JP2023174308A - Cedar and japanese cypress pollen spread inhibiting agent and pollen spread inhibiting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、花粉を担持するスギ及びヒノキ雄花の伸長(開花)を阻害する化合物を有効成分として含有する、スギ及びヒノキ花粉飛散抑制剤、並びに当該化合物を用いたスギおよびヒノキ花粉飛散抑制方法に関する。 The present invention relates to a cedar and cypress pollen scattering suppressant containing as an active ingredient a compound that inhibits the elongation (flowering) of male cedar and cypress flowers that carry pollen, and a method for suppressing cedar and cypress pollen scattering using the compound. .
被子植物において雄蕊の葯中、裸子植物において雄花の花粉嚢中に形成される微粒子状の雄性生殖細胞である花粉は、外界(大気や水)に飛散し、又は他の媒介生物により運搬されて、同種の雌性生殖細胞を有する胚珠に接触して受粉が成立する。大気中に飛散した花粉を人が吸引して、鼻や目等の粘膜に接触すると、花粉に対するアレルギー反応が生じることがあり、このアレルギー反応によってくしゃみ、鼻水、鼻詰まり及び目のかゆみ等の症状が生じる疾患を花粉症という。 Pollen, which is a particulate male reproductive cell formed in the anthers of stamens in angiosperms and in the pollen sacs of male flowers in gymnosperms, is dispersed into the outside world (air and water) or transported by other vectors. , pollination is accomplished by contact with ovules containing female reproductive cells of the same species. When a person inhales pollen scattered in the air and comes into contact with the mucous membranes of the nose or eyes, an allergic reaction to the pollen may occur, and this allergic reaction can cause symptoms such as sneezing, runny nose, stuffy nose, and itchy eyes. The disease that occurs is called hay fever.
花粉症を引き起こす原因植物としては、スギ、ヒノキ、ブタクサ、マツ、イネ科植物、ヨモギ等が知られているが、特に日本において、春先のスギの花粉による花粉症が顕著である。日本における花粉症のおよそ8割はスギ花粉症であり、スギ花粉症は日本国民の3割が罹患している国民病である。 Plants that cause hay fever are known to include cedar, cypress, ragweed, pine, grasses, mugwort, etc., but hay fever caused by cedar pollen in early spring is particularly noticeable in Japan. Approximately 80% of hay fever in Japan is cedar hay fever, and cedar hay fever is a national disease that affects 30% of the Japanese population.
花粉飛散期に多くの花粉症患者の生活の質を著しく損なう花粉症への対策は従来から様々に試みられている。花粉症の症状を緩和するため、アレルゲンへの抵抗力強化や体質改善を図る減感作療法などの原因療法に加え、抗ヒスタミン剤や副腎皮質ホルモンなどの投与、目薬やマスクなどによる防御措置が講じられているが、最も根源的な対策は、花粉の空中への飛散量を減少することである。 BACKGROUND ART Various measures have been attempted to combat hay fever, which significantly impairs the quality of life of many hay fever patients during the pollen season. In order to alleviate the symptoms of hay fever, in addition to treatment for the cause, such as desensitization therapy to strengthen resistance to allergens and improve the constitution, protective measures such as administration of antihistamines and adrenocortical hormones, and use of eye drops and masks are taken. However, the most fundamental countermeasure is to reduce the amount of pollen dispersed into the air.
林野庁は、スギ林における花粉の飛散を抑制するための花粉発生源対策「3本の斧」を掲げている。即ち、第一の斧「伐って利用する」、第二の斧「植え替える」、及び第三の斧「出させない」を推進することにより、春季の国民の健康で豊かな生活及び経済活動の改善を図ることとしている。 The Forestry Agency has set out ``three axes'' to control pollen sources in order to suppress the scattering of pollen in cedar forests. In other words, by promoting the first ax, ``cut down and use,'' the second ax, ``replant,'' and the third ax, ``don't allow it to come out,'' we will help ensure the healthy and prosperous lives and economic activities of the people in the spring. We are planning to make improvements.
このうち第三の斧「出させない」において、スギ花粉の発生を抑える技術や、スギ花粉の飛散防止剤の開発・普及等、スギ花粉の発生を抑え飛散させない技術の実用化が図られ、これに応じて様々な技術開発が進められている。 With regard to the third ax, ``Keep it from coming out,'' efforts have been made to put into practical use technologies that suppress the generation of cedar pollen and prevent it from scattering, such as the development and dissemination of cedar pollen prevention agents. Various technological developments are being carried out in response to this.
例えば、マレイン酸ヒドラジドまたはその塩を有効成分とするスギ科、ヒノキ科等の針葉樹の花粉形成阻害剤が知られている(特許文献1)。この薬剤は針葉樹の花芽形成期に葉茎に適用され、スギにおける適用時期は、夏季6~9月頃である。 For example, pollen formation inhibitors of coniferous trees such as Cedaraceae and Cupressaceae are known that contain maleic acid hydrazide or a salt thereof as an active ingredient (Patent Document 1). This drug is applied to the leaves and stems of coniferous trees during the flower bud formation period, and for Japanese cedar, it is applied during the summer months of June to September.
オレイン酸又は/及びリノール酸(植物油脂)の界面活性剤エマルジョンを有効成分とする花粉飛散防止剤を報告する特許文献2において、当該薬剤が適用されたスギにおいて植物ホルモンとして作用するエチレン生成が誘導され、発生したエチレンが花粉の急激な呼吸促進、言い換えれば花粉の消耗を速やかにして花粉を迅速に老化、枯殺すると考察されている。適用時期については、花粉の成熟の見られる10月頃の雄花に対して剤を散布する旨示されている。また、特許文献3~8において、花粉飛散抑制剤の有効成分としてオレイン酸またはリノール酸の様々な誘導体が開示されており、これらもスギ雄花の形成初期花粉粒が成熟する前の8月~11月にかけて適用されることが推奨されている。 In Patent Document 2, which reports a pollen scattering prevention agent containing a surfactant emulsion of oleic acid and/or linoleic acid (vegetable oil) as an active ingredient, the production of ethylene, which acts as a plant hormone, is induced in Japanese cedar to which the agent is applied. It is thought that the generated ethylene rapidly promotes the respiration of pollen, or in other words, it quickly exhausts pollen, causing it to age rapidly and die. Regarding the timing of application, it is indicated that the agent should be sprayed on male flowers around October when the pollen has matured. In addition, Patent Documents 3 to 8 disclose various derivatives of oleic acid or linoleic acid as active ingredients of pollen scattering suppressants, and these are also used in the early stages of male Japanese cedar flower formation, from August to November, before pollen grains mature. It is recommended that it be applied over a month.
スギ黒点病菌(Sydowia japonica)の菌糸体を雄花に感染させて枯死させることによって花粉飛散を抑制する特許文献9において、菌糸体懸濁液は秋季10月~11月に適用される。以上の他にも、炭素数2~12の脂肪酸(酢酸、カプリン酸、カプリル酸、又はラウリン酸等)の多価アルコールエステル、アセト乳酸合成酵素阻害剤、ジベレリン生合成阻害剤を用いて花芽形成を阻害することによって花粉飛散を抑制する技術が報告されている(特許文献10~13)。 In Patent Document 9, which suppresses pollen scattering by infecting male flowers with the mycelium of Sydowia japonica and causing them to wither, the mycelium suspension is applied in the fall from October to November. In addition to the above, flower bud formation is performed using polyhydric alcohol esters of fatty acids having 2 to 12 carbon atoms (acetic acid, capric acid, caprylic acid, lauric acid, etc.), acetolactate synthase inhibitors, and gibberellin biosynthesis inhibitors. Techniques for suppressing pollen scattering by inhibiting pollen dispersion have been reported (Patent Documents 10 to 13).
このように、スギ雄花の花粉形成を阻害する薬剤を適用することにより花粉飛散を抑制しようとする試みは各所で研究開発が進められているが、目下のところ十分な効果を発揮する薬剤を見出すには至っていない。従って、従来知られているものとは異なる作用機序に基づき高効率で花粉飛散を抑制する新規技術の開発は、花粉症による広範な健康被害を抑えるという社会的要請に大いに応え得るものであり、高い需要が見込まれる。 Research and development efforts are underway in various places to try to suppress pollen dispersal by applying drugs that inhibit pollen formation in male Japanese cedar flowers, but so far no drug has been found that is sufficiently effective. This has not yet been achieved. Therefore, the development of a new technology that suppresses pollen dispersal with high efficiency based on a mechanism of action different from that previously known can greatly respond to the social demand for reducing the wide range of health damage caused by hay fever. , high demand is expected.
本発明は、花粉を担持するスギ及びヒノキ雄花の伸長(開花)を阻害する化合物を有効成分として含有する、スギ及びヒノキ花粉飛散抑制剤、並びに当該化合物を用いたスギおよびヒノキ花粉飛散抑制方法に関する。 The present invention relates to a cedar and cypress pollen scattering suppressant containing as an active ingredient a compound that inhibits the elongation (flowering) of male cedar and cypress flowers that carry pollen, and a method for suppressing cedar and cypress pollen scattering using the compound. .
発明者らは、(2-クロロエチル)ホスホン酸(エテホンあるいはエスレル(登録商標)とも称される)又はジャスモン酸を、スギ雄花の伸長(開花)直前の2月上旬に雄花に適用することによって、花粉飛散抑制効果が得られることを見出した。上記で例示した従来のスギ花粉飛散抑制剤は専らスギ雄花の花芽形成や花粉形成過程を阻害することによって花粉の生産量を減少するものである。上記先行技術文献中で既に形成された雄花の開花を阻害することによって花粉の飛散を抑制するものは唯一特許文献13の3-オキソブタン酸エステルだけであるが、これは本願発明に係る(2-クロロエチル)ホスホン酸及びジャスモン酸と関連しない別種の物質である。 By applying (2-chloroethyl)phosphonic acid (also referred to as ethephon or Esler®) or jasmonic acid to male Japanese cedar flowers in early February just before their elongation (flowering), It has been found that the effect of suppressing pollen scattering can be obtained. The conventional cedar pollen scattering inhibitors exemplified above reduce the amount of pollen produced by exclusively inhibiting the flower bud formation and pollen formation process of male cedar flowers. Among the above-mentioned prior art documents, only 3-oxobutanoic acid ester of Patent Document 13 suppresses pollen scattering by inhibiting the flowering of already formed male flowers, but this is related to the present invention (2- chloroethyl)phosphonic acid and jasmonic acid.
また、発明者らは、ヒノキ雄花においても、同様に(2-クロロエチル)ホスホン酸又はジャスモン酸をヒノキ雄花の開花直前の3月上旬に雄花に適用することによって、花粉飛散抑制効果が得られることを見出した。スギ及びヒノキは共にヒノキ科(Cupressaceae)に属するが、それらは一括りにされるべきではない別個の樹種であり、スギにおいて花粉飛散抑制効果が示された本発明の花粉飛散抑制剤がヒノキにおいても同様に良好な花粉飛散抑制効果を示すことは、本発明の有利な特徴である。 In addition, the inventors have also found that the effect of suppressing pollen scattering can be obtained by similarly applying (2-chloroethyl)phosphonic acid or jasmonic acid to male cypress flowers in early March, just before they bloom. I found out. Both cedar and cypress belong to the Cupressaceae family, but they are distinct tree species that should not be grouped together. It is an advantageous feature of the present invention that the pollen grains also exhibit a similarly good pollen scattering suppressing effect.
本発明の花粉飛散抑制は、上記のように開花直前の雄花の開花を阻害する作用に基づくため、従来技術の薬剤が作用標的とするスギ雄花の花芽形成及び花粉形成が行われる夏から秋よりも遅い時期、開花直前の冬~春先に適用される。また、従来の抑制剤と作用機序及び適用時期が異なるため、本発明の薬剤をそれら従来の薬剤と組み合わせて適用した場合に効果が重複せず、相加的又は相乗的飛散抑制効果を呈する可能性もある。 The pollen scattering control of the present invention is based on the effect of inhibiting the flowering of male flowers immediately before flowering, as described above, and therefore, from summer to autumn, when the flower bud formation and pollen formation of male Japanese cedar flowers, which are the target of action of the conventional drug, occur. It is also applied late, from winter to early spring just before flowering. Furthermore, since the mechanism of action and timing of application are different from those of conventional inhibitors, when the drug of the present invention is applied in combination with those conventional drugs, the effects do not overlap and exhibit an additive or synergistic scattering suppressing effect. There is a possibility.
従って、本願は、以下の発明を提供する。 Therefore, the present application provides the following inventions.
1.スギ及びヒノキの花粉の飛散を抑制するための組成物であって、花粉を担持する雄花の伸長(開花)を阻害する化合物を有効成分として含有し、当該化合物が、(2-クロロエチル)ホスホン酸、ジャスモン酸、及びそれらの植物生理学的に許容される塩又はエステルからなる群から選択される、組成物。
2.スギ及びヒノキの雄花表面に散布されるのに適した形態で製剤化された、項目1に記載の組成物。
3.スギ及びヒノキの花粉の飛散を抑制する方法であって、花粉を担持する雄花の伸長(開花)を阻害する化合物を含有する剤を有効量でスギ及びヒノキの雄花に適用する工程を含み、当該化合物が、(2-クロロエチル)ホスホン酸、ジャスモン酸、及びそれらの植物生理学的に許容される塩又はエステルからなる群から選択される、方法。
4.前記剤のスギ及びヒノキの雄花への適用が、雄花表面への当該剤の散布により行われる、項目3に記載の方法。
5.前記剤のスギ及びヒノキの雄花への適用が、雄花の開花が開始する時期の8週前~1週前の間に行われる、項目3又は4のいずれかに記載の方法。
6.前記剤が、0.5~10重量%の(2-クロロエチル)ホスホン酸水溶液として雄花表面に適用される、項目3~5のいずれか1項に記載の方法。
7.前記剤が、0.1~2重量%のジャスモン酸水溶液として雄花表面に適用される、項目3~5のいずれか1項に記載の方法。
1. A composition for suppressing the scattering of cedar and cypress pollen, which contains as an active ingredient a compound that inhibits the elongation (flowering) of male flowers that carry pollen, and the compound is (2-chloroethyl)phosphonic acid. , jasmonic acid, and phytophysiologically acceptable salts or esters thereof.
2. The composition according to
3. A method for suppressing the scattering of pollen of Japanese cedar and Japanese cypress, the method comprising the step of applying an effective amount of an agent containing a compound that inhibits the elongation (flowering) of male flowers that carry pollen to the male flowers of Japanese Japanese cedar and Japanese cypress. A method, wherein the compound is selected from the group consisting of (2-chloroethyl)phosphonic acid, jasmonic acid, and phytophysiologically acceptable salts or esters thereof.
4. The method according to item 3, wherein the application of the agent to the male flowers of Japanese cedar and cypress is carried out by spraying the agent onto the surface of the male flowers.
5. The method according to any one of items 3 or 4, wherein the agent is applied to male flowers of cedar and cypress between 8 weeks and 1 week before the time when the male flowers start blooming.
6. The method according to any one of items 3 to 5, wherein the agent is applied to the male flower surface as a 0.5 to 10% by weight aqueous solution of (2-chloroethyl)phosphonic acid.
7. The method according to any one of items 3 to 5, wherein the agent is applied to the male flower surface as a 0.1 to 2% by weight aqueous jasmonic acid solution.
本発明の花粉飛散抑制剤が適用される植物は、花粉が花粉症を引き起こす針葉樹であり、好ましくはスギ又はヒノキである。スギ及びヒノキは共にヒノキ科(Cupressaceae)に属するが、ヒノキ科で花粉症を引き起こすのは専らスギ(Cryptomeria japonica)及びヒノキ(Chamaecyparis obtusa)である。いずれも日本では木材や庭木、街路樹として古くから利用されており、特に戦後の高度経済成長期における木材需要増大に応えてスギ及びヒノキの造林が盛んに行われ、その後の需要減少によって伐採が滞っているため、現在では日本の森林面積の3割近くをスギ又はヒノキの人工林が占めるに至っている。 The plants to which the pollen scattering suppressant of the present invention is applied are coniferous trees whose pollen causes pollen allergy, preferably cedar or cypress. Both cedar and cypress belong to the Cupressaceae family, but only cedar (Cryptomeria japonica) and cypress (Chamaecyparis obtusa) in the Cupressaceae family cause pollen allergy. Both have been used as lumber, garden trees, and street trees in Japan since ancient times.In particular, in response to the increased demand for lumber during the period of high economic growth after the war, cedar and cypress afforestation was actively carried out, and as demand subsequently decreased, felling became less common. As a result, artificial forests of cedar and cypress now account for nearly 30% of Japan's forest area.
但し、スギ及びヒノキは一括りにされるべきではない別個の樹種である旨留意されたい。従って、上記に例示した従来技術において、スギの花粉飛散抑制のみ報告しており、ヒノキについての言及が無いものは、ヒノキに対する花粉抑制作用を有しないと考えるべきである。その点、本発明の花粉飛散抑制剤が、スギ及びヒノキの2つの別個の樹種の両方において後述のように良好な花粉飛散抑制効果を示すことは、本発明の有利な特徴である。 However, please note that cedar and cypress are distinct tree species that should not be lumped together. Therefore, in the prior art exemplified above, those that report only suppression of pollen scattering of cedar and do not mention cypress should be considered to have no pollen suppression effect on cypress. In this regard, it is an advantageous feature of the present invention that the pollen scattering suppressant of the present invention exhibits good pollen scattering suppressing effects in both two distinct tree species, Japanese cedar and Japanese cypress, as described below.
また、スギ及びヒノキは、雄花の花芽形成から開花が起こる時期に数ヶ月ずれがあるので、開花の直前に適用すべき本発明の花粉飛散抑制剤の適用時期は、対象がスギの場合とヒノキの場合との間で異なる。例えば、スギが3月、ヒノキが4月に開花する地域において、本発明の花粉飛散抑制剤は、それぞれ2月及び3月頃を中心に適用時期が検討される。好ましくは、本発明の花粉飛散抑制剤は、対象のスギ又はヒノキ雄花の開花が開始する時期の8週前、7週前、6週前、5週前、4週前、3週前、2週前、又は1週前に適用される。 In addition, in cedar and cypress, there is a lag of several months between the time when flower buds form in male flowers and flowering occurs, so the timing of applying the pollen scattering suppressant of the present invention, which should be applied just before flowering, is different when the target is cedar and cypress. It differs between cases. For example, in areas where cedar flowers bloom in March and cypress trees bloom in April, the pollen scattering suppressant of the present invention is considered to be applied around February and March, respectively. Preferably, the pollen scattering suppressant of the present invention is applied 8 weeks before, 7 weeks before, 6 weeks before, 5 weeks before, 4 weeks before, 3 weeks before, or 2 weeks before the time when the target cedar or cypress male flowers start flowering. Applies a week in advance or a week in advance.
本発明の花粉飛散抑制剤を適用して花粉の飛散を抑制するスギ及びヒノキは、天然又は人工林、街路樹、庭木、生垣等、花粉を形成及び放出する任意のスギ及びヒノキ樹木であり得る。また、実施例において示すように樹木から採取した切り枝の花粉飛散も抑制し得る。 The cedar and cypress trees to which the pollen scattering inhibitor of the present invention is applied to suppress pollen scattering may be any cedar and cypress trees that form and release pollen, such as natural or artificial forests, street trees, garden trees, hedges, etc. . Furthermore, as shown in Examples, pollen scattering from cut branches collected from trees can also be suppressed.
本発明の花粉飛散抑制剤は、スギ又はヒノキの花粉を担持する雄花の伸長(開花)を阻害する化合物を有効成分として含有する。植物ホルモンであるエチレンやジャスモン酸、ジャスモン酸メチルには植物に対して成長抑制や老化促進の作用がある。 The pollen scattering suppressant of the present invention contains as an active ingredient a compound that inhibits the elongation (flowering) of male flowers that carry pollen of Japanese cedar or Japanese cypress. The plant hormones ethylene, jasmonic acid, and methyl jasmonate have growth-inhibiting and aging-promoting effects on plants.
一つの態様において、本発明の花粉飛散抑制剤は、有効成分として、(2-クロロエチル)ホスホン酸(エテホンあるいはエスレル(登録商標)とも称される)を含有する。(2-クロロエチル)ホスホン酸自体は公知の化合物であり(CAS RN16672-87-0)、単体化合物として市販されているもの(例えば東京化成工業製品コード: C1456)や、市販のエテホン製剤(例えば石原エスレル(登録商標)10(石原バイオサイエンス株式会社)や日産エスレル(登録商標)10(日産化学株式会社))を有効成分として本発明の花粉飛散抑制剤が構成され得る。(2-クロロエチル)ホスホン酸は植物ホルモンとして作用するエチレンの誘導体であり、液体で散布された対象の植物に対してエチレンによって誘導される様々な生理応答を引き起こす。本発明における雄花開花の抑制も、エチレンに対する生理応答であると考えられる。本発明の花粉飛散抑制剤は、スギ及びヒノキが斯かるエチレンに対する生理応答を示すのに十分な量適用される。 In one embodiment, the pollen scattering suppressant of the present invention contains (2-chloroethyl)phosphonic acid (also referred to as ethephon or Esrel (registered trademark)) as an active ingredient. (2-Chloroethyl)phosphonic acid itself is a known compound (CAS RN16672-87-0), and it is commercially available as a single compound (for example, Tokyo Chemical Industry Product Code: C1456) and commercially available ethephon preparations (for example, Ishihara Co., Ltd.). The pollen scattering suppressant of the present invention can be constituted by using Esrel (registered trademark) 10 (Ishihara Bioscience Co., Ltd.) or Nissan Esrel (registered trademark) 10 (Nissan Chemical Co., Ltd.) as an active ingredient. (2-Chloroethyl)phosphonic acid is a derivative of ethylene that acts as a plant hormone, causing various ethylene-induced physiological responses in target plants sprayed with liquid. Suppression of male flower flowering in the present invention is also considered to be a physiological response to ethylene. The pollen scattering suppressant of the present invention is applied in an amount sufficient for Japanese cedar and Japanese cypress to exhibit such a physiological response to ethylene.
一つの態様において、本発明の花粉飛散抑制剤は、有効成分としてジャスモン酸を含有する。ジャスモン酸自体は公知の化合物であり(CAS 221682-41-3)、単体化合物として市販されている(例えば東京化成工業製品コード:J0004)。ジャスモン酸は上記エチレン同様に植物に対し様々な生理応答を誘導する植物ホルモンである。(2-クロロエチル)ホスホン酸と同様にスギ及びヒノキの雄花開花を抑制するが、斯かる抑制はエチレンとは別系統で引き起こされる。 In one embodiment, the pollen scattering suppressant of the present invention contains jasmonic acid as an active ingredient. Jasmonic acid itself is a known compound (CAS 221682-41-3) and is commercially available as a simple compound (for example, Tokyo Chemical Industry Product Code: J0004). Jasmonic acid, like ethylene, is a plant hormone that induces various physiological responses in plants. Like (2-chloroethyl)phosphonic acid, it inhibits male flower flowering in Japanese cedar and cypress, but such inhibition is caused by a different system than ethylene.
花粉飛散抑制を達成するのに十分な本発明の花粉飛散抑制剤の適用量は、当業者が通常の条件検討を経て決定することが出来る。なお、後述のように、本発明の花粉飛散抑制剤の適用は他の植物に対し薬害を生じる可能性があるため、本発明の花粉飛散抑制剤の周辺環境への影響も考慮して適用量が決定され得る。 The amount of the pollen scattering inhibitor of the present invention to be applied that is sufficient to achieve pollen scattering suppression can be determined by those skilled in the art through routine examination of conditions. As will be described later, since the application of the pollen scattering suppressant of the present invention may cause phytotoxicity to other plants, the amount of the pollen scattering suppressant of the present invention to be applied may be determined in consideration of the effect on the surrounding environment. can be determined.
本発明の花粉飛散抑制剤は、水性溶液若しくは懸濁物、油性溶液若しくは懸濁物、乳液、エアロゾル、粉末、顆粒等の任意の適切な形態の組成物として調製され得る。斯かる本発明の花粉飛散抑制剤は、原液のまま用いられ、又は所定の液体によって希釈、溶解又は懸濁して用いられ得る。本発明の花粉飛散抑制剤をどのように調製するかは、実際に適用する条件を考慮して当業者が適宜決定し得る事項である。 The pollen scattering suppressant of the present invention can be prepared as a composition in any suitable form, such as an aqueous solution or suspension, an oily solution or suspension, an emulsion, an aerosol, a powder, or a granule. The pollen scattering suppressant of the present invention can be used as a neat solution, or diluted, dissolved, or suspended in a predetermined liquid. How to prepare the pollen scattering suppressant of the present invention is a matter that can be appropriately determined by those skilled in the art, taking into consideration the conditions to be actually applied.
好ましい態様において、本発明の花粉飛散抑制剤は、0.5~10重量%の(2-クロロエチル)ホスホン酸水溶液として雄花表面に適用される。他の好ましい態様において、本発明の花粉飛散抑制剤は、0.1~2重量%のジャスモン酸水溶液として雄花表面に適用される。 In a preferred embodiment, the pollen scattering inhibitor of the present invention is applied to the surface of male flowers as a 0.5 to 10% by weight aqueous solution of (2-chloroethyl)phosphonic acid. In another preferred embodiment, the pollen scattering inhibitor of the present invention is applied to the surface of male flowers as a 0.1 to 2% by weight aqueous jasmonic acid solution.
本発明の花粉飛散抑制剤は、適用されたスギ又はヒノキの雄花伸長(開花)を抑制することにより、雄花からの花粉の飛散を抑制する。従って、当該剤の適用時期は、雄花が開花する直前に設定される。例えば、当該剤は、花粉の飛散が始まる予想日の8週前、7週前、6週前、5週前、4週前、3週前、2週前、又は1週前に適用され得る。ヒノキの花粉飛散時期はスギよりも後であることから、同じ地域でヒノキへの当該剤の適用時期はスギよりも後になり得る。例えば、スギの花粉飛散時期が3月、ヒノキの花粉飛散時期が4月と通常認識されている地域では、本発明の剤は、1~2月にスギに、2~3月にヒノキに適用され得る。 The pollen scattering inhibitor of the present invention suppresses the elongation (flowering) of male flowers of Japanese cedar or cypress to which it is applied, thereby suppressing the scattering of pollen from male flowers. Therefore, the application timing of the agent is set just before the male flowers bloom. For example, the agent may be applied 8 weeks, 7 weeks, 6 weeks, 5 weeks, 4 weeks, 3 weeks, 2 weeks, or 1 week before the expected date of pollen dispersal. . Since the pollen scattering period of cypress is later than that of cedar, the application of the agent to cypress in the same area may be later than that of cedar. For example, in a region where it is generally recognized that the pollen scattering season for cedar is March and the pollen scattering season for cypress is April, the agent of the present invention can be applied to cedar in January to February and to cypress in February to March. can be done.
本発明の花粉飛散抑制剤は雄花が開花する直前に適用されるため、従来技術に有るような、花芽形成及び花粉成熟を抑制することによる花粉飛散抑制剤よりも後に適用される。例えば、特許文献4(特開2009-191053号公報)において、適用時期として「雄花が着生する8月から花粉粒の生成期に当たる10~11月までの比較的長い期間にわたり散布することができ」と記載されており、本発明の通常の適用時期1~3月(スギ雄花開花が3月に開始するとしてその8~1週前)との間で重複しない。 Since the pollen scattering suppressant of the present invention is applied immediately before the male flowers bloom, it is applied later than the pollen scattering suppressant that suppresses flower bud formation and pollen maturation as in the prior art. For example, in Patent Document 4 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-191053), the application period is ``can be applied over a relatively long period from August when male flowers settle to October to November when pollen grains are produced.'' '', which does not overlap with the usual application period of the present invention from January to March (8 to 1 week before male Japanese cedar flowers start blooming in March).
本発明の花粉飛散抑制剤は、雄花の開花を阻害することによって、開花した雄花から花粉が飛散するのを阻害する。対象のスギ及びヒノキに当該抑制剤を適用することにより、適用していない場合と比較して顕著な割合で花粉飛散量が減少する。例えば、本発明の花粉飛散抑制剤を適用したスギ及びヒノキの花粉飛散量は用量依存的に減少し、過剰量の用量を適用すると雄花が枯死し100%花粉飛散が抑制され得る。しかしながら、本発明の有効成分は後述のように様々な植物種に対し薬害を及ぼす可能性があるため、所望の花粉飛散抑制と周辺環境への影響を考慮して適用条件が設定され得る。 The pollen scattering inhibitor of the present invention inhibits the scattering of pollen from bloomed male flowers by inhibiting the blooming of male flowers. By applying the inhibitor to the target cedar and cypress trees, the amount of pollen scattered is significantly reduced compared to when it is not applied. For example, the pollen scattering amount of Japanese cedar and cypress trees to which the pollen scattering suppressant of the present invention is applied decreases in a dose-dependent manner, and if an excessive amount is applied, male flowers may wither and pollen scattering may be suppressed by 100%. However, since the active ingredient of the present invention may cause phytotoxicity to various plant species as described below, application conditions may be set in consideration of the desired suppression of pollen scattering and the impact on the surrounding environment.
実施例1:スギに対するエテホン塩酸水溶液適用
エテホン(東京化成工業製)を塩酸水溶液(0.01mol/l)で溶解した10%、1%、0.1%のエテホン溶液、および対照として塩酸水溶液(0.01mol/l)を、スギ雄花の開花約2週間前の2021年2月9日に採取した切り枝を水挿して、雄花に浸漬処理し、室温に置いた。水挿しには、生花用のフラワーフォーム(DCMホールディングス)を用い、雄花穂から花粉が5mlプラスチック容器内に落ちるように保持した。18日後に枝毎に飛散した花粉重量の測定と雄花個数の計数を行い、雄花1個当たりの飛散した花粉重量を求めた。
Example 1: Application of ethephon hydrochloric acid aqueous solution to
1%エテホン処理の花粉飛散量は、対照における飛散量の35.5%となり、スギ花粉飛散抑制効果が得られた(図2)。一方、0.1%エテホン処理では、スギ花粉飛散抑制効果は得られなかった。10%エテホン処理では枝と雄花が枯死し開花しなかった。また、野外の1%エテホン処理では、スギの枝葉には外観上の変化はなく、薬害は認められなかった。 The amount of pollen scattered in the 1% ethephon treatment was 35.5% of the amount in the control, and an effect of suppressing cedar pollen scattering was obtained (FIG. 2). On the other hand, the effect of suppressing cedar pollen scattering was not obtained with 0.1% ethephon treatment. When treated with 10% ethephon, branches and male flowers withered and did not bloom. Furthermore, when treated with 1% ethephon in the field, there was no change in the appearance of the branches and leaves of cedar, and no chemical damage was observed.
実施例2:ヒノキに対するエテホン塩酸水溶液処理
エテホン(東京化成工業製)を塩酸水溶液(0.01mol/l)で溶解した10%、1%、0.1%のエテホン溶液、および対照として塩酸水溶液(0.01mol/l)を、ヒノキ雄花の開花約2週間前の2021年3月4日に採取した切り枝を水挿して、雄花に浸漬処理し、室温に置いた。水挿しには、生花用のフラワーフォーム(DCMホールディングス)を用い、枝をパラフィン紙袋で覆い落ちた花粉を集めた。22日後に枝毎に飛散した花粉重量の測定と雄花個数の計数を行い、雄花1個当たりの飛散した花粉重量を求めた。
Example 2: Treatment of cypress with ethephon hydrochloric acid
1%エテホン処理の花粉飛散量は、対照における飛散量の29.5%となり、ヒノキ花粉飛散抑制効果が得られた(図3)。一方、0.1%エテホン処理では、ヒノキ花粉飛散抑制効果は得られなかった。10%エテホン処理では枝と雄花が枯死し開花しなかった。また、野外の1%エテホン処理では、ヒノキの枝葉には外観上の変化はなく、薬害は認められなかった。 The amount of pollen scattered in the 1% ethephon treatment was 29.5% of the amount in the control, demonstrating the effect of suppressing cypress pollen scattering (Figure 3). On the other hand, the treatment with 0.1% ethephon did not have the effect of suppressing cypress pollen scattering. When treated with 10% ethephon, branches and male flowers withered and did not bloom. Furthermore, when treated with 1% ethephon in the field, there was no change in the appearance of the branches and leaves of cypress, and no chemical damage was observed.
実施例3:スギに対するエスレル(登録商標)処理液適用
市販の植物成長調整剤の石原エスレル(登録商標)10(石原バイオサイエンス株式会社製、エテホン濃度10%)を脱イオン水で10倍、100倍、1000倍、10000倍希釈した1%、0.1%、0.01%、0.001%処理液、希釈していない原液10%処理液、および脱イオン水を、スギ雄花の開花約1か月前の2018年1月11日に、森林総合研究所関西支所の実験林に植栽されたスギの雄花に浸漬処理した。2018年2月27日に処理した雄花がついた枝を採取し、室内で水挿しして開花させ花粉を回収した。水挿しにはプラスチック容器に水を入れて行い、枝毎の花粉のトラップにはプラスチック容器を用いた。枝ごとに花粉重量の測定と雄花個数の計数を行い、雄花1個当たりの飛散した花粉重量を求めた。
Example 3: Application of Esrel (registered trademark) treatment solution to Japanese cedar A commercially available plant growth regulator, Ishihara Esrel (registered trademark) 10 (manufactured by Ishihara Bioscience Co., Ltd.,
1%処理の花粉飛散量は、水処理における飛散量の15.2%となり、スギ花粉飛散抑制効果が得られた(図4)。一方、0.1%、0.01%、0.001%処理液では、スギ花粉飛散抑制効果は得られなかった。また、1%処理および0.1%、0.01%、0.001%処理液によって、スギの枝葉には外観上の変化は認められなかった。なお、10%処理液では枝と雄花が枯死し開花しなかった。 The pollen scattering amount in the 1% treatment was 15.2% of the scattering amount in the water treatment, and the effect of suppressing cedar pollen scattering was obtained (Figure 4). On the other hand, 0.1%, 0.01%, and 0.001% treatment solutions did not have the effect of suppressing cedar pollen scattering. Furthermore, no change in appearance was observed in the branches and leaves of cedar with the 1% treatment, 0.1%, 0.01%, and 0.001% treatment solutions. In addition, with the 10% treatment solution, branches and male flowers died and did not bloom.
実施例4:ヒノキに対するエスレル(登録商標)処理液適用
市販の植物成長調整剤の石原エスレル(登録商標)10(石原バイオサイエンス株式会社製、エテホン濃度10%)を水で10倍希釈した1%処理液、および水を、ヒノキ雄花の開花約1か月前の2020年2月12日に、森林総合研究所関西支所の実験林に植栽されたヒノキの雄花に浸漬処理した。2020年3月22日に処理した雄花がついた枝を採取し、水挿しして開花させ花粉を回収した。水挿しには、生花用のフラワーフォーム(DCMホールディングス)を用い、枝をパラフィン紙袋で覆い落ちた花粉を集めた。枝ごとに花粉重量の測定と雄花個数の計数を行い、雄花1個当たりの飛散した花粉重量を求めた。
Example 4: Application of Esrel (registered trademark) treatment solution to cypress Cypress Ishihara Esrel (registered trademark) 10 (manufactured by Ishihara Bioscience Co., Ltd.,
1%処理の花粉飛散量は、水処理における飛散量の11.2%となり、ヒノキ花粉飛散抑制効果が得られた(図5)。また、1%処理によって、ヒノキの枝葉には外観上の変化は認められなかった。 The pollen scattering amount in the 1% treatment was 11.2% of the scattering amount in the water treatment, and the effect of suppressing cypress pollen scattering was obtained (Figure 5). In addition, no change in appearance was observed in the branches and leaves of cypress due to the 1% treatment.
実施例5:スギに対するジャスモン酸処理液適用
ジャスモン酸(東京化成工業製)を少量のエタノールで溶解後、水を加えた1%、0.1%、0.01%のジャスモン酸溶液、および対照として水を、2022年1月17日と2月7日に野外のスギ雄花に対して浸漬処理した。スギ雄花の開花直前の2022年3月2日に処理した雄花を含む枝を各処理10本ずつ採取して水挿し、室温に置いた。水挿しには、生花用のフラワーフォーム(DCMホールディングス)を用い、雄花穂から花粉が5mlプラスチック容器内に落ちるように保持した。11日後に枝毎に飛散した花粉重量の測定と雄花個数の計数を行い、雄花1個当たりの飛散した花粉重量を求めた。
Example 5: Application of jasmonic acid treatment solution to
1%ジャスモン酸処理の花粉飛散量は、対照における飛散量に対して1月処理では19.8%、2月処理では9.9%となり、スギ花粉飛散抑制効果が得られた。また、0.1%ジャスモン酸処理の花粉飛散量は、対照における飛散量に対して2月処理では45.8%となり、スギ花粉飛散抑制効果が得られたが、1月処理では効果は認められなかった。0.01%のジャスモン酸処理では、1月処理と2月処理ともにスギ花粉飛散抑制効果は得られなかった(図6)。 The amount of pollen scattered in the 1% jasmonic acid treatment was 19.8% in the January treatment and 9.9% in the February treatment compared to the amount in the control, indicating that a cedar pollen scattering suppressing effect was obtained. In addition, the amount of pollen scattered by the 0.1% jasmonic acid treatment was 45.8% of the amount scattered by the control in the February treatment, indicating a suppressive effect on cedar pollen scattering, but no effect was observed in the January treatment. I couldn't. With 0.01% jasmonic acid treatment, no effect of suppressing cedar pollen scattering was obtained in both January and February treatments (Figure 6).
実施例6:ヒノキに対するジャスモン酸処理液適用
ジャスモン酸(東京化成工業製)を少量のエタノールで溶解後、水を加えた1%のジャスモン酸溶液、および対照として水を、2022年2月9日に野外のヒノキ雄花に対して筆で塗布処理した。ヒノキ雄花の開花直前の2022年3月28日に処理雄花を含む枝を各処理8本ずつ採取して水挿し、室温に置いた。水挿しには、生花用のフラワーフォーム(DCMホールディングス)を用い、雄花から花粉が5mlプラスチック容器内に落ちるように保持した。4日後に枝毎に飛散した花粉重量の測定と雄花個数の計数を行い、雄花1個当たりの飛散した花粉重量を求めた。
Example 6: Application of jasmonic acid treatment solution to
1%ジャスモン酸処理の花粉飛散量は、対照における飛散量に対して10.7%となり、ヒノキ花粉飛散抑制効果が得られた(図7)。 The amount of pollen scattered in the 1% jasmonic acid treatment was 10.7% of the amount in the control, and an effect of suppressing cypress pollen scattering was obtained (FIG. 7).
実施例7:スギへのエスレル(登録商標)処理液適用時期の検討
市販の植物成長調整剤のエスレル(登録商標)(日産エスレル10、エテホン濃度10%)を脱イオン水で10倍希釈した1%エスレル(登録商標)処理液、および脱イオン水を、スギ雄花の開花約2か月前となる2021年12月28日、約1か月前となる2022年1月17日、および約2週間前となる2022年2月7日に、森林総合研究所関西支所の実験林に植栽されたスギの雄花に浸漬処理した。例年より遅く開花直前期になった2022年3月2日に処理した雄花がついた枝を各処理10本ずつ採取し、室内で水挿しして開花させ花粉を回収した。水挿しには、生花用のフラワーフォーム(DCMホールディングス)を用い、雄花穂から花粉が5mlプラスチック容器内に落ちるように保持した。枝ごとに花粉重量の測定と雄花個数の計数を行い、雄花1個当たりの飛散した花粉重量を求めた。
Example 7: Examination of timing of application of Esrel (registered trademark) treatment solution to cedar. Esrel (registered trademark) (
1%エスレル(登録商標)処理の花粉飛散量は、対照における飛散量に対して12月処理では66.1%、1月処理では46.5%、2月処理では13.8%となり、1月処理と2月処理で50%以下にスギ花粉飛散抑制効果が得られた(図8)。また、スギの枝葉には外観上の変化はなく、薬害は認められなかった。 The amount of pollen scattered in the 1% Esrel (registered trademark) treatment was 66.1% in the December treatment, 46.5% in the January treatment, and 13.8% in the February treatment, compared to the amount in the control. The effect of suppressing cedar pollen scattering by less than 50% was obtained by the monthly treatment and the February treatment (Figure 8). Furthermore, there were no changes in the appearance of the branches and leaves of the cedar, and no chemical damage was observed.
実施例8:(2-クロロエチル)ホスホン酸の薬害試験
(2-クロロエチル)ホスホン酸が生成するエチレンは植物一般に対して広く生理作用を有しているため、本発明の花粉飛散抑制を実施するにあたり周囲の植物に薬害が発生する可能性がある。そのような薬害が起こる可能性について検討を行った。
Example 8: Phytotoxicity test of (2-chloroethyl)phosphonic acid Since ethylene produced by (2-chloroethyl)phosphonic acid has a wide range of physiological effects on plants in general, in carrying out the pollen scattering control of the present invention, Plant damage may occur to surrounding plants. We investigated the possibility of such drug damage occurring.
日産エスレル(登録商標)10(日産化学株式会社製、エテホン濃度10%)を脱イオン水で10倍希釈した1%処理液(エテホン1%を含む)を調製した。2021年1月21日に、京都市の森林総合研究所関西支所の実験林において、38種類の植物に1%処理液をスプレーで適用した。その後2月8日、3月8日及び4月2日に目視による調査を行い、何らかの薬害があったものを薬害有とした。この試験の結果をまとめたものを下記表に示す。
調査した38種類の植物のうち、14種類(37%)に薬害が認められた。内訳は、常緑針葉樹4種、常緑広葉樹25種、落葉広葉樹9種のうち、枝枯れや落葉等の何らかの薬害があった種がそれぞれ0%、52%、11%であった。観察された薬害の代表的な例として、常緑広葉樹のナンテン、センリョウ、マンリョウにおいて、被害程度が最大の枝枯れが発生した。また、キンモクセイ、クロガネモチ、サザンカにおいて、落葉が発生した。落葉広葉樹において薬害が認められたのはウメのみであり、蕾の開花後に早期落花した。 Of the 38 types of plants investigated, 14 types (37%) were found to have chemical damage. Of the 4 types of evergreen coniferous trees, 25 types of evergreen broad-leaved trees, and 9 types of deciduous broad-leaved trees, 0%, 52%, and 11%, respectively, had some kind of chemical damage such as withered branches or fallen leaves. As a typical example of the observed chemical damage, the most severe branch die-off occurred in the evergreen broad-leaved trees Nandina, Cucumber, and Cinnamon. Defoliation also occurred in osmanthus, black osmanthus, and sasanquat. Among deciduous broad-leaved trees, only Japanese plum was observed to be damaged by chemicals, and its flowers fell off early after the buds had bloomed.
実施例9:ジャスモン酸の薬害試験
ジャスモン酸(東京化成工業製)を少量のエタノールで溶解後、水を加えた1%のジャスモン酸溶液を作成した。2022年2月9日に、京都市の森林総合研究所関西支所の実験林において、68種類の植物にジャスモン酸溶液を筆で塗布した。その後2月28日、3月25日及び4月14日に目視による調査を行い、4月14日までに何らかの薬害があったものを薬害有とした。この試験の結果をまとめたものを下記表に示す。
調査した68種類の植物のうち、7種類(10%)に薬害が認められた。内訳は、常緑針葉樹9種、常緑広葉樹34種、落葉広葉樹25種のうち、枝枯れや落葉等の何らかの薬害があった種がそれぞれ11%、15%、4%であった。薬害が観察された植物の代表的な例として、常緑針葉樹のコノテガシワ、常緑広葉樹ではマンリョウ、クロガネモチにおいて落葉が発生した。落葉広葉樹において薬害が認められたのはウメのみであり、開花が若干遅れた。 Of the 68 types of plants investigated, seven types (10%) were found to have chemical damage. Of the 9 species of evergreen coniferous trees, 34 species of evergreen broad-leaved trees, and 25 species of deciduous broad-leaved trees, 11%, 15%, and 4%, respectively, had some kind of chemical damage such as withered branches or fallen leaves. Typical examples of plants where chemical damage was observed include the evergreen coniferous tree Konotegashiwa, and the evergreen broad-leaved trees such as Manryo and Blackberry. Among deciduous broad-leaved trees, only Japanese plum was found to have chemical damage, and flowering was slightly delayed.
従って、花粉飛散抑制を達成するのに十分な用量での本発明の花粉飛散抑制剤の適用は他の植物には薬害が発生する可能性があるため、実施において周辺環境への留意が必要であり得る。 Therefore, application of the pollen scattering suppressant of the present invention at a dose sufficient to suppress pollen scattering may cause phytotoxicity to other plants, so care must be taken to the surrounding environment when implementing it. could be.
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