JP6864304B1 - 植物の特性を増強する方法 - Google Patents
植物の特性を増強する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6864304B1 JP6864304B1 JP2020154584A JP2020154584A JP6864304B1 JP 6864304 B1 JP6864304 B1 JP 6864304B1 JP 2020154584 A JP2020154584 A JP 2020154584A JP 2020154584 A JP2020154584 A JP 2020154584A JP 6864304 B1 JP6864304 B1 JP 6864304B1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- extract
- plant
- plant tissue
- freezing
- producing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims abstract description 168
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 162
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 79
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 79
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims abstract description 48
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 claims abstract description 44
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 claims description 348
- 230000012010 growth Effects 0.000 claims description 66
- 230000035784 germination Effects 0.000 claims description 50
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 47
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 37
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 29
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims description 24
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 16
- HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N α-D-glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 150000005846 sugar alcohols Chemical class 0.000 claims description 14
- HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N Trehalose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-WSWWMNSNSA-N 0.000 claims description 13
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 12
- HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N alpha,alpha-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-LIZSDCNHSA-N 0.000 claims description 11
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 11
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 claims description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 11
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims description 10
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000004376 Sucralose Substances 0.000 claims description 6
- 235000019408 sucralose Nutrition 0.000 claims description 6
- BAQAVOSOZGMPRM-QBMZZYIRSA-N sucralose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](Cl)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@]1(CCl)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CCl)O1 BAQAVOSOZGMPRM-QBMZZYIRSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005360 mashing Methods 0.000 claims description 5
- 241000894007 species Species 0.000 claims description 5
- 238000002791 soaking Methods 0.000 claims description 4
- 230000024346 drought recovery Effects 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 125000000647 trehalose group Chemical group 0.000 claims description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 claims 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005215 recombination Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 abstract 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 136
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 72
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 72
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 59
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 39
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 241000219173 Carica Species 0.000 description 17
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 17
- 235000009467 Carica papaya Nutrition 0.000 description 16
- 240000004371 Panax ginseng Species 0.000 description 16
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 16
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 16
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 15
- 241000209149 Zea Species 0.000 description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 14
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 14
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 13
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 13
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 13
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 12
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 12
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 11
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 11
- 241000219926 Myrtaceae Species 0.000 description 10
- 241001107098 Rubiaceae Species 0.000 description 10
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 10
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 8
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 8
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 8
- -1 treose Chemical compound 0.000 description 8
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 7
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 7
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 7
- OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 100676-05-9 Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)O1 OWEGMIWEEQEYGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011511 Diospyros Nutrition 0.000 description 6
- 241000218231 Moraceae Species 0.000 description 6
- 241000234295 Musa Species 0.000 description 6
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 6
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 6
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 6
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 6
- 244000099147 Ananas comosus Species 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 5
- 241000546193 Clusiaceae Species 0.000 description 4
- 240000007154 Coffea arabica Species 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N D-xylopyranose Chemical compound O[C@@H]1COC(O)[C@H](O)[C@H]1O SRBFZHDQGSBBOR-IOVATXLUSA-N 0.000 description 4
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 4
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 4
- 241000723267 Diospyros Species 0.000 description 4
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 description 4
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 241001677302 Hylocereus Species 0.000 description 4
- GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N Maltose Natural products O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-PICCSMPSSA-N 0.000 description 4
- 244000183278 Nephelium litchi Species 0.000 description 4
- 241000508269 Psidium Species 0.000 description 4
- MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N UNPD196149 Natural products OC1C(O)C(CO)OC1(CO)OC1C(O)C(O)C(O)C(COC2C(C(O)C(O)C(CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 4
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 4
- PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N arabinose Natural products OCC(O)C(O)C(O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N beta-D-Pyranose-Lyxose Natural products OC1COC(O)C(O)C1O SRBFZHDQGSBBOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 4
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 4
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 4
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 4
- 230000008995 epigenetic change Effects 0.000 description 4
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 4
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 4
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 4
- MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N raffinose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-ZQSKZDJDSA-N 0.000 description 4
- 240000000712 Casimiroa edulis Species 0.000 description 3
- 241000723347 Cinnamomum Species 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000218218 Ficus <angiosperm> Species 0.000 description 3
- 206010020880 Hypertrophy Diseases 0.000 description 3
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000001973 epigenetic effect Effects 0.000 description 3
- 238000010195 expression analysis Methods 0.000 description 3
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 3
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 3
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 3
- XUFXOAAUWZOOIT-SXARVLRPSA-N (2R,3R,4R,5S,6R)-5-[[(2R,3R,4R,5S,6R)-5-[[(2R,3R,4S,5S,6R)-3,4-dihydroxy-6-methyl-5-[[(1S,4R,5S,6S)-4,5,6-trihydroxy-3-(hydroxymethyl)-1-cyclohex-2-enyl]amino]-2-oxanyl]oxy]-3,4-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)-2-oxanyl]oxy]-6-(hydroxymethyl)oxane-2,3,4-triol Chemical compound O([C@H]1O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]1O[C@@H]([C@H]([C@H](O)[C@H]1O)N[C@@H]1[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)C(CO)=C1)O)C)[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O XUFXOAAUWZOOIT-SXARVLRPSA-N 0.000 description 2
- DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 32-alpha-galactosyl-3-alpha-galactosyl-galactose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(O)C(OC2C(C(CO)OC(O)C2O)O)OC(CO)C1O DBTMGCOVALSLOR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PVXPPJIGRGXGCY-DJHAAKORSA-N 6-O-alpha-D-glucopyranosyl-alpha-D-fructofuranose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@](O)(CO)O1 PVXPPJIGRGXGCY-DJHAAKORSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N Alpha-Lactose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)O[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-XLOQQCSPSA-N 0.000 description 2
- 235000007119 Ananas comosus Nutrition 0.000 description 2
- 229920002498 Beta-glucan Polymers 0.000 description 2
- 241000219357 Cactaceae Species 0.000 description 2
- 241000219172 Caricaceae Species 0.000 description 2
- 235000005902 Casimiroa Nutrition 0.000 description 2
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 2
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 2
- 241000723377 Coffea Species 0.000 description 2
- 235000007460 Coffea arabica Nutrition 0.000 description 2
- 241000219104 Cucurbitaceae Species 0.000 description 2
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N D-Cellobiose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](CO)OC(O)[C@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-CUHNMECISA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 2
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 2
- RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N D-maltotriose Natural products OC1C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 RXVWSYJTUUKTEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N D-mannopyranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-QTVWNMPRSA-N 0.000 description 2
- ZCLAHGAZPPEVDX-UHFFFAOYSA-N D-panose Natural products OC1C(O)C(O)C(OC(C(O)CO)C(O)C(O)C=O)OC1COC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 ZCLAHGAZPPEVDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N D-ribofuranose Chemical compound OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H]1O HMFHBZSHGGEWLO-SOOFDHNKSA-N 0.000 description 2
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 2
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 2
- 244000055850 Diospyros virginiana Species 0.000 description 2
- 239000004386 Erythritol Substances 0.000 description 2
- UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N Erythritol Natural products OCC(O)C(O)CO UNXHWFMMPAWVPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002670 Fructan Polymers 0.000 description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 2
- 235000001637 Ganoderma lucidum Nutrition 0.000 description 2
- 240000008397 Ganoderma lucidum Species 0.000 description 2
- 235000000885 Garcinia xanthochymus Nutrition 0.000 description 2
- 244000119461 Garcinia xanthochymus Species 0.000 description 2
- MUPFEKGTMRGPLJ-OBAJZVCXSA-N Gentianose Natural products O(C[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-OBAJZVCXSA-N 0.000 description 2
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 2
- 229920002527 Glycogen Polymers 0.000 description 2
- 241000209219 Hordeum Species 0.000 description 2
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 2
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 2
- AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N Isomaltose Natural products OC[C@H]1O[C@H](OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O AYRXSINWFIIFAE-SCLMCMATSA-N 0.000 description 2
- LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N L-(-)-Sorbose Chemical compound OCC1(O)OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKDRXBCSQODPBY-AMVSKUEXSA-N 0.000 description 2
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 2
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 2
- 241000234615 Musaceae Species 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N N-acelyl-D-glucosamine Natural products CC(=O)NC1C(O)OC(CO)C(O)C1O OVRNDRQMDRJTHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N N-acetyl-beta-D-glucosamine Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O OVRNDRQMDRJTHS-FMDGEEDCSA-N 0.000 description 2
- MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N N-acetylglucosamine Natural products CC(=O)N[C@@H](C=O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO MBLBDJOUHNCFQT-LXGUWJNJSA-N 0.000 description 2
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 235000015742 Nephelium litchi Nutrition 0.000 description 2
- 238000000636 Northern blotting Methods 0.000 description 2
- DKXNBNKWCZZMJT-MKBDQBLWSA-N OC[C@@H](O)[C@@H](O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O[C@@H]1O[C@H](CO)[C@H](O)[C@H](O)[C@H]1O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O DKXNBNKWCZZMJT-MKBDQBLWSA-N 0.000 description 2
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- 241000208165 Oxalidaceae Species 0.000 description 2
- 241000218996 Passiflora Species 0.000 description 2
- 108700001094 Plant Genes Proteins 0.000 description 2
- 241000209504 Poaceae Species 0.000 description 2
- 238000003559 RNA-seq method Methods 0.000 description 2
- 238000011529 RT qPCR Methods 0.000 description 2
- MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N Raffinose Natural products O(C[C@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@@]2(CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O2)O1)[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](CO)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-RMMQSMQOSA-N 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N Ribose Natural products OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-LMVFSUKVSA-N 0.000 description 2
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 2
- 241000220222 Rosaceae Species 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 244000299461 Theobroma cacao Species 0.000 description 2
- 235000005764 Theobroma cacao ssp. cacao Nutrition 0.000 description 2
- 235000005767 Theobroma cacao ssp. sphaerocarpum Nutrition 0.000 description 2
- DRQXUCVJDCRJDB-UHFFFAOYSA-N Turanose Natural products OC1C(CO)OC(O)(CO)C1OC1C(O)C(O)C(O)C(CO)O1 DRQXUCVJDCRJDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N Xylitol Natural products OCCC(O)C(O)C(O)CCO TVXBFESIOXBWNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960002632 acarbose Drugs 0.000 description 2
- XUFXOAAUWZOOIT-UHFFFAOYSA-N acarviostatin I01 Natural products OC1C(O)C(NC2C(C(O)C(O)C(CO)=C2)O)C(C)OC1OC(C(C1O)O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(O)C(O)C1O XUFXOAAUWZOOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HDTRYLNUVZCQOY-BTLHAWITSA-N alpha,beta-trehalose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 HDTRYLNUVZCQOY-BTLHAWITSA-N 0.000 description 2
- HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N alpha-D-Furanose-Ribose Natural products OCC1OC(O)C(O)C1O HMFHBZSHGGEWLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N alpha-D-galactose Chemical compound OC[C@H]1O[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-PHYPRBDBSA-N 0.000 description 2
- PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N arabinose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C=O PYMYPHUHKUWMLA-WDCZJNDASA-N 0.000 description 2
- 235000021015 bananas Nutrition 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 235000001046 cacaotero Nutrition 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 235000016213 coffee Nutrition 0.000 description 2
- 235000013353 coffee beverage Nutrition 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 2
- 150000002016 disaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 2
- 235000019414 erythritol Nutrition 0.000 description 2
- UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N erythritol Chemical compound OC[C@H](O)[C@H](O)CO UNXHWFMMPAWVPI-ZXZARUISSA-N 0.000 description 2
- 229940009714 erythritol Drugs 0.000 description 2
- 230000035558 fertility Effects 0.000 description 2
- 235000021255 galacto-oligosaccharides Nutrition 0.000 description 2
- 150000003271 galactooligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 229930182830 galactose Natural products 0.000 description 2
- 238000002290 gas chromatography-mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- MUPFEKGTMRGPLJ-WSCXOGSTSA-N gentianose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO[C@H]2[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)O)O1 MUPFEKGTMRGPLJ-WSCXOGSTSA-N 0.000 description 2
- 229940096919 glycogen Drugs 0.000 description 2
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 2
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 2
- DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N isomaltose Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@H]1OC[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O1 DLRVVLDZNNYCBX-RTPHMHGBSA-N 0.000 description 2
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 150000003272 mannan oligosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 2
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 2
- 229960001855 mannitol Drugs 0.000 description 2
- FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N mannotriose Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OC1C(CO)OC(OC2C(OC(O)C(O)C2O)CO)C(O)C1O FYGDTMLNYKFZSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N meso ribitol Natural products OCC(O)C(O)C(O)CO HEBKCHPVOIAQTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000002772 monosaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 229950006780 n-acetylglucosamine Drugs 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- ZCLAHGAZPPEVDX-MQHGYYCBSA-N panose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O[C@H]([C@H](O)CO)[C@H](O)[C@@H](O)C=O)O[C@@H]1CO[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 ZCLAHGAZPPEVDX-MQHGYYCBSA-N 0.000 description 2
- 239000003375 plant hormone Substances 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 2
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 2
- 235000010356 sorbitol Nutrition 0.000 description 2
- 229960002920 sorbitol Drugs 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 150000004044 tetrasaccharides Chemical class 0.000 description 2
- 238000013518 transcription Methods 0.000 description 2
- 230000035897 transcription Effects 0.000 description 2
- 150000004043 trisaccharides Chemical class 0.000 description 2
- RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N turanose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H](C(=O)CO)O[C@H]1O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]1O RULSWEULPANCDV-PIXUTMIVSA-N 0.000 description 2
- 239000000811 xylitol Substances 0.000 description 2
- 235000010447 xylitol Nutrition 0.000 description 2
- HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N xylitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO HEBKCHPVOIAQTA-SCDXWVJYSA-N 0.000 description 2
- 229960002675 xylitol Drugs 0.000 description 2
- FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N β-1,4-galactotrioside Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@H](CO)O[C@@H](O[C@@H]2[C@@H](O[C@@H](O)[C@H](O)[C@H]2O)CO)[C@H](O)[C@H]1O FYGDTMLNYKFZSV-BYLHFPJWSA-N 0.000 description 2
- 241001133760 Acoelorraphe Species 0.000 description 1
- 244000144725 Amygdalus communis Species 0.000 description 1
- 235000011437 Amygdalus communis Nutrition 0.000 description 1
- 244000226021 Anacardium occidentale Species 0.000 description 1
- 244000028821 Annona squamosa Species 0.000 description 1
- 235000005274 Annona squamosa Nutrition 0.000 description 1
- 235000010082 Averrhoa carambola Nutrition 0.000 description 1
- 240000006063 Averrhoa carambola Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 235000004936 Bromus mango Nutrition 0.000 description 1
- 235000002568 Capsicum frutescens Nutrition 0.000 description 1
- 235000014649 Carica monoica Nutrition 0.000 description 1
- 235000003936 Casimiroa edulis Nutrition 0.000 description 1
- 235000013912 Ceratonia siliqua Nutrition 0.000 description 1
- 240000008886 Ceratonia siliqua Species 0.000 description 1
- 244000223760 Cinnamomum zeylanicum Species 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 241000723382 Corylus Species 0.000 description 1
- 235000007466 Corylus avellana Nutrition 0.000 description 1
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015031 Diospyros digyna Nutrition 0.000 description 1
- 244000140640 Diospyros digyna Species 0.000 description 1
- 244000207620 Euterpe oleracea Species 0.000 description 1
- 235000012601 Euterpe oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 235000016623 Fragaria vesca Nutrition 0.000 description 1
- 240000009088 Fragaria x ananassa Species 0.000 description 1
- 235000011363 Fragaria x ananassa Nutrition 0.000 description 1
- 235000017048 Garcinia mangostana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006053 Garcinia mangostana Species 0.000 description 1
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 1
- 235000018481 Hylocereus undatus Nutrition 0.000 description 1
- 244000157072 Hylocereus undatus Species 0.000 description 1
- 206010020649 Hyperkeratosis Diseases 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 240000007472 Leucaena leucocephala Species 0.000 description 1
- 235000010643 Leucaena leucocephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000000564 Lucuma nervosa Nutrition 0.000 description 1
- 244000182264 Lucuma nervosa Species 0.000 description 1
- 235000014826 Mangifera indica Nutrition 0.000 description 1
- 240000007228 Mangifera indica Species 0.000 description 1
- 235000000139 Musa basjoo Nutrition 0.000 description 1
- 240000000569 Musa basjoo Species 0.000 description 1
- 241001024327 Oenanthe <Aves> Species 0.000 description 1
- 241000495841 Oenanthe oenanthe Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000000370 Passiflora edulis Nutrition 0.000 description 1
- 244000288157 Passiflora edulis Species 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- 235000010659 Phoenix dactylifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000104275 Phoenix dactylifera Species 0.000 description 1
- 235000009184 Spondias indica Nutrition 0.000 description 1
- 241000219161 Theobroma Species 0.000 description 1
- 235000008853 Zanthoxylum piperitum Nutrition 0.000 description 1
- 244000131415 Zanthoxylum piperitum Species 0.000 description 1
- 235000003650 acai Nutrition 0.000 description 1
- 235000020224 almond Nutrition 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical group 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 230000037007 arousal Effects 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 235000020226 cashew nut Nutrition 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 230000032823 cell division Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229930002875 chlorophyll Natural products 0.000 description 1
- 235000019804 chlorophyll Nutrition 0.000 description 1
- ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M chlorophyll a Chemical compound C1([C@@H](C(=O)OC)C(=O)C2=C3C)=C2N2C3=CC(C(CC)=C3C)=[N+]4C3=CC3=C(C=C)C(C)=C5N3[Mg-2]42[N+]2=C1[C@@H](CCC(=O)OC\C=C(/C)CCC[C@H](C)CCC[C@H](C)CCCC(C)C)[C@H](C)C2=C5 ATNHDLDRLWWWCB-AENOIHSZSA-M 0.000 description 1
- 210000000349 chromosome Anatomy 0.000 description 1
- 235000017803 cinnamon Nutrition 0.000 description 1
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 1
- 238000012364 cultivation method Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000034994 death Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000009355 double cropping Methods 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000006342 environmental stress response Effects 0.000 description 1
- 239000013604 expression vector Substances 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 235000012041 food component Nutrition 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 1
- 238000012239 gene modification Methods 0.000 description 1
- 238000010353 genetic engineering Methods 0.000 description 1
- 230000005017 genetic modification Effects 0.000 description 1
- 235000013617 genetically modified food Nutrition 0.000 description 1
- 229940107131 ginseng root Drugs 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002493 microarray Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035772 mutation Effects 0.000 description 1
- 238000001668 nucleic acid synthesis Methods 0.000 description 1
- 235000014571 nuts Nutrition 0.000 description 1
- 229940084561 papaya seed extract Drugs 0.000 description 1
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 1
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 230000014639 sexual reproduction Effects 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical group 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 1
- 238000011222 transcriptome analysis Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
- 230000017260 vegetative to reproductive phase transition of meristem Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/13—Abiotic stress
- Y02A40/132—Plants tolerant to drought
Landscapes
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
Description
この問題を解決する画期的な技術として「凍結解凍覚醒法」と呼ばれる技術(特許文献3)が本発明者によって開発され、これまでに非常に優れた多数の実績をあげている。例えば、凍結解凍覚醒法を適用して国産無農薬バナナが生産されており、岡山県産のものは「もんげーバナナ」(登録商標)という名称で販売されている。
[2]前記凍結工程において、糖類水溶液中に浸漬した状態で前記植物組織を凍結することを特徴とする、[1]に記載の製造方法。
[3]前記糖類がトレハロースであることを特徴とする、[2]に記載の製造方法。
[4]前記選抜工程が、前記凍結工程を経た植物組織に対して発酵処理を行うことを特徴とする、[1]ないし[3]のいずれか1項に記載の製造方法。
[5]前記発酵処理が、前記凍結工程を経た植物組織を外気に放置することによって行われることを特徴とする、[4]に記載の製造方法。
[6]前記放置が、0℃から40℃で行われることを特徴とする、[5]に記載の製造方法。
[7]前記選抜工程において、前記発酵処理後、死んでいる植物組織と生きている植物組織とを分離処理することを特徴とする、[4]ないし[6]のいずれか1項に記載の製造方法。
[8]前記分離処理が、発酵処理された植物組織を洗浄することによって行われることを特徴とする、[7]に記載の製造方法。
[9]前記洗浄が水洗であることを特徴とする、[8]に記載の製造方法。
[10]前記抽出工程が、生きている植物組織に対して破砕処理を行うことを特徴とする、[1]ないし[9]のいずれか1項に記載の製造方法。
[11]前記破砕処理がすりつぶし処理であることを特徴とする、[10]に記載の製造方法。
[12]前記すりつぶし処理が、数十秒から数時間かけて行われることを特徴とする、[11]に記載の製造方法。
[13][1]ないし[12]のいずれか1項に記載の製造方法により製造された、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性を増強するための抽出液。
[14]前記抽出液が糖類または糖アルコールを含むことを特徴とする、[13]に記載の抽出液。
[15]前記糖類または糖アルコールがスクラロース及び/又はトレハロースであることを特徴とする、[14]に記載の抽出液。
[16]前記抽出液が、希釈化されていることを特徴とする、[13]ないし[15]のいずれか1項に記載の抽出液。
[17][13]ないし[16]のいずれか1項に記載の抽出液を乾燥して得られた抽出乾燥物。
[18][13]ないし[16]のいずれか1項に記載の抽出液、または[17]に記載の抽出乾燥物を溶解して得た抽出液に、前記植物特性を増強したい植物組織を浸漬する浸漬工程を含む、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法。
[19]前記植物特性を増強したい植物組織が前記浸漬工程の前に乾燥されていることを特徴とする、[18]に記載の植物組織の高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法。
[20]前記浸漬工程における浸漬時間が1〜100時間であることを特徴とする、[18]または[19]に記載の高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法。
[21][18]ないし[20]のいずれか1項に記載の高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法を適用することにより、前記植物特性が増強された植物組織を生産する方法。
[22][21]に記載の方法を適用することにより得られる、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性が増強された植物組織。
[23][22]に記載の植物組織を栽培する工程を含む、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性が増強された植物の生産方法。
[24][23]に記載の生産方法により生産された、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性が増強された植物。
[25][24]に記載の植物を栽培することにより、前記植物の果実または種子を生産する方法。
[26][25]に記載の方法により生産された果実又は種子。
[27]高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強に関わる遺伝子の探索方法であって、
[18]ないし[20]の何れか一項に記載の方法によって植物を処理する工程と、
(i)前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において高い発現量を示す遺伝子を同定する工程、及び/又は
(ii)前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において低い発現量を示す遺伝子を同定する工程、
を含むことを特徴とする、探索方法。
[28][1]ないし[12]の何れか一項に記載の製造方法により製造した抽出液を分析対象として準備し、
前記凍結工程を経ていない植物組織から抽出した抽出液を比較対象として準備し、
分析対象の抽出液と、比較対象の抽出液と、を比較分析することにより、
分析対象の抽出液に含まれるが比較対象の抽出液には含まれていない成分、又は、比較対象の抽出液に比べて分析対象の抽出液に多くまたは少なく含まれている成分を同定する同定工程を備えることを特徴とする、抽出液の分析方法。
[29][1]ないし[12]の何れか一項に記載の製造方法により製造した抽出液を分析対象として準備し、
前記凍結工程を経ていない植物組織から抽出した抽出液を比較対象として準備し、
分析対象の抽出液と、比較対象の抽出液と、を比較分析することにより、
分析対象の抽出液に含まれるが比較対象の抽出液には含まれていない成分、又は、比較対象の抽出液に比べて分析対象の抽出液に多く含まれている成分を同定する同定工程を備えることを特徴とする、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強の因子の探索方法。
[30]前記同定工程により同定された1種又は2種以上の成分を含む溶液に植物組織又は植物細胞を浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程を経た植物組織又は植物細胞において、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性が、浸漬工程を経ていない植物組織又は植物細胞に比べて増強された場合には、前記成分を前記植物特性の増強の因子であると判別する判別工程と、
を備えることを特徴とする、[29]に記載の探索方法。
[31][30]に記載の探索方法を実施する工程と、
前記探索方法により前記植物特性の増強の因子であると判別された前記成分を水性媒体に添加する工程を備えることを特徴とする、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性を増強するための溶液の製造方法。
[32][31]に記載の製造方法により製造した溶液に、前記植物特性を増強したい植物組織を浸漬する浸漬工程を含む、植物組織の高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法。
ここで、本発明の特性増強方法は、一度に大量の植物組織に対して優れた特性を付与できるという利点がある。そのため、本発明の特性増強方法は、膨大な量の作付けを要する穀物の種子に対して極めて好適に使用することができる。
本発明の抽出液の製造方法は植物組織を凍結する凍結工程を含む。
凍結工程に供する植物組織は、いずれの植物種から取得されたものでも構わない。例えばパパイア科(Caricaceae)、パイナップル科(Bromeliaceae)、バショウ科(Musaceae)、ウリ科(Cucurbitaceae)、フトモモ科 Myrtaceae、カタバミ科(Oxalidaceae)、クワ科(Moraceae)、アオイ科(Malvaceae)、アカネ科(Rubiaceae)、クスノキ科(Laureaceae)、トケイソウ科(Passifloraceae)、ムクロジ科(Sapindaceae)、フクギ科(Clusiaceae)、カキノキ科(Ebenaceae)、ミカン科(Rutaceae)、バンレイシ科(Annonaceae)、ヤシ科(Arecaceae)、サボテン科(Cactaceae)、バラ科(Rosaceae)マメ科(Fabaceae)、イネ科(Poaceae)に属する植物などを例示することができる。
また、凍結時最低温度の下限は、好ましくは−200℃以上、より好ましくは−150℃以上、さらに好ましくは−100℃以上、さらに好ましくは−80℃以上、さらに好ましくは−70℃以上、さらに好ましくは−65℃以上である。
このように緩慢に温度降下させる場合には、凍結工程においてはプログラムフリーザーを用いることが好ましい。
選抜工程の具体的な態様は、生きている植物組織を選抜することができれば制限されない。
生きている植物組織は微生物の分解などを受けることなく有形の状態を維持する。一方で、死んでいる植物組織は微生物による分解などを受け、軟化又は液状化する。そのため、発酵処理後には、生きている植物組織と死んでいる植物組織を容易に選別することができる。
この場合、放置する環境の温度の下限は、好ましくは0℃以上、より好ましくは10℃以上、さらに好ましくは20℃以上である。上限は、好ましくは50℃以下、より好ましくは40℃以下である。
上述のとおり、発酵処理を経た後、死んでいる植物組織は微生物により分解され、軟化又は液状化する。そのため発酵処理を経た植物組織を洗浄することにより、死んでいる植物組織を容易に流し去り、除去することができる。洗浄としては水洗が好ましく例示できる。
より好ましくは、糖類又は糖アルコールとしては、スクラロース及びトレハロースを1種又は2種を組み合わせて含む抽剤を用いる。
また、上記糖類又は糖アルコールを含まない抽剤を用いる場合には、抽出工程後に得られた抽出液に上記糖類又は糖アルコールを添加してもよい。
すりつぶし処理は、ミキサー、ボールミルなどの破砕機を用いてもよいが、すり鉢を用いてすりつぶすことにより破砕するのが好ましく例示できる。
抽出工程後、抽出液を濾過して植物組織の残渣を除去する工程を設けてもよい。
上限も特に限定されず、植物組織1質量部に対して、抽剤の量は、好ましくは100質量部以下、より好ましくは50質量部以下、さらに好ましくは20質量部以下である。
この場合には、破砕処理そのものが抽出工程を構成することとなる。
本発明の抽出液は上記製造方法により製造される。
また、この抽出液を乾燥して溶媒を除去して得られた抽出乾燥物も本発明に含まれる。抽出乾燥物を得る方法は特に限定されないが、噴霧乾燥や凍結乾燥が挙げられる。
また、上述したように、破砕処理により、植物組織に含まれる成分が溶解ないし分散した液体やペーストが得られる場合には、当該液体やペーストも「抽出液」に含まれる。
「発芽率」とは播種数に対する発芽数の割合のことをいう。種子からの発芽に限らず、根からの発芽(根発芽)や、むかごなどの無性的な繁殖体からの発芽の割合も含む。
「根の張り具合」とは土中における根の張り具合のことをいう。
「豊産性」とは一つの植物個体から収穫される植物組織(種子、果実、根、葉又は茎)の量の豊富さのことをいう。
「耐乾燥性」とは乾燥に対する耐性のことをいう。土壌で生育中の植物のみならず土壌から収穫された後の植物の乾燥に対する耐性も含む。
本発明の特性増強方法は、上述した抽出液に植物の前記特性を増強したい植物組織を浸漬する浸漬工程を含む。
浸漬工程に供する植物組織は、いずれの植物種から取得されたものでも構わない。例えばパパイア科(Caricaceae)、パイナップル科(Bromeliaceae)、バショウ科(Musaceae)、ウリ科(Cucurbitaceae)、フトモモ科 Myrtaceae、カタバミ科(Oxalidaceae)、クワ科(Moraceae)、アオイ科(Malvaceae)、アカネ科(Rubiaceae)、クスノキ科(Laureaceae)、トケイソウ科(Passifloraceae)、ムクロジ科(Sapindaceae)、フクギ科(Clusiaceae)、カキノキ科(Ebenaceae)、ミカン科(Rutaceae)、バンレイシ科(Annonaceae)、ヤシ科(Arecaceae)、サボテン科(Cactaceae)、バラ科(Rosaceae)マメ科(Fabaceae)、イネ科(Poaceae)に属する植物などを例示することができる。
このような種子としては、大麦、小麦、大豆、稲などの穀物の種子が、本発明を適用する種子の好ましい例として挙げられる。
希釈倍率の上限は特に限定されないが、好ましくは100000倍以下、より好ましくは50000倍以下、さらに好ましくは20000倍以下、さらに好ましくは10000倍以下を目安とすることができる。
この場合の希釈倍率の上限は特に限定されないが、好ましくは100000倍以下、より好ましくは50000倍以下、さらに好ましくは20000倍以下、さらに好ましくは10000倍以下を目安とすることができる。
より好ましくは、糖類又は糖アルコールとしては、スクラロース及びトレハロースを1種又は2種を組み合わせて含む液体を希釈のために用いる。
抽出液1リットル当たりに浸漬する植物組織の重量の上限は特に制限は無いが、好ましくは3kg以下、より好ましくは2.5kg以下とすることが好ましい。
なお、「発芽率」は、浸漬工程に種子を供した場合に得られる効果である。
栽培の方法は特に限定されない。浸漬工程に供した植物組織が植物の種子である場合には、これを常法に従い播種し、植物個体を発生させ、常法に従い栽培することができる。
このようにして生産された果実または種子においては、甘味度をはじめとする栄養成分が増強されており、農産業上の優位性は非常に高い。
本発明の特性増強方法による処理を受けた植物は、遺伝子発現プロファイルに顕著な変動が起こる。特定の遺伝子の発現量の増減が特性増強の要因であると言える。つまり、本発明の特性増強方法を適用することにより植物細胞内で発現量が増加する遺伝子又は発現量が低下する遺伝子は、植物の特性の増強に関わる遺伝子であるということができる。
前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において発現量に相違があった遺伝子を同定する、植物の特性の増強に関わる遺伝子の探索方法にも関する。
(i)前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において高い発現量を示す遺伝子を同定する工程
(ii)前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において低い発現量を示す遺伝子を同定する工程
上で述べた通り、本発明の特性増強方法を適用した植物において発現量に変動がある遺伝子が特性増強の要因であるから、当該遺伝子の発現量を指標とすれば、植物の特性増強因子をスクリーニングすることができる。
すなわち、本発明は、被験物質を適用した植物における遺伝子の発現量の変動を指標とした、植物の特性の増強因子のスクリーニング方法にも関する。ここで「被験物質を適用した植物」とは、被験物質を導入させた植物、被験物質で処理した植物、被験物質に接触または暴露させた植物などを含む。
(i)該処理を受けた植物において高い発現量を示す遺伝子
(ii)該処理を受けた植物において低い発現量を示す遺伝子
また、被験物質を適用した植物における前記(ii)の遺伝子の発現量が、前記被験物質を適用していない植物における前記遺伝子の発現量に比して低いとき、該被験物質を植物の特性の増強因子としてスクリーニングする。
本発明は、抽出液の分析方法にも関する。
具体的には、上述した本発明の抽出液の製造方法により製造した抽出液を分析対象として準備する。また、比較対象として、凍結工程を経ていない植物組織から抽出した抽出液を準備する。
精度の高い分析を実現するため、比較対象の抽出液の製造条件は、分析対象の抽出液の製造条件と、凍結工程の有無以外の条件を一致させることが好ましい。
比較分析の手法は常法により行うことができ、質量分析計(LC−MS、GC−MSなど)が好適に例示できる。
同定の方法は特に限定されない。例えば、比較分析において質量分析計を用いる場合にはマススペクトルを比較し、特徴的なピークに対応する成分を同定する方法が挙げられる。この場合、m/z値から化合物を検索できるデータベースを利用してもよいし、当該ピークに対応する成分を単離し、これをNMR測定に供することで成分を同定してもよい。
本発明は、植物の特性増強の因子の探索方法にも関する。ここで、「植物の特性増強の因子」とは、本発明の抽出液に含まれている成分であって、植物組織、植物細胞またはそれらより発生させた植物に作用して、特性の増強を導くことのできる成分である。
具体的には、上述した本発明の抽出液の製造方法により製造した抽出液を分析対象として準備する。また、比較対象として、凍結工程を経ていない植物組織から抽出した抽出液を準備する。
精度の高い分析を実現するため、比較対象の抽出液の製造条件は、分析対象の抽出液の製造条件と、凍結工程の有無以外の条件を一致させることが好ましい。
比較分析の手法は常法により行うことができ、質量分析計(LC−MS、GC−MSなど)が好適に例示できる。
同定の方法は特に限定されない。例えば、比較分析において質量分析計を用いる場合にはマススペクトルを比較し、特徴的なピークに対応する成分を同定する方法が挙げられる。この場合、m/z値から化合物を検索できるデータベースを利用してもよいし、当該ピークに対応する成分を単離し、これをNMR測定に供することで成分を同定してもよい。
浸漬工程では、同定工程により同定された1種又は2種以上の成分を含む溶液に植物組織又は植物細胞を浸漬する。
植物組織を浸漬する実施形態については、上述した本発明の特性増強方法に関する浸漬工程の説明がそのまま妥当する。
植物細胞を浸漬する場合には、培養容器に植物細胞を播種し、前記成分を含む培養液により培養する実施形態としてもよい。
具体的には、判別工程において、浸漬工程を経た植物組織又は植物細胞より発生させた植物の特性を観察し、浸漬工程を経ていない植物組織又は植物細胞より発生させた植物よりも、該植物の特性の増強が観察された場合には、前記成分を植物の特性増強の因子であると判別する。
ここで観察する植物の特性は高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性である。
具体的には、上記[探索方法(1)]の項に記載の方法で同定した遺伝子の発現量を分析し、同項に記載の(i)で同定した遺伝子の発現量の向上が観察された場合や、同項に記載の(ii)で同定した遺伝子の発現量の低下が観察された場合に、前記成分を植物の特性増強の因子であると判別する。
遺伝子の発現量の増減は、ノザンブロットやqPCRなどにより容易に確認することができる。
本発明は、植物の特性を増強するための溶液及びその製造方法にも関する。
植物の特性を増強するための溶液は、上記[探索方法(2)]に記載の本発明の探索方法により、植物の特性増強の因子であると判別された成分を水性媒体に添加することで製造することができる。
また、前記成分は、人工的に合成することで得たものであってもよい。合成手法は化学的手法や分子生物学的手法の何れであってもよい。
前記成分がタンパク質である場合には、適宜の細胞・細菌に当該タンパク質の発現ベクターを導入してタンパク質を発現させ、これを抽出することで得ることができる。前記成分がRNAである場合には、常法に従い適宜の核酸合成法により化学合成することができる。前記成分が多糖類である場合には、加水分解逆反応法、溶融法、溶媒法などの方法により化学合成することができる。また、前記成分が低分子化合物である場合には、適宜の有機化学的合成法により合成することができる。
市販のパパイアの種子をトレハロース水溶液に浸漬した状態で、プログラムフリーザー内に静置し凍結した。凍結は0.5℃/日の温度降下速度で180日間かけて緩慢に行い、凍結時最低温度が−60℃となるように行った。
図1及び図2に示すように、比較例の小麦に比べ、実施例の小麦は顕著に成長速度が向上している。実施例の小麦は、播種してから3〜4日で芽を出し、成長速度も均一で、比較例の小麦に比べて、まばらな成長がみられない。また、根もしっかり張っており、葉の緑色も、比較例の小麦に比べて濃かった。おそらく葉緑素の量が異なっていると思われる。また、このように成長速度が速いという点は、雑草を生えにくくするので、除草剤が要らないというメリットが得られる可能性がある。また、栽培地が寒さの厳しい地域であることに照らせば、実施例の小麦には耐寒性の向上も認めることができる(図2参照)。
さらに、実施例の小麦の種子の発芽率は比較例の小麦の種子に対して高いことが確認された。また、実施例の小麦の収穫量も比較例の小麦より多かった。
試験例1と同様の手順により、パパイア種子の抽出液に浸漬した小麦の種子を得た。これを宮崎県宮崎市内の農場に2019年11月に播種して栽培を行った。比較例として、同品種の無処理の種子も播種した。
実施例の小麦には顕著な成長速度の向上(比較例に対し約3倍)が観察され(図3参照)、しかも1月末の寒さにも関わらず結実が観察された(図4参照)。そして、試験例1と同様、成長速度の均一性の向上(図3参照)、根の張り具合の強化が観察された。また、栽培時期が11月〜1月という冬期であるにも関わらず顕著な速度で成長し、かつ、結実したことに照らせば、実施例の小麦には耐寒性の向上も認められる(図3及び図4参照)。また、早朝、比較例の小麦には多量の霜が降りていたが、実施例の小麦には霜が一切降りていなかった。霜は植物の枯死の原因となるものであり、通常は霜よけなどの対策が必要であるが、実施例の小麦は霜よけが不要であり、寒冷地での栽培に非常に好適であるものと認められる。
また、3月5日に小麦を採取したときの状況では、右側の比較例は、穂を全くつけていないのに対し、左側の実施例は3倍以上の丈に成長し、多くの穂をつけていた(図5参照)。驚くべきことに、これらはそれぞれ1粒の種から成長させたものであり、実施例は比較例に比べて、茎数が多く、穂数も多かった。このような結果は、小麦の二期作を可能にすることを示唆するものと思われる。なお、実施例および比較例ともに、肥料は全く与えていない。
さらに、実施例の小麦の種子の発芽率は比較例の小麦の種子に対して高いことが確認された。また、試験例1と同様に耐乾燥性の向上も認められた。
以上の結果は、凍結工程を経た植物組織より抽出した抽出液に、植物組織を浸漬することで、浸漬した植物組織及び該植物組織より発生する植物に、成長特性と耐寒性、並びに発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性の増強効果をもたらすことができることを示している。
抽出液の調製にパパイアの種子に代えて小麦の種子を使用した以外は、試験例1と同様の手順で試験を行った。つまり、凍結工程を経た小麦の種子から抽出液を調製し、その抽出液に小麦の種子を浸漬し、この種子を畑に播種して栽培を行った。
その結果、試験例1及び試験例2の結果と同様に、処理を受けた小麦は、無処理の小麦に比べて、成長特性および耐寒性並びに発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性の顕著な向上が認められた。
試験例1〜3の結果は、浸漬工程に用いる抽出液の由来である植物組織の植物種と、浸漬工程に供する植物組織の植物種は、同一であっても異なっていても良いことを示している。つまり、本件発明は同種間適用と異種間適用の何れもが可能であることを示している。
試験例1と同様の方法によりパパイアの種子から抽出液を調製し、試験例1と同様の方法によりトウモロコシの種子を当該抽出液に浸漬した。このトウモロコシの種子を2019年の年末に中国の海南省(海南基地)において栽培したところ(11月29日に播種)、無処理のトウモロコシの種子を栽培した場合に比べて、成長特性および耐寒性の顕著な向上が認められた(図6、7参照)。小麦と同様、色が濃く、根がしっかりと張っていた。また、処理したトウモロコシは無処理のトウモロコシに比べて約4倍の収穫量があった。栽培地は台風が多い地域でもあるが、根がしっかり生えているので、風で倒れることなく、これが収穫量の良さにつながっていくと思われる。
さらに実施例のトウモロコシは成長速度が均一であることが確認された(図6)。また、実施例のトウモロコシの種子は、比較例の種子に対して高い発芽率を示した。
試験例1と同様の方法によりパパイアの種子から抽出液を調製し、試験例1と同様の方法により大豆の種子を当該抽出液に浸漬した。この大豆の種子を中国の寒冷地において栽培したところ、無処理の大豆の種子を栽培した場合に比べて、成長特性および耐寒性の顕著な向上が認められた。
また、試験例1〜5と同様に、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性の向上も認められた。
試験例1と同様の方法によりパパイアの種子から抽出液を調製し、試験例1と同様の方法により小麦の種子を当該抽出液に浸漬した。この小麦の種子を中国の寒冷地において栽培したところ、無処理の小麦の種子を栽培した場合に比べて、成長特性および耐寒性の顕著な向上が認められた。
また、試験例1と同様に、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性の向上も認められた。
試験例1と同様の方法によりパパイアの種子から抽出液を調製し、試験例1と同様の方法により小麦の種子を当該抽出液に浸漬した。この小麦の種子をロシアの永久凍土に播種したところ、播種から僅か2か月での収穫に至った。また、その収穫量は1ヘクタール当たり13トンであり、通常の4倍の収穫量であった。栽培地が永久凍土であるため、雑草の根が張らない。また、成長速度が速いため、土の養分をすべて吸収する。そのため、栽培には除草剤の使用も不要であった。また、地面を掘り返し、実施例の小麦の根の状態を観察したところ、完全に凍結している凍土にまで根を張っていた。試験例7を実施した時期における降水量は、小麦の栽培に必要な水量を賄うには足りないものであるが、実施例の小麦は凍土に含まれる氷より水分を吸収して成長していたものと推察される。また、実を刈り取った後の、残りの葉や茎などを入れて、一緒に土地を耕せば、養分を土に戻すことができるので、土壌負荷が少ない農業ができるものと思われる。また、試験例1と同様に発芽率、成長均一性、耐乾燥性の向上も認められた。
この結果は、本発明の適用により、植物の成長特性、耐寒性、豊産性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、耐乾燥性を顕著に向上できることを示している。
小麦の種子をトレハロース水溶液に浸漬した状態で、プログラムフリーザー内に静置し凍結した。凍結は0.5℃/日の温度降下速度で180日間かけて緩慢に行い、凍結時最低温度が−60℃となるように行った。
試験例8と同様の手順により小麦の種子の抽出液を得た。希釈された抽出液に朝鮮人参の根を浸漬し、72時間置いた。この浸漬工程を経た根を2020年5月11日に岡山県加賀郡吉備中央町の畑の土壌に植え、栽培を開始した。なお、比較例として、本発明の処理を施していない朝鮮人参の根を実施例と同条件にて同時に同地で栽培した。
一方で、実施例の朝鮮人参は栽培した全ての根より発芽し、その成長速度は極めて速く、比較例の数倍の速度で成長することが確認された。
さらに、朝鮮人参は比較的冷涼な気候を好み、直根肥大の時期は高温に弱いことが知られている。実施例では、土壌栽培開始後42日経過後(図9参照)の時期で既に直根肥大が確認されており、夏の高温時期に収穫することができた。
以下に列挙する植物の種子を試験例1と同様の方法により、パパイアの種子から抽出した抽出液で処理し、播種して栽培した。なお、栽培は日本の岡山県で行った。
コーヒー、チリヘーゼルナッツ、ゴールデンエッグフルーツ、バナナ、ドワーフココナッツ、カカオ、ライチ、パームヤシ、山椒、ドリアン、カシューナッツ、キャロブ、ポポーマンゴー、アカシア、ヒノキ、パイナップル、グアバ、アサイー、デーツ、バクパリ、ダニエリ
この結果は、本発明の特性増強方法は全ての植物種について有効であることを示している。
植物組織を凍結する凍結工程を経る方法、すなわち、凍結解凍覚醒法(特許文献3)の適用により、植物の特性、具体的には、成長速度、耐寒性、耐暑性、高地順応特性及び低地順応特性などの環境順応特性、果実や種子の量や大きさ、甘味度、耐病害虫性、耐乾燥性などを増強することができる。特性を増強することができる植物種は特に限定されず、パパイア、パイナップル、バナナ、コーヒー、羅漢果、グアバ、スターフルーツ、いちじく、カカオ、セイロンシナモン、パッションフルーツ、ライチ、マンゴスチン、ブラックサポテ、ホワイトサポテ、棘葉シュガーアップル、デーツ椰子、レッドドラゴンフルーツ、アーモンド、大豆、小麦、大麦、トウモロコシなど、これまでに試験した全ての植物種で所望の効果が得られることが確認できている。ここに列挙した植物種からも明らかなとおり、凍結解凍覚醒法は、特定の系統の植物にしか適用できない技術ではなく、植物種全般にわたって適用可能な普遍的な技術である。
解析の結果、植物ホルモンなど成長に関わる遺伝子の発現上昇や、塩、高温、低温、乾燥など各種環境ストレス応答に関わる遺伝子の発現上昇が観察される。
凍結解凍覚醒法により増強された特性が、成長や株分けによっても失われることなく引き継がれるという事実は、上述の遺伝子発現プロファイルは細胞分裂によっても喪失しないということを示している。
つまり、凍結工程を引き金として、上述した植物の特性の増強を導く遺伝子がコードされた領域においては、発現を正に制御するエピジェネティックマーカーが付与されることで当該遺伝子の転写が活性化していることが理解できる。逆に上述した植物の特性を制御する方向に作用する遺伝子がコードされた領域においては、その発現を抑制するエピジェネティックマーカーが付与されることで当該遺伝子の転写が抑制されていることが理解できる。
実際に本発明の特性増強方法を適用した数種の植物を試料としてDe novo RNA−seqにより発現解析を行ったところ、本発明の適用を受けた植物と凍結解凍覚醒法の適用を受けた植物とで同様の遺伝子発現プロファイルの変動が観察された。
凍結解凍覚醒法においては、凍結工程を経ることで発生した前記特定因子が、植物細胞に作用することで、エピジェネティックな変化を誘起していることが考えられる。
一方で、本発明においては、凍結工程を経ることで発生した前記特定因子が抽出液に含まれており、当該抽出液に浸漬された植物組織を構成する細胞にこの特定因子が作用することで、凍結解凍覚醒法と同様のエピジェネティックな変化を植物細胞にもたらしているものと理解される。
また、凍結解凍覚醒法は制限なく全ての植物種に適用可能であること、並びに、試験例1〜8において様々な種の植物において本発明の効果が確認できたことに照らせば、本発明も凍結解凍覚醒法と同様に、特定の系統の植物にしか適用できない技術ではなく、植物種全般にわたって適用可能な普遍的な技術であることが理解できる。
つまり、前記特定因子は、ある特定の植物種にのみ適合するものではなく、広く植物一般に適合する高い異種適合性を有する因子であることが合理的に理解できる。そのため、本発明においては、抽出液の由来である植物種と、浸漬工程に供する植物種が、どのような組み合わせであっても、所望の効果を得られることが理解できる。
Claims (26)
- 植物組織を凍結する凍結工程と、前記凍結工程を経た植物組織から生きている植物組織を選抜する選抜工程と、前記選抜工程を経た植物組織から抽出液を得る抽出工程を含み、前記凍結工程における凍結時最低温度は−20℃以下であり、前記凍結工程における温度降下の速度は0.8℃/日以下であり、前記凍結工程の期間は100日以上である、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性を増強するための抽出液の製造方法。
- 前記凍結工程における凍結時最低温度は−55℃以下であり、前記凍結工程における温度降下の速度は0.6℃/日以下であり、前記凍結工程の期間は160日以上であることを特徴とする、請求項1に記載の製造方法。
- 前記凍結工程において、糖類水溶液中に浸漬した状態で前記植物組織を凍結することを特徴とする、請求項1又は2に記載の製造方法。
- 前記糖類がトレハロースであることを特徴とする、請求項3に記載の製造方法。
- 前記選抜工程が、前記凍結工程を経た植物組織に対して発酵処理を行うことを特徴とする、請求項1ないし4のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記発酵処理が、前記凍結工程を経た植物組織を外気に放置することによって行われることを特徴とする、請求項5に記載の製造方法。
- 前記放置が、0℃から40℃で行われることを特徴とする、請求項6に記載の製造方法。
- 前記選抜工程において、前記発酵処理後、死んでいる植物組織と生きている植物組織とを分離処理することを特徴とする、請求項5ないし7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記分離処理が、発酵処理された植物組織を洗浄することによって行われることを特徴とする、請求項8に記載の製造方法。
- 前記洗浄が水洗であることを特徴とする、請求項9に記載の製造方法。
- 前記抽出工程が、生きている植物組織に対して破砕処理を行うことを特徴とする、請求項1ないし10のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記破砕処理がすりつぶし処理であることを特徴とする、請求項11に記載の製造方法。
- 前記すりつぶし処理が、数十秒から数時間かけて行われることを特徴とする、請求項12に記載の製造方法。
- 請求項1ないし13のいずれか1項に記載の製造方法により製造された、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性を増強するための抽出液(ただし、前記植物組織として藻類を用いる場合を除く)。
- 前記抽出液が糖類または糖アルコールを含むことを特徴とする、請求項14に記載の抽出液。
- 前記糖類または糖アルコールがスクラロース及び/又はトレハロースであることを特徴とする、請求項15に記載の抽出液。
- 前記抽出液が、希釈化されていることを特徴とする、請求項14ないし16のいずれか1項に記載の抽出液。
- 請求項14ないし17のいずれか1項に記載の抽出液を乾燥して得られた抽出乾燥物。
- 請求項14ないし17のいずれか1項に記載の抽出液、または請求項18に記載の抽出乾燥物を溶解して得た抽出液に、前記植物特性を増強したい植物組織を浸漬する浸漬工程を含む、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法。
- 前記植物特性を増強したい植物組織が前記浸漬工程の前に乾燥されていることを特徴とする、請求項19に記載の植物組織の高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法。
- 前記浸漬工程における浸漬時間が1〜100時間であることを特徴とする、請求項19または20に記載の高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法。
- 請求項19ないし21のいずれか1項に記載の高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強方法を適用することにより、前記植物特性が増強された植物組織を生産する方法。
- 高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強に関わる遺伝子の探索方法であって、
請求項19ないし21の何れか一項に記載の方法によって植物を処理する工程と、
(i)前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において高い発現量を示す遺伝子を同定する工程、及び/又は
(ii)前記処理を受けていない植物と比較して、前記処理を受けた植物において低い発現量を示す遺伝子を同定する工程、
を含むことを特徴とする、探索方法。 - 請求項1ないし13の何れか一項に記載の製造方法により製造した抽出液を分析対象として準備し、
前記凍結工程を経ていない植物組織から抽出した抽出液を比較対象として準備し、
分析対象の抽出液と、比較対象の抽出液と、を比較分析することにより、
分析対象の抽出液に含まれるが比較対象の抽出液には含まれていない成分、又は、比較対象の抽出液に比べて分析対象の抽出液に多くまたは少なく含まれている成分を同定する同定工程を備えることを特徴とする、抽出液の分析方法。 - 請求項1ないし13の何れか一項に記載の製造方法により製造した抽出液を分析対象として準備し、
前記凍結工程を経ていない植物組織から抽出した抽出液を比較対象として準備し、
分析対象の抽出液と、比較対象の抽出液と、を比較分析することにより、
分析対象の抽出液に含まれるが比較対象の抽出液には含まれていない成分、又は、比較対象の抽出液に比べて分析対象の抽出液に多く含まれている成分を同定する同定工程を備えることを特徴とする、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性の増強の因子の探索方法。 - 前記同定工程により同定された1種又は2種以上の成分を含む溶液に植物組織又は植物細胞を浸漬する浸漬工程と、
前記浸漬工程を経た植物組織又は植物細胞において、高温順応性、発芽率、成長均一性、根の張り具合、豊産性、耐乾燥性から選ばれる1種又は2種以上の植物特性が、浸漬工程を経ていない植物組織又は植物細胞に比べて増強された場合には、前記成分を前記植物特性の増強の因子であると判別する判別工程と、
を備えることを特徴とする、請求項25に記載の探索方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020154584A JP6864304B1 (ja) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 植物の特性を増強する方法 |
PCT/JP2021/013130 WO2021193971A1 (ja) | 2020-03-26 | 2021-03-26 | 植物の特性を増強する方法 |
CN202180039123.4A CN116322312A (zh) | 2020-03-26 | 2021-03-26 | 增强植物特性的方法 |
US17/914,205 US20230127872A1 (en) | 2020-03-26 | 2021-03-26 | Method for enhancing characteristics of plant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020154584A JP6864304B1 (ja) | 2020-09-15 | 2020-09-15 | 植物の特性を増強する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6864304B1 true JP6864304B1 (ja) | 2021-04-28 |
JP2022048645A JP2022048645A (ja) | 2022-03-28 |
Family
ID=75638766
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020154584A Active JP6864304B1 (ja) | 2020-03-26 | 2020-09-15 | 植物の特性を増強する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6864304B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113796227A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 海宁格恩泰科技有限公司 | 一种提高植物生产性的低温处理方法 |
JP6989918B1 (ja) * | 2021-06-21 | 2022-02-15 | 節三 田中 | 植物の耐病性の向上方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5923432B2 (ja) * | 2012-10-19 | 2016-05-24 | 日立造船株式会社 | 植物生理活性剤およびその製造方法 |
FR3025699B1 (fr) * | 2014-09-11 | 2017-11-03 | Laboratoires Goemar | Extrait d'algue concentre, procede de preparation et ses utilisations en agriculture |
JP6300215B1 (ja) * | 2017-04-27 | 2018-03-28 | 節三 田中 | 植物の特性を増強する方法 |
JP7126650B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-08-29 | 国立大学法人神戸大学 | 植物生育促進剤 |
JP6571855B1 (ja) * | 2018-10-03 | 2019-09-04 | 株式会社マイテック | スライド式扉装置 |
-
2020
- 2020-09-15 JP JP2020154584A patent/JP6864304B1/ja active Active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6989918B1 (ja) * | 2021-06-21 | 2022-02-15 | 節三 田中 | 植物の耐病性の向上方法 |
CN113796227A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-12-17 | 海宁格恩泰科技有限公司 | 一种提高植物生产性的低温处理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2022048645A (ja) | 2022-03-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6300215B1 (ja) | 植物の特性を増強する方法 | |
Ou et al. | Effects of low temperature and low irradiance on the physiological characteristics and related gene expression of different pepper species | |
JP6864304B1 (ja) | 植物の特性を増強する方法 | |
CN114480482B (zh) | OsPUT家族基因在调控水稻百草枯抗性中的应用 | |
Chu et al. | High temperature suppresses fruit/seed set and weight, and cladode regreening in red-fleshed ‘Da Hong’pitaya (Hylocereus polyrhizus) under controlled conditions | |
WO2018199293A1 (ja) | 植物の特性を増強する方法及び無核果実の生産方法 | |
JP6830591B1 (ja) | 植物の特性を増強する方法 | |
Youssef et al. | Breaking seed dormancy in Cupressus atlantica Gaussen, an endemic and threatened coniferous tree in Morocco | |
WO2021193971A1 (ja) | 植物の特性を増強する方法 | |
Grzesik et al. | Physiological method for improving seed germination and seedling emergence of root parsley in organic systems | |
Thomas | Impact of elevated temperatures and carbon dioxide on development and composition of soybean seed | |
CN100417318C (zh) | 一种水稻外源dna浸胚育种法 | |
JP6716140B6 (ja) | 植物の特性を増強する方法 | |
Hayamanesh | The effect of high temperature on physiological and metabolic parameters and reproductive tissues of okra (Abelmoschus esculentus (L.) Moench) | |
US11751522B2 (en) | Method for increasing plant yield | |
Majid et al. | Floral biology of some European and Japanese plum cultivars for phenological properties grown under temperate conditions of Kashmir | |
Chibarabada | Seed quality and water use characteristics of a bambara groundnut (Vigna subterranea L.) landrace differing in seed coat colour. | |
Safarnejad et al. | Agronomical and Botanical Characteristics of Cuminum setifolium (Boiss.) Kos.-Pol. a Plant with Potentially Medicinal Applications | |
Stambouli-Essassi et al. | Sexual Propagation of the tunisian spinescent opuntia ficus-indica (L.) Mill., morphogenetic deployment and polymorphism | |
Küpe | Determination of the Relationship Between the Number of Clusters and Primary Bud Size in Vitis vinifera and Vitis labrusca Grapevines by Histological Sectioning Method | |
Purdom et al. | Effects of Pre-Treatment of Gibberellic Acid Solution on Musa sikkimensis Seeds | |
Pappelis et al. | The maize root rot, stalk rot, lodging syndrome | |
PRODAN et al. | Sunflower genotypes with high tolerance to drought and extreme temperatures, having good resistance to some specific diseases | |
Marinova | Germination of seeds of Dianthus plumarius L.(Caryophyllaceae Juss.) after storage period of 43 and 44 years. | |
Poalelungi Prodan et al. | Sunflower genotypes with high tolerance to drought and extreme temperatures, having good resistance to some specific diseases |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200915 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20200915 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201001 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20201021 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20201208 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210204 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210309 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210324 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6864304 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |