CN110392529B - 植物胁迫耐性诱导剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供对植物发挥出优异的胁迫耐性诱导作用的植物胁迫耐性诱导剂、米品质降低的抑制方法、草坪草的暑热缓和生长方法、苗的徒长抑制方法、花卉的生长不良抑制方法、果树的品质劣化抑制方法以及蔬菜的品质劣化抑制方法。本发明的植物胁迫耐性诱导剂含有下述通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物作为有效成分。(式中,R1表示氢原子、羟基、氨基、卤原子、烷基、烯基、烷氧基、芳基或‑CHR6‑CH2CH=C(CH3)2基,R2表示氢原子等,R1和R2可以相互键合形成苯环,R3表示氢原子等,R4表示氢原子等,R5表示氢原子等,此外,R6表示氢原子、羟基或包含酯键的基团。)
Description
技术领域
本发明涉及以具有醌骨架的化合物作为有效成分的植物胁迫耐性诱导剂、米品质降低的抑制方法、草坪草的暑热缓和生长方法、苗的徒长抑制方法、花卉的生长不良抑制方法、果树的品质劣化抑制方法以及蔬菜的品质劣化抑制方法。
背景技术
通常已知植物在被暴露于各种环境胁迫中的情况下,会表现出胁迫防御反应、例如表达胁迫应答基因等。但是,近年来在环境的急剧劣化、例如地球温室化等的暑热胁迫的作用下,植物的生长不良、特别是农作物的生产率的降低成为国际问题。近年来在日本,在酷暑的夏季期间也经常发生农作物由于暑热或干燥而受到损害的事例。例如,禾本科植物在因酷暑所致的暑热和干燥风的作用下具有会产生白粒米等未成熟粒的问题。另外,在生长途中的苗受到胁迫的情况下会发生徒长,其后会招致生长不良、生产率降低等。另外据报告,菊科植物、蔷薇科植物等的花卉在暑热胁迫的作用下存在产生奇形花·枯叶、延迟花芽分化等生长不良的情况。
一直以来,对于这样的针对植物胁迫的对策反复进行了各种研究。例如已知有利用大棚栽培等农业材料来防止日照、控制生长环境的方法。但是,该方法具有需要在大范围内进行大规模的施工、需要极大的费用的问题。另外,基于通过杂交育种而生产出耐热性植物的方法作为用于提高植物本身的耐热性的根本方法而引起了人们的注意。但是,杂交需要精力和时间,具有无法应对急剧的环境劣化而有效地生产出目的植物的问题。
因此,目前正在探索使用耐胁迫诱导剂的植物的胁迫耐性诱导方法。作为耐胁迫诱导剂,例如以专利文献1、2中公开的这类天然成分为中心进行了研究。专利文献1中公开了含有甘草提取成分作为有效成分的农业园艺用高温胁迫耐性赋予剂。专利文献2中公开了用于赋予包含酵母细胞壁酶分解物的环境胁迫耐性的药剂组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平11-199419号公报
专利文献2:日本特开2007-45709号公报
发明内容
但是,如专利文献1、2中所公开,以天然成分作为有效成分的耐胁迫诱导剂具有效果仍不充分的问题。
本发明的目的在于提供对植物发挥出优异的胁迫耐性诱导作用的植物胁迫耐性诱导剂、米品质降低的抑制方法、草坪草的暑热缓和生长方法、苗的徒长抑制方法、花卉的生长不良抑制方法、果树的品质劣化抑制方法以及蔬菜的品质劣化抑制方法。
用于解决课题的手段
本发明基于下述发现:特定的具有醌骨架的化合物对植物发挥出了优异的胁迫耐性诱导作用。
为了实现上述目的,作为本发明的一个方式的植物胁迫耐性诱导剂的特征在于,其含有下述通式(I)所示的具有醌骨架的化合物中的除2-甲基-1,4-萘醌以外的化合物作为有效成分。
[化1]
上述通式(I)中,R1表示氢原子、羟基、卤原子、甲基、烯基、烷氧基(不包括甲氧基)或-CHR6-CH2CH=C(CH3)2基,
R2表示氢原子或卤原子,
R3表示氢原子、羟基或硝基,
R4表示氢原子、羟基或硝基,
R5表示氢原子或硝基,
R6表示氢原子或-OCO-R7基,
R7为烷基、具有1个以上羟基的羟基烷基、烯基或-R8-OCO-R9基,
此外,R8表示由-CnH2n-构成的烃(n=2以上),
R9表示烷基。
在本发明的一方式中,植物胁迫耐性诱导剂可以将选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素类以及阿卡宁类中的至少一种的化合物作为有效成分含有。
上述紫草素类可以为选自紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素中的至少一种,
上述阿卡宁类可以为选自阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种。
上述植物胁迫耐性诱导可以至少为热休克蛋白的诱导表达。
上述胁迫可以为选自温度胁迫、渗透压胁迫、病理胁迫、损伤胁迫、大气胁迫、pH胁迫、光胁迫以及化学胁迫中的至少一种。
上述胁迫可以为选自高温胁迫、渗透压胁迫以及光胁迫中的至少一种,上述植物可以为表达热休克蛋白的植物。
上述植物可以为选自十字花目植物、豆目植物、菊目植物、蔷薇目植物、茄目植物、无患子目植物以及禾本目植物中的至少一种。
上述植物胁迫耐性诱导剂可以被用作米品质降低的抑制剂、草坪草的暑热缓和生长剂、苗的徒长抑制剂、花卉的生长不良抑制剂、果树的品质劣化抑制剂、或者蔬菜的品质劣化抑制剂。
作为本发明另一方式的米品质降低的抑制方法、草坪草的暑热缓和生长方法、苗的徒长抑制方法、花卉的生长不良抑制方法、果树的品质劣化抑制方法、或者蔬菜的品质劣化抑制方法的特征在于,其使用上述植物胁迫耐性诱导剂。
上述米品质降低的抑制方法中,上述植物胁迫耐性诱导剂可以在包含孕穗期或出穗期的时期进行散布。
发明的效果
根据本发明,可对植物发挥出优异的胁迫耐性诱导作用。
具体实施方式
(第1实施方式)
下面对实现本发明的植物胁迫耐性诱导剂的第1实施方式进行说明。本实施方式的植物胁迫耐性诱导剂的有效成分含有下述通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物。
[化2]
(式中,R1表示氢原子、羟基、氨基、卤原子、烷基、烯基、烷氧基、芳基或-CHR6-CH2CH=C(CH3)2基,
R2表示氢原子、羟基、氨基、卤原子、烷基、烯基、烷氧基或芳基,
R1和R2可以相互键合形成苯环,
R3表示氢原子、羟基或硝基,
R4表示氢原子、羟基或硝基,
R5表示氢原子、羟基或硝基,
此外,R6表示氢原子、羟基或包含酯键的基团。)
利用通式(I)所表示的化合物可发挥出优异的植物胁迫耐性诱导作用。作为通式(I)所表示的化合物,可以举出萘醌化合物或者R1和R2相互键合形成了苯环的蒽醌化合物。作为构成取代基的卤原子的具体例,可以举出例如氟、氯、碘、溴等。氨基可以为-NH2所表示的1价基团,也可以为具有烷基等的取代氨基。构成烷基、烯基或烷氧基的碳链可以为直链状、也可以为支链状。这些有效成分可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。
作为通式(I)所表示的化合物的具体例,可以举出例如1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素类、作为该紫草素类的对映异构体的阿卡宁类等。
作为紫草素类的具体例,可以举出例如紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素等。紫草素类是以乙酰紫草素等酯体的形态存在于紫草科紫草的根中的天然色素成分,因而可以使用从该植物原料中提取出的粗提取物或精制品。
作为阿卡宁类的具体例,可以举出例如阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁、β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁等。阿卡宁类是琉璃苣中存在的天然色素,因而可以使用从该植物原料中提取出的粗提取物或精制品。
从发挥出优异的植物胁迫耐性诱导作用的方面出发,通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物优选为萘醌化合物。
另外,上述通式(I)中,从本发明的效果优异的方面出发,R1表示氢原子、羟基、卤原子、甲基、烯基、烷氧基(不包括甲氧基)或-CHR6-CH2CH=C(CH3)2基,
R2表示氢原子或卤原子,
R3表示氢原子、羟基或硝基,
R4表示氢原子、羟基或硝基,
R5表示氢原子或硝基,
R6表示氢原子或-OCO-R7基,
R7为烷基、具有1个以上羟基的羟基烷基、烯基或-R8-OCO-R9基,
此外,R8表示由-CnH2n-构成的烃(n=2以上),
R9表示烷基,
上述植物胁迫耐性诱导剂更优选含有上述通式(I)的化合物中的除2-甲基-1,4-萘醌(维生素K3)以外的化合物作为有效成分。
另外,更优选式中的R1、R3、R4中的任一者中具有羟基的化合物、R1和R2中的任一者中具有卤原子的化合物、紫草素类、阿卡宁类。
适用本实施方式的植物胁迫耐性诱导剂的植物没有特别限定,优选为至少表达热休克蛋白的植物。热休克蛋白(HSP:Heat Shock Protein)是指其表达受到高温胁迫的诱导的蛋白质,作为被称作分子伴侣的一组蛋白质而为人所知。热休克蛋白在从原核生物到真核生物的多种生物种中广泛确认到了其存在。另外已知一部分热休克蛋白还与高温耐性以外的环境胁迫、例如低温胁迫等温度胁迫、渗透压胁迫、病理胁迫、损伤胁迫、大气胁迫、pH胁迫、光胁迫、化学胁迫等的耐性相关。需要说明的是,作为渗透压胁迫,可以举出例如盐胁迫、干燥胁迫等。作为病理胁迫,可以举出例如因病毒、细菌感染所致的胁迫等。作为损伤胁迫,可以举出例如虫害、冰雹、霜、风等。作为大气胁迫,可以举出例如氧·二氧化碳浓度变化胁迫、大气污染胁迫等。作为pH胁迫,可以举出例如pH变化胁迫、酸·碱胁迫等,作为光胁迫,可以举出例如强光胁迫、紫外线胁迫等。作为化学胁迫,可以举出例如农药、土壤污染、肥料过多等。将本实施方式的植物胁迫耐性诱导剂应用于植物来诱导表达热休克蛋白的情况下,不仅可期待对高温胁迫的耐性的提高,而且还可期待对上述各胁迫的耐性的提高。需要说明的是,关于热休克蛋白与胁迫的关系,例如还记载于“High-level overexpressionof the Arabidopsis HsfA2gene confers not only increased themotolerance butalso salt/osmotic stress tolerance and enhanced callus growth(拟南芥HsfA2基因的高水平过表达不仅导致耐热性的增加而且还导致耐盐/渗透压的增加并促进细胞生长)”(Journal of Experimental Botany,Vol.58,No.12,pp.3373-3383,2007)、“The role ofclass A1heat shock factors(HSFA1s)in response to heat and other stresses inArabidopsis(热休克因子A1(HSFA1s)针对拟南芥中的热和其他胁迫的反应的作用)”(Plant,Cell and Environment(2011)34,738-751)等中。
作为热休克蛋白,包括植物中存在的全部热休克蛋白,例如可以举出GenBank登录号为NM_111731.3、NM_105769.1、NM_128771.2、NM_121241.2、NM_128504.2、NM_127615.2、NM_101471.2、NM_125364.1、NM_119862.2、NM_118906.2、NM_124642.2等的热休克蛋白。
作为表达热休克蛋白的植物,可以为被子植物和裸子植物中的任一种。具体地说,可以举出例如茄目植物、水芹目植物、石竹目植物、菊目植物、豆目植物、百合目植物、蔷薇目植物、葫芦目植物、山茶目植物、松目植物、桃金娘目植物、紫苏目植物、无患子目植物、葡萄目植物、禾本目植物、十字花目植物、生姜目植物等。更具体地说,可以举出例如番茄、茄子、青椒、辣椒、马铃薯等茄科植物、人参、芹菜、柴胡等伞形科植物、甜菜、菠菜等藜科植物、茼蒿、莴苣、牛蒡、太阳花、菊等菊科植物、大豆、豌豆、甘草、苜蓿、甜豆等豆科植物、葱、洋葱、大蒜、郁金香等百合科植物、草莓、蔷薇、苹果、桃、梨等蔷薇科植物、西瓜、甜瓜、黄瓜等葫芦科植物、番薯等打碗花科植物、茶、山茶等山茶科植物、桉树等桃金娘科植物、橄榄等木犀科植物、温州蜜柑、柠檬等芸香科植物、葡萄等葡萄科植物、紫苏、罗勒、薄荷、迷迭香、鼠尾草等唇形科植物、稻、小麦、大麦、野燕麦、玉米、小米、稗、黑麦、竹、甘蔗、结缕草(lawn)、黑麦草(ryegrass)、甘蔗、薏米等禾本科植物、拟南芥、萝卜、小松菜、青梗菜、西兰花、甘蓝等十字花科植物、香蕉等芭蕉科植物、芒果等漆树科植物、木瓜科植物、松科·柏科等常绿树、番杏科·天门冬科等常绿多年草本、苔藓植物、其他热带性植物等。
本实施方式的植物胁迫耐性诱导剂的使用方法通过向适用植物中散布、浸渍等来进行。植物胁迫耐性诱导剂的剂型可以为固体制剂和液体制剂中的任一剂型,固体制剂具有保存稳定性优异的优点,液体制剂具有即效性、散布性优异的优点。作为固体制剂,可以举出例如粉体、粒状、颗粒等剂型。在应用固体制剂的情况下,可以进行直接散布,或者可以溶解在水等溶剂中,稀释成规定浓度后,通过散布、喷雾、注入或灌水等来施用。液体制剂中,除了溶液以外,还包含悬浮液、凝胶状等剂型。将植物胁迫耐性诱导剂制备成液体形式的情况下,可以进行直接散布,或者稀释成规定浓度并通过散布、喷雾、注入或灌水等进行施用。另外,植物胁迫耐性诱导剂的施用可以针对所要保护的植物的植物器官、例如花、叶、果实等种子、茎、干、根等中的至少1者来进行,也可以针对植物体的根部或土壤来进行。
在应用液体制剂的情况下,作为溶液中的有效成分的醌化合物的浓度可以根据有效成分的种类、植物的品种等来适宜地设定,优选为0.001μM~1000mM、更优选为0.01μM~100mM、进一步优选为0.1μM~10mM。特别是在有效成分为紫草素类或阿卡宁类的情况下,该浓度优选为0.01μM~1000mM、更优选为0.1μM~100mM、进一步优选为1μM~10mM。通过限定为该浓度范围,可在减轻对植物体的负担的同时提高植物的胁迫耐性。在应用于植物时,优选大致均匀地散布至地上部分,此时的散布量可以根据有效成分的种类、植物的品种等适当地设定。
通过将本实施方式的植物胁迫耐性诱导剂应用于植物,可提高植物的胁迫耐性。作为胁迫的种类没有特别限定,可以举出例如上述的高温、低温等温度胁迫、渗透压胁迫、病理胁迫、损伤胁迫、大气胁迫、pH胁迫、光胁迫、化学胁迫等。
关于植物的胁迫耐性的诱导,例如若为热胁迫耐性的诱导的情况,是指植物在比通常的生长温度更高的温度环境下获得针对热胁迫的耐性。比通常的生长温度更高的温度环境根据植物的种类、栖息地等的不同而不同,例如是指超过25~30℃的高温、例如25~55℃、或30~45℃的较高温度域。热胁迫的负荷期间包括数小时等短时间以及数天、数月、数年等长期期间。另外,胁迫耐性的评价可以根据例如植物的生长状态进行评价。若应用了植物胁迫耐性诱导剂的植物体(包括植物体的一部分)的成长·生长状态比对照植物更好,则可评价为获得了胁迫耐性的个体。作为评价项目,可以举出例如植物体(包括植物体的一部分)的尺寸、重量、色泽等,可以将它们综合判断。此外,也可以将植物中的热休克蛋白基因的表达量的增加或热休克蛋白量的增加作为指标。
例如,在以拟南芥(十字花科)的热休克蛋白HSP17.6作为指标的情况下,在设作为阳性对照的50μM的格尔德霉素溶液起作用时所表达的HSP17.6表达量为1(HSP诱导单位)时,在将上述有效成分中的任一种施用至相同植物时,热休克蛋白优选以0.01以上的量表达,更优选以0.1以上的量表达,进一步优选以0.25以上的量表达。需要说明的是,这种情况下,有效成分的施用量优选为上述的0.01μM~100mM的范围、更优选为0.01μM~10mM、进一步优选为0.1μM~10mM。
利用本实施方式的植物胁迫耐性诱导剂可得到以下的效果。
(1)本实施方式的植物胁迫耐性诱导剂含有通式(I)所表示的醌化合物作为有效成分。因此,在散布至对象植物时,能够对植物诱导出优异的胁迫耐性。例如,即使在近年来因环境的急剧劣化所致的干旱、酷暑等的环境变化的情况下,也能够抑制植物生长或农作物生产率的降低。
(2)作为有效成分的通式(I)所表示的醌化合物可以使用化学合成品、也可以使用市售品。另外,可以使用从天然材料中提取的粗提取物、或者经精制的成分。因此,能够低成本地得到植物胁迫耐性诱导剂,能够在不需要昂贵的农业材料的情况下低成本地得到胁迫环境适用性。
(第2实施方式)
下面对实现本发明的米品质降低的抑制方法的第2实施方式进行详细说明。下面以与第1实施方式的区别技术特征为中心进行说明。
本实施方式的米品质降低的抑制方法使用作为上述第1实施方式的有效成分的通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物。这些化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。通式(I)所表示的化合物中,优选为选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素、阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种具有萘醌骨架的化合物。通过将该化合物散布至禾本科植物,可抑制米的品质降低。特别可发挥出防止因高温损害而使产生比例增高的未成熟粒的形成的作用。因高温损害而产生的未成熟粒中例如包括白色未成熟粒、乳白粒、心白粒、基白粒、背白粒、腹白粒、死粒、裂纹粒等。米的种类没有特别限定,并且进行品质评价的米可以为精米和糙米中的任一种。向禾本科植物中的散布方法可以采用与第1实施方式相同的方法。另外,散布至禾本科植物中的有效成分不仅可散布到植物体、土壤中,而且还可通过散布到水田的水、进水渠道的水中来进行间接施用。散布时期没有特别限定,从发挥出防止未成熟粒形成的作用的方面出发,优选为包含幼穂形成期、孕穗期、出穗期或灌浆期的时期,从有效地发挥出该作用的方面出发,更优选包含孕穗期或出穗期的时期。
本实施方式的米品质降低的抑制方法除了具有第1实施方式的效果以外,还具有以下的优点。
(3)本实施方式的方法使用了上述通式(I)所表示的醌化合物。通过将该化合物散布到禾本科植物中,特别可抑制因高温损害而产生的米品质的降低。例如,在酷暑的夏季期间,稻等谷物中存在由于酷暑所致的暑热或干燥风等环境胁迫而产生白浊的白粒米等未成熟粒米的问题。通过抑制未成熟粒的产生,可抑制外观·品质的降低、售价的降低。
(第3实施方式)
下面对实现本发明的草坪草的暑热缓和生长方法的第3实施方式进行详细说明。下面以与第1实施方式的区别技术特征为中心进行说明。
本实施方式的草坪草的暑热缓和生长方法使用了作为上述第1实施方式的有效成分的通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物。这些化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。通式(I)所表示的化合物中,优选为选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素、阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种具有萘醌骨架的化合物。向草坪草上散布的散布方法可以采用与第1实施方式相同的方法。草坪草的种类没有特别限定,可以举出适用于草坪草的公知的禾本科植物、例如结缕草属(Zoysia)等作为其示例。
本实施方式的草坪草的暑热缓和生长方法除了第1实施方式的效果以外还具有以下的优点。
(4)本实施方式的方法中使用了上述通式(I)所表示的醌化合物。通过将该化合物散布于草坪草上,可发挥出优异的暑热缓和生长作用。更具体地说,即使在高温环境下草坪草也生长良好,可改善生根。
(第4实施方式)
下面对实现本发明的苗的徒长抑制方法的第4实施方式进行详细说明。下面以与第1实施方式的区别技术特征为中心进行说明。
本实施方式的苗的徒长抑制方法使用了作为上述第1实施方式的有效成分的通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物。这些化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。通式(I)所表示的化合物中,优选为选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素、阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种具有萘醌骨架的化合物。通过将该化合物散布至种子、嫩芽、或者苗,可抑制因各种胁迫等而发生的苗的叶、胚轴等的茎、根的徒长。向苗中散布的方法可以采用与第1实施方式相同的方法。苗的种类没有特别限定,可以适用于第1实施方式中例示出的植物。这些之中,优选适用于因徒长而使生产率显著降低的豆目植物、禾本目植物。
本实施方式的苗的徒长抑制方法除了第1实施方式的效果以外还具有以下的优点。
(5)本实施方式的方法中使用上述通式(I)所表示的醌化合物。通过将该化合物散布至种子、嫩芽或苗,可发挥出优异的苗的徒长抑制作用。例如,即使在高温等胁迫环境下也可抑制苗的徒长、抑制生产率的降低。在苗徒长的情况下,有时会发生收获物减少、针对疾病·害虫的抵抗力降低等。通过通式(I)所表示的醌化合物发挥出的徒长抑制效果,可期待生产量的增加、植物体的品质的提高等。
(第5实施方式)
下面对实现本发明的花卉的生长不良抑制方法的第5实施方式进行详细说明。下面以与第1实施方式的区别技术特征为中心进行说明。
本实施方式的花卉的生长不良抑制方法使用了作为上述第1实施方式的有效成分的通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物。这些化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。通式(I)所表示的化合物中,优选为选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素、阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种具有萘醌骨架的化合物。向花中散布的方法可以采用与第1实施方式相同的方法。花的种类没有特别限定,可以举出菊科植物、蔷薇科植物等作为其示例。
本实施方式的花卉的生长不良抑制方法除了第1实施方式的效果以外还具有以下的优点。
(6)本实施方式的方法使用了上述通式(I)所表示的醌化合物。通过将该化合物散布至花,可发挥出生长不良抑制效果。更具体地说,能够避免因高温等而在未能确保充分的生长高度的情况下开花的情况。例如,若能够确保生长高度,则能够期待回避花卉的交易价格的降低等。
(第6实施方式)
下面对实现本发明的果树的品质劣化抑制方法的第6实施方式进行详细说明。下面以与第1实施方式的区别技术特征为中心进行说明。
本实施方式的果树的品质劣化抑制方法使用了作为上述第1实施方式的有效成分的通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物。这些化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。通式(I)所表示的化合物中,优选为选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素、阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种具有萘醌骨架的化合物。向果实(树木)中散布的方法可以采用与第1实施方式相同的方法。果实的种类没有特别限定,可以举出茄科植物、蔷薇科植物、葫芦科植物、芸香科植物、葡萄科植物、芭蕉科植物、漆树科植物、木瓜科植物等作为其示例。
本实施方式的果树的品质劣化抑制方法除了第1实施方式的效果以外还具有以下的优点。
(7)本实施方式的方法使用了上述通式(I)所表示的醌化合物。通过将该化合物散布至果树或果实,可发挥出果树的品质劣化抑制效果。更具体地说,可以抑制果实的变色、木栓层(cork)的发生、品质的降低。
(第7实施方式)
下面对实现本发明的蔬菜的品质劣化抑制方法的第7实施方式进行详细说明。下面以与第1实施方式的区别技术特征为中心进行说明。
本实施方式的蔬菜的品质劣化抑制方法使用了作为上述第1实施方式的有效成分的通式(I)所表示的具有醌骨架的化合物。这些化合物可以单独使用一种,也可以组合使用两种以上。通式(I)所表示的化合物中,优选为选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素、阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种具有萘醌骨架的化合物。向蔬菜中散布的方法可以采用与第1实施方式相同的方法。蔬菜的种类没有特别限定,可以举出茄科植物、伞形科植物、藜科植物、菊科植物、豆科植物、百合科植物、蔷薇科植物、葫芦科植物、唇形科植物、禾本科植物、十字花科植物等作为其示例。
本实施方式的蔬菜的品质劣化抑制方法除了第1实施方式的效果以外还具有以下的优点。
(8)本实施方式的方法使用了上述通式(I)所表示的醌化合物。通过将该化合物散布至蔬菜,可发挥出蔬菜的品质劣化抑制效果。更具体地说,可抑制蔬菜的变色、生长不良、品质的降低。
需要说明的是,上述各实施方式可以如下进行变更。
·上述各实施方式中,除了上述有效成分以外,还可以合用公知的添加剂以及溶剂等以提高溶解性、稳定性、散布性、各种效能等。作为公知的添加剂,可以举出例如表面活性剂、水溶性高分子、滑润剂、抗氧化剂、防腐剂、粘合剂、增容剂、农药活性成分等。
·上述各实施方式中,除了上述有效成分以外,还可以组合施用现有的植物生长调节剂、植物环境胁迫耐性剂、杀虫剂、抗植物病毒剂、杀螨虫剂、肥料等。
·上述实施方式的植物胁迫耐性诱导剂可以构成为米品质降低的抑制剂、草坪草的暑热缓和生长剂、苗的徒长抑制剂、花卉的生长不良抑制剂、果树的品质劣化抑制剂、或者蔬菜的品质劣化抑制剂。
实施例
接着举出实施例和比较例更具体地说明上述实施方式。需要说明的是,本发明并不限于实施例栏记载的构成。
(试验例1:由醌化合物所引起的HSP的表达试验1)
作为植物体使用拟南芥、并且作为醌化合物使用萘醌化合物,对HSP的表达作用进行试验。
首先制作在拟南芥(十字花科)的HSP17.6C-C1的上游1kb导入有连结了β-葡萄糖苷酸酶(GUS)基因的构建体的突变株。将溶解在DMSO中的表1所示的萘醌化合物按照终浓度为1μM、10μM、100μM、1000μM用去离子水进行稀释,制备各实施例的试验溶液(DMSO的最终浓度为1.0vol%)。作为阳性对照,同样地制备50μM的格尔德霉素溶液。
接着,将用1/5MS培养基培育的7日龄突变株拟南芥各2株个体于22℃在各实施例和阳性对照的试验溶液300μL中浸渍6小时。用去离子水清洗拟南芥后,浸渍在包含200μL的表面活性剂的4-甲基伞形酮-β-D-葡糖苷酸水合物溶液中,遮光下于22℃保温16小时。对上清的荧光强度进行测定,计算出每1株植物体的4-甲基伞形酮(4-MU)生成量。将计算出的4-MU的值除以阳性对照的4-MU的值,计算出相对于阳性对照之比。数值越高,表示HSP表达得越多。将结果列于下表1。
[表1]
如表1所示,确认到各实施例的萘醌化合物显著诱导了HSP基因的表达。HSP在从原核生物到真核生物的多种生物种中广泛确认到了其存在,因而在具有HSP的其他植物中也期待其表现出同样的作用效果。
(试验例2:由醌化合物所引起的HSP的表达试验2)
作为植物体使用拟南芥、并且作为醌化合物使用紫草素类和阿卡宁类,对HSP的表达作用进行试验。
将溶解在DMSO中的表2所示的紫草素类和阿卡宁类按照终浓度为1μM、10μM、100μM、1000μM用去离子水稀释,制备各实施例的试验溶液(DMSO的终浓度为1.0vol%)。作为阳性对照同样地准备50μM的格尔德霉素溶液。其他试验方法与试验例1同样地进行。将所计算出的4-MU的值除以阳性对照的4-MU的值,计算出相对于阳性对照之比。将结果列于下表2。
[表2]
如表2所示,确认到各实施例的紫草素类和阿卡宁类得到了与阳性对照同等的HSP表达量。这表示在应用紫草素类和阿卡宁类作为醌化合物的情况下也发挥出了HSP的诱导作用。
(试验例3:由醌化合物所引起的耐热性诱导试验1)
作为植物体使用拟南芥、并且作为醌化合物使用萘醌化合物,基于叶绿素浓度进行耐热性诱导试验。
在6孔培养板上制备1/5MS培养基,在其上放置滤纸,每1孔播种12株野生株拟南芥,在植物温育箱内在22℃以白天16小时、夜晚8小时的条件培育7天。接着向1/5MS培养基中添加溶解于DMSO中的表3所示的各实施例的萘醌化合物,按照终浓度为50μM在6孔培养板中制备各培养基(DMSO的终浓度为1.0vol%)。作为比较对照(对照物),使用包含1.0vol%的DMSO的培养基。
将用6孔培养板培育了7天的拟南芥连同滤纸一起移植到包含该化合物的培养基中,用植物温育箱培养1天。将培养板装入塑料袋中,用水浴在44℃进行1小时的热处理。热处理后,用植物温育箱培养3天。切取4株个体的拟南芥的叶,用乙醇300μL提取叶绿素。对于各提取液测定649nm、665nm的吸光度,计算出叶绿素浓度(mg/L)。叶绿素浓度越高,表示耐热性越提高。将结果列于下表3。
[表3]
如表3所示,与对照物相比,使用萘醌化合物的各实施例中的叶绿素浓度显著增加。在基于叶绿素浓度的试验方法中也确认到了由萘醌化合物所引起的优异的耐热性诱导作用。
(试验例4:由醌化合物所引起的耐热性诱导试验2)
作为植物体使用拟南芥、并且作为醌化合物使用紫草素类,进行基于叶绿素浓度的耐热性诱导试验。
将溶解在DMSO中的表4所示的各实施例的紫草素类添加到1/5MS培养基中,在6孔培养板中制备终浓度为50μM的各培养基(DMSO的终浓度为1.0vol%)。作为比较对照(对照),使用包含1.0vol%的DMSO的培养基。其他试验方法与试验例3同样地进行。将所得到的叶绿素浓度的结果列于下表4。
[表4]
如表4所示,与对照物相比,使用紫草素类的各实施例中的叶绿素浓度显著增加。在应用紫草素类作为醌化合物的情况下,也确认到了基于叶绿素浓度的耐热性诱导作用。
(试验例5:由萘醌化合物所引起的耐热性诱导试验3)
作为植物体使用拟南芥、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,进行基于叶绿素浓度的耐热性诱导试验。
作为紫草根提取物,使用包含紫草的根的提取物的、商品名Shikonix Liquid(シコニックスリキッド)(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)。Shikonix Liquid中,作为紫草素类,含有乙酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素以及异丁酰紫草素作为主成分。另外,作为其他少量成分,含有α-甲基-正丁基紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、异戊酰紫草素以及紫草素。
将Shikonix Liquid(BG)按照150倍稀释的方式添加到1/5MS培养基中。作为比较对照(对照),添加同量的水。另外,作为阳性对照(参考例),按照150倍稀释的方式添加Thermozyme(サーモザイム)(Fujimi kogyo公司制造)。其他试验方法与试验例3同样地进行。将所得到的叶绿素浓度的结果列于下表5。
[表5]
有效成分 | 叶绿素浓度(mg/L) | |
对照物 | - | 5.58 |
实施例28 | Shikonix Liquid(BG) | 7.15 |
参考例1 | Thermozyme | 6.63 |
如表5所示,与对照物相比,作为醌化合物使用天然来源的紫草根提取物的上述实施例中的叶绿素浓度显著增加。在基于叶绿素浓度的试验方法中,也确认到了由紫草根提取物所引起的优异的耐热性诱导作用。另外,与Thermozyme(阳性对照)相比,叶绿素浓度也增加。
(试验例6:由萘醌化合物所引起的苗的徒长抑制试验)
作为苗使用发芽的苜蓿、并且作为醌化合物使用萘醌化合物,进行徒长抑制试验。首先,将刚发芽的苜蓿(豆科紫苜蓿)移植到装有蛭石的塑料杯中。将溶解在DMSO中的表5所示的萘醌化合物按照终浓度为100μM、1000μM用去离子水稀释,制备各实施例的试验溶液(DMSO的终浓度为1.0vol%)。作为比较对照(对照物),使用包含1.0vol%的DMSO的水溶液作为试验溶液。对于塑料杯中的苜蓿的1株个体散布50μL的试验溶液。其后在25℃的温育箱中栽培10天后,测定胚轴长度。将结果列于下表6。
[表6]
如表6所示,与对照物相比,使用萘醌化合物的各实施例显示出了抑制胚轴长度的效果。通过发挥出萘醌化合物的徒长抑制效果,可期待生产量的增加等。
(试验例7:由萘醌化合物所引起的HSP的表达试验3)
作为植物体使用拟南芥、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,对于HSP的表达作用进行了试验。
作为紫草根提取物,使用包含紫草的根的提取物的、商品名Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)。将该Shikonix Liquid(BG)使用水以表7所示的各稀释浓度进行稀释,制成各实施例的试验溶液。作为阳性对照,同样地制备50μM的格尔德霉素溶液。其他试验方法与试验例1同样地进行。将所计算出的4-MU的值除以阳性对照的4-MU的值,计算出相对于阳性对照之比。将结果列于下表7。
[表7]
如表7所示,确认到紫草根提取物显示出了浓度依赖性地增加HSP的表达量的倾向。这显示出在应用天然来源的紫草根提取物作为醌化合物的情况下也发挥出了HSP的诱导作用。
(试验例8:由萘醌化合物所引起的稻的米品质降低的抑制试验)
作为植物体使用稻、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对米品质降低的抑制作用进行了试验。作为紫草根提取物使用了Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)。
首先,在1/5000a的瓦格纳盆中种植3株稻(品种:越光米),将它们移植到3处。在基肥中以N:4kg/10a使用化学肥料(N:P:K=12:16:14)。试验反复进行2次。需要说明的是,比较对照(对照物)反复进行4次。
将上述Shikonix Liquid(BG)用水分别稀释至600倍、1800倍,将所得到的各水溶液作为各实施例的试验溶液。对照物使用水。在孕穗期将试验溶液以7mL/株的散布量散布至稻的叶面上。作为阳性对照(参考例),将Thermozyme(Fujimi kogyo公司制造)稀释1000倍,以35mL/株的散布量散布至稻的叶面上。Thermozyme的稀释倍率和散布量以商品设计为基础来进行设定。散布后,将瓦格纳盆转移至温度设定为28.5℃的人工气象室中,继续进行栽培。收获后,进行脱粒、盐水选、碾米,之后通过目视辨别出白色未成熟粒(乳白粒、基白粒、背腹白粒的合计),计算出其比例。另外,计数碾米时的破损米,计算出其比例。将结果列于下表8。
[表8]
如表8所示,与对照物相比,使用紫草根提取物的上述实施例确认到了白色未成熟粒和破损米的比例减少的效果优异。这显示出紫草根提取物发挥出了抑制米的品质降低的作用。
(试验例9:由萘醌化合物所引起的草坪草的暑热缓和试验)
作为植物体使用草坪草、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对暑热缓和作用进行试验。作为紫草根提取物使用Shikonix Liquid(BG)(IchimaruPharcos公司制造)。将Shikonix Liquid(BG)用水分别稀释至200倍、1000倍、5000倍,将所得到的水溶液作为各实施例的试验溶液。作为阳性对照(参考例),将Thermozyme(Fujimikogyo公司制造)进行1000倍稀释,制成试验溶液。试验在5月~10月实施。首先,将苇草(品种:佩恩克罗斯(Pencross))划分成1×2m,将各试验溶液以100mL/m3的量每月散布1次(计6次)。将未散布试验溶液的区块作为对照物。需要说明的是,草坪草实施每2周1次左右的割草。在11月将每一试验区块用小型圆孔切割器拔出,洗掉沙后,测定根的长度(根长)。另外,切掉根并在80℃干燥24小时,测定重量(根重)。将结果列于下表9。
[表9]
如表9所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例诱导了根的伸长。这显示出紫草根提取物发挥出了草坪草的暑热缓和作用。
(试验例10:由萘醌化合物所引起的菊的生长不良抑制试验)
作为花使用菊、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对生长不良抑制作用进行了试验。作为紫草根提取物使用Shikonix Liquid(BG)(IchimaruPharcos公司制造)。将Shikonix Liquid(BG)用水稀释至1000倍,将所得到的水溶液作为实施例的试验溶液。试验在温室内在7月~10月实施(植株的定植为7月)。首先将菊(品种:Spray Aichi Natsu 1Go)以16株/区并以2区重复进行划分,将试验溶液以3mL/株的量每月散布2次。将未散布试验溶液的区块作为对照。在10月开花时测定生长高度和切花总重。表10中示出了生长高度和切花总重的平均值。
[表10]
如表10所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例的生长高度和切花总重增加。这显示出紫草根提取物发挥出了菊的生长不良抑制作用。
(试验例11:由萘醌化合物所引起的蔷薇的生长不良抑制试验)
作为花使用蔷薇、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对生长不良抑制作用进行了试验。作为紫草根提取使用Shikonix Liquid(BG)(IchimaruPharcos公司制造)。将Shikonix Liquid(BG)用水稀释至1000倍,将所得到的水溶液作为实施例的试验溶液。试验在温室内在6月~10月实施。将蔷薇(品种名:Samurai 08)以24株/区进行划分,将试验溶液以20mL/株的量每月散布2次。将未散布试验溶液的区块作为对照物。在8月开花时切下,测定切花长度(cm)。表11中示出了切花长度的平均值。
[表11]
如表11所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的切花长度变长。这显示出紫草根提取物发挥出了蔷薇的生长不良抑制作用。
(试验例12:由萘醌化合物所引起的小松菜的干燥耐性提高试验)
作为植物体使用小松菜、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对干燥耐性提高作用进行了试验。
将128孔细胞托盘切出2块16孔(4×4),加入栽种培养土并加水,每1孔播种3粒小松菜的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(IchimaruPharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为1mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照物。散布后,在完全不给水的情况下继续进行栽培。从散布起12天后向培养土中进行加水。加水后第4天计数小松菜的生存数,除以初期生长数,计算出生存比例(%)。将结果列于下表12。
[表12]
生存比例(%) | |
对照物 | 26 |
实施例45 | 74 |
如表12所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的生存比例提高。这显示出紫草根提取物对小松菜发挥出了干燥耐性提高作用。
(试验例13:由萘醌化合物所引起的甘蔗的干燥耐性提高试验1)
作为植物体使用甘蔗、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对干燥耐性提高作用进行试验。
将72孔细胞托盘切出2块9孔(3×3),加入栽种培养土并加水,每1孔播种4粒甘蔗的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照。散布后,在完全不给水的情况下继续进行栽培。从散布起19天后向培养土中进行加水。加水后第10天计数甘蔗的生存数,除以初期生长数,计算出生存比例(%)。将结果列于下表13。
[表13]
生存比例(%) | |
对照物 | 48 |
实施例46 | 83 |
如表13所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的生存比例提高。这显示出紫草根提取物对甘蔗发挥出了干燥耐性提高作用。
(试验例14:由萘醌化合物所引起的甘蔗的干燥耐性提高试验2)
作为植物体使用甘蔗、并且作为萘醌化合物使用5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌,针对干燥耐性提高作用进行了试验。
将72孔细胞托盘切出4块9孔(3×3),加入栽种培养土并加水,每1孔播种4粒甘蔗的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,将溶解在DMSO中的上述萘醌化合物按照终浓度为10μM用去离子水稀释,制备出各实施例的试验溶液(DMSO的终浓度为1.0vol%)。在3块细胞托盘上将各试验溶液分别喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在对照的细胞托盘上散布同量的水。散布后,在完全不给水的情况下继续进行栽培。从散布起19天后向培养土中进行加水。加水后第5天计数甘蔗的生存数,除以初期生长数,计算出生存比例(%)。将结果列于下表14。
[表14]
有效成分 | 生存比例(%) | |
对照物 | - | 46 |
实施例47 | 5,8-二羟基-1,4-萘醌 | 92 |
实施例48 | 2,3-二氯-1,4-萘醌 | 53 |
实施例49 | 2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌 | 88 |
如表14所示,与对照物相比,确认到使用萘醌化合物的上述实施例的生存比例提高。这显示出萘醌化合物对甘蔗发挥出了干燥耐性提高作用。
(试验例15:由萘醌化合物所引起的苜蓿的干燥耐性提高试验)
作为植物体使用苜蓿、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对干燥耐性提高作用进行了试验。
将128孔细胞托盘切出2块16孔(4×4),加入栽种培养土并加水,每1孔播种4粒苜蓿的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为1mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照。散布后,在完全不给水的情况下继续进行栽培。从散布起9天后向培养土中进行加水。加水后第14天计数苜蓿的生存数,除以初期生长数,计算出生存比例(%)。将结果列于下表15。
[表15]
生存比例(%) | |
对照物 | 33 |
实施例50 | 83 |
如表15所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的生存比例提高。这显示出紫草根提取物对苜蓿发挥出了干燥耐性提高作用。
(试验例16:由萘醌化合物所引起的甘蔗的耐盐性提高试验1)
作为植物体使用甘蔗、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对耐盐性提高作用进行了试验。
将72孔细胞托盘切出2块9孔(3×3),加入栽种培养土并加水,每1孔播种4粒甘蔗的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照。2天后,制备1.0%的NaCl溶液,从细胞托盘的下面吸水。隔天一次进行5次NaCl溶液处理。将地上部切断,测定新鲜重量,计算出平均值(g/株)。将结果列于下表16。
[表16]
如表16所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的地上部的重量增多。这显示出紫草根提取物对甘蔗发挥出了耐盐性提高作用。
(试验例17:由萘醌化合物所引起的甘蔗的耐盐性提高试验2)
作为植物体使用甘蔗、并且作为萘醌化合物使用5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌,针对干燥耐性提高作用进行了试验。
将72孔细胞托盘切出4块9孔(3×3),加入栽种培养土并加水,每1孔播种4粒甘蔗的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,将溶解在DMSO中的上述萘醌化合物按照终浓度为10μM用去离子水稀释,制备出各实施例的试验溶液(DMSO的终浓度为1.0vol%)。在3块细胞托盘上将各试验溶液分别喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在对照的细胞托盘散布同量的水。2天后,制备1.0%的NaCl溶液,从细胞托盘的下面吸水。隔天1次进行5次NaCl溶液处理。将地上部切断,测定新鲜重量,计算出平均值(g/株)。将结果列于下表17。
[表17]
如表17所示,与对照物相比,确认到使用萘醌化合物的上述实施例中的地上部的重量增多。这显示出萘醌化合物对甘蔗发挥出了耐盐性提高作用。
(试验例18:由萘醌化合物所引起的黑麦的耐盐性提高试验)
作为植物体使用黑麦、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对耐盐性提高作用进行了试验。
将72孔细胞托盘切出2块4孔(2×2),加入栽种培养土并加水,每1孔播种5粒黑麦的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照。2天后,制备1.5%的NaCl溶液,从细胞托盘的下面吸水。隔天1次进行8次NaCl溶液处理。将地上部切断,测定新鲜重量,计算出平均值(g/株)。将结果列于下表18。
[表18]
如表18所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的地上部的重量增多。这显示出紫草根提取物对黑麦发挥出了耐盐性提高作用。
(试验例19:由萘醌化合物所引起的苜蓿的耐盐性提高试验)
作为植物体使用苜蓿、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对耐盐性提高作用进行了试验。
将72孔细胞托盘切出2块9孔(3×3),加入栽种培养土并加水,每1孔播种12粒苜蓿的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照。2天后,制备0.7%的NaCl溶液,从细胞托盘的下面吸水。隔天1次进行3次NaCl溶液处理。将地上部切断,测定新鲜重量,计算出平均值(mg/株)。将结果列于下表19。
[表19]
如表19所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的地上部的重量增多。这显示出紫草根提取物对苜蓿发挥出了耐盐性提高作用。
(试验例20:由萘醌化合物所引起的萝卜的耐盐性提高试验)
作为植物体使用萝卜、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对耐盐性提高作用进行了试验。
将72孔细胞托盘切出2块4孔(2×2),加入栽种培养土并加水,每1孔播种8粒萝卜的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照。2天后,制备1.0%的NaCl溶液,从细胞托盘的下面吸水。隔天1次进行2次NaCl溶液处理。将地上部切断,测定新鲜重量,计算出平均值(g/株)。将结果列于下表20。
[表20]
如表20所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的地上部的重量增多。这显示出紫草根提取物对萝卜发挥出了耐盐性提高作用。
(试验例21:由萘醌化合物所引起的番茄的耐盐性提高试验)
作为植物体使用小番茄、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对耐盐性提高作用进行了试验。
将72孔细胞托盘切出2块4孔(2×2),加入栽种培养土并加水,每1孔播种8粒番茄的种子。用人工气象器将温度设定为20℃,以白天16小时、夜晚8小时的条件进行栽培。出芽后,在一个细胞托盘上将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行500倍稀释并喷雾散布在叶面上。散布量为2mL/孔。在另一细胞托盘上散布同量的水作为对照。2天后,制备1.0%的NaCl溶液,从细胞托盘的下面吸水。隔天1次进行7次NaCl溶液处理。将根切断,对根进行清洗,将其干燥,测定重量,计算出平均值(mg/株)。将结果列于下表21。
[表21]
如表21所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的根的重量增多。这显示出紫草根提取物对番茄发挥出了耐盐性提高作用。
(试验例22:由萘醌化合物所引起的温州蜜柑的晒伤降低试验)
作为植物体(果实)使用温州蜜柑、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对晒伤降低作用进行了试验。
梅雨期刚过后,将作为紫草根提取物的Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)进行200倍稀释,喷雾散布至极早生温州蜜柑的20个果上。散布量为果实充分润湿的程度。将另外20个果作为未进行任何散布的对照。在9月上旬对果皮的晒伤程度进行评价。评价为4个等级,为无(0)、轻(1)、中(2)、重(3)。为了将发生程度数值化,将果数与括号内数值的积合计,除以总果数。晒伤的发生程度少则数字小。结果如下表22所示。
[表22]
发生程度 | |
对照物 | 0.389 |
实施例59 | 0.281 |
如表22所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的晒伤的发生程度少。这显示出紫草根提取物对蜜柑发挥出了晒伤发生的降低作用。
(试验例23:由萘醌化合物所引起的梨的品质劣化抑制试验)
作为植物体(果实)使用梨、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对品质劣化抑制作用进行了试验。
作为紫草根提取物使用Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)。将Shikonix Liquid(BG)用水稀释至200倍,将所得到的水溶液作为实施例的试验溶液。试验在农田内在7月~10月实施。对于梨(品种名:Nikkori)的主枝1根×2颗树,将试验溶液以1L/主枝1根的量于7/15、7/28、8/18进行3次散布。将未散布试验溶液的分区作为对照物。从10月中旬起到下旬收获果实,检查果实的生理损害(褐变、木栓层)的程度。损害的程度以0~3的4个等级进行评价,求出将其总数除以果实的个体数而得到的值。结果如下表23所示。
[表23]
如表23所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的生理损害得到了显著抑制。这显示出紫草根提取物发挥出了梨的品质劣化抑制作用。
(试验例24:由萘醌化合物所引起的番茄的品质劣化抑制试验)
作为蔬菜使用番茄、并且作为萘醌化合物使用含有紫草素类的紫草根提取物,针对品质劣化抑制作用进行了试验。
作为紫草根提取物使用了Shikonix Liquid(BG)(Ichimaru Pharcos公司制造)。将Shikonix Liquid(BG)用水稀释至1000倍,将所得到的水溶液作为实施例的试验溶液。试验在农田内在5月~10月实施。对于番茄(品种名:Rinka 409)的1区10株,在6/27~8/29以2周1次(计6次)对叶面散布充分量的试验溶液。将未散布试验溶液的分区作为对照。从8/14起到10/9为止进行收获检査。求出番茄表面发生生理损害(同心圆状裂果)的比例(%)。另外,将番茄的品质以“秀”、“优”、“秀、优以外”的3个等级进行评价。将结果示于下表24中。
[表24]
如表24所示,与对照物相比,确认到使用紫草根提取物的上述实施例中的“秀”和“优”的评价增多,生理损害得到了显著抑制。这显示出紫草根提取物发挥出了番茄的品质劣化抑制作用。
Claims (12)
2.一种化合物作为植物胁迫耐性诱导剂的使用,所述化合物选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素类以及阿卡宁类中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的化合物作为植物胁迫耐性诱导剂的使用,其中,
所述紫草素类为选自紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素中的至少一种,
所述阿卡宁类为选自阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的化合物作为植物胁迫耐性诱导剂的使用,其中,所述植物胁迫耐性诱导至少为热休克蛋白的诱导表达。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的化合物作为植物胁迫耐性诱导剂的使用,其中,所述胁迫为选自温度胁迫、渗透压胁迫、病理胁迫、损伤胁迫、大气胁迫、pH胁迫、光胁迫以及化学胁迫中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的化合物作为植物胁迫耐性诱导剂的使用,其中,
所述胁迫为选自高温胁迫、渗透压胁迫以及光胁迫中的至少一种,
所述植物为表达热休克蛋白的植物。
7.根据权利要求1~3中任一项所述的化合物作为植物胁迫耐性诱导剂的使用,其中,所述植物为选自十字花目植物、豆目植物、菊目植物、蔷薇目植物、茄目植物、无患子目植物以及禾本目植物中的至少一种。
8.根据权利要求1~3中任一项所述的化合物作为植物胁迫耐性诱导剂的使用,其中,所述植物胁迫耐性诱导剂被用作米的品质降低抑制剂、草坪草的暑热缓和生长剂、苗的徒长抑制剂、花卉的生长不良抑制剂、果树的品质劣化抑制剂、或者蔬菜的品质劣化抑制剂。
9.一种米品质降低的抑制方法、草坪草的暑热缓和生长方法、苗的徒长抑制方法、花卉的生长不良抑制方法、果树的品质劣化抑制方法、或者蔬菜的品质劣化抑制方法,其将如下化合物作为植物胁迫耐性诱导剂使用,
所述化合物为下述通式(I)所示的具有醌骨架的化合物中的除2-甲基-1,4-萘醌以外的化合物,
[化1]
通式(I)中,R1表示氢原子、羟基、卤原子、甲基、烯基、除甲氧基以外的烷氧基或-CHR6-CH2CH=C(CH3)2基,
R2表示氢原子或卤原子,
R3表示氢原子、羟基或硝基,
R4表示氢原子、羟基或硝基,
R5表示氢原子或硝基,
R6表示氢原子或-OCO-R7基,
R7为烷基、具有1个以上羟基的羟基烷基、烯基或-R8-OCO-R9基,
此外,R8表示由-CnH2n-构成的烃,其中n=2以上,
R9表示烷基。
10.一种米品质降低的抑制方法、草坪草的暑热缓和生长方法、苗的徒长抑制方法、花卉的生长不良抑制方法、果树的品质劣化抑制方法、或者蔬菜的品质劣化抑制方法,其将如下化合物作为植物胁迫耐性诱导剂使用,所述化合物选自1,4-萘醌、5-羟基-1,4-萘醌、5,8-二羟基-1,4-萘醌、2-羟基-1,4-萘醌、5-羟基-2-甲基-1,4-萘醌、2,3-二氯-1,4-萘醌、2,3-二氯-5,8-二羟基-1,4-萘醌、2,3-二氯-5-硝基-1,4-萘醌、2,3-二氯-6-硝基-1,4-萘醌、2-甲氧基-1,4-萘醌、2-氨基-3-氯-1,4-萘醌、紫草素类以及阿卡宁类中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的米品质降低的抑制方法、草坪草的暑热缓和生长方法、苗的徒长抑制方法、花卉的生长不良抑制方法、果树的品质劣化抑制方法、或者蔬菜的品质劣化抑制方法,所述紫草素类为选自紫草素、去氧紫草素、乙酰紫草素、异丁酰紫草素、α-甲基-正丁基紫草素、异戊酰紫草素、β-羟基异戊酰紫草素、β,β-二甲基丙烯酰紫草素、β-乙酰氧基异戊酰紫草素中的至少一种,
所述阿卡宁类为选自阿卡宁、去氧阿卡宁、乙酰阿卡宁、异丁酰阿卡宁、α-甲基-正丁基阿卡宁、异戊酰阿卡宁、β-羟基异戊酰阿卡宁、β,β-二甲基丙烯酸阿卡宁以及β-乙酰氧基异戊酰阿卡宁中的至少一种。
12.根据权利要求9~11中任一项所述的米品质降低的抑制方法,其中,所述化合物作为植物胁迫耐性诱导剂在包含孕穗期或出穗期的时期进行散布。
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