JP4619689B2 - 植物生長調節剤 - Google Patents

Description

本発明は、植物の脇芽の分化を促進する植物生長調節方法に関する。

1930年代に天然物質として発見・同定されたオーキシンとジベレリンは、極微量で特異な植物生理作用を示すことが判明し、植物ホルモンという位置付けが確立された。このような植物ホルモンは、植物自体の生長や分化を促進するので、植物を害虫などの外敵から防護する殺虫剤などと同様に植物生産には必要なものである。

このような天然に存在する植物ホルモンとしては、現在、オーキシン、ジベレリン、サイトカイニン、エチレン、アブシジン酸の５種類が確認されている。このような植物ホルモンは、本来は、植物の体内で生成される有機物質であるが、これと同様の組成を持ち、類似した作用を持つホルモン様物質は人工的なケミカルコントロール手法により合成が可能で、農業や園芸でも製剤として利用されており、製品の流通や生産現場などではこれらの製剤を含めて慣例的に植物ホルモンと呼ばれている。

これらの植物ホルモン類は、発芽、発根、伸長、花芽形成、着果、脇芽分化、花芽分化、形態形成反応などに効果を有しており、植物生長調節剤として広く利用されている（例えば、非特許文献１、２参照。）。

例えば、ジベレリンは、イネを著しく徒長させるイネばか苗病菌の研究により発見された植物ホルモンで、植物の伸長生長を促進させる働きがあるほか、単為結果させて種なしにする作用があるため、ブドウの無種子化に利用されている。

また、このジベレリンは、花卉類の開花促進（花芽分化）や果菜類の果実肥大促進など、イチゴ、ミツバ、セルリー、フキ、ウド、キュウリ、チューリップ、シクラメン、プリムラ、ミヤコワスレ、夏キク、シラン、西洋シャクナゲなどに利用されている。また、オーキシン類であるエチクロゼートは温室メロンの果実肥大促進に利用されている。さらに、サイトカイニン類であるエテホンはアナナス類やパイナップルの着果促進や開花促進に利用され、また、ベンジルアデニンは、バラ、洋ラン、サボテン、シクラメンなどの萌芽促進、開花促進、バルブ数の増加に利用され、また、ホルクロルフェニュロンはメロンの着果促進に利用されている（例えば、非特許文献４参照。）。

一方、植物の葉面に種々の薬剤を散布して栽培する葉面散布が行われ、このような葉面散布剤としてオリゴ糖類を有効成分とする葉面散布剤が提案され、この葉面散布剤を麦類の登熟期後半の収穫直前に作用させることにより、麦類の収穫量と品質を高めることができる（例えば、特許文献１参照。）。

また、食酢に果糖含有糖類を配合させた葉面散布剤を収穫時期の直前に作用させることにより、稲の収量と品質を高めることができる稲の登熟栽培方法も提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、イチゴなどの比較的高価な果菜類では、古くから種々の花芽分化促進法が検討されている（例えば、特許文献３−５参照。）。

特許文献３では、日照条件を変更させることによりイチゴの花芽分化の促進が行える分化促進装置が提案されている。

また、特許文献４では、育苗ベッドの温度調節を行うことにより、イチゴ苗の花芽分化促進方法が提案されている。

また、特許文献５では、イチゴを育苗中の土壌にハイテスト糖蜜及び／又は異性化糖を用いることにより、イチゴ苗の花芽分化を促進させる花芽分化促進方法が開示されている。

最近、グルコースを植物に投与することにより、高品質、高収穫、生育力増強を図ることが提案された（例えば、特許文献６参照。）。

一方、Ｄ−グルコース、Ｄ−フラクトース、Ｄ−マンノース、Ｄ−ガラクトース、Ｄ−キシロース、Ｌ−アラビノース、Ｄ−リボースといった天然型単糖類は、エネルギー貯蔵物質や細胞骨格の構成物質として植物にも広く分布している（例えば、非特許文献３参照。）。これらの天然型単糖類は、エネルギー源や細胞壁の原料としての役割を演じていることはよく知られており、甘味料などとしては広く利用されているものの、植物ホルモン的な作用に関しては明らかになっていない。
特開平９−３２２６４７号公報 特開平１０−１９１７９０号公報 特公平３−１８８５３号公報 特開平４−１８３３３１号公報 特開平６−１６９６４１号公報 特開２００２−１２５４６６号公報 太田保夫著「植物ホルモンを生かす−生長調節剤の使い方（第１７刷）」農山漁村文化協会発行、１９９５年９月２５日、Ｐ.２６-３９ 田口亮平著「植物生理学大要（増訂改版後の第２版）」養賢堂発行、昭和５０年１０月２０日、Ｐ.２２２−２４９ 田口亮平著「植物生理学大要（増訂改版後の第２版）」養賢堂発行、昭和５０年１０月２０日、Ｐ.１７２−１８６ 高橋信孝、増田芳雄編「植物ホルモンハンドブック 下」培風館発行、１９９４年４月３０日、Ｐ.４１２、４１４、４２２−４２３

現在用いられている植物ホルモン類は、その作用が多面的かつ複雑であり、使用する濃度によって効果が逆転するなどの問題もあり、その使用に際しては十分な注意が必要となっている。そのために、植物ホルモンの持つ機能についてはよく知られているものの、農作物の生産現場では、その用途が限定されている。また、現在使用されている植物ホルモン類の多くが人工的に化学合成されたものであり、圃場等で大量に使用することによる弊害も指摘されている。

それ故、植物の生長や分化に関わる植物ホルモン的な作用を有しながら、取り扱いが容易であり、かつ長期間に亘って投与しても安全性が高い植物生長調節剤が求められている。

そこで、この発明の目的は、取り扱いが容易であり、かつ長期間に亘って投与しても安全性が高い植物生長調節方法を提供することを目的とする。

本発明者等は、取り扱いが容易であり、かつ長期間に亘って投与しても安全性が高い植物生長調方法を提供するべく鋭意研究した結果、Ｄ−グルコース及びＤ−フラクトースが植物ホルモン様の作用効果を奏して、脇芽の分化促進の有効成分として用いることができることを見出した。このＤ−グルコース及びＤ−フラクトースは、いずれも天然単糖であるので、取り扱いが容易である。また、自然界では代謝又は生分解するので長期間に亘って投与しても安全性が高い。ここで、このＤ−グルコースは、分子内にアルデヒド基を有するアルドースに分類され、Ｄ−フラクトースは、分子内にケトン基を有するケトースに分類されることから、これらの脇芽の分化促進作用は、広く天然単糖でも同様な作用効果を奏すると推定された。

そこで、本発明は、植物の脇芽の分化を促進する分化促進物質として、天然単糖を有効量で投与することを特徴とする植物生長調節方法である。

本発明に従えば、天然単糖を分化促進物質の有効成分として用いることで、取り扱いが容易であり、かつ長期間に亘って投与しても安全性が高い植物生長調節方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

まず、本発明の植物生長調節方法は、植物の脇芽の分化を促進する分化促進物質として、天然単糖を有効量で投与することを特徴とする。

この天然単糖は、植物ホルモン様の作用効果を奏し、特に植物の脇芽の分化を促進する分化促進剤またはこれを含有する分化促進剤組成物として用いることができる。

このような植物ホルモン様の作用効果を奏する天然単糖としては、例えば、Ｄ−グルコースのようなアルドース、Ｄ−フラクトースのようなケトースを例示することができる。いずれの型の天然型単糖類であっても植物ホルモン様な作用効果を奏する植物生長調節物質（分化促進物質）として有効である。

このような天然単糖は、植物ホルモン様の作用効果を奏するので、極微量の有効量が含有される分化促進剤組成物の形で植物に供給することにより植物の生長が調節できる。このような分化促進剤組成物の形態は、液体、ペースト、水和剤、粒剤、粉剤、錠剤等いずれでもよい。

また、このような分化促進剤組成物の植物への供給方法としては種々の手法を採用することができる。例えば、粉剤や粒剤の各種肥料に含有した状態で供給することができる。また、希釈された水溶液（肥料成分、その他の薬剤が入っていてもよい）を葉面、茎、果実等直接植物に散布することもできる。また、分化促進剤組成物は土壌中に注入する方法や水耕栽培やロックウールのように根に接触している水耕液や供給水に希釈混合して供給してもよい。

さらに、圃場での栽培だけでなく、メリクロン苗の生産などの組織培養や育苗時にも使用が可能である。このような組織培養においては各種の培地に有効量を添加して用いる方法が挙げられる。

例えば、天然単糖の分化促進剤としての有効量を適宜の培地に含有させることにより、幼時の植物の培養を行うことで植物生長を調節することができる。この培地としては、ＭＳ培地が例示されるが、その他のＬＳ培地やハイポネックス培地であってもよい。

また、この天然単糖の分化促進剤としての有効量で各種の薬剤又は水に含有させて葉面散布することにより植物生長を調節することもできる。

ここで、本発明における「植物」とは、植物の語自体から認識され得るもの、野菜、果実、果樹、穀物、種子、球根、草花、香草（ハーブ）、分類学上の植物等を広く包含するものである。

本発明に適用可能な植物としては、例えば、果菜類では、キュウリ、カボチャ、スイカ、メロン、トマト、ナス、ピーマン、トウガラシ、イチゴ、オクラ、サヤインゲン、ソラマメ、エンドウ、エダマメ、トウモロコシ等が挙げられる。葉菜類では、ハクサイ、ツケナ類、チンゲンサイ、キャベツ、カリフラワー、ブロッコリー、ナバナ、メキャベツ、タマネギ、ネギ、ニンニク、ラッキョウ、ニラ、アスパラガス、レタス、サラダナ、セロリ、ホウレンソウ、シュンギク、パセリ、ミツバ、セリ、ウド、ミョウガ、フキ、シソ、ハーブ類等が挙げられる。根菜類としては、ダイコン、カブ、ゴボウ、ニンジン、ジャガイモ、サトイモ、サツマイモ、ヤマイモ、ショウガ、レンコン、ワサビ等が挙げられる。その他に、稲、麦類、花卉類、果樹等にも使用が可能である。

以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に制限されるものではない。
（実施例１）
[材料と方法]
生長点培養により無菌状態で得られたイチゴ（品種名：スマイルルビー）の幼植物体を実験に供した。イチゴは、0.1%(w/v)のＤ−グルコースを添加した1/2濃度ＭＳ培地を用い、10月中旬に幼植物体を無菌的に移植した後、25℃、5,000lux（12時間日長）の培養室にて培養を行った。

１４週後に地上部や地下部の生育状況、脇芽数、葉面積、根長を調査し、イチゴ組織培養培におけるグルコースの影響を調べ、結果を5株の平均値で表１に示した。

[結果と考察]
Ｄ−グルコース添加区は、対照区である無添加区と比較して根長を除く全ての調査項目で上回った。このことから、Ｄ−グルコースを培地に添加することにより、脇芽形成や生長が促進された。特に、脇芽形成促進というサイトカイニン様作用を有することが確認され、イチゴ苗の増殖に役立つことが明らかになった。

今日のイチゴ栽培に用いられている一次苗の多くは組織培養によりウイルスフリー化した組織培養苗である。したがって、Ｄ−グルコースによるイチゴ苗の脇芽形成促進効果や生長促進効果が明らかになったことは、培養期間の短縮や培養効率の向上、ひいてはイチゴ苗の増産に有効であることが確認された。
（実施例２）
[材料と方法]
イチゴ（品種名：スマイルルビー）を実験に供した。

イチゴをポット植えし、2月中旬よりガラス温室内で栽培を行い、週３回の頻度で、水または0.5%(w/v)Ｄ−グルコース溶液を株全体に葉面散布しながら、それぞれの試験区について２ポットずつ栽培を行った。栽培を継続しながら、６週間後に収穫できた果実数、果実重量、糖度を測定し、イチゴ果実に及ぼす糖の影響をしらべ、結果を表２に示した。

[結果と考察]
栽培期間内に収穫できた果実数は、Ｄ−グルコースを葉面散布することにより25個から29個に増加した。また、平均果実重も、Ｄ−グルコースを散布することにより13.5gから16.3gに増加した。その結果、栽培期間内に収穫できた果実総重量は、Ｄ−グルコースを散布することにより337.8gから472.8gに増加した。

このことから、イチゴにＤ−グルコースを葉面散布することで、果実数や果実重量の増加が可能であり、収量増に効果があることが明らかになった。

以上の結果は、Ｄ−グルコースがイチゴに対して、ジベレリン様作用やオーキシン様作用といった植物ホルモン的な作用を有して花芽の分化促進に有効であり、ひいてはイチゴの収穫量の増大に寄与することができることが確認された。
（実施例３）
[材料と方法]
ナバナはアブラナ科の野菜であり、花蕾部を収穫して利用する。同種の野菜には、ブロッコリーやカリフラワーなどがあり、重要な園芸作物となっている。これらの野菜は、花芽発達が収穫量に大きく影響する。そこで、ナバナ（品種名：春一番）のハウス栽培時に、0.5%(w/v)の濃度の糖溶液を葉面散布し、生育や花芽発達などに及ぼす影響を調べた。

ナバナの種子を128穴セルトレーに10月下旬に播種し約20日間育苗した。栽培用培土「花と野菜の土」（黒川種苗園）を充填した隔離ベッドに株間40cm、条間50cmの2条植えで苗を定植した。栽培は簡易な養液土耕方式とし、点滴チューブを用いてハイポネックスの2,000倍希釈液を一日約1時間潅水した。栽培は側窓を開放した無加温ビニール温室にて行った。

定植後、５週を経過した日より週３回の頻度で、水および0.5%(w/v)糖溶液を株全体に散布した。糖の種類としては、Ｄ−グルコースおよびＤ−フラクトースとし、それぞれの試験区について５株ずつ栽培を行った。播種４ヶ月後に、中位３株について収穫調査を行った。調査項目は、草丈、脇芽数および頂芽重量であり、結果を表３に示した。

[結果と考察]
ナバナ栽培試験の結果、対照区である水散布区（水）に比べて、Ｄ−グルコース散布区及びＤ−フラクトース散布区のいずれの糖散布区の場合にも全般的に草丈が大きくなる傾向にあった。また、Ｄ−フラクトース散布区では脇芽数が顕著に増加した。

以上の結果から、ナバナの栽培過程でＤ−フラクトースを葉面散布することにより、生育や花芽発達（脇芽の発達）が促進されるなど、サイトカイニン様の作用を示すことが明らかになった。

これにより、ナバナなどのアブラナ科植物で花蕾を収穫する作物の場合の収穫量の増大を図ることができる。このような花蕾が多くなり収量増につながる他のアブラナ科植物としては、ブロッコリーやカリフラワーを例示することもでき、これらの植物でも同様な作用効果が得られると期待される。

Claims (6)

1. 植物の脇芽の分化を促進する分化促進物質として、天然単糖を有効量で植物に投与することを特徴とする植物生長調節方法。
2. 前記天然単糖は、Ｄ−グルコース又はＤ−フラクトースであることを特徴とする請求項１記載の植物生長調節方法。
3. 植物の脇芽の分化を促進する分化促進物質としてのＤ−グルコースの有効量をイチゴ苗の脇芽の分化促進に用いることを特徴とする植物生長調節方法。
4. 植物の脇芽の分化を促進する分化促進物質としてのＤ−フラクトースの有効量をアブラナ科植物の脇芽の分化促進に用いることを特徴とする植物生長調節方法。
5. 前記分化促進物質を含む培地を用いて幼時の植物の培養を行なうことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の植物生長調節方法。
6. 前記分化促進物質を含む薬剤又は水溶液を葉面散布することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の植物生長調節方法。