽力を失ったが,
(
第 1表)に比べて低い発芽率であり, また貯蔵 1
4
0日後
67
.4%に近い値 を示し, 一方ベンゼン,エチルエー テル
にはいずれも発芽力を失 っていた. 従 って,次年度の実
区の発芽率は極めて低い値を示 した.
験にはこ れらの温度区は設定しなかっ た
トルエン区は花粉採取時の発芽率
M.s
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. 系統:羽黒 ,無能花 粉 が多く,有機溶媒貯
3
) -20'C区
蔵の影響は明らかでなく,貯蔵 2か月後に発芽力を 失 っ
a 1
9
8
5年結果:
ていた .
栽培種
花粉管伸長:
品種:旭;キシレン区は貯蔵 2か月後には花
粉採取時の発芽率 24.7%より高い値を示し,その後貯蔵
第 3 ・4図に示したように, -20'C,有機溶媒貯蔵後
7か月後には 5%程
の花粉管伸長程度は,品種 .旭および 2穫の野生種で漸
度の発芽率となった.その他の溶媒区は何れも貯蔵開始
減傾向を示した.これに対し品種:紅玉では,最終 8か
期間の増加に伴い発芽率は低下し
後からその期間の増加 に伴い発芽率は低下 し
7か月後
月に至るまで低下することなく,出発時の値を越える 伸
には 5%程度の発芽率となった.
栽培穫
長を見せた.
品種 :紅玉,い ずれの区も 貯蔵期間 の増加 に
以上の結果か らは, 発芽能力の ある花粉について はそ
伴 い 発芽率は花粉採取時 の 9
1
.4%より 低 い値 を示 した
の花粉管の伸長が長期間保た れる種類も一部認め られた
が,発芽率低下の推移を見る限り, -2
0
'
C単独区に よる
が
, 貯蔵 7か月後の発芽率は 35-60%程度であった
M.pr
叫
1・
実用的な花粉貯蔵は期待出来ないように思われた.
系統:ガー21;キシレン 区 を除き栽培種
紅玉と同様の発芽経過を示しながら花粉採取時の 77.5%
4) -2
0
'
C→
より低い発芽率となったが,貯蔵 7か月の発芽率は 10-
a 栽培穫については液体窒素移行操作を貯蔵開始 2
50%程度であ った.なお,キシレン区は貯蔵 4か月で発
か月後に行った
栽培種品種旭.移行 2か月後(貯蔵開始後 4か月)
芽力を失 った.
M.b
a
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. 系統:ガ
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C移行区 (
1
9
9
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年結果:第 1図)
31;いずれの区も貯蔵後の発芽
いずれの区も発芽率は低下したが,キシレン区はその後
率は花粉採取時の 88.3%より低くなったが,その程度は
回復し,移行 6か月後 (
貯蔵開始 8か月 )で は花粉採取
小さ く貯蔵 7か月後の発芽率は 65-80%程度であ った.
3
.7%と殆 ど変わらない発芽率 を示した. トルエ ン
時の 3
M.s
ie
b
o
・系統.羽黒, いずれの区 も貯蔵 2か月後で
区は移行 4か月後に花粉採取時 より高い発芽率を 示した
が,移行 6か月後に花粉採取時よ り低い値 となった. ベ
発芽力 を失った.
b 1
9
9
0年 結 果 (第 1図) :いずれの系統,品種とも
ンゼン区は移行後発芽率の低下が続 き
,
6か月後に 2
0%
に貯蔵 2か月後に発芽率の急上昇が認められ,花粉採取
程度となった. エチルエーテル区は操作を誤り結果は得
9
8
5年の結果とは異な った. そ
時よりも高い値を示し, 1
られなかった.
栽培種
の後の発芽経過は以下のようであった.
栽培種
品種:旭;キシレン,
品種:紅玉,旭同様に移行 2か月後に発芽率
トルエン区は貯蔵 6か
の低下 を示したが,いずれの区もその後一度発芽率の上
8か月後にやや回
昇を示したが,移行 6か月後には花粉採取時の 55.6%よ
月後 まで急激な発芽率の低下を示し
復したが,その発芽率は花粉採取時の 33.7%より低かっ
りやや低い程度となり,最も低い値 を示したベンゼン区
た.ベンゼン区は貯蔵 4か月後に発芽率の低下を示し,
でも 50%程度であった.
25
2
6
山形大学紀要(農学)第 1
2
巻 第 1号
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低温と有機溶媒貯蔵による Mal
附花粉の発芽一 一樋浦・西村・渡辺・鈴木
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第 1号
山形大学紀要 (
農学)第1
2
巻
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c.については液体窒素移行操作を
貯蔵開始 4か月後に行った.
2 操作 を誤 りベンゼン区のみ
の結果であったが,移行後の発芽率は貯蔵 4か月後(貯
51
.9%より低く 30%程度であ った
31;キシレン,ベンゼン区は移
M
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行 2か月後に発芽率の上昇を 示し,移行 4か月後 (
貯蔵
トルエン区は移行後の発芽率の上昇は無かったが
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開始後 8か月 ) に低下 したが,その程度は少な かった.
4か
月後でも花粉採取時の6
7
.
4%と殆ど変らない発芽率を示
した.エチルエ ーテル区は移行 2か月後に発芽率の低下
を示 したが
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Toluene
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三
三:
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二
二
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4か月後に上昇し40%程度となった .
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.
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.
C移行区 では第 5図に 示 した ように紅
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。、
玉における 4か月後の一時的な低下が目立ち, -2
0
.
Cの
岡
C
場合と対照的である. また
, Ga- 31の花粉はトルエン
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区の 8か月後の高値が 目立 っているが(第 6図),他は
以上の結果から炭素数の多い溶媒区に は長期 の発芽カ
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た新たな長期間の貯蔵実験に期待したい
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0年度結果:第 2図)
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。
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品種:旭 ,貯蔵開始 2か月後発芽率の上昇 を
示し たものは キシレン,
トルエン, エチ ルエ ーテル区で
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WC O ︻一凶
(凶'
あったが,いずれも 6か月には発芽力を 失った .ベン ゼ
ン区は徐々に低下し 8か月 後に発芽力を失 った.
栽培種
品種.紅玉,キ シ レン,
トルエン区は貯蔵 4
か月 後まで花粉採取時の 5
5.6%と殆 ど変わ らな い発芽率
を示し たが
6か月後には発芽率低下を示して 30%程度
となり,その状態、は 8か月後も続いた.ベンゼン区は発
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は無く 8か月後の発芽率は 40%程度であ った.エチル
エー テル区は 6か月後まで徐々に低下 した発芽率は, 8
か月後にやや上昇 し40%を超す程度となっ ,
た.
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. 系統:ガー 2 ;キシレン区は発芽率低下
に伴い貯蔵 6か月後に発芽力を失った . トルエン区は 4
2
8
低温と 有機溶媒貯蔵に よる M
αl
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s花粉の発芽
樋浦・ 西村・渡辺・鈴木
か月後に発芽力を失った.ベンゼン区は 4か月後まで
で発芽率は低下したが,
徐々に発芽率は低下し 10%程度 とな り,そのままの状態
なった.
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c
c
. 系統:ガ
が 8か月後 まで続いた.エチルエーテ ル区は 6か月後ま
低下を 示し
臣墜霊童富
・
・
圃
Xylene
8か月後に 上昇 し50%程度と
3
1;キシレ ン区は徐々に発芽率
6か月後に発芽力 を失った. トルエン,エ
チルエーテル区は貯蔵 4か月後に発芽力を失 った .ベン
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1
29
山形大学紀要(農学)第 1
2
巻 第 1号
3
0
ゼン区は発芽力の 低下が最も遅れ 8か月後に発芽力を
引用文献
失った.
1.市河三次:1
9
7
1 樹木花粉の超低温貯蔵に関する研
M. s
i
e
b
o・系統 :羽黒,無能花粉が多く実験結果を明
らかにすることは出来なかった.
究
花粉管伸長:
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6
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C 区では, 品種 ・旭のエ ーテルを除く全処理区
とGa-31の全処理区において
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8か月後には花粉管の
伸長が見られなかった. しかし,紅玉にあっては
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2か月後とあまり変わらない伸長度を保って
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0.
C区,変温区も含めて,
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3:1139-1141
.
供試した 5種類について,発芽率の高い区では伸長が大
4
. 樋浦
た変化を示した.
シダーゼアイソザイム
以上の結果からは -196'C単独区では実用的花粉貯蔵
5
.樋浦
は期待出来ないようであったが,予備凍結処理操作の問
育学雑. 2
4
.(
別冊 I)
巌・鈴木洋 ・今西茂 :1
9
7
8. リンゴ台木の育
種学的研究 (
1) 数種のリンゴ属植物 (Mal
usspp.
)
題は残された.
の実生の形態分離
摘 要
.1
5(
1):9
1
9
8
.
E
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. Bot
7
. KINGJ
.R. :1963. Pollinationwithfreeze-driedp
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.
C→ -196.C) と炭素数 8,7,6,4,の有機溶媒キシ
トルエン,ベンゼン,エチルエーテルとの組合せ
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.B
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t.50:6
6
2
.
9
9
0
. Malus属植物実生群に現われた諸
8 坂本寿孝:1
条件下で貯蔵した場合,発芽力に与えた影響は以下に示
系統の種分類学的研究
すようであった.
1.室温 5'
cの温度条件下では貯蔵後 2-4か月以内で
山形大学大学院農学研究科
修士論文
いずれの有機溶媒も発芽率力を失 った
9
. SCHOENI
KER
. E.andSTEWARTD.M. :1
9
6
3.F
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.
Cの条件下では貯蔵後 4か月以上の発芽力を保
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ていた.
園学雑.要旨.
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.
Malus属植物の花粉を温度(室温, -2
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C, -19
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C,
No.9.96.
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0
. STANLEYR
. G. andPATERSENJ
.:1
9
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. Viabi
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3
. -196'Cの条件下では貯蔵 8か月後でも発芽力を保
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.
持する有機溶媒区があった が,その発芽程度は採取直
後の花粉に見られる発芽率より劣 っていた.
4
. -2
0
.
C→
巌 ・高橋千代子:1
9
74
. リンコゃ台木用マ ルス
属 (MalusS
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.
) 植物の系統分類 1.マルパカイ
ド
ウ
, ミツバカイドウおよび、栽培種の葉のパーオキ
きく,また,低い 区で伸長も小 さいという発芽率に応じ
レン,
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.1
6
6.
2
.]
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. and N.NAKAMURA 1
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.No.173.
. 高橋昌之・ 1
98
6
. わが国リ ンゴ台木の種同定に関す
11
1
9
6.
Cの移行処理条件下では,貯蔵 8か
る研究
月後でも採取直後の花粉に見られる程度の発芽率を示
す有機溶媒区があった
5
. 花粉管の伸長は発芽率に応じた変化を示した.
30
山形大学大学院農学研究科修士論文