キショウブにおける精細胞観察法と花粉保存法の確立

抄録

高等学校「生物」における被子植物の受精過程の学習時に，花粉発芽と花粉管伸長の観察が行われることが多い．この観察学習を発展させ，花粉管内を移動する雄原細胞や精細胞を，生徒が直接観察できるようにすれば，被子植物の花粉が果たす役割について，一層の実感を伴った理解が図れると期待される．その際の観察教材として，アヤメ科キショウブ（Iris pseudacorus L.）が有望である．キショウブの雄原細胞は有色であるため，花粉管内を移動する様子を染色せずに光学顕微鏡で観察できる．しかし，キショウブにおいて，雄原細胞から精細胞を実験的に生じさせる方法は，これまでに知られていない．本研究では，ポリエチレングリコール培地に塩化アンモニウム（NH₄Cl）を添加してキショウブ花粉を培養し，花粉管内において雄原細胞の分裂が促進されるか検証を行った．その結果，NH₄Clを添加した培地では，約80％の雄原細胞で分裂が起こり，精細胞が形成された．花粉散布後，精細胞が出現するまでに平均7時間20分を要した．他方，キショウブの開花期間は2か月程度（5～6月）であるため，花粉の長期保存ができなければ，観察教材としての有用性は高まらない．そこで，キショウブ花粉を薬包紙と紙袋に封入して冷凍庫で長期間保存し，解凍後にNH₄Clを添加した培地で培養し，花粉の発芽能力と精細胞の形成能力を調べた．その結果，4か月間保存した花粉は50～60％程度の発芽率を示し，花粉管内における精細胞の出現率は10～15％であった．春に採取した花粉を冷凍保存しておけば，移動する雄原細胞や精細胞を観察できる教材として，秋まで高等学校「生物」の授業で活用できることが分かった．