CN116322312A - 增强植物特性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种不使用基因重组技术就能增强植物特性的新技术。本发明包括:冷冻植物组织的冷冻工序;以及从经过所述冷冻工序的植物组织得到提取液的提取工序。

Description

增强植物特性的方法
技术领域
本发明涉及一种不依赖于基因操作而增强植物特性的方法。
背景技术
自古以来,人类通过品种改良方法培育出了具有有利性质的植物。以往的品种改良法为了固定一定的特性而需要很长的时间,但由于世代促进技术的出现,能够缩短固定所需的时间。然而,即使利用世代促进技术,也存在固定需要数年的问题。因此,开发了不需要固定作业的花药培养等生物技术。
此外,作为培育出具有有利特性的植物的方法,已知有基因重组技术。通过基因重组技术,培育出了抗除草剂性作物、抗虫害性作物、抗病性作物、增大保存性的作物。
另一方面,提出了一种通过实施某种特定的处理来诱发突变、增强植物特性的方法。例如,在专利文献1中公开了赋予耐寒性的品种改良方法,该方法包括进行γ线照射和染色体倍增处理的工序。
此外,提出了一种不改变基因序列而控制植物特性的方法。例如,在专利文献2中公开了一种通过在植物的营养生长期中施加起因于栽培环境中的盐类应激、寡照应激、强光应激、干燥应激、过湿应激、高温应激、低温应激、营养应激、重金属应激、病害应激、缺氧应激、臭氧应激、CO2应激、强风应激等应激处理来控制植物的下一代的开花时期的方法。
但是,日本大部分地区属于温带,北海道和东北地区属于亚寒带(冷带)。因此,对于在亚热带~热带地区栽培的不适合日本气候栽培的作物,处于依赖进口的状况。
作为解决该问题的划时代的技术,本发明人开发了被称为“冷冻解冻觉醒法”的技术(专利文献3),至今为止取得了非常优异的大量实际成绩。例如,应用冷冻解冻觉醒法生产了国产无农药香蕉,冈山县产的香蕉以“惊人香蕉,もんげーバナナ”(注册商标)的名称销售。
冷冻解冻觉醒法是通过栽培冷冻解冻后的植物组织来增强该植物的特性、具体为生长速度、耐寒性、高温适应性、高地适应特性及低地适应特性等环境适应特性、果实或种子的量或大小、甜度、耐病害虫性、耐干燥性等的方法。冷冻解冻觉醒法不限于一定的科、属、种的植物,能够应用于所有植物。到目前为止,已经成功栽培了超过230个种类的品种。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-25632号公报
专利文献2:日本特开2016-182094号公报
专利文献3:日本特开2018-183112号公报
发明内容
发明要所解决的技术问题
本发明要解决的问题是提供一种无需基因重组就能够增强植物特性的新技术。
用于解决问题的手段
本发明的发明人在研究冷冻解冻觉醒法的进一步发展的过程中发现,通过在经过冷冻工序的一个植物组织的提取液中浸渍其他植物组织,可以对该其他植物组织赋予与应用冷冻解冻觉醒法相同的效果,从而完成了本发明。具体而言,本发明提供以下内容。
[1]一种提取液的制造方法,包括:冷冻植物组织的冷冻工序;以及从经过所述冷冻工序的植物组织中得到提取液的提取工序。
[2]根据[1]所述的制造方法,其特征在于,所述制造方法是用于增强植物特性的提取液的制造方法。
[3]根据[2]所述的制造方法,其特征在于,所述植物特性是选自植物的生长特性、耐寒性、高温适应性、发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性,耐干燥性中的一种或两种以上。
[4]根据[1]至[3]中任一项所述的制造方法,其中,在所述冷冻工序和所述提取工序之间包括从已冷冻的植物组织中选择活的植物组织的选择工序。
[5]根据[1]至[4]中任一项所述的制造方法,其特征在于,所述冷冻工序在以0.8℃/日以下的速度降温的同时,在-20℃以下冷冻100日以上。
[6]根据[1]至[5]中任一项所述的制造方法,其特征在于,在所述冷冻工序中,在浸渍到糖类水溶液中的状态下冷冻所述植物组织。
[7]根据[6]所述的制造方法,其特征在于,所述糖类是海藻糖。
[8]根据[4]所述的制造方法,其特征在于,所述选择工序对经过所述冷冻工序的植物组织进行发酵处理。
[9]根据[8]所述的制造方法,其特征在于,所述发酵处理是通过将经过所述冷冻工序的植物组织放置在外部空气中来进行的。
[10]根据[9]所述的制造方法,其特征在于,所述放置在0℃至40℃下进行。
[11]根据[8]至[10]中任一项所述的制造方法,其特征在于,在所述选择工序中,在所述发酵处理之后,对死的植物组织和活的植物组织进行分离处理。
[12]根据[11]所述的制造方法,其特征在于,所述分离处理是通过清洗发酵处理后的植物组织来进行的。
[13]根据[12]所述的制造方法,其特征在于,所述清洗是水洗。
[14]根据[1]至[13]中任一项所述的制造方法,其特征在于,所述提取工序对活的植物组织进行破碎处理。
[15]根据[14]所述的制造方法,其特征在于,所述破碎处理是研磨处理。
[16]根据[15]所述的制造方法,其特征在于,所述研磨处理进行数十秒至数小时。
[17]一种提取液,其通过根据[1]至[16]中任一项所述的制造方法来制造。
[18]根据[17]所述的提取液,其特征在于,所述提取液是用于增强植物特性的提取液。
[19]根据[18]所述的提取液,其特征在于,所述提取液包括糖类或糖醇。
[20]根据[19]所述的提取液,其特征在于,所述糖类或糖醇是三氯蔗糖和/或海藻糖。
[21]根据[17]至[20]中任一项所述的提取液,其特征在于,所述提取液被稀释。
[22]一种提取干燥物,通过对根据[17]至[21]中任一项所述的提取液进行干燥得到。
[23]一种植物组织的特性增强方法,包括浸渍工序,在所述浸渍工序中将想要增强植物特性的植物组织浸渍于根据[17]至[21]中任一项所述的提取液、或对根据[22]所述的提取干燥物进行溶解而得到的提取液中。
[24]根据[23]所述的植物组织的特性增强方法,其特征在于,想要增强所述植物特性的植物组织在所述浸渍工序之前被干燥。
[25]根据[23]或[24]所述的特性增强方法,其特征在于,所述浸渍工序中的浸渍时间是1小时至100小时。
[26]一种生产植物组织的方法,其中,通过应用根据[23]至[25]中任一项所述的特性增强方法来生产植物特性得到增强的植物组织。
[27]一种植物特性得到增强的植物组织,通过应用根据[26]所述的方法得到。
[28]一种植物特性得到增强的植物的生产方法,包括栽培根据[27]所述的植物组织的工序。
[29]一种植物特性增强方法,包括散布工序,在所述散布工序中将根据[17]至[21]中任一项所述的提取液、或对根据[22]所述的提取干燥物进行溶解而得到的提取液散布到想要增强植物特性的植物中。
[30]一种植物的生产方法,其中,通过应用根据[29]所述的植物特性增强方法来生产植物特性得到增强的植物。
[31]一种植物特性得到增强的植物,其中,所述植物是通过根据[28]或[30]所述的生产方法而生产的。
[32]根据[31]所述的植物,其特征在于,所述植物特性是选自植物的生长特性、耐寒性、高温适应性、发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性,耐干燥性中的一种或两种以上。
[33]一种植物组织,是从根据[32]所述的植物中得到的、用作用于嫁接的接穗。
[34]一种植物,将根据[33]的植物组织作为接穗进行嫁接得到。
[35]一种生产方法,通过栽培根据所述[32]或[34]所述的植物来生产所述植物的果实或种子。
[36]一种果实或种子,通过根据[35]所述的方法来生产。
[37]一种探索方法,是与植物特性增强相关的基因的探索方法,其特征在于,包括:
通过根据[23]至[25]和[29]中任一项所述的方法来处理植物的工序;以及
(i)与未经过所述处理的植物进行比较,鉴定在经过所述处理的植物中表示高表达量的基因的工序,和/或
(ii)与未经过所述处理的植物进行比较,鉴定在经过所述处理的植物中表示低表达量的基因的工序。
[38]一种植物特性增强因子的筛查方法,其特征在于,
与未经过通过根据[23]至[25]和[29]中任一项所述的方法进行的处理的植物进行比较,以
(i)在经过该处理的植物中表示高表达量的基因、和/或
(ii)在未经过该处理的植物中表示低表达量的基因
为指标,
在已应用被验物质的植物中的所述(i)的基因的表达量比未应用所述被验物质的植物中的所述基因的表达量高时,和/或
在已应用被验物质的植物中的所述(ii)的基因的表达量比未应用所述被验物质的植物中的所述基因的表达量低时,
将该被验物质作为植物特性增强因子进行筛查。
[39]一种提取液的分析方法,其特征在于,包括鉴定工序,所述鉴定工序:
制备通过根据[1]至[21]中任一项所述的制造方法制造的提取液作为分析对象,
制备从未经过所述冷冻工序的植物组织中提取的提取液作为比较对象,
通过对分析对象的提取液与比较对象的提取液进行比较分析,从而
对分析对象的提取液中包含但比较对象的提取液中不包含的成分、或者与比较对象的提取液相比分析对象的提取液中包含得多或少的成分进行鉴定。
[40]一种植物特性增强因子的探索方法,其特征在于,包括鉴定工序,所述鉴定工序:
制备通过根据[1]至[21]中任一项所述的制造方法制造的提取液作为分析对象,
制备从未经过所述冷冻工序的植物组织中提取的提取液作为比较对象,
通过对分析对象的提取液与比较对象的提取液进行比较分析,从而
对分析对象的提取液中包含但比较对象的提取液中不包含的成分、或者与比较对象的提取液相比分析对象的提取液中包含得多的成分进行鉴定。
[41]根据[40]所述的探索方法,其特征在于,包括:
浸渍工序,将植物组织或植物细胞浸渍到包含由所述鉴定工序鉴定的一种或两种以上的成分的溶液中;以及
判别工序,在经过所述浸渍工序的植物组织或植物细胞中,在植物特性得到增强的情况下,将所述成分判别为植物特性增强因子。
[42]根据[41]所述的探索方法,其特征在于,在所述判别工序中,观察从经过所述浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物的特性,在与从未经过浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物相比观察到该植物的特性增强的情况下,将所述成分判别为植物特性增强因子。
[43]根据[41]或[42]所述的探索方法,其特征在于,
在所述判别工序中,对经过所述浸渍工序的植物组织或植物细胞中的通过根据[37]所述的方法鉴定的基因的表达量进行分析,
在观察到所述(i)中鉴定的基因的表达量上升的情况下,和/或
在观察到所述(ii)中鉴定的基因的表达量下降的情况下,
将所述成分判别为植物特性增强因子。
[44]一种用于增强植物特性的溶液的制造方法,其特征在于,包括:将通过根据[41]至[43]中任一项所述的探索方法判别为植物特性增强因子的成分添加到水性介质中的工序。
[45]根据[44]所述的制造方法,其特征在于,添加到所述水性介质中的所述成分是从植物组织提取得到的,或者是通过人工合成得到的。
[46]一种溶液,其特征在于,包含通过根据[41]至[43]中任一项所述的探索方法判别为植物特性增强因子的成分。
[47]一种植物组织的特性增强方法,包括浸渍工序,在所述浸渍工序中将想要增强植物特性的植物组织浸渍到通过根据[44]或[45]所述的制造方法制造的溶液中。
[48]一种植物特性增强方法,包括散布工序,在所述散布工序中将通过根据[44]或[45]所述的制造方法制造的溶液散布到想要增强植物特性的植物中。
发明的效果
根据本发明,可以在不使用经过数年的品种改良法或基因重组法的情况下得到特性增强的植物。此外,在冷冻解冻觉醒法中,必须对各个植物组织进行预定的冷冻及解冻的处理,但在本发明中,一旦得到具有通过冷冻解冻觉醒法增强的特性的植物组织,就不需要进行冷冻和解冻这样的繁琐处理。因此,通过仅从该植物组织得到提取液并浸渍于该提取液中的简单操作,具有不花费成本、时间短、可以一次性对大量的其他植物组织赋予优异的特性的优点。由此,通过冷冻解冻觉醒法的植物特性增强技术的传播速度进一步加速,可以向各种植物或世界各地区越来越广泛的扩展。
另外,由于稻子、小麦、小麦、大豆等谷物作为主食或饲料被大量消耗,因而以庞大的种植面积大量栽培。换句话说,在栽培谷物时,为了针对需要供给足够量的作物,需要大量的种子。
这里,本发明的特性增强方法具有可以一次性对大量的植物组织赋予优异特性的优点。因此,本发明的特性增强方法可以非常适合用于需要大量种植的谷物的种子。
附图说明
图1是示出试验例1的结果的照片。右边是实施例的小麦,左边是比较例的小麦。
图2是示出试验例1的结果的照片。右列种植的是实施例的小麦,左列种植的是比较例的小麦。
图3是示出试验例2的结果的照片。上列种植的是实施例的小麦,下列种植的是比较例的小麦。
图4是示出试验例2的实施例的小麦的穗的照片。
图5是示出试验例2的结果的照片。左边是实施例的小麦,右边是比较例的小麦。
图6是示出试验例4的结果的照片。右列种植的是实施例的玉米,左列种植的是比较例的玉米。
图7是示出试验例4的结果的照片。左边是实施例的玉米,右边是比较例的玉米。
图8是示出试验例8的结果的照片。左边是比较例的人参,右边是实施例的人参。
图9是示出试验例9的结果的照片。左边是比较例的高丽参,右边是实施例的高丽参。
图10是示出试验例11的结果的照片。左边是比较例的葱,右边是实施例的葱。
图11是示出试验例12的结果的照片。左边是比较例的稻子,右边是实施例的稻子。
图12是示出试验例13的结果的照片。左边是比较例的蚕豆,右边是实施例的蚕豆。
图13是示出试验例14的结果的照片。右边是比较例的卷心菜,左边是实施例的卷心菜。
具体实施方式
[提取液的制造方法]
本发明的提取液的制造方法包括冷冻植物组织的冷冻工序。
供于冷冻工序的植物组织可以是从任何植物种类取得的植物组织。例如,可以例示属于番木瓜科(Caricaceae)、凤梨科(Bromeliaceae)、芭蕉科(Musaceae)、葫芦科(Cucurbitaceae)、桃金娘科(Myrtaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、桑科(Moraceae)、锦葵科(Malvaceae)、茜草科(Rubiaceae)、樟科(Laureaceae)、西番莲科(Passifloraceae)、无患子科(Sapindaceae)、藤黄科(Clusiaceae)、柿树科(Ebenaceae)、芸香科(Rutaceae)、番荔枝科(Annonaceae)、棕榈科(Arecaceae)、仙人掌科(Cactaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、蝶形花科(Fabaceae)、禾本科(Poaceae)的植物等。
更具体地,可以例示属于番木瓜属(Carica)、凤梨属(Ananas)、芭蕉属(Musa)、罗汉果属(Siraitia)、番石榴属(Psidium)、阳桃属(Averrhoa)、无花果属(Ficus)、可可属(Theobroma)、咖啡树属(Coffea)、樟属(Cinnamomum)、西番莲属(Passiflora)、荔枝属(Litchi)、藤黄属(Garcinia)、柿树属(Diospyros)、香肉果属(Casimiroa)、番荔枝属(Annona)、海枣属(Phoenix)、量天尺属(Hylocereus)、樱属(Cerasus)、大豆属(Glycine)、大麦属(Hordeum)、小麦属(Triticum)、玉米属(Zea)的植物等。
供于冷冻工序的植物组织没有限定,可以例示植物的种子、根、芽、茎、叶、花瓣等。在供于冷冻工序时,这些组织既可以直接冷冻,也可以切除一部分并以切片的形式冷冻。
在冷冻工序中,优选在将植物组织浸渍于液体中的状态下进行冷冻。作为浸渍植物组织的液体,优选使用由DMSO(二甲基亚砜)、甘油、乙二醇、糖类等水溶液构成的防冻剂。其中,优选使用糖类水溶液、特别是海藻糖水溶液。
冷冻工序中的冷冻时最低温度的上限优选为-20℃以下,更优选为-30℃以下,进一步优选为-40℃以下,进一步优选为-50℃以下,进一步优选为-55℃以下。
此外,冷冻时最低温度的下限优选为-200℃以上,更优选为-150℃以上,进一步优选为-100℃以上,进一步优选为-80℃以上,进一步优选为-70℃以上,进一步优选为-65℃以上。
在冷冻工序中,优选的是不是迅速地下降到冷冻时的最低温度,而是缓慢地进行温度下降。从解冻后的生存率的观点出发,温度下降的速度优选为0.8℃/日以下,更优选为0.6℃/日以下,更优选为0.5℃/日以下,进一步优选为0.3℃/日以下,进一步优选为0.2℃/日,进一步优选为0.1℃/日。
在这样缓慢地进行降温的情况下,优选的是在冷冻工序中使用程序冷冻机。
冷冻工序的期间的下限优选为100日以上,更优选为120日以上,进一步优选为150日以上,进一步优选为160日以上,进一步优选为180日以上。
另外,“冷冻工序的期间”是指从植物组织开始温度下降的时刻到开始解冻工序的期间。
经过冷冻工序的植物组织也可以在冷冻状态下提供给下一提取工序,但优选的是在解冻后提供给提取工序。解冻的方法没有特别限定。既可以通过将冷冻状态的植物组织放置在常温下进行自然解冻,也可以一边用流水冲洗冷冻状态的植物组织一边解冻。优选的是在常温下自然解冻。
优选在冷冻工序和后述的提取工序之间包括选择工序。选择工序是从已冷冻的植物组织中选择活的植物组织的工序。
选择工序的具体方式不受限制,只要可以选择活的植物组织即可。
作为选择工序的优选方式,可以列举包括对经过冷冻工序的植物组织进行发酵处理的方法。这是利用活的植物组织和死的植物组织的微生物对于发酵等的耐性上的差异的方法。
活的植物组织不经过微生物的分解等而保持有形的状态。另一方面,死的植物组织经过由微生物引起的分解等而软化或液化。因此,在发酵处理之后,可以容易地选出活的植物组织和死的植物组织。
发酵处理的方法没有特别限定。可以优选例示通过将经过冷冻工序的植物组织放置在外部空气中来进行的方法。
在这种情况下,放置的环境的温度的下限优选为0℃以上,更优选为10℃以上,进一步优选为20℃以上。上限优选为50℃以下,更优选为40℃以下。
放置在外部空气中的期间,只要可以发酵,就没有特别限制,优选可以列举数日至数周、具体地可以列举1日~4周作为基准。
发酵处理后,优选对死的植物组织和活的植物组织进行分离处理。分离处理只要可以从死的植物组织和活的植物组织的混合存在的状态中分离活的植物组织,则其具体的方式没有特别限定。
如上所述,经过发酵处理后,死的植物组织被微生物分解,从而软化或液化。因此,通过清洗经过发酵处理的植物组织,能够容易地将死的植物组织冲走并去除。作为清洗,可以优选例示水洗。
本发明包括从经过冷冻工序的植物组织中得到提取液的提取工序。提取方法没有特别限定。提取中使用的提取剂可以例示优选为水性溶剂、更优选为水或水溶液。
提取剂优选包含糖类或糖醇。更具体地,优选使用包含选自以下中的一种或两种以上的糖类或糖醇的提取剂:单糖类(葡萄糖、乳糖、苏糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、核糖、葡萄糖、山梨糖、果糖、甘露糖),二糖类(蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖、异麦芽糖、异海藻糖、新海藻糖、新乳糖、松二糖、帕拉金糖),其他多糖类(三糖类:棉子糖、松三糖、麦芽三糖,四糖类:阿卡波糖、水苏糖、糖原、溶解淀粉、直链淀粉、糊精、葡聚糖、β1,3-葡聚糖、果聚糖、N-乙酰葡糖胺、壳多糖、壳聚糖),糖醇类(木糖醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇),寡糖类(棉子糖、潘糖、麦芽三糖、松三糖、龙胆三糖、水苏糖、环糊精、木寡糖、纤维素寡糖、乳寡糖、果寡糖、半乳寡糖、甘露寡糖)。
更优选地,作为糖类或糖醇,使用包含三氯蔗糖和海藻糖的一种或两种的组合的提取剂。
此外,在使用不含上述糖类或糖醇的提取剂的情况下,也可以在提取工序后得到的提取液中添加上述糖类或糖醇。
优选进行对经过冷冻工序的植物组织、更具体而言是对经过冷冻工序而活着的植物组织进行破碎的破碎处理。作为破碎处理的方法,可以优选例示出研磨处理。
研磨处理也可以使用搅拌机、球磨机等的破碎机,但可以优选例示出通过使用研钵进行研磨而破碎。
在破碎处理中对施加在植物组织上的应力没有特别限定,但优选的是不不怎施加应力而柔和地破碎。特别优选的是使用研钵和研磨棒来柔和地研磨。
破碎处理所花费的时间没有特别限定,优选为数十秒至数小时。具体而言,作为下限,可以列举优选为10秒以上,更优选为30秒以上。作为上限,优选为10小时以下,更优选为5小时以下,进一步优选为3小时以下。
植物组织的破碎处理可以在将植物组织浸渍在提取剂中的状态下进行,而优选在添加提取剂之前进行。即,优选的是通过使经过破碎处理的植物组织与提取剂接触来进行提取。
通过将经过冷冻工序的植物组织与提取剂接触,更具体而言,将植物组织浸渍于提取剂中,使植物组织中包含的成分向提取剂移动,从而得到提取液。
也可以在提取工序后设置过滤提取液并去除植物组织的残渣的工序。
在提取工序中使用的提取剂的量没有特别限定,相对于植物组织1质量份,优选为0.5质量份以上,更优选为1质量份以上,进一步优选为3质量份以上,进一步优选为5质量份以上。
上限也没有特别限定,相对于植物组织1质量份,提取剂的量优选为100质量份以下,更优选为50质量份以下,进一步优选为20质量份以下。
在提取剂中的浸渍时间没有特别限定。浸渍时间的下限没有限定,但可以以优选为1分钟以上、更优选为10分钟以上、进一步优选为30分钟以上为基准。浸渍时间的上限也没有限定,可以以优选为2日以下,更优选为1日以下,进一步优选为12小时以下,进一步优选为6小时以下为基准。
浸渍时的提取剂的温度也没有特别限定。作为下限,可以列举优选为0℃以上,更优选为10℃以上。作为上限,可以列举优选为60℃以下,更优选为50℃以下,进一步优选为45℃以下,进一步优选为40℃以下。
另外,在通过破碎处理得到植物组织中包含的成分不溶解或分散的液体或糊剂的情况下,该液体或糊剂也包含在“提取液”中。
在这种情况下,破碎处理本身构成提取工序。
[提取液和提取干燥物]
本发明的提取液通过上述制造方法来制造。
此外,将该提取液干燥并去除溶剂而得到的提取干燥物也包含在本发明中。得到提取干燥物的方法没有特别限定,可以列举喷雾干燥或冷冻干燥。
另外,在本说明书中,“提取液”并不是仅指经过提取工序一次性得到的提取液的用语。“提取液”中还包括将一次性得到的提取液用任意的液体稀释的稀释液、或将一次性得到的提取液浓缩的浓缩液。此外,将提取干燥物溶解于任意的溶液中而得到的溶液,换句话说,将一次性得到的提取液进行溶剂交换而得到的溶液也包含在“提取液”中。
此外,如上所述,在通过破碎处理得到植物组织中包含的成分溶解或分散的液体或糊剂的情况下,该液体或糊剂也包含在“提取液”中。
本发明的提取液和提取干燥物可以用于增强植物的特性。另外,本说明书中的“植物特性”是不受限制地广泛包含耐寒性、高温适应性、高原适应特性、低地适应特性等的环境适应特性、生长速度、发芽率、生长均匀性、生根程度、包含果实或种子的量或大小的丰产性、甜度、耐病虫害性、耐干燥性等植物所具有的特性的概念。
本发明的提取液和提取干燥物可以用于增强选自植物的生长特性、耐寒性、高温适应性、发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性中的一种或两种以上的植物特性。
另外,“生长特性”是包含与植物的生长相关的所有特性的概念。
“耐寒性”是指在比植物本来的最佳生长温度低的温度下适应生长的特性。
“高温适应性”是指在比植物本来的最佳生长温度高的温度下适应生长的特性。
“发芽率”是指发芽数相对于播种数的比例。不限于从种子发芽,还包括从根发芽(根发芽)、从鳞茎等无性繁殖体发芽的比例。
“生长均匀性”是指在相同条件下处理的多个植物体的生长程度的均匀性。
“生根程度”是指土中的生根程度。
“丰产性”是指从一个植物个体收获的植物组织(种子、果实、根、叶或茎)的量的丰富性。
“耐干燥性”是指对干燥的耐性。不仅包括在土壤中生长的植物,还包括从土壤中收获后植物对干燥的耐受性。
[特性增强方法(1)]
本发明的特性增强方法包括在上述提取液中浸渍想要增强植物的上述特性的植物组织的浸渍工序。
供于浸渍工序的植物组织可以是从任何植物种类取得的植物组织。例如,可以例示属于番木瓜科(Caricaceae)、凤梨科(Bromeliaceae)、芭蕉科(Musaceae)、葫芦科(Cucurbitaceae)、桃金娘科(Myrtaceae)、酢浆草科(Oxalidaceae)、桑科(Moraceae)、锦葵科(Malvaceae)、茜草科(Rubiaceae)、樟科(Laureaceae)、西番莲科(Passifloraceae)、无患子科(Sapindaceae)、藤黄科(Clusiaceae)、柿树科(Ebenaceae)、芸香科(Rutaceae)、番荔枝科(Annonaceae)、棕榈科(Arecaceae)、仙人掌科(Cactaceae)、蔷薇科(Rosaceae)、蝶形花科(Fabaceae)、禾本科(Poaceae)的植物等。
更具体地,可以例示属于番木瓜属(Carica)、凤梨属(Ananas)、芭蕉属(Musa)、罗汉果属(Siraitia)、番石榴属(Psidium)、阳桃属(Averrhoa)、无花果属(Ficus)、可可属(Theobroma)、咖啡树属(Coffea)、樟属(Cinnamomum)、西番莲属(Passiflora)、荔枝属(Litchi)、藤黄属(Garcinia)、柿树属(Diospyros)、香肉果属(Casimiroa)、番荔枝属(Annona)、海枣属(Phoenix)、量天尺属(Hylocereus)、樱属(Cerasus)、大豆属(Glycine)、大麦属(Hordeum)、小麦属(Triticum)的植物等。
另外,作为浸渍工序中使用的提取液的由来的植物组织的植物种类和供于浸渍工序的植物组织的植物种类既可以相同,也可以不同。也就是说,也可以在冷冻/提取某个特定的植物种类的植物组织而得到的提取液中浸渍该特定的植物种类以外的植物种类的植物组织。即使是这样的异种间应用,根据本发明的特性增强方法也可以得到期望的效果。
供于浸渍工序的植物组织没有限定,可以例示植物的种子、根、芽、茎、叶、花瓣等。供于浸渍工序时,这些组织既可以直接浸渍,也可以切除一部分并以切片的形式浸渍。
想要增强特性的植物组织也优选在浸渍工序之前进行干燥。由于只要是干燥植物组织的表面的程度即可,因而例如可以列举将该植物组织干燥2、3天等。此外,也可以使用吹风机等干燥机进行干燥。由此,可以提高浸渍工序中的提取液向植物组织的渗透效率。
在将具有种皮的种子供于浸渍工序的情况下,该种皮的厚度优选为3cm以下,更优选为1cm以下,更优选为5mm以下,更优选为3mm以下。如果种皮的厚度在上述范围内,则提取液的浸透效率良好,可以在短时间内使提取液浸透种子。
作为这样的种子,可以列举大麦、小麦、大豆、稻子等谷物的种子作为适用本发明的种子的优选例。
浸渍时间没有特别限定,优选为30分钟以上,更优选为1小时以上,更优选为6小时以上,更优选为12小时以上,更优选为24小时以上,进一步优选为48小时以上,进一步优选为60小时以上。浸渍时间的上限可以是优选为300小时以下,更优选为200小时以下,进一步优选为100小时以下。
浸渍工序中的提取液的温度优选为在该工序中不产生杂菌的温度。可以列举优选为0℃以上、更优选列举5℃以上、进一步优选列举10℃以上作为基准。作为上限,可以列举优选为50℃以下、更优选为45℃以下、进一步优选为40℃以下、进一步优选为35℃以下、进一步优选为30℃以下作为基准。
在浸渍工序中使用的提取液优选为将通过提取工序一次性得到的提取液用任意的液体稀释而成的稀释液。通过稀释由提取工序一次性得到的提取液,可以一次性将较多的植物组织供于浸渍工序,可以提高生产效率。
稀释倍率没有特别限定。稀释后的稀释液的体积可以为提取中使用的植物组织的体积的优选100倍以上,更优选1000倍以上,进一步优选5000倍以上,进一步优选8000倍以上。即使以这样的高的稀释率进行稀释,也可以充分得到本发明的效果。
稀释倍率的上限没有特别限定,可以以优选为100000倍以下、更优选为50000倍以下、进一步优选为20000倍以下、进一步优选为10000倍以下为基准。
此外,在通过对不向植物组织中添加提取剂而进行破碎处理得到的液体或糊剂进行稀释从而得到稀释液的情况下,其稀释倍率可以是优选为100倍以上,更优选为1000倍以上,进一步优选为5000倍以上,进一步优选为8000倍以上。即使以这样的高的稀释率进行稀释,也可以充分得到本发明的效果。
在这种情况下的稀释倍率的上限没有特别限定,可以以优选为100000倍以下、更优选为50000倍以下、进一步优选为20000倍以下、进一步优选为10000倍以下为基准。
稀释中使用的液体与提取剂一样,优选是包含糖类或糖醇的液体。更具体地,优选使用包含选自以下中的一种或两种以上的糖类或糖醇的液体用于稀释:单糖类(葡萄糖、乳糖、苏糖、阿拉伯糖、木糖、半乳糖、核糖、葡萄糖、山梨糖、果糖、甘露糖),二糖类(蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖、异麦芽糖、异海藻糖、新海藻糖、新乳糖、松二糖、帕拉金糖),其他多糖类(三糖类:棉子糖、松三糖、麦芽三糖,四糖类:阿卡波糖、水苏糖、糖原、溶解淀粉、直链淀粉、糊精、葡聚糖、β1,3-葡聚糖、果聚糖、N-乙酰葡糖胺、壳多糖、壳聚糖),糖醇类(木糖醇、山梨糖醇、赤藓糖醇、甘露糖醇、麦芽糖醇),寡糖类(棉子糖、潘糖、麦芽三糖、松三糖、龙胆三糖、水苏糖、环糊精、木寡糖、纤维素寡糖、乳寡糖、果寡糖、半乳寡糖、甘露寡糖)。
更优选地,作为糖类或糖醇,使用包含三氯蔗糖和海藻糖的一种或两种的组合的液体用于稀释。
在浸渍工序中,优选的是,每1升提取液浸渍优选0.5kg以上、更优选1kg以上、进一步优选1.5kg以上的植物组织。
每1升提取液中浸渍的植物组织的重量的上限没有特别限制,优选的是,优选为3kg以下,更优选为2.5kg以下。
在浸渍工序中,优选是植物组织的整体浸渍在提取液中的状态。在植物组织的整体不能一次性浸入提取液的情况下,也可以通过在浸渍工序中将植物组织在提取液中滚动或搅拌,来实现提取液与植物组织整体接触的状态。
提供给浸渍工序的植物组织与提供给冷冻解冻觉醒法时一样,增强植物的特性。如上所述,可以通过本发明的特性增强方法增强的“植物特性”包括植物所具有的特性而无限制。
具体而言,根据本发明的特性增强方法,可以增强选自耐寒性、高温适应性、高地适应特性、低地适应特性等的环境适应特性、生长速度、发芽率、生长均匀性、生根程度、包含果实或种子的量或大小的丰产性、甜度、耐病害虫性、耐干燥性中的一种或两种以上的特性。
另外,“发芽率”是将种子提供给浸渍工序时所得到的效果。
通过栽培利用本发明的特性增强方法增强了特性的植物组织,可以得到该特性得到增强的植物。此外,浸渍工序后的植物组织可以不进行任何处理而直接播种。
栽培的方法没有特别限定。在提供给浸渍工序的植物组织是植物的种子的情况下,可以按照常规方法播种该植物种子,产生植物个体,按照常规方法进行栽培。
在提供给浸渍工序的植物组织是种子以外的植物部位的情况下,可以将其直接转移到土壤或培养基中使其发芽,此外,通过精细地细切并按照常规方法进行细胞培养,进行愈伤组织诱导、不定胚诱导、不定芽诱导,可以产生植物个体并进行栽培。
通过有性生殖以外的方法从应用了本发明的特性增强方法的植物得到的下一代植物继承增强的特性。因此,只要可以得到通过本发明的特性增强方法增强了特性的植物,则从由该植物得到的、能够产生与该植物独立的植物个体的种子以外的植物组织(子株等)产生的下一代以后的后代也具有增强的特性。
此外,应用了本发明的特性增强方法的植物即使在作为嫁接的接穗利用的情况下,也发挥增强的特性。
通过应用本发明的特性增强方法,对于结出果实或种子的植物,可以提高其果实或种子的大小或收获量。因此,将本发明作为果实或种子的生产方法应用的优点非常大。
在这样生产的果实或种子中,以甜度为首的营养成分得到增强,农业上的优势非常高。
[特性增强方法(2)]
本发明的特性增强方法也可以采用包括向想要增强植物的上述特性的植物散布上述提取液的散布工序的方式。
另外,作为散布工序中使用的提取液来源的植物组织的植物种类和供于散布工序的植物组织的植物种类既可以相同,也可以不同。也就是说,也可以将冷冻/提取某个特定植物种类的植物组织而得到的提取液散布到该特定植物种类以外的植物种类上。即使是这样的异种间应用,根据本发明的特性增强方法也可以得到期望的效果。
在散布工序中,散布提取液的植物的状态没有特别限定。作为散布对象的植物也可以是在田地等土壤中栽培的植物、在盆栽或种植器等中栽培的植物、在水耕栽培用的培养基上栽培的植物。
提取液的散布方法没有特别限定,可以使用喷水壶或现有的喷雾器进行。此外,可以将提取液散布到种植的植物的任意部分,例如蕾、花、叶、茎、树枝、土壤(根)。
在向植物的地上部散布提取液的情况下,也可以同时散布到土壤中。通过在向地上散布的同时也向土壤中散布提取液,植物也可以从根中吸收提取液,可以进一步发挥提取液所具有的特性增强的效果。
在散布工序中使用的提取液优选是将通过提取工序一次性得到的提取液用任意的液体稀释而成的稀释液。通过稀释由提取工序一次性得到的提取液,可以向很多植物散布提取液。
散布工序中使用的提取液的稀释倍率没有特别限定。稀释后的稀释液的体积可以为提取中使用的植物组织的体积的优选100倍以上,更优选250倍以上、进一步优选2500倍以上、进一步优选12500倍以上、进一步优选20000倍以上。即使以这样的高的稀释率进行稀释,也可以充分得到本发明的效果。
稀释倍率的上限没有特别限定,可以以优选1000000倍以下、更优选500000倍以下、进一步优选250000倍以下、进一步优选125000倍以下、进一步优选50000倍以下、进一步优选为25000倍以下为基准。
此外,在通过对不向植物组织中添加提取剂而进行破碎处理得到的液体或糊剂进行稀释而得到稀释液的情况下,其稀释倍率可以是优选为100倍以上,更优选为250倍以上,进一步优选为2500倍以上,进一步优选为12500倍以上,进一步优选为20000倍以上。即使以这样的高的稀释率进行稀释,也可以充分得到本发明的效果。
在这种情况下的稀释倍率的上限没有特别限定,可以以优选1000000倍以下、更优选500000倍以下、进一步优选250000倍以下、进一步优选125000倍以下、进一步优选50000倍以下、进一步优选25000倍以下为基准。
散布工序中的散布量没有特别限定。例如,作为基准,在每1m2植物的播种面积中可以散布优选0.01升以上、更优选0.1升以上、更优选0.5升以上、进一步优选1升以上的提取液。
此外,在每1m2植物的播种面积中可以散布优选1000升以上、更优选100升以下、进一步优选10升以下的提取液。
散布处理既可以在栽培期间中只进行1次,也可以在栽培期间中进行多次。在栽培期间中进行多次散布的情况下,例如可以每隔1日~1个月、优选每隔2日~1周进行散布。
通过有性生殖以外的方法从应用了本发明的特性增强方法的植物得到的下一代植物继承增强的特性。因此,只要可以得到通过本发明的特性增强方法增强了特性的植物,则从由该植物得到的、能够产生与该植物独立的植物个体的种子以外的植物组织(子株等)产生的下一代以后的后代也具有增强的特性。
此外,应用了本发明的特性增强方法的植物即使在作为嫁接的接穗利用的情况下,也发挥增强的特性。
此外,关于具有散布工序的本实施方式可应用的植物种类、提取液的稀释中使用的液体、被增强的植物的特性,上述[特性增强方法(1)]中说明的事项直接适用。
此外,也可以采用具有上述浸渍工序和散布工序双方的实施方式。
[探索方法(1)]
经过本发明的特性增强方法处理的植物在基因表达谱上发生显著的变动。可以说特定基因的表达量的增减是特性增强的主要原因。也就是说,通过应用本发明的特性增强方法而在植物细胞内表达量增加的基因或表达量降低的基因可以说是与植物特性的增强有关的基因。
因此,通过应用本发明的特性增强方法来分析和鉴定在植物细胞内表达量增减的基因,由此能够进行植物特性增强基因的探索。
即,本发明还涉及一种将通过上述特性增强方法处理植物的工序和与未经过所述处理的植物进行比较来鉴定在经过所述处理的植物中表达量存在不同的基因的、与植物特性增强相关的基因的探索方法。
具体而言,本发明的探索方法包括通过上述本发明的特性增强方法处理植物的工序和以下的(i)和/或(ii)的工序。
(i)与未经过所述处理的植物进行比较来鉴定在经过所述处理的植物中表现出高表达量的基因的工序,
(ii)与未经过所述处理的植物进行比较来鉴定在经过所述处理的植物中表现出低表达量的基因的工序。
本发明的探索方法中的(i)和(ii)的工序可以通过常规方法进行。例如,通过微阵列或RNA序列等的转录组分析,可以鉴定在通过本发明的特性增强方法处理的植物中表达量有变动的基因。
[筛查方法]
如上所述,由于在应用了本发明的特性增强方法的植物中表达量有变动的基因是特性增强的主要原因,因而如果将该基因的表达量作为指标,则可以筛查植物的特性增强因子。
即,本发明还涉及一种以应用了被试验物质的植物中的基因的表达量的变动为指标的植物特性的增强因子的筛查方法。这里,“应用了被试验物质的植物”包括引入了被试验物质的植物、用被试验物质处理的植物、接触或暴露于被试验物质的植物等。
具体地,与未通过上述本发明的特性增强方法进行处理的植物进行比较,将以下的(i)和/或(ii)的基因作为指标。
(i)在经过该处理的植物中表现出高表达量的基因,
(ii)在经过该处理的植物中表现出低表达量的基因。
并且,当应用了被试验物质的植物中的所述(i)的基因的表达量高于未应用所述被试验物质的植物中的所述基因的表达量时,将该被试验物质作为植物特性增强因子进行筛查。
此外,当应用了被试验物质的植物中的所述(ii)的基因的表达量低于未应用所述被试验物质的植物中的所述基因的表达量时,将该被试验物质作为植物特性增强因子进行筛查。
基因表达量的确认可以通过Northern印迹法或实时PCR等常规方法进行。
[分析方法]
本发明还涉及提取液的分析方法。
具体地,制备通过上述本发明的提取液的制造方法制造的提取液作为分析对象。此外,作为比较对象,制备从未经过冷冻工序的植物组织中提取的提取液。
为了实现精度高的分析,比较对象的提取液的制造条件优选使分析对象的提取液的制造条件与有无冷冻工序以外的条件一致。
对所制备的分析对象的提取液和比较对象的提取液进行比较分析。
比较分析的方法可以通过常规方法进行,可以优选例示质谱仪(LC-MS、GC-MS等)。
通过比较分析,对分析对象的提取液中包含但比较对象的提取液中不包含的成分、或者与比较对象的提取液相比分析对象的提取液中包含得多或少的成分进行鉴定。
鉴定的方法没有特别限定。例如,在比较分析中使用质谱仪的情况下,可以列举比较质谱并鉴定与特征峰对应的成分的方法。在这种情况下,既可以使用可以从m/z值检索化合物的数据库,也可以通过分离与该峰对应的成分并将其提供给NMR测定来鉴定成分。
通过使用本发明的分析方法对比较对象的提取液和分析对象的提取液进行成分比较分析,可以掌握由冷冻工序对植物组织带来的变化,进而可以明确本发明的特性增强方法的作用机理的详细情况。
[探索方法(2)]
本发明还涉及植物特性增强因子的探索方法。在此,“植物特性增强因子”是指本发明的提取液中包含的成分,是可以作用于植物组织、植物细胞或由其产生的植物而导致特性增强的成分。
具体地,制备通过上述本发明的提取液的制造方法制造的提取液作为分析对象。此外,作为比较对象,制备从未经过冷冻工序的植物组织中提取的提取液。
为了实现精度高的分析,比较对象的提取液的制造条件优选使分析对象的提取液的制造条件与有无冷冻工序以外的条件一致。
对所制备的分析对象的提取液和比较对象的提取液进行比较分析。
比较分析的方法可以通过常规方法进行,可以优选例示质谱仪(LC-MS、GC-MS等)。
通过比较分析,对分析对象的提取液中包含但比较对象的提取液中不包含的成分、或者与比较对象的提取液相比分析对象的提取液中包含得多或少的成分进行鉴定。
鉴定的方法没有特别限定。例如,在比较分析中使用质谱仪的情况下,可以列举比较质谱并鉴定与特征峰对应的成分的方法。在这种情况下,既可以使用可以从m/z值检索化合物的数据库,也可以通过分离与该峰对应的成分并将其提供给NMR测定来鉴定成分。
在本发明的优选方式中,还可以包括浸渍工序和判别工序。
在浸渍工序中,将植物组织或植物细胞浸渍在包含通过鉴定工序鉴定的一种或两种以上的成分的溶液中。
关于浸渍植物组织的实施方式,上述关于本发明的特性增强方法的浸渍工序的说明直接适用。
在浸渍植物细胞的情况下,也可以采用在培养容器中播种植物细胞并通过包含所述成分的培养液进行培养的实施方式。
在判别工序中,在经过浸渍工序的植物组织或植物细胞中,与未经过浸渍工序的植物组织或植物细胞相比,在植物的特性增强的情况下,将所述成分判别为植物的特性增强因子。
作为判别工序的具体实施方式,可以列举对由经过浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物和由未经过浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物进行观察的方式。
具体地,在判别工序中,观察由经过浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物的特性,与由未经过浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物相比,在观察到该植物的特性增强的情况下,将上述成分判别为植物的特性增强因子。
作为在此观察的植物的特性,可以不受限制地采用耐寒性、高温适应性、高地适应特性、低地适应特性等环境适应特性、生长速度、发芽率、生长均匀性、生根程度、包含果实或种子的量或大小的丰产性、甜度、耐病虫害性、耐干燥性等植物所具有的特性。
此外,也可以采用在判别工序中通过基因分析方法进行判别的实施方式。
具体而言,分析通过上述[探索方法(1)]项所述方法鉴定的基因的表达量,在观察到在该项所述的(i)中鉴定的基因的表达量提高的情况下,或者在观察到在该项所述的(ii)中鉴定的基因的表达量降低的情况下,将所述成分判别为植物特性增强因子。
基因表达量的增减可以通过Northern印迹法或实时PCR等容易地确认。
[用于增强植物特性的溶液、其制造方法和特性增强方法]
本发明还涉及一种用于增强植物特性的溶液及其制造方法。
用于增强植物特性的溶液可以通过上述[探索方法(2)]所述的本发明的探索方法,通过向水性介质中添加被判别为是植物特性增强因子的成分来制造。
作为水性介质,优选列举在上述[特性增强方法]项中说明的提取液的“稀释中使用的液体”。
添加到水性介质中的成分也可以是从植物组织中提取得到的成分。更优选通过从植物提取液中分离/纯化,得到所述成分。
此外,所述成分也可以是通过人工合成而得到的成分。合成方法也可以是化学方法或分子生物学方法中的任一种。
在所述成分是蛋白质的情况下,可以通过向适当的细胞/细菌导入该蛋白质的表达载体来使蛋白质表达并将其提取而得到。在所述成分是RNA的情况下,可以按照常规方法通过适当的核酸合成法进行化学合成。在所述成分是多糖类的情况下,可以通过加水分解逆反应法、熔融法、溶剂法等方法进行化学合成。此外,在所述成分是低分子化合物的情况下,可以通过适当的有机化学合成法进行合成。
通过将想要增强植物特性的植物组织浸渍到这样制造的溶液中,可以增强该植物组织的特性。关于该特性增强方法的实施方式,上述[特性增强方法]的浸渍工序所涉及的说明直接适用。
此外,通过将由上述方法制造的溶液散布到想要增强植物特性的植物上,可以增强该植物的特性。关于该特性增强方法的实施方式,上述[特性增强方法]的散布工序所涉及的说明直接适用。
[实施例]
<试验例1>使用番木瓜提取液增强小麦的特性
将市售的番木瓜种子浸渍在海藻糖水溶液中的状态下,静置在程序冷冻器内进行冷冻。冷冻以0.5℃/日的温度下降速度缓慢进行180天,并且以冷冻时最低温度为-60℃的方式进行。
将冷冻的番木瓜种子在室温(25℃)下自然解冻。将其放置在外部空气(25℃)中1周。在冷冻工序中死的种子通过在外部空气下放置而发酵、软化或液化。通过将种子放在漏勺中进行水洗,将该发酵后的种子(也就是死的种子)洗去,只选出活的种子。
用研钵和研磨棒将残留在漏勺中的活的种子轻轻研磨破碎得到糊剂。将1cc糊剂用三氯蔗糖和海藻糖的水溶液稀释到10L(稀释到约8000倍至10000倍),制备所稀释的提取液。
在10L稀释的提取液中浸渍20kg小麦“ふくほのか(Fukuhonoka)”的种子,放置72小时。另外,浸渍的种子使用在浸渍前自然干燥2、3日后的状态的种子。
将经过该浸渍工序的种子于2019年9月30日在冈山县高梁市有汉町上有汉的田地中播种。作为比较例,还播种了该品种的未处理的种子。另外,栽培地位于12月成为零下的严寒地区。
图1示出了在2019年11月2日时点的比较例和实施例的小麦的拍摄照片。另外,图2示出了在2019年11月13日时点的比较例和实施例的小麦的栽培状况的拍摄照片。
如图1和图2所示,与比较例的小麦相比,实施例的小麦的生长速度显著提高。实施例的小麦播种后3~4日发芽,生长速度也均匀,与比较例的小麦相比,看不到稀疏的生长。另外,根也很结实,叶子的绿色也比比较例的小麦浓。可能是叶绿素的量不同。此外,由于生长速度这样快这一点使杂草难以生长,因而有可能得到不需要除草剂的优点。此外,如果对照栽培地为严寒地区,则实施例的小麦也可以确认耐寒性的提高(参照图2)。
另外,确认了实施例的小麦种子的发芽率比比较例的小麦种子高。此外,实施例的小麦的收获量也比比较例的小麦多。
此外,将从土壤中拔出的实施例和比较例的小麦暂时放置在外部空气下。放置后的实施例的小麦确认了比较例的小麦的手感,结果实施例与比较例相比明显湿润。也就是说,实施例的小麦与比较例的小麦相比,水分明显得到保持(参照图1)。
以上结果表明,通过将植物组织浸渍在从经过了冷冻工序的植物组织提取的提取液中,可以给浸渍的植物组织和由该植物组织产生的植物带来生长特性和耐寒性、以及发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性的增强效果。
<试验例2>使用番木瓜提取液增强小麦的特性
通过与试验例1同样的步骤,得到浸渍在番木瓜种子的提取液中的小麦种子。将其于2019年11月在宫崎县宫崎市内的农场播种并进行栽培。作为比较例,还播种了该品种的未处理的种子。
图3示出了第二年2020年1月末(约90天后)的实施例和比较例的小麦的照片。另外,图4示出了同日拍摄的实施例的小麦的穗的照片。另外,图5示出了2020年3月5日采集实施例和比较例的小麦时的照片。
在实施例的小麦中观察到显著的生长速度的提高(相对于比较例约为3倍)(参照图3),并且尽管1月末是寒冷的也观察到了结出果实(参照图4)。而且,与试验例1一样,观察到生长速度的均匀性的提高(参照图3)、生根程度的强化。此外,尽管栽培时期是11月~1月的冬季,但也以显著的速度生长,并且对照结出果实,实施例的小麦也能确认到耐寒性的提高(参照图3和图4)。此外,早上,在比较例的小麦上下了大量的霜,但在实施例的小麦上完全没有下霜。霜是植物枯死的原因,通常需要防霜等对策,但实施例的小麦不需要防霜,确认为非常适合在寒冷地区栽培。
另外,在3月5日采集小麦时的情况下,右侧的比较例完全没有穗,而左侧的实施例长到3倍以上的长度,长出了很多穗(参照图5)。令人惊讶的是,它们分别由一粒种子生长而成,实施例与比较例相比,茎数多,穗数也多。这样的结果被认为暗示着小麦的二期种植成为可能。另外,实施例和比较例都完全没有施肥。
另外,确认到实施例的小麦种子的发芽率比比较例的小麦种子高。另外,与试验例1一样,也确认到耐干燥性的提高。
以上结果表明,通过将植物组织浸渍在从经过冷冻工序的植物组织提取的提取液中,可以给浸渍的植物组织和由该植物组织产生的植物带来生长特性和耐寒性、以及发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性的增强效果。
<试验例3>使用小麦提取液增强小麦的特性
除了在提取液的制备中使用小麦种子代替番木瓜种子以外,按照与试验例1相同的步骤进行试验。即,从经过冷冻工序的小麦种子制备提取液,在该提取液中浸渍小麦种子,将该种子播种到田地中进行栽培。
结果,与试验例1和试验例2的结果一样,经过处理的小麦与未处理的小麦相比,确认到生长特性和耐寒性、以及发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性的显著提高。
试验例1~3的结果表明,作为浸渍工序中使用的提取液的由来的植物组织的植物种类和供于浸渍工序的植物组织的植物种类既可以相同,也可以不同。也就是说,表明本发明可实现同种间适用和异种间适用的任一种。
<试验例4>使用番木瓜提取液增强玉米的特性
通过与试验例1相同的方法从番木瓜的种子制备提取液,通过与试验例1相同的方法将玉米的种子浸渍在该提取液中。将该玉米种子于2019年年末在中国海南省(海南基地)栽培(11月29日播种),结果与栽培未处理的玉米种子的情况下相比,确认到生长特性及耐寒性的显著提高(参照图6、图7)。与小麦一样,颜色较浓,根生得很结实。此外,处理后的玉米与未处理的玉米相比,收获量约为4倍。虽然栽培地也是台风多的地区,但是因为根长得很结实,因而不会被风刮倒,认为这与收获量的优良性相关。
另外,确认了实施例的玉米的生长速度均匀(图6)。此外,实施例的玉米种子相对于比较例的种子显示出高的发芽率。
<试验例5>使用番木瓜提取液增强大豆的特性
通过与试验例1相同的方法从番木瓜的种子制备提取液,通过与试验例1相同的方法将大豆的种子浸渍在该提取液中。将该大豆种子在中国的寒冷地区栽培,结果与栽培未处理的大豆种子的情况相比,确认到生长特性和耐寒性的显著提高。
此外,与试验例1~4一样,还确认了发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性的提高。
<试验例6>使用番木瓜提取液增强小麦的特性
通过与试验例1相同的方法从番木瓜的种子制备提取液,通过与试验例1相同的方法将小麦的种子浸渍在该提取液中。将该小麦种子在中国的寒冷地区栽培,结果与栽培未处理的小麦种子的情况相比,确认到生长特性和耐寒性的显著提高。
此外,与试验例1一样,还确认了发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性的提高。
<试验例7>使用番木瓜提取液增强小麦的特性
通过与试验例1相同的方法从番木瓜的种子制备提取液,通过与试验例1相同的方法将小麦的种子浸渍在该提取液中。将该小麦种子播种在俄罗斯的永久冻土中,结果从播种开始仅仅两个月就收获了。此外,其收获量为每公顷13吨,是通常的4倍的收货量。由于栽培地是永久冻土,因而杂草不生根。此外,由于生长速度快,因而土壤养分全部被吸收。因此,栽培中也不需要使用除草剂。此外,翻掘地面,观察了实施例的小麦的根部状态,结果是在完全冷冻的冻土中生根。实施试验例7的时期中的降水量不足以提供小麦栽培所需的水量,但推测为实施例的小麦从冻土中包含的冰吸收水分并生长。此外,如果将收割果实后的剩下的叶或茎等放入并一起耕种土地,则可以将养分返回到土中,因而认为可以实现土壤负荷少的农业。此外,与试验例1一样,还确认了发芽率、生长均匀性、耐干燥性的提高。
该结果表明,通过应用本发明,可以显著提高植物的生长特性、耐寒性、丰产性、发芽率、生长均匀性、生根程度、耐干燥性。
<试验例8>使用小麦提取液增强人参的特性
在将小麦种子浸渍在海藻糖水溶液中的状态下,静置在程序冷冻器内进行冷冻。冷冻以0.5℃/日的温度下降速度缓慢进行180天,并且以冷冻时最低温度为-60℃的方式进行。
将冷冻的小麦种子在室温(25℃)下自然解冻。将其放置在外部空气(25℃)中1周。在冷冻工序中死的种子通过在外部空气下放置而发酵、软化或液化。通过将种子放在漏勺中进行水洗,将该发酵后的种子(也就是死的种子)洗去,只选出活的种子。
用研钵和研磨棒将残留在漏勺中的活的种子轻轻研磨破碎得到糊剂。将1cc糊剂用三氯蔗糖和海藻糖的水溶液稀释到10L(稀释到约8000倍至10000倍),制备所稀释的提取液。
在所稀释的提取液中浸渍人参种子,放置72小时。将经过该浸渍工序的种子于2020年5月21日在岐阜县各务原市的土壤中播种,开始栽培。另外,作为比较例,将未实施本发明处理的人参种子以与实施例相同值、相同条件进行播种和栽培。
图8示出了从土壤栽培开始经过38天后的时间点的实施例和比较例的人参的栽培状况的拍摄照片。如图所示,比较例大多不发芽,实施例的种子大部分种子发芽。一般,已知人参种子难以发芽。应用本发明的人参种子已确认了发芽率的改善效果。此外,在发芽的苗的生长速度方面,比较例缓慢,而实施例的人参非常快,可以比比较例更早收获。另外,已知人参喜欢比较凉爽的气候,并且直根肥大时期不耐高温。在实施例中,在土壤栽培开始后经过38天后(参照图8)的时期已确认了约4厘米的直根肥大,可以在夏季的高温时期收获。
如上所述,应用本发明的人参表现出发芽率和生长促进、高温适应性的提高。该结果表明,对发芽率难的作物应用时具有高的发芽诱导效果。而且,即使是喜欢凉爽气候的作物也提高了高温适应性,也可以说显示了生长特性的增强效果。
<试验例9>使用小麦提取液增强高丽参的特性
通过与试验例8同样的步骤得到了小麦种子的提取液。在所稀释的提取液中浸渍高丽参的根,放置72小时。将经过该浸渍工序的根于2020年5月11日在冈山县加贺郡吉备中央町的田地的土壤中种植,开始栽培。另外,作为比较例,将未实施本发明处理的高丽参的根在与实施例相同条件下同时在同一地方进行栽培。
图9示出了从土壤栽培开始经过42天(6周)后的2020年6月22日时间点的实施例和比较例的高丽参的栽培状况的拍摄照片。如图所示,比较例的高丽参未从根发芽的也很多,即使发芽了,其生长速度也缓慢。
另一方面,确认了实施例的高丽参由栽培的所有根发芽,其生长速度极快,以比较例的数倍的速度生长。
而且,已知高丽参喜欢比较凉爽的气候,并且直根肥大时期不耐高温。在实施例中,在土壤栽培开始后经过42天后(参照图9)的时期已确认了直根肥大,可以在夏季的高温时期收获。
如上所述,应用了本发明的高丽参表现出发芽率和生长促进、高温适应性的提高。该结果表明,应用于发芽率难的作物时具有高的发芽诱导效果。而且,即使是对于喜欢凉爽气候的作物,其高温适应性得以提高的结果也可以表明生长特性增强的效果。
<试验例10>其他植物
通过与试验例1同样的方法,用从番木瓜种子提取的提取液处理以下列举的植物种子,进行播种并栽培。另外,栽培在日本的冈山县进行。
咖啡、智利榛子、金蛋果、香蕉、矮种椰子、可可、荔枝、棕榈、花椒、榴莲、腰果、长角豆、假木瓜(asiminatriloba)、金合欢、扁柏、菠萝、番石榴、巴西莓、椰枣、黄山竹(yellowmangosteen)、非洲竹芋(Thaumatococcusdaniellii)。
结果,在上述列举的任何植物种类中,通过提取液的处理确认了生长特性和耐寒性、以及发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性的增强。
该结果表明,本发明的特性增强方法对所有植物种类都是有效的。
<试验例11>通过散布增强特性(葱)
用与试验例3相同的方法从经过冷冻工序的小麦种子制备提取液。将该提取液以每株约50ml、每5天一次地散布在定植后2周的葱中。作为比较例,还准备了不实施提取液的散布而栽培的葱。图10示出了定植后约3个月(11月)的时点的葱的照片。如图10所示,在散布提取液栽培的葱上观察到显著的生长速度的提高。收获了实施例和比较例的葱,并测量了每株的重量、地上部的大小。结果,实施例的葱与比较例的葱相比,观察到显著的产量提高。
<试验例12>通过散布增强特性(稻子)
用与试验例3相同的方法从经过冷冻工序的小麦种子制备提取液。将该提取液散布在稻苗上进行栽培。结果,与不进行提取液的散布而栽培的稻子相比,观察到生长速度的显著提高(图11)。将实施例的稻子种植并栽培在水田中,结果与比较例的稻子相比,观察到生长速度的显著提高、以及耐寒性和收获量的提高。
<试验例13>通过散布增强特性(蚕豆)
用与试验例3相同的方法从经过冷冻工序的小麦种子制备提取液。将该提取液散布到在广岛县吴市进行土壤栽培的蚕豆上。结果,与不散布提取液而以相同条件进行栽培的比较例相比,实施例的蚕豆表现出显著的生长速度的提高(图12)。图12所示的照片是12月31日拍摄的照片。尽管是隆冬但表现出显著成长的实施例的蚕豆可以说获得了显著的耐寒性。
<试验例14>通过散布增强特性(卷心菜)
用与试验例3相同的方法从经过冷冻工序的小麦种子制备提取液。将该提取液散布到在种植器中栽培的卷心菜上。当继续栽培时,与不散布提取液而以相同条件进行栽培的比较例的卷心菜相比,确认到以显著的生长速度生长(图13)。图13所示的照片是在1月的冈山县拍摄的照片。可以说,即使在隆冬也表现出显著成长的实施例的卷心菜获得了显著的耐寒性。
<试验例15>通过散布增强特性(其他植物)
通过与试验例3同样的方法从小麦种子提取,并一边散布该提取液一边栽培了番茄、青椒、小麦、牵牛花和西瓜。结果,在任何植物中都确认到生长特性、耐寒性、生长均匀性、生根程度、丰产性、耐干燥性的增强。
<考察>
通过应用经过冷冻植物组织的冷冻工序的方法、即冷冻解冻觉醒法(专利文献3),可以增强植物的特性、具体为生长速度、耐寒性、高温适应性、高地适应特性及低地适应特性等环境适应特性、果实或种子的量或大小、甜度、耐病害虫性、耐干燥性等。可以增强特性的植物种类没有特别限定,已经确认,番木瓜、菠萝、香蕉、咖啡、罗汉果、番石榴、杨桃、无花果、可可、锡兰肉桂、百香果、荔枝、山竹、黑肉柿、白柿、棘叶糖苹果、枣椰,红火龙果,杏仁,大豆,小麦,大麦,玉米等迄今为止试验过的所有植物种类都能得到期望的效果。从这里列举的植物种类也可知,冷冻解冻觉醒法不是只能应用于特定系统的植物的技术,而是能够应用于所有植物种类的普遍的技术。
植物的基因据说其中97%是沉睡的。当通过DenovoRNA-seq对使用冷冻解冻觉醒法经过处理后的特性得到增强的植物进行表达分析时,最近发现,与未处理组相比,处理组的数千个基因的表达量有变化。
分析的结果,观察到植物激素等与生长相关的基因的表达上升、与盐、高温、低温、干燥等各种环境应激反应相关的基因的表达上升。
通过冷冻解冻觉醒法增强的特性会被继承而不会因生长或分株而丢失的事实表明,上述基因表达谱也不会因细胞分裂而丧失。
如上所述,由于观察到基因表达谱的变化和维持,因此显而易见的是,表观遗传变化与通过冷冻解冻觉醒法的特性增强有关。
也就是说,可以理解,在以冷冻工序为诱因引导上述植物特性增强的基因被编码的区域中,通过赋予正控制表达的表观遗传标记,该基因的转录被激活。相反,可以理解,在上述作用于控制植物特性方向的基因被编码的区域中,通过赋予抑制其表达的表观遗传标记,该基因的转录被抑制。
基于该发现,考察本说明书的试验例的结果。如试验例1~11所示,在经过冷冻工序的植物组织的提取液中浸渍的植物组织中,观察到与应用冷冻解冻觉醒法的情况相同的特性增强。此外,如试验例12~15所示,即使在散布经过冷冻工序的植物组织的提取液进行栽培的植物中,也观察到与应用冷冻解冻觉醒法的情况相同的特性增强。也就是说,可以理解为,在应用本发明的植物组织中,也产生了与应用冷冻解冻觉醒法的植物组织相同的表观遗传的基因表达谱的变化。
将实际应用了本发明的特性增强方法的数种植物作为试样通过De novoRNA-seq进行了表达分析,结果在应用本发明的植物和应用冷冻解冻觉醒法的植物中观察到相同的基因表达谱的变动。
本发明和冷冻解冻觉醒法的共同点是冷冻工序。当鉴于该共同点进行考察时,合理地导出了以冷冻工序为诱因产生引起表观遗传变化和由此引起的特性增强的某些特定因子。
在冷冻解冻觉醒法中,认为经过冷冻工序而产生的所述特定因子作用于植物细胞,从而诱发表观遗传变化。
另一方面,在本发明中,可以理解为,通过使经过冷冻工序而产生的上述特定因子包含在提取液中,该特定因子作用于构成浸渍在该提取液中的植物组织的细胞,从而给植物细胞带来与冷冻解冻觉醒法相同的表观遗传变化。
也就是说,认为本发明通过以上述特定因子为媒介,发挥与冷冻解冻觉醒法相同的特性增强效果。换句话说,可以理解,通过冷冻解冻觉醒法增强的植物的特性即使应用本发明也可以得到增强。
此外,依据以下事实,即,冷冻解冻觉醒法能够没有限制地应用于所有植物种类,以及可以在试验例1~15中在各种植物中确认了本发明的效果,则可以理解,本发明也与冷冻解冻觉醒法一样,不是只能应用于特定系统的植物的技术,而是能够应用于所有植物种类的普遍技术。
另外,试验例1、2、4~15的结果值得特别说明,这些试验例证实了即使将来自番木瓜或小麦的提取液应用于系统上分离的多个植物种类,也能够增强特性。从植物基因的碱基序列、蛋白质的氨基酸序列和植物激素来看,已知在系统上远离的异种之间也具有高的相同性。这些试验例的结果可以说证明了基于该异种植物间的高度的同一性的本发明的异种间应用的广泛性。
也就是说,可以合理地理解,所述特定因子不是仅适合于某一特定的植物种类,而是广泛适合于一般植物的具有高的异种适合性的因子。因此,可以理解,在本发明中,作为提取液的由来的植物种类和供于浸渍工序的植物种类无论是怎样的组合,都能得到期望的效果。
此外,在试验例1~7、10及12~15中观察到耐寒性的增强效果,但在试验例8、9中观察到高温适应性的增强效果。该结果表明,本发明并不是择一性地增强耐寒性和高温适应性中的任一种,而是扩展了植物的生长适宜温度范围(生长温度适应性的提高)。这也可以从应用了本发明的植物的基因表达分析的结果得到证实。
产业上的可利用性
本发明可以应用于农作物的生产技术。

Claims (48)

1.一种提取液的制造方法,包括:冷冻植物组织的冷冻工序;以及从经过所述冷冻工序的植物组织得到提取液的提取工序。
2.根据权利要求1所述的制造方法,其特征在于,所述制造方法是用于增强植物特性的提取液的制造方法。
3.根据权利要求2所述的制造方法,其特征在于,所述植物特性是选自植物的生长特性、耐寒性、高温适应性、发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性,耐干燥性中的一种或两种以上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的制造方法,其中,在所述冷冻工序和所述提取工序之间包括从已冷冻的植物组织中选择活的植物组织的选择工序。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的制造方法,其特征在于,所述冷冻工序在以0.8℃/日以下的速度降温的同时,在-20℃以下冷冻100日以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的制造方法,其特征在于,在所述冷冻工序中,在浸渍到糖类水溶液中的状态下冷冻所述植物组织。
7.根据权利要求6所述的制造方法,其特征在于,所述糖类是海藻糖。
8.根据权利要求4所述的制造方法,其特征在于,所述选择工序对经过所述冷冻工序的植物组织进行发酵处理。
9.根据权利要求8所述的制造方法,其特征在于,所述发酵处理是通过将经过所述冷冻工序的植物组织放置在外部空气中来进行的。
10.根据权利要求9所述的制造方法,其特征在于,所述放置在0℃至40℃下进行。
11.根据权利要求8至10中任一项所述的制造方法,其特征在于,在所述选择工序中,在所述发酵处理之后,对死的植物组织和活的植物组织进行分离处理。
12.根据权利要求11所述的制造方法,其特征在于,所述分离处理是通过清洗发酵处理后的植物组织来进行的。
13.根据权利要求12所述的制造方法,其特征在于,所述清洗是水洗。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的制造方法,其特征在于,所述提取工序对活的植物组织进行破碎处理。
15.根据权利要求14所述的制造方法,其特征在于,所述破碎处理是研磨处理。
16.根据权利要求15所述的制造方法,其特征在于,所述研磨处理进行数十秒至数小时。
17.一种提取液,其通过根据权利要求1至16中任一项所述的制造方法来制造。
18.根据权利要求17所述的提取液,其特征在于,所述提取液是用于增强植物特性的提取液。
19.根据权利要求18所述的提取液,其特征在于,所述提取液包括糖类或糖醇。
20.根据权利要求19所述的提取液,其特征在于,所述糖类或糖醇是三氯蔗糖和/或海藻糖。
21.根据权利要求17至20中任一项所述的提取液,其特征在于,所述提取液被稀释。
22.一种提取干燥物,对根据权利要求17至21中任一项所述的提取液进行干燥而得到。
23.一种植物组织的特性增强方法,包括浸渍工序,在所述浸渍工序中将要增强植物特性的植物组织浸渍于根据权利要求17至21中任一项所述的提取液、或对根据权利要求22所述的提取干燥物进行溶解而得到的提取液中。
24.根据权利要求23所述的植物组织的特性增强方法,其特征在于,想要增强所述植物特性的植物组织在所述浸渍工序之前被干燥。
25.根据权利要求23或24所述的特性增强方法,其特征在于,所述浸渍工序中的浸渍时间是1小时至100小时。
26.一种生产植物组织的方法,其中,通过应用根据权利要求23至25中任一项所述的特性增强方法来生产植物特性得到增强的植物组织。
27.一种植物特性得到增强的植物组织,通过应用根据权利要求26所述的方法而得到。
28.一种植物特性得到增强的植物的生产方法,包括栽培根据权利要求27所述的植物组织的工序。
29.一种植物特性增强方法,包括散布工序,在所述散布工序中将根据权利要求17至21中任一项所述的提取液、或对根据权利要求22所述的提取干燥物进行溶解而得到的提取液散布到想要增强植物特性的植物中。
30.一种植物的生产方法,其中,通过应用根据权利要求29所述的植物特性增强方法来生产植物特性得到增强的植物。
31.一种植物特性得到增强的植物,其中,所述植物是通过根据权利要求28或30所述的生产方法而生产的。
32.根据权利要求31所述的植物,其特征在于,所述植物特性是选自植物的生长特性、耐寒性、高温适应性、发芽率、生长均匀性、生根程度、丰产性,耐干燥性中的一种或两种以上。
33.一种植物组织,其是从根据权利要求32所述的植物得到的、用作用于嫁接的接穗。
34.一种植物,将根据权利要求33的植物组织作为接穗进行嫁接而得到。
35.一种生产方法,通过栽培根据所述权利要求32或34所述的植物来生产所述植物的果实或种子。
36.一种果实或种子,通过根据权利要求35所述的方法来生产。
37.一种探索方法,其是与植物特性增强相关的基因的探索方法,其特征在于,包括:
通过根据权利要求23至25和29中任一项所述的方法来处理植物的工序;以及
(i)与未经过所述处理的植物进行比较,鉴定在经过所述处理的植物中表示高表达量的基因的工序,和/或
(ii)与未经过所述处理的植物进行比较,鉴定在经过所述处理的植物中表示低表达量的基因的工序。
38.一种植物特性增强因子的筛查方法,其特征在于,
与未经过通过根据权利要求23至25和29中任一项所述的方法进行的处理的植物进行比较,以
(i)在经过该处理的植物中表示高表达量的基因、和/或
(ii)在未经过该处理的植物中表示低表达量的基因
为指标,
在已应用被验物质的植物中的所述(i)的基因的表达量比未应用所述被验物质的植物中的所述基因的表达量高时,和/或
在已应用被验物质的植物中的所述(ii)的基因的表达量比未应用所述被验物质的植物中的所述基因的表达量低时,
将该被验物质作为植物特性增强因子进行筛查。
39.一种提取液的分析方法,其特征在于,所述分析方法包括鉴定工序,所述鉴定工序:
制备通过根据权利要求1至21中任一项所述的制造方法制造的提取液作为分析对象,
制备从未经过所述冷冻工序的植物组织中提取的提取液作为比较对象,
通过对分析对象的提取液与比较对象的提取液进行比较分析,从而
对分析对象的提取液中包含但比较对象的提取液中不包含的成分、或者与比较对象的提取液相比分析对象的提取液中包含得多或少的成分进行鉴定。
40.一种植物特性增强因子的探索方法,其特征在于,所述探索方法包括鉴定工序,所述鉴定工序:
制备通过根据权利要求1至21中任一项所述的制造方法制造的提取液作为分析对象,
制备从未经过所述冷冻工序的植物组织中提取的提取液作为比较对象,
通过对分析对象的提取液与比较对象的提取液进行比较分析,从而
对分析对象的提取液中包含但比较对象的提取液中不包含的成分、或者与比较对象的提取液相比分析对象的提取液中包含得多的成分进行鉴定。
41.根据权利要求40所述的探索方法,其特征在于,所述探索方法包括:
浸渍工序,将植物组织或植物细胞浸渍到包含由所述鉴定工序鉴定的一种或两种以上的成分的溶液中;以及
判别工序,在经过所述浸渍工序的植物组织或植物细胞中,在植物特性得到增强的情况下,将所述成分判别为植物特性增强因子。
42.根据权利要求41所述的探索方法,其特征在于,在所述判别工序中,观察从经过所述浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物的特性,在与从未经过浸渍工序的植物组织或植物细胞产生的植物相比观察到该植物的特性增强的情况下,将所述成分判别为植物特性增强因子。
43.根据权利要求41或42所述的探索方法,其特征在于,
在所述判别工序中,对经过所述浸渍工序的植物组织或植物细胞中的通过根据权利要求37所述的方法鉴定的基因的表达量进行分析,
在观察到所述(i)中鉴定的基因的表达量上升的情况下,和/或
在观察到所述(ii)中鉴定的基因的表达量下降的情况下,
将所述成分判别为植物特性增强因子。
44.一种用于增强植物特性的溶液的制造方法,其特征在于包括:将通过根据权利要求41至43中任一项所述的探索方法判别为植物特性增强因子的成分添加到水性介质中的工序。
45.根据权利要求44所述的制造方法,其特征在于,添加到所述水性介质中的所述成分是从植物组织提取得到的,或者是通过人工合成得到的。
46.一种溶液,其特征在于,包含通过根据权利要求41至43中任一项所述的探索方法判别为植物特性增强因子的成分。
47.一种植物组织的特性增强方法,包括浸渍工序,在所述浸渍工序中将要增强植物特性的植物组织浸渍到通过根据权利要求44或45所述的制造方法制造的溶液中。
48.一种植物特性增强方法,包括散布工序,在所述散布工序中将通过根据权利要求44或45所述的制造方法制造的溶液散布到想要增强植物特性的植物中。
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