JP7111359B2 - 植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤及び植物の育成方法 - Google Patents

植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤及び植物の育成方法 Download PDF

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Description

本発明は、植物のカリウムイオン輸送体（チャネル・トンランスポーター・ポンプ）の機能制御剤、及び当該機能制御剤を施用する植物の育成方法に関する。さらに詳しく言えば、特定の化学構造を有するＮ，Ｎ’－ジフェニル尿素化合物誘導体（「ジフェニル尿素化合物誘導体」と略記することがある。）からなる植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤、及びその制御剤を植物に施用する改質された植物体の育成方法に関する。
植物は葉や茎にある気孔から空気中の炭酸ガス（ＣＯ2）を体内に取り込み、光合成でＣＯ2を炭素源(Ｃ源)の養分とする。窒素（Ｎ）、リン（Ｐ）、鉄（Ｆｅ）、硫黄（Ｓ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カリウム（Ｋ）、カルシウム（Ｃａ）、塩素（Ｃｌ）、ケイ素（Ｓｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ホウ素（Ｂ）などの無機養分は根から吸収する。この吸収は、気孔の開口によって生じる蒸散流が寄与している。気孔の開口によって体内の水分が外界へ抜けることとなる。このため、乾燥時には気孔は閉じている必要がある。
気孔の開閉を調節するのは、孔辺細胞と呼ばれる２つの細胞である。孔辺細胞のカリウム（Ｋ）イオン輸送体（Ｋ+チャネル・Ｋ+トンランスポーター・ポンプ）が孔辺細胞の体積を制御している。モデル植物のシロイヌナズナには、細胞外から細胞内へＫ+（本明細書ではＫ+を単にＫと記載することがある。）を吸収するカリウム（Ｋ）イオンチャネル（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１）、細胞内から細胞外へカリウムイオン（Ｋ+）を排出するＫ+チャネル（ＧＯＲＫ、ＳＫＯＲ）、両方向にＫ+を輸送するＡＫＴ２、Ｋ+チャネルの機能が確認できていないＫＣｌが存在している。特に、ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＧＯＲＫは気孔で良く機能することが知られている。
孔辺細胞が膨潤する（すなわち、気孔が開口する）場合、内向きチャネルのＫＡＴ１、ＫＡＴ２がオープン（ｏｐｅｎ）になり活性化し、同時に、外向きチャネル（ＧＯＲＫ）がクローズ（ｃｌｏｓｅ）になる。ＫＡＴ１とＫＡＴ２は、ヘテロ四量体を形成してＫチャネルとして機能する。このためＫＡＴ１またはＫＡＴ２のどちらか一つの輸送活性が阻害するとＫチャネルのイオン輸送機能は阻害される。
一方、孔辺細胞が収縮する（すなわち、気孔が閉鎖する）場合、内向きチャネルのＫＡＴ１、ＫＡＴ２がクローズ（ｃｌｏｓｅ）になり活性化する。同時に、外向きチャネル（ＧＯＲＫ）がオープン（ｏｐｅｎ）になる。
このような気孔の開閉の制御以外の目的にもカリウムイオン輸送体が利用される。植物の根で行われるカリウムイオンの吸収と排出においても、カリウムイオン輸送体が主体となって機能している。ＮＳ５８０６類によるカリウムイオン輸送体の機能の制御により、養分吸収や細胞内イオン環境が調節されることになり、植物の機能の制御が可能となる。さらに、通導組織である維管束系〈導管や篩管〉などのカリウムイオンの出入りにもカリウムイオン輸送体が機能しており、上記同様にこの輸送体の機能制御を行うことにより、植物の機能の制御が可能となる。ＳＫＯＲは根や維管束に発現しており、細胞内からＫを排出する輸送活性を有する。土壌から吸収したＫを維管束に積み込む機能、または細胞内のK濃度を適正に保つために、Ｋを細胞から排出輸送する機能がある。さらに、生殖組織である花においてもカリウムイオン輸送体が機能することから、この輸送体の機能制御を行うことにより、受精、果実形成が制御される。
理論通り、内向きチャネルのＫＡＴ１、ＫＡＴ２の発現量が低下した植物変異株では、気孔の閉鎖が促進されるため、乾燥耐性をもつことが実際に報告されている（非特許文献１；Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，（２００１），１２７，４７３～４８５）。
一方、ヒト向けの医薬品では、このようにイオン輸送体を標的としたイオンチャネル阻害剤／イオンチャネル遮断薬（ｉｏｎ ｃｈａｎｎｅｌ ｂｌｏｃｋｅｒ）（チャネルブロッカーなどと称される。）が数多く開発されている（例えば、動物のＡＴＰ依存性Ｋチャネル阻害剤であるグリベンクラミド（オイグルコン ｅｕｇｌｕｃｏｎ（登録商標）など）。しかしながら、これまで、植物のカリウムイオン輸送体を標的にした植物の成長、分化、耐環境性の強化、蒸散の調節、養分吸収の調節、ＣＯ2吸収の調節、生理機能を調節する化合物（阻害薬、機能遮断薬または活性化薬）は皆無である。
Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ，（２００１），１２７，４７３～４８５
従って、本発明の課題は植物のカリウムイオン輸送体を標的にした機能制御剤（機能阻害剤及び／または機能活性化剤）を提供することにある。
さらに、本発明は、前記植物の輸送体を標的にした機能制御剤を植物に施用する、改質された植物体の育成方法を提供することにある。
生物の生体膜にあるイオン輸送体（イオンチャネル・トランスポーター・ポンプ）が開閉することでイオンの出入りが調整されている。細胞内イオン濃度の変化に応じて、水の出入りが起こり細胞の体積も変化する。
本発明者らは、特定の化学構造を有するＮ，Ｎ’－ジフェニル尿素化合物誘導体が植物のカリウムイオン輸送体（Ｋ+チャネル）を効果的に阻害すること、具体的には、孔辺細胞や維管束系で機能する植物のＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１、ＡＫＴ２（ＡＫＴ３）、ＧＯＲＫ、ＳＫＯＲの６つのＫ+チャネルを阻害し、その中でも、植物内で発現箇所が異なるＫＡＴ１とＳＫＯＲの２つを強力に阻害することを見出し、さらに，気孔開閉の調節を行うことも見出した。
すなわち、後述する特定の化学構造を有するＮ，Ｎ’－ジフェニル尿素化合物誘導体が特異性、選択性の高いＫ輸送体阻害剤であることを示す一方、ＫＡＴ１、ＫＡＴ２以外の他の４種類のＫ+チャネル（すべてのＫ+チャネル）を阻害した。前記ジフェニル尿素化合物誘導体を植物に与えた場合には、内向きＫ+チャネルと外向きＫ+チャネルの両方を同時に阻害すると考えられる。このことは、選択的に片側方向のみのＫ+チャネル阻害剤を開発することによって、より効果的な細胞体積の制御が可能になることを示唆するものである。
本発明は、一般式（１）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を含む下記［１］～［４］の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤（阻害剤及び／または活性化剤）、及び［５］～［８］の植物の育成方法に関する。
［１］ 一般式（１）
Figure 0007111359000001
 （式中、Ｒ1～Ｒ7は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１～１０の直鎖状もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアルキル基、アルコキシ基またはアルキルエステル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、１級、２級または３級アミノ基、トリハロメチル基、フェニル基及び置換フェニル基からなる群から選ばれる１価基を表すか、またはＲ1～Ｒ7の少なくとも２種の炭化水素鎖は互いに任意の位置で結合して、かかる基により置換を受けている炭素原子と共に少なくとも１つ以上の３～７員環の飽和または不飽和炭化水素の環状構造を形成する２価の基を形成してもよい。前記Ｒ1～Ｒ7が表すアルキル基、アルコキシ基、アルキルエステル基、またはそれらによって形成される環状炭化水素鎖にはカルボニル、エーテル、エステル、アミド、スルフィド、スルフィニル、スルホニル、イミノ結合を任意の数含んでもよい。Ｒ8は、前記Ｒ1～Ｒ7の記載と同じ意味を表すか、またはテトラゾリル基を表す。Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立してハロゲン原子を表し、Ｘ3及びＸ4はそれぞれ独立してハロゲン原子またはトリフルオロメチル基を表す。）
で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を含む、植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤。
［２］ 一般式（１）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体が、一般式（１Ａ）
Figure 0007111359000002
 （式中、Ｒ1aは水素原子またはＣ１～４のアルキル基を表し、Ｒ8はテトラゾリル基を表し、Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してハロゲン原子を表し、Ｘ3及びＸ4はそれぞれ独立してハロゲン原子またはトリフルオロメチル基を表す。）
で示される化合物誘導体である前項１に記載の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤。
［３］ 前記化合物誘導体が、Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＮＳ５８０６）、Ｎ－［３－トリフロロメチル，５－ブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３８）、Ｎ－［３，５－ジブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３９）、Ｎ－［４-メチル－３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ４４）、Ｎ－［３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３７）、またはＮ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジクロロ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（Ｎｏ．４４）である前項１または２に記載の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤。
［４］ 植物のカリウムイオン輸送体の機能制御が、植物の気孔開口の制御である前項１～３のいずれかに記載のカリウムイオン輸送体の機能制御剤
［５］ 前項１～４のいずれかに記載の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤を植物に施用することを特徴とする植物の育成方法。
［６］ 前記カリウムイオン輸送体の機能制御がカリウムイオン輸送体の機能阻害である前項５に記載の植物の育成方法。
［７］ 前記カリウムイオン輸送体の機能制御がカリウムイオン輸送体の機能活性化である前項５に記載の植物の育成方法。
［８］ 植物に、乾燥耐性の付与、炭酸ガス取り込み阻害による植物体の矮小化、成長調節、養分吸収の活性化と抑制、植物内養分循環の調節、作物サイズの調節、収穫時期の変化、植物体のみずみずしさの増強、植物体や実の糖度の調節（変化）、根の成長促進性の変化、葉の肉厚の変化、及び低カリウム化から選択される少なくとも１種の機能を付与する前項５～７のいずれかに記載の植物の育成方法。
本発明の植物のカリウムイオン輸送体（Ｋ+チャネル・Ｋ+トンランスポーター・ポンプ）の機能制御剤により、Ｋ+イオンチャネルを制御することによって乾燥時における蒸散の抑制や良好な環境における気孔からのＣＯ2吸収の促進などが可能である。カリウムイオン輸送体を標的とするジフェニル尿素化合物誘導体を外部から噴霧や添加することにより、植物の成長と分化の制御や環境変化への適応を促すことが可能である。これにより分子育種や遺伝子操作に頼らない植物の成長の調節（制御）や耐環境性の増強が可能である。
アフリカツメガエル卵母細胞生体膜ＫＡＴ１チャネルのＫ+電流の阻害度合いに関するＮＳ５８０６の濃度依存性を示す。 ６種類のＫ+チャネル（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１、ＡＫＴ２、ＧＯＲＫ及びＳＫＯＲ）に対するＮＳ５８０６の阻害実験の結果を示す。 気孔開口に対するＮＳ５８０６の阻害実験の結果を示す。 ６種類のジフェニル尿素化合物誘導体（ＮＳ５８０６、Ｎｏ．４４、ＵＡ３７、ＵＡ３８、ＵＡ３９及びＵＡ４４）の濃度３０μＭにおける比電流（Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）を示す。 気孔開口に対する、５種類のジフェニル尿素化合物誘導体（ＮＳ５８０６、Ｎｏ．４４、ＵＡ３７、ＵＡ３８、ＵＡ４４）の濃度１０μＭにおける阻害実験の結果を示す。 気孔閉鎖に対する、ＮＳ５８０６の濃度１０μＭにおける気孔閉鎖促進実験の結果を示す。
本発明は、下記一般式（１）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を含む、植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤を提供する。
Figure 0007111359000003
式（１）中、Ｒ1～Ｒ7は、それぞれ独立して、水素原子、Ｃ１～１０の直鎖状もしくは分岐状の飽和もしくは不飽和のアルキル基、アルコキシ基またはアルキルエステル基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、１級、２級または３級アミノ基、トリハロメチル基、フェニル基及び置換フェニル基からなる群から選ばれる１価基を表すか、またはＲ1～Ｒ7の少なくとも２種の炭化水素鎖は互いに任意の位置で結合して、かかる基により置換を受けている炭素原子と共に少なくとも１つ以上の３～７員環の飽和または不飽和炭化水素の環状構造を形成する２価の基を形成してもよい。前記Ｒ1～Ｒ7が表すアルキル基、アルコキシ基、アルキルエステル基、またはそれらによって形成される環状炭化水素鎖にはカルボニル、エーテル、エステル、アミド、スルフィド、スルフィニル、スルホニル、イミノ結合を任意の数含んでもよい。Ｒ8は、前記Ｒ1～Ｒ7の記載と同じ意味を表すか、またはテトラゾリル基を表す。Ｘ1及びＸ2は、それぞれ独立してハロゲン原子を表し、Ｘ3及びＸ4はそれぞれ独立してハロゲン原子またはトリフルオロメチル基を表す。
本発明で用いられる前記一般式（１）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体の中でも、下記一般式（１Ａ）
Figure 0007111359000004
 （式中、Ｒ1aは水素原子またはＣ１～４のアルキル基を表し、Ｒ8はテトラゾリル基を表し、Ｘ1及びＸ2はそれぞれ独立してハロゲン原子を表し、Ｘ3及びＸ4はそれぞれ独立してハロゲン原子またはトリフルオロメチル基を表す。）
で示される化合物誘導体が好ましい。
それぞれ独立してハロゲン原子を表す前記Ｘ1及びＸ2としては、塩素原子及び臭素原子が好ましく、また、Ｘ3及びＸ4が表すハロゲン原子としては塩素原子及び臭素原子が好ましい。
Ｒ8としては、特にテトラゾリル－５－イル基が好ましい。
本発明物の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤に好ましく用いられる前記一般式（１）で示される化合物の具体例を以下に示す。
（１）Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＮＳ５８０６）
Figure 0007111359000005
（２）Ｎ－［３－トリフロロメチル，５－ブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３８）
Figure 0007111359000006
（３）Ｎ－［３，５－ジブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３９）
Figure 0007111359000007
（４）Ｎ－［４-メチル－３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ４４）
Figure 0007111359000008
（５）Ｎ－［３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３７）
Figure 0007111359000009
（６）Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジクロロ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（Ｎｏ．４４）
Figure 0007111359000010
さらに、本発明では、前記前記一般式（１）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤として、植物に施用することにより所望の植物を育成する方法を提供することができる。カリウムイオン輸送体の機能制御は、例えば、カリウムイオン輸送体の機能阻害を与えて制御する方法であってもよく、またカリウムイオン輸送体の機能活性化を行わせる、植物育成の制御方法であってもよい。
本発明において、好ましく用いられる「ＮＳ５８０６」は、フナコシ株式会社（Funakoshi Co., Ltd.）のネット公開情報（http://www.funakoshi.co.jp/contents/158053）によれば、動物由来のＫｖ４．３チャネル活性化物質であって、一過性の外向きＫ+電流を調節する作用が知られている。ここで、Ｋｖ４．３チャネルと植物のカリウムチャネルは、アミノ酸配列が大きく異なる。なお、Ｋｖ４．３チャネルは、Ｋｖ１－Ｋｖ６の分類の中の１つであり、「ＮＳ５８０６」は、Ｋｖ４．３チャネルの活性化物質として限定的な阻害剤であり、Ｋｖ４．３チャネルは細胞内のＫを一過性で細胞外に排出する作用を持つことが知られている。
しかしながら、本発明の実施例の結果から、本発明者らは、「ＮＳ５８０６」にはＧＯＲＫとＳＫＯＲに対しては同じく外向き（Ｋ排出）チャネルの作用の調整を持つものの、驚くべくことにＳＫＯＲのみに、選択的（特異的に）に大きな阻害作用があることを発見した（図２参照）。一方、「ＮＳ５８０６」は、細胞外のＫを細胞内に取り込む（逆方向）ＫＡＴ１に対しても、内向き輸送活性を示すＫＡＴ２、ＡＫＴ１と比較して選択的（特異的に）に大きな阻害作用を有することを発見した。
本発明者らは、化学構造が「ＮＳ５８０６」に類似の入手可能なジフェニル尿素化合物誘導体の中にも、驚くべきことに「ＮＳ５８０６」と同様にＫＡＴ１に対して、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１と比較して選択的（特異的に）に大きな阻害作用を有することを発見した。
このように、本発明においては、植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤として用いられる前記一般式（１）、一般式（１－Ａ）もしくは前記式（１－１）～（１－６）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を植物由来の外向きＫ+電流を調節する機能制御に用いるだけでなく、細胞外のＫを細胞内に取り込む（逆方向）の作用も調整できるものである。本発明者らは、後述の実施例の項に示す通り、植物（葉）の気孔開口の阻害及び気孔閉鎖の促進にジフェニル尿素化合物誘導体が関与することを確認している。
本発明の植物の育成方法において施用される、植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤は、ジフェニル尿素化合物誘導体を溶媒中に分散させた分散液であってもよく、またジフェニル尿素化合物誘導体を溶媒中に溶解させた薬剤として用いてもよい。また、分散液の１つの形態として、ジフェニル尿素化合物誘導体をワセリンなどの基剤の中に分散させたクリーム状または軟膏剤等の、ＮＳ５８０６類として半固形の製剤を塗布・噴霧等により用いてもよい。この場合、公知の乳剤性基剤（例えば、一般にクリームの形態で使用されるもの）、水溶性基剤（例えば、ポリエチレングリコール類）や懸濁性基剤（例えば、セルロース等）が用いられる。
このような、植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤（組成物）に含まれるジフェニル尿素化合物誘導体の含有量（濃度）は、特に制限を受けるものではないが、好ましくは１μＭ（濃度）以上、より好ましくは５μＭ（濃度）以上、さらに好ましくは１０μＭ（濃度）以上で使用される。しかしながら、本発明においては、ジフェニル尿素化合物誘導体の製造コスト等の問題もあり、当該機能制御剤（組成物）に含まれるジフェニル尿素化合物誘導体の含有量（濃度）は、１ｍＭ（濃度）以下が望ましい。
本発明において、前記分散液または液剤に用いられる溶媒は制限を受けない。しかしながら、ジフェニル尿素化合物誘導体の化学構造には芳香環や尿素構造を含むため、ＤＭＳＯ、ＤＭＦ等の両親媒性溶媒（aprotic solvent）を単独または併用することができる。
さらに、本発明においては前記一般式（１）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を植物に施用することにより、植物に対し、乾燥耐性の付与、炭酸ガス取り込み阻害による植物体の矮小化、作物サイズの調節、収穫時期の変化、植物体のみずみずしさの増強、植物体や実の糖度の調節（変化）、根の成長促進性の変化、葉の肉厚の変化、及び低カリウム化からなる群から選択される少なくとも１種の機能を付与することができる。
本発明の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤は、前記一般式（１）または（１－１）～（１－６）の有効量を含む種々の剤形にて施用される。通常は、担体、液体担体、またはガス担体と混合し、さらに必要に応じて界面活性剤、増量剤、着色剤、結合剤、凍結防止剤、紫外線吸収剤などを添加して、油剤、乳剤、可溶化剤、水和剤、懸濁剤、フロアブル剤、粉剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺菌剤、除草剤、植物生長調節剤、共力剤、肥料、土壌改良剤等に製剤化して施用される。または混合せずに同時に用いることもできる。適用する植物体の部位、施用の時期、施用の方法などは特に限定されず、目的に応じて適宜選択することができる。
以下、本発明のカリウムイオン輸送体（Ｋ+チャネル・Ｋ+トンランスポーター・ポンプ）の機能制御剤の具体例について説明するが、本発明は下記の例に限定されるものではない。
実施例で使用したジフェニル尿素化合物誘導体は以下の通りである。
（１）Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＮＳ５８０６）
（２）Ｎ－［３－トリフロロメチル，５－ブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３８）
（３）Ｎ－［３，５－ジブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３９）
（４）Ｎ－［４-メチル－３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ４４）
（５）Ｎ－［３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３７）
（６）Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジクロロ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（Ｎｏ．４４）
これらの化合物は以下の方法で合成した。
合成例１：Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＮＳ５８０６）
Figure 0007111359000011
 アルゴン雰囲気下、２－アミノベンゾニトリル（５０ｍｍｏｌ，５．９ｇ）の酢酸溶液（１５０ｍＬ）に、臭素（１１０ｍｍｏｌ ５．６ｍＬ）を滴下した後、室温で５時間撹拌した。反応溶液を氷水（２００ｍＬ）に注ぎ、生じた固体を濾取して水で洗浄した。残渣を酢酸エチルから再結晶して、２－アミノ－３，５－ジブロモベンゾニトリル（６．９ｇ，収率５０％）を得た。得られた２－アミノ－３，５－ジブロモベンゾニトリル（１０．０ｍｍｏｌ，２．７５ｇ）、テトラブチルアンモニウムフルオリド三水和物（５．０ｍｍｏｌ，１．５８ｇ）、トリメチルシリルアジド（ＴＭＳＮ3）（１５．０ｍｍｏｌ，２．０ｍＬ）をアルゴン雰囲気下８５℃で２時間撹拌した。反応溶液に酢酸エチルを加えて、１Ｍ塩酸（５ｍＬ）で３回抽出した後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥して、減圧下酢酸エチルを留去した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：エタノール＝１０：１）に付し、２，４－ジブロモ－６－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（１．４０ｇ，収率４４％）を白色固体として得た。
２，４－ジブロモ－６－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（０．５ｍｍｏｌ，１５７．５ｍｇ）とトリエチルアミン（１．５ｍＬ）のテトラヒドロフラン溶液（３．０ｍＬ）に、３，５－ジトリフルオロメチルフェニルイソシアネート（０．５ｍｍｏｌ，８７．０μＬ）を加えて、室温で１２時間撹拌した。減圧下溶媒を留去し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（ヘキサン：酢酸エチル＝１：１）に付し、ＵＡ－１４（ＮＳ５８０６：５７．４ｍｇ，収率２０％）を白色固体として得た。
mp 219.0-220.0 ℃ (decomposed); Rf = 0.52 (AcOEt/MeOH = 4/1); 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) :δ7.62 (1H, s), 8.03 (2H, s), 8.08 (1H, d, J = 2.0 Hz), 8.21 (1H, d, J = 2.4 Hz), 8.73 (1H, bs), 9.82 (1H, bs); 13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ114.7, 118.0, 119.8, 123.5 (q, J = 271.9 Hz), 125.7, 126.6, 130.9 (q, J = 32.7 Hz), 131.8, 134.7, 137.1, 142.0, 152.5, 154.0; 19F-NMR (376 MHz, DMSO-d6): δ-63.1; IR (KBr): 3353, 1681, 1279; LRMS (FAB) m/z: 576.9 ([M+H+4]+), 574.9 ([M+H+2]+), 572.9 ([M+H]+); HRMS (FAB): 計算値 C16H9Br2F6N6O+ ([M+H]+): 572.9109, 実測値 572.9117。
合成例２：Ｎ－［３－トリフロロメチル，５－ブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３８）
Figure 0007111359000012
 ３－ブロモ－５－トリフルオロメチルアニリン（２．０ｍｍｏｌ，２７６μＬ）のジメチルスルホキシド（３．０ｍＬ）溶液にカルボジイミダゾール（２．２ｍｍｏｌ，３５７ｍｇ）を加えて、室温で２時間撹拌した。次いで、２，４－ジブロモ－６－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（２．０ｍｍｏｌ，６３８．０ｍｇ）とトリエチルアミン（１．０ｍＬ）を加えて、室温で２４時間撹拌した。減圧下加温して溶媒を留去後、生じた固体を酢酸エチルに溶解して、飽和塩化アンモニウム水溶液（１００ｍＬ）で３回抽出した。有機層を纏めて硫酸マグネシウムで乾燥して減圧下溶媒を留去後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル）に付し、ＵＡ－３８（１６０．１ｍｇ，収率１４％）を白色固体として得た。
mp 190.0-190.1℃ (decomposed); Rf = 0.50 (Ethyl acetate:Methanol = 10:3); 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ7.49 (1H, s), 7.81 (1H, d, J = 2.4 Hz), 7.86 (1H, s), 7.98 (1H, s), 8.22 (1H, d, J = 2.0 Hz), 10.3 (1H, s), 10. 4 (1H, s); 13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6): δ113.2, 118.8, 120.5, 122.3, 123.0 (q, J = 273.6 Hz), 123.8, 124.4, 126.9, 130.9, 131.2 (q, J = 31.7 Hz), 134.3, 135.9, 142.1, 152.1, 155.0; 19F-NMR (376 MHz, DMSO-d6) δ-61.7 (s, 3F); IR (KBr, cm-1) 3328, 1657, 1560, 1456, 1334, 1130, 863; LRMS (FAB) m/z: 588.9 ([M+H+6]+), 586.9 ([M+H+4]+), 584.9 ([M+H+2]+), 582.9 ([M+H]+); HRMS (FAB): 計算値C15H9Br3F3N6O+ ([M+H]+): 582.8340, 実測値 582.8346。
合成例３：Ｎ－［３，５－ジブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３９）
Figure 0007111359000013
 ３，５－ジブロモアニリン（０．６５ｍｍｏｌ，１６３ｍｇ）のジメチルスルホキシド（３．０ｍＬ）溶液にカルボジイミダゾール（０．７４ｍｍｏｌ，１２０ｍｇ）を加えて、室温で２時間撹拌した。次いで、２，４－ジブロモ－６－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（０．６５ｍｍｏｌ，２０７．４ｍｇ）とトリエチルアミン（１．０ｍＬ）を加えて、室温で２４時間撹拌した。反応溶液をシリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル／メタノール）に付し、メタノール溶出液を減圧下加温して溶媒を留去した。生じた固体を酢酸エチル（３００ｍＬ）に溶解して、飽和塩化アンモニウム水溶液（１００ｍＬ）で２回抽出した。有機層を纏めて硫酸マグネシウムで乾燥して、減圧下溶媒を留去した。残渣をジクロロメタン、トルエン、少量の冷メタノールで洗浄して、ＵＡ－３９（２０．１ｍｇ，収率５％）を白色固体として得た。
mp 218.0-219.0℃ (decomposed); Rf = 0.39 (Ethyl acetate:Methanol = 10:3); 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ7.37 (1H, t, J = 1.6 Hz), 7.59 (2H, d, J = 2.0 Hz), 8.07 (1H, d, J = 2.0 Hz), 8.21 (1H, d, J = 2.0 Hz), 8.62 (1H, bs), 9.46 (1H, bs); 13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6): δ119.2, 119.4, 122.3, 124.9, 126.1, 126.3, 131.5, 134.5, 136.7, 142.4, 151.9, 153.9; IR (KBr, cm-1): 3353, 3074, 1675, 1582, 1539, 871; LRMS (FAB) m/z: 600.8 ([M+H+8]+), 598.8 ([M+H+6]+), 596.8 ([M+H+4]+), 594.8 ([M+H+2]+), 592.8 ([M+H]+); HRMS (FAB): 計算値C14H9Br4N6O+ ([M+H]+): 592.7571, 実測値 592.7543。
合成例４：Ｎ－［４-メチル－３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ４４）
Figure 0007111359000014
 ３，５－ジクロロ－４－メチルアニリン（０．９ｍｍｏｌ，１５７．５ｍｇ）のジメチルスルホキシド（３．０ｍＬ）溶液にカルボジイミダゾール（１．１ｍｍｏｌ，１７８．４ｍｇ）を加えて、室温で２時間撹拌した。次いで、２，４－ジブロモ－６－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（１．０ｍｍｏｌ，３１９．０ｍｇ）とトリエチルアミン（１．０ｍＬ）を加えて、室温で２４時間撹拌した。減圧下加温して溶媒を留去後、生じた固体を酢酸エチル（３００ｍＬ）に溶解して、飽和塩化アンモニウム水溶液（１００ｍＬ）で３回抽出した。有機層を纏めて硫酸マグネシウムで乾燥して減圧下溶媒を留去した。生じた固体をトルエン、酢酸エチルで洗浄した後、メタノールに溶解して、シリカゲルカラムクロマトグラフィー（酢酸エチル：メタノール＝１：１）に付し、ＵＡ－４４（１２．０ｍｇ，収率３％）を白色固体として得た。
mp 222.0-223.0℃ (decomposed); Rf = 0.44 (Ethyl acetate:Methanol = 10:3); 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6) δ2.31 (3H, s), 7.58 (2H, s), 7.78 (1H, d, J = 2.4 Hz), 8.20 (1H, d, J = 2.0 Hz), 10.18 (1H, s), 10.21 (1H, s); 13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ16.4, 116.9, 117.1, 122.4, 125.9, 128.6, 129.0, 133.2, 134.1, 134.3, 139.5, 152.1, 158.2; IR (KBr, cm-1) 3419, 1635, 1537, 1458, 1024; LRMS (FAB) m/z:522.9 ([M+H+4]+), 520.9 ([M+H+2]+), 518.9 ([M+H]+); 計算値C15H11Br2Cl2N6O+ ([M+H]+): 518.8738。
合成例５：Ｎ－［３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３７）
Figure 0007111359000015
 ２，４－ジブロモ－６－（１Ｈ－テトラゾール－５－イル）アニリン（０．３１４ｍｍｏｌ，１００ｍｇ）とトリエチルアミン（０．３７７ｍｍｏｌ，５２．３μＬ）のトルエン溶液（１．６ｍＬ）に、３，５－ジクロロフェニルイソシアネート（０．３２３ｍｍｏｌ，４４．０μＬ）を加えて、室温で１２時間撹拌した。生じた固体を濾取して酢酸エチルに溶解した後、飽和塩化アンモニウム水溶液を加えて抽出した。得られた有機層を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥した。減圧下溶媒を留去後真空乾燥して、ＵＡ－３７（６７．４ｍｇ，収率４３％）を白色固体として得た。
mp 227.0-228.0℃; Rf = 0.35 (Chloroform:Methanol = 10:1); 1H-NMR (600 MHz, DMSO-d6) δ7.12-7.14 (1H, m), 7.41 (2H, d, J = 1.6 Hz), 8.08 (1H, bs), 8.17 (1H, s), 8.70 (1H, s), 9.51 (1H, s); 13C-NMR (150 MHz, DMSO-d6) δ 114.1, 116.1, 119.1, 121.0, 124.7, 126.4, 131.4, 134.0, 134.5, 136.5, 142.1, 151.9; IR (neat, cm-1): 3297, 3072, 2987, 1700, 1591, 1543, 1445, 1437, 1263, 1215; LRMS (FAB) 505 (M+H)+; HRMS (FAB-EB): (M+H)+ 計算値 C14H9Br2Cl2N6O+: 504.8582, 実測値 504.8570。
合成例６：Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジクロロ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（Ｎｏ．４４）
Figure 0007111359000016
 本化合物は、国際公開第２００５／０２３２３７号に記載されている公知化合物であり、その記載に沿って合成した。
白色固体; mp > 220℃ (decomposed.); Rf = 0.54 (Ethyl acetate:MeOH = 5:1); 1H-NMR (400 MHz, DMSO-d6): δ7.61 (1H, s), 7.94 (1H, d, J = 2.8 Hz), 7.98 (1H, d, J = 2.4 Hz), 8.03 (2H, s), 8.78 (1H, s), 9.85 (1H, s); 13C-NMR (100 MHz, DMSO-d6): δ114.7, 114.8 (d, J = 3.7 Hz), 118.0, 123.5 (q, J = 271.9 Hz), 126.1, 128.4, 130.9 (q, J = 32.8 Hz), 131.5 (d, J = 3.7 Hz), 133.0, 134.4, 142.0, 152.6, 154.2; 19F-NMR (376 MHz, DMSO-d6) δ-63.2 (s, 6F); IR (KBr, cm-1): 3315, 3085, 1663, 1581, 1385, 1280, 1129; MS (EI) m/z 484 (M+, 57%), 255 (M+-77, 100%); HRMS (EI): 計算値C16H8Cl2F6N6O (M-+) 484.0041, 実測値 484.0036。
［カリウムイオンチャネル遺伝子の卵母細胞への導入と輸送活性の電気生理学的測定］
ジフェニル尿素化合物誘導体のＫ+輸送体に対する阻害度は、本発明者らによる「Ｎｅｗ Ｐｈｙｔｏｌ．，２１８，１５０４－１５２１（２０１８）」に記載による方法に従って評価した。すなわち、カリウムイオンチャネル遺伝子をアフリカツメガエル卵母細胞へ導入してＫ+チャネルの発現を誘導し、Ｋ+チャネルの発現した卵母細胞の生体膜に発現したＫ+チャネルのＫ+電流の発生の有無とその電流量を、ジフェニル尿素化合物誘導体を添加する場合と添加しない場合について電気生理学的なスクリーニングする方法によって測定して、ジフェニル尿素化合物誘導体のＫ+輸送体に対する阻害度を評価した。
すなわち、本発明者らは、カリウムイオン輸送体（Ｋ+輸送体）である６種のＫ+チャネル（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１、ＡＫＴ２、ＧＯＲＫ、ＳＫＯＲ）をコードするＤＮＡを鋳型に用いてＲＮＡ合成をした後、各ＲＮＡをアフリカツメガエル卵母細胞に公知の方法で導入した。各卵母細胞を１６～２０℃にて１～３日間インキュベーションしてＫ+チャネルの発現を誘導した。
Ｋ+チャネルの発現した卵母細胞について、以下の測定液１及び測定液２を用いて卵母細胞の生体膜に発現したＫ+チャネルのＫ+電流の発生の有無とその電流量を、下記のＮＳ５８０６を添加する場合と添加しない場合について電気生理学的に測定し、ＮＳ５８０６のＫ+輸送体に対する阻害度を評価した。なお、ＮＳ５８０６は公知の化合物であり、市販品を使用した。
測定液１（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１及びＡＫＴ２用）
１２０ｍＭ ＫＣｌ、１ｍＭ ＭｇＣｌ2、１ｍＭ ＣａＣｌ2、１０ｍＭ ＨＥＰＥＳ－ＮａＯＨ ｐＨ７．３。
測定液２（ＧＯＲＫ及びＳＫＯＲ用）
１２ｍＭ ＫＣｌ、１０８ｍＭ ＮａＣｌ、１ｍＭ ＭｇＣｌ2、１ｍＭ ＣａＣｌ2、１０ｍＭ ＨＥＰＥＳ－ＮａＯＨ ｐＨ７．３。
ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１、またはＡＫＴ２の発現した卵母細胞が入った上記測定液１、及びＧＯＲＫまたはＳＫＯＲの発現した卵母細胞が入った上記の上記測定液２の各々にＮＳ５８０６を添加して、卵母細胞の生体膜に発現したＫ+チャネルのＫ+電流の発生の有無とその電流量を膜電位固定装置（AxoClamp 2B two-electrode voltage clamp amplifier (Axon Instruments社)）を用いて、電気生理学的に測定した。ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１及びＡＫＴ２の測定は、膜電位を＋１０ｍＶから－１７０ｍＶ間へ２０ｍＶずつステップで０．５秒間、電位を一定にした。ＧＯＲＫとＳＫＯＲの測定は、膜電位を－９０ｍＶから＋７０ｍＶへ２０ｍＶずつステップで２秒間、電位を一定にした。その際に生じる電流を測定した。本方法は公知である。式（１－１）に化学構造式を示すＮＳ５８０６を用い、これを添加した場合と、添加しない場合について比較することにより、阻害度を評価した。
ＫＡＴ１チャネルのＫ+電流の阻害度合いに関するＮＳ５８０６の濃度依存性を図１に示す。ＮＳ５８０６（濃度１０μＭ）におけるＫＡＴ２、ＡＫＴ１、ＡＫＴ２，ＧＯＲＫまたはＳＫＯＲのイオン電流の阻害度合いを図２に示す。図１及び図２においては、縦軸（阻害度）は、コントロール（ＮＳ５８０６を添加しない系）の当該生体膜に発現したＫチャネルのＫ電流量を１として規格化し、ＮＳ５８０６を添加した時のＫ電流量のその相対比率で示している。
ＮＳ５８０６を添加した場合は、ＫＡＴ１チャネル及びＳＫＯＲチャネルを大きく阻害し、その結果、Ｋ+電流の大幅な低下が観測され、細胞外から細胞内へＫ+を吸収する機能及び細胞内から細胞外へＫ+を排出する機能を阻害することが判明した。
ＮＳ５８０６による気孔開口の阻害度合いを図３（縦軸；気孔の開度[μｍ]）に示し、気孔閉鎖促進の度合いを図６に示した。気孔開口を阻害する活性をもつ植物ホルモンのアブシジン酸（ＡＢＡ）と比較した。同濃度（濃度１０μＭ）を添加した場合、顕著な気孔開口阻害効果及び気孔閉鎖促進効果を示した。ＡＢＡと比較しても同等レベルの効果を示したことは驚くべきことである。このように、ＮＳ５８０６は、作用機序の異なるいずれのＫ+チャネルについても阻害活性を有することが判明した。
［６種類のジフェニル尿素化合物誘導体（ＮＳ５８０６、Ｎｏ．４４、ＵＡ３７、ＵＡ３８、ＵＡ３９及びＵＡ４４）の濃度３０μＭにおける比電流（Ｒｅｌａｔｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ）の測定］
６種類のジフェニル尿素化合物誘導体（ＮＳ５８０６、Ｎｏ．４４、ＵＡ３７、ＵＡ３８、ＵＡ３９及びＵＡ４４）について、用量を３０μＭに固定して実験を行った。結果を図４に示す。
［５種類のジフェニル尿素化合物誘導体（ＮＳ５８０６、Ｎｏ．４４、ＵＡ３７、ＵＡ３８、ＵＡ４４）の濃度１０μＭにおける気孔開口に対する阻害実験］
３～４週齢のシロイヌナズナ野生株（Ｃｏｌ－０）のロゼッタ葉を一枚切除し、Ｓｔｏｍａｔａｌ Ｂｕｆｆｅｒ（３０ｍＭ ＫＣｌ，１０ｍＭ ＭＥＳ，ｐＨ６．０（ＫＯＨ））を１ｍＬ入った容器に入れた。柄を液に浸かった状態で切除し、容器をアルミホイルで包み遮光し一晩置いて気孔を閉じさせた。翌日、葉を取り出しブレンダーで破砕して表皮片を得た。この表皮片をＳｔｏｍａｔａｌ Ｂｕｆｆｅｒが入った容器に戻し、ジフェニル尿素化合物誘導体（ＤＭＳＯ ０．２％）を添加した。表皮片を３時間光に当てたのち、顕微鏡下で観察し気孔開口部の短径を測定した。結果を図５に示す。
［ＮＳ５８０６の濃度１０μＭにおける気孔閉鎖促進実験］
３～４週齢のシロイヌナズナ野生株（Ｃｏｌ－０）のロゼッタ葉を一枚切除し、Ｓｔｏｍａｔａｌ Ｂｕｆｆｅｒ（３０ｍＭ ＫＣｌ，１０ｍＭ ＭＥＳ，ｐＨ６．０（ＫＯＨ））を１ｍＬ入った容器に入れた。柄を液に浸かった状態で切除し、２時間光に当てて気孔を開かせた。その後、葉を取り出しブレンダーで破砕して表皮片を得た。この表皮片をＳｔｏｍａｔａｌ Ｂｕｆｆｅｒが入った容器に戻し、５８０６（ＤＭＳＯ０．２％）を添加した。表皮片を２時間光に当てたのち、顕微鏡下で観察し気孔開口部の短径を測定した。結果を図６に示す。
本実施例において試験したジフェニル尿素化合物誘導体には、化学構造及び立体構造に類似性が見られ、本発明ではジフェニル尿素化合物誘導体が気孔の開閉を調節する孔辺細胞、特に孔辺細胞のカリウム（Ｋ）イオン輸送体（Ｋ+チャネル・Ｋ+トンランスポーター・ポンプ）に立体構造を伴った構造活性相関があることを見出し、前記一般式（１）で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を含む植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤及びこの機能制御剤植物に施用する植物の育成方法の発明を完成した。
本発明の、前記一般式（１）示されるジフェニル尿素化合物誘導体を含む植物のカリウムイオン輸送体（Ｋ+チャネル・Ｋ+トンランスポーター・ポンプ）の機能制御剤により、Ｋ+イオンチャネルを制御することができ、特に細胞外から細胞内へＫを吸収するカリウム（Ｋ）チャネル（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２）を阻害することにより、気孔で良く機能し（孔辺細胞が膨潤する）することがわかり、このことによって、乾燥時における蒸散の抑制や、良好な環境における気孔からのＣＯ2吸収の促進や蒸散の調節による根における養分吸収の調節などが可能であり、イオン輸送体を標的と機能制御剤を、外部から噴霧や添加することにより、植物の成長と分化の制御や環境変化への適応を促すことが可能である。さらに，カリウム（Ｋ）チャネル（ＳＫＯＲ）の細胞内から細胞外へＫを排出する活性により，根などで吸収されたＫを他の細胞へ運ぶ輸送体の一つとして植物内のＫ循環系として適切に機能させることができる。これにより分子育種や遺伝子操作に頼らず、植物に乾燥耐性の付与、養分吸収の調節、膜電位と浸透圧の調節、炭酸ガス取り込み阻害による植物体の矮小化、作物サイズの調節、収穫時期の変化、植物体のみずみずしさの増強、植物体や実の糖度の調節（変化）、根の成長促進性の変化、葉の肉厚の変化、低カリウム植物体の機能を付与する植物の育成が可能となる。
対象となる植物は特に限定されずあらゆる種類の植物である。モデル植物のシロイヌナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ）のほか、農業、産業に利用されている作物、資材用植物、環境整備用植物（街路樹や防風林など）、樹木、光合成生物（ラン藻や藻類など）などが対象となる（農林水産省のホームページ掲載『水陸稲麦類 豆類 かんしょ 飼肥料作物 工芸農作物；http://www.maff.go.jp/j/tokei/kouhyou/sakumotu/sakkyou_kome/index.html』を参照）。
代表例を下記に示す。食用作物及び工業用植物（バイオエタノール・バイオプラスチックの原料）となる植物：稲類（イネ 水稲 陸稲）、小麦や大麦などの麦類、サツマイモ、ジャガイモ、キャッサバ（タピオカ）などのイモ類、豆類、飼料作物（牧草、ソルゴーなど）、トウモロコシ、ハクサイ、レタス、アイスプラント、キャベツ、ホウレンソウ、レンコン、なす、きゅうり、テンサイ、ゴボウ、ニンジン、ゴマ、ミカン、かんきつ類、イチゴ、メロン、バナナ、パイナップルなどの果実類、工芸作物の桑など、マツ、ぶな、杉、ヒノキ、マングローブ、ゴムなどの樹木（木）類、乾燥地植物であるソテツ、リュウゼツランなどのサボテン類。
農業では、カリウム、リン、窒素は、植物の３大栄養素であり、カリウムの細胞輸送は細胞の活性の維持にかかわる。Ｋ+吸収系Ｋ+チャネル（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１）の阻害や、Ｋ+排出系Ｋ+チャネル（ＧＯＲＫ、ＳＫＯＲ）の活性化及び両方向性Ｋ+チャネル（ＡＫＴ２）の吸収能の阻害と排出能の活性化は、細胞内のＫ+量を減少させる。これとは逆に、Ｋ+吸収系Ｋ+チャネル（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１）の活性化や、Ｋ+排出系Ｋ+チャネル（ＧＯＲＫ、ＳＫＯＲ）の阻害は、細胞内のＫ+量を増大させる。本発明において、カテキンによる選択的機能制御により、細胞の活性を上昇させることも、減じることも可能である。このことにより、Ｋ+の吸収速度の調製が可能であり、植物の成長の促進や抑制、蒸散量の調節、気孔を介した二酸化炭素吸収の調節が可能である。
全ての植物がＫＡＴ１やＳＫＯＲと同じ種類の（ホモログ：オルソログ；同族輸送体）Ｋ+輸送体があることがわかっている。また、６種類の（ＫＡＴ１、ＫＡＴ２、ＡＫＴ１、ＡＫＴ２、ＧＯＲＫ、ＳＫＯＲ）で機能した前記ＮＳ５８０６誘導体は、好ましくは、穀類（イネ、小麦、大麦など）、果樹、野菜（キャベツ、トウモロコシ）等の植物育成において特段の効果を顕現できる。さらに、本発明に開示のジフェニル尿素化合物誘導体の使用は、植物産業における育成に係る生産制御に利用することができる。

Claims (7)

  1. 一般式（１Ａ）
    Figure 0007111359000017
     （式中、Ｒ１ａは水素原子またはＣ１～４のアルキル基を表し、Ｒ８はテトラゾリル基を表し、Ｘ１及びＸ２はそれぞれ独立してハロゲン原子を表し、Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立してハロゲン原子またはトリフルオロメチル基を表す。）
    で示されるジフェニル尿素化合物誘導体を含む、植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤。
  2. 前記化合物誘導体が、Ｎ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＮＳ５８０６）、Ｎ－［３－トリフロロメチル，５－ブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３８）、Ｎ－［３，５－ジブロモフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３９）、Ｎ－［４-メチル－３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ４
    ４）、Ｎ－［３，５－ジクロロフェニル］－Ｎ’－［２，４－ジブロモ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（ＵＡ３７）、またはＮ－［３，５－ビス（トリフロロメチル）フェニル］－Ｎ’－［２，４－ジクロロ－６－（２Ｈ－テトラゾール－５－イル）フェニル］尿素（Ｎｏ．４４）である請求項１に記載の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤。
  3. 植物のカリウムイオン輸送体の機能制御が、植物の気孔開口の制御である請求項１又は２に記載のカリウムイオン輸送体の機能制御剤。
  4. 請求項１～３のいずれかに記載の植物のカリウムイオン輸送体の機能制御剤を植物に施用することを特徴とする植物の育成方法。
  5. 前記カリウムイオン輸送体の機能制御が、カリウムイオン輸送体の機能阻害である請求項４に記載の植物の育成方法。
  6. 前記カリウムイオン輸送体の機能制御が、カリウムイオン輸送体の機能活性化である請求項４に記載の植物の育成方法。
  7. 植物に、乾燥耐性の付与、炭酸ガス取り込み阻害による植物体の矮小化、成長調節、養分吸収の活性化と抑制、植物内養分循環の調節、作物サイズの調節、収穫時期の変化、植物体のみずみずしさの増強、植物体や実の糖度の調節（変化）、根の成長促進性の変化、葉の肉厚の変化、及び低カリウム化から選択される少なくとも１種の機能を付与する請求項４～６のいずれかに記載の植物の育成方法。
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