JP7382053B2 - 根系形成促進剤 - Google Patents
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Description
で表される化合物を含むことが好ましい。
本発明は、炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸、またはその塩を含む、植物の根系形成促進剤に関する。
本発明の根系形成促進剤は、有効成分として炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸、またはその塩を含む。脂肪酸は、長鎖炭化水素の1価のカルボン酸であり、長鎖炭化水素部分は炭素原子、および水素原子で構成されることが好ましい。よって、炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸には、ケトール構造を有する脂肪酸は含まれない。脂肪酸の炭素数は16~18であるが、根系形成促進効果の観点から、炭素数は18が好ましい。炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、アンモニウム塩が挙げられ、これらの中でもナトリウム塩が好ましい。
根系形成促進剤は、さらに、ピリジンカルボン酸を含んでいてもよい。ピリジンカルボン酸としては、下記式(I):
根系形成促進剤は、上述した以外に、他の植物成長調整成分を含有していてもよい。このような植物成長調整成分としては、インドール酪酸やα-ナフチルアセトアミドのオーキシン類、ベンジルアデニンやフェニル尿素のサイトカイニン類が挙げられる。
根系形成促進剤の剤型としては、乳剤、水和剤、懸濁剤、水溶剤、粉末剤、顆粒剤、錠剤が挙げられる。これらの剤型に製剤するために、固体担体や液体担体等の不活性担体を含有していてもよい。固体担体としては、デンプン、ゼオライト、タルク、酸性白土やケイ酸塩白土などの粘土鉱物が挙げられる。液体担体としては、水、希薄エタノール水溶液が挙げられる。
根系形成促進剤の適用対象植物は、特に限定されず、アブラナ科植物、ウリ科植物、ナス科植物、ヒユ科植物、キク科植物、バラ科植物、セリ科植物、リンドウ科植物、ヒガンバナ科植物、ナデシコ科植物、マメ科植物、ニレ科植物、アジサイ科植物、キンポウゲ科植物、ラン科植物、ヒルガオ科植物、ツツジ科植物、カキノキ科植物、ブドウ科植物が挙げられる。
ヒユ科植物としては、ホウレンソウが挙げられる。キク科植物としてはレタス、ゴボウ、観賞ギク、ガーベラが挙げられる。セリ科植物としては、ニンジンが挙げられる。リンドウ科植物としては、トルコギキョウが挙げられる。ヒガンバナ科植物としてはネギ、タマネギが挙げられる。ナデシコ科植物としてはカーネーション、ダイアンサス、ナデシコが挙げられる。マメ科植物としては、アズキ、ダイズ、エンドウ、ソラマメ、ササゲ、ヤエナリが挙げられる。バラ科植物としては、バラ、サクラ、イチゴ、ラズベリー、ナナカマドが挙げられる。ニレ科植物としては、ケヤキが挙げられる。アジサイ科植物としては、アジサイが挙げられる。キンポウゲ科植物としてはクリスマスローズが挙げられる。ラン科植物としてはコチョウラン、シンビジウム、デンドロビウムが挙げられる。ヒルガオ科植物としてはアサガオ、サツマイモが挙げられる。ツツジ科植物としてはツツジ、サツキ、シャクナゲ、アザレア、ブルーベリーが挙げられる。カキノキ科植物としてはカキノキが挙げられる。ブドウ科植物 としてはブドウ、ヤマブドウ、ノブドウ、ツタが挙げられる。
根系の形成促進は、本発明の根系形成促進剤を栽培土壌、水耕液、種子、または植物体に適用することによって行われる。
根系形成促進剤の、植物体への適用部位としては、植物の根、根と茎の接合部(クラウン)、茎、葉が挙げられる。播種前(発芽前)の種子に適用する場合には、根系形成促進剤をコーティング材に混和してコーティング種子を作製する方法が挙げられる。
根系形成促進剤が前記ピリジンカルボン酸を含む場合、ピリジンカルボン酸の最終濃度が0.1nM~100mMであることが好ましい。さらに、水耕施用の場合には、ピリジンカルボン酸の最終濃度が0.1nM~10mMであることが好ましく、1nM~1mMであることがより好ましく、1μM~1mMであることがさらに好ましい。土耕(土壌)施用の場合には0.05~10mMが好ましく、0.5~5mMがより好ましい。茎葉散布の場合には1.0~10mMが好ましく、2.0~5mMがより好ましい。種子処理の場合には1.0~10mMが好ましく、2.0~5mMがより好ましい。
また、本発明は、前記根系形成促進剤を植物幼苗に適用する工程を含む、植物苗の製造方法に関する。本発明の製造方法により製造される苗の形態としては、種子発芽育成苗、つぎ木苗、セル成型苗、挿し木苗、断根苗が挙げられる。根系形成促進剤の組成、適用対象の植物、適用量としては、前述した組成、植物、適用量を用いることができる。
(1-1)種子の播種と幼苗の育成
植物栽培土を水で湿らせ、ジフィーポットストリップ(No.517、5×5cm区画、6×2穴)に詰めた。この植物栽培土に、ヤエナリ(リョクトウ、緑豆)種子を播き、少量の栽培土で覆土した。播種後、自然光を照射する無加温のガラス温室内で、下胚軸(土表面から子葉までの胚軸)の長さがおよそ5cmであり、子葉から第1本葉までの節間部(上胚軸)の長さが4~6cmである幼苗を育成した。
上記ヤエナリ幼苗を採取し水洗して根の土を除いた。片刃剃刀を用いて子葉下2cmで下胚軸を茎と垂直に切断した。
栽培後のヤエナリ幼苗を撮影した写真を図1に示す。脂肪酸を含まない比較例1の栽培液を用いた結果、ヤエナリ幼苗からはほとんど発根は認められなかった。脂肪酸としてリノール酸ナトリウムを含む実施例1~4の栽培液を用いた結果、発根および根の伸長が認められた。
(2-1)各種脂肪酸を用いたヤエナリ幼苗の栽培
上記(1-1)と同様に種子の播種と幼苗の育成を行った。栽培液として、各種脂肪酸のナトリウム塩を表2の最終濃度で含む栽培液を用いた以外は、上記(1-2)と同様に幼苗の根系形成促進効果を検討した。1回の試行につきヤエナリ幼苗を3個体栽培し、4回の試行を行った。
栽培後のヤエナリ幼苗を3個体並べて写真撮影した。撮影した写真をもとに、根系形成促進効果を「0」~「6」の7段階に評価した。下記のように、根系形成促進効果は、発根と根の伸長を総合考慮して評価した。「0」~「6」の各段階のヤエナリ根系のサンプル写真を図2に示す。
0:発根が認められない
1:長さ約1mmの根が数本発根している
2:発根した根の長さが約2mm
3:発根した根の長さが約2~3mmで根数も増加している
4:発根した根の長さが約5mmを超え根数も増加している
5:発根が茎の切り口だけでなく、切り口から2cm上部にもみられる
6:茎切断面から2cm上までの、旺盛な発根と根の伸長がみられる
パルミチン酸ナトリウム(C16:0)、ステアリン酸ナトリウム(C18:0)、オレイン酸ナトリウム(C18:1)、リノール酸ナトリウム(C18:2)、またはリノレン酸ナトリウム(C18:3)をそれぞれ1mMの濃度で含む水溶液を作製した。これらの脂肪酸は水溶液を温めると溶解したが、冷却後は沈殿が発生したため、使用時には1mM以下の濃度となった。対照試験では脂肪酸水溶液に代えて水を用いた。
根系形成促進剤溶液としてリノール酸ナトリウムを0.001mM~1mMの濃度で含む栽培液を用いた以外は、上記(2-1)と同様の操作でヤエナリを栽培した。栽培後の根部を拡大鏡下で観察して0.5mm以上の長さの根を切断した。切断した根の数を図5Aに示し、切断した根の長さの合計値を図5Bに示す。図5A~Bの結果は各試行において5本の幼苗を用いた4回の試行に基づく平均値±標準誤差である。*はDunnett検定による、対照試験(脂肪酸を含まない水による栽培)に対する有意な差を示す(p<0.05)。リノール酸の濃度に依存して、ヤエナリ幼苗の根の数および長さが増大することが確認された。
(3-1)各種脂肪酸を用いたヤエナリ幼苗の栽培
上記(1-1)と同様に種子の播種と幼苗の育成を行った。栽培液として、リノール酸ナトリウムおよび/または3-ピリジンカルボン酸(3-PCA)を表3の最終濃度で含む栽培液を用いた以外は、上記(1-2)と同様に幼苗の根系形成促進効果を検討した。1回の試行につきヤエナリ幼苗を3個体栽培した。
栽培後のヤエナリ幼苗を写真撮影した。その結果を図6A~Dに示す。図6A~Dにおいて、植物体の下の数値は、上記(2-2)に記載した基準に基づく根系形成の評価値を示す。
キャベツ、キュウリ、ナス、トウガラシの種子を播種して、幼苗を育成し、根を切除したあと根系形成促進剤を適用したところ、実施例1~8と同様の根系形成促進効果が認められた。
(5-1)ハボタンの挿し木(水耕)
松の実油の加水分解物(約63mMのリノール酸、約38mMのオレイン酸、約14mMのパルミチン酸、約21mMのピノレン酸、及び約7mMのステアリン酸を含み、溶解補助剤として0.01%以下のエチレングリコールモノブチルエーテルを含む。)を水で100~1000倍希釈して根系形成促進剤溶液を作製した。ハボタン(Brassica oleracea var.acephala f.tricolor)を、全長がおおよそ20cmとなるまで栽培土で育成し、得られた幼苗の茎を切断した。切断面を、前述の根系形成促進剤溶液に浸漬して白色蛍光灯下で23℃で3週間栽培した。栽培中に吸水により減少した根系形成促進剤溶液は適宜補充した。栽培後の幼苗を図7左上に示す。スケールバーは3cmを表す。
大豆油の加水分解物(約68mMのリノール酸、約28mMのオレイン酸、約14mMのパルミチン酸、約14mMのリノレン酸、及び約7mMのステアリン酸を含み、溶解補助剤として0.01%以下のエチレングリコールモノブチルエーテルを含む。)を水で2000倍希釈して根系形成促進剤溶液を作製した。上記(1)と同様の操作で得られたヤエナリ、キュウリ、トウガラシの幼苗の茎を切断し、その切断面を前述の根系形成促進剤溶液に浸漬して25℃、白色蛍光灯下で、1週間栽培した。栽培中に吸水により減少した根系形成促進剤溶液は適宜補充した。栽培後の幼苗を図7右上、左下、右下に示す。スケールバーは2cmを表す。
72穴のプラグトレイの各セルに、種まき培土を充填し、十分量の灌水を行った。丈5~7cmのアジサイ(品種名アーリーブルー)の挿し芽の茎下端を、(5-2)と同じ大豆油の加水分解物の原液に0秒間(対照)、または10秒間浸漬した後、各セルの培土に対し、各セルあたり1本の植物体の挿し芽を行った。各処理あたり12の植物体を用いた。20℃、白色蛍光灯下の24時間明期、相対湿度90~99%のインキュベーター内で30日間栽培した。栽培後に、各処理あたり8本の植物体を採取した。得られた植物体の写真を図8に示す。対照試験では一部の植物体においてのみ発根と根の伸長がみられた。これに対し、大豆油の加水分解物に浸漬した全ての植物体において、発根と根の伸長が観察された。
128穴のプラグトレイの各セルに、種まき培土を充填し、十分量の灌水を行った。トマト(品種名Bバリヤー)の種子を1個ずつ播種しバーミキュライトで軽く覆土した。十分量の灌水を行った後、25℃、白色蛍光灯下の16時間明期-8時間暗期、相対湿度90~99%のインキュベーター内で10日間かけて発芽および育成し、草丈5~6cmの植物個体を得た。
(5-2)と同じ大豆油の加水分解物を水で102~105倍希釈して根系形成促進剤溶液を作製した。この根系形成促進剤溶液に、(5-2)と同様の操作でヤエナリの茎の切断面を浸漬して栽培した。栽培後の根部を拡大鏡下で観察して0.5mm以上の長さの根を切断した。切断した根の数を図10Aに示し、切断した根の長さの合計値を図10Bに示す。図10A~Bの結果は各試行において5本の幼苗を用いた4回の試行に基づく平均値±標準誤差である。*はDunnett検定による対照試験(脂肪酸を含まない水による栽培)に対する有意な差を示す(p<0.05)。大豆油の加水分解物の濃度に依存して、ヤエナリ幼苗の根の数および長さが増大することが確認された。
上記(1-1)と同様に種子の播種と幼苗の育成を行った。栽培液として、(5-2)と同じ大豆油の加水分解物(SOHL(Soybean Oil Hydrolysate))を3×103倍希釈した根系形成促進剤溶液、および/または0.3mMの3-ピリジンカルボン酸(3-PCA)を含む栽培液を用いた以外は、上記(1-2)と同様に幼苗の根系形成促進効果を検討した。栽培後の根部を拡大鏡下で観察して0.5mm以上の長さの根を切断した。切断した根の数を図11Aに示し、切断した根の長さの合計値を図11Bに示す。図11A~Bの結果は各試行において5本の幼苗を用いた4回の試行に基づく平均値±標準誤差である。*はDunnett検定による対照試験(水による栽培)に対する有意な差を示す(p<0.05)。
Claims (12)
- ケトール構造を有しない、炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸、またはその塩を有効成分として含む、植物の根系形成促進剤(ただし、炭素数4~30の脂肪酸を0.1~8mg/lの溶存酸素濃度環境下でプロテオバクテリアに代謝させることで得られる脂肪酸代謝物を含む植物賦活剤を除く)。
- 炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸がリノール酸である、請求項1に記載の植物の根系形成促進剤。
- 前記化合物が、3-ピリジンカルボン酸、2,3-ピリジンジカルボン酸、3,4-ピリジンジカルボン酸、3,5-ピリジンジカルボン酸、もしくは2,5-ピリジンジカルボン酸、またはその塩である、請求項3に記載の植物の根系形成促進剤。
- 前記化合物が0.1nM~100mMとなる濃度で使用される、
請求項3または4に記載の植物の根系形成促進剤。 - 前記植物がアブラナ科植物、ウリ科植物、ナス科植物、ヒユ科植物、キク科植物、バラ科植物、セリ科植物、リンドウ科植物、ヒガンバナ科植物、ナデシコ科植物、マメ科植物、アジサイ科植物、またはニレ科植物である、
請求項1~5のいずれかに記載の根系形成促進剤。 - 請求項1~6のいずれかに記載の根系形成促進剤を植物幼苗に適用する工程を含む、植物苗の製造方法。
- ケトール構造を有しない、炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸、またはその塩を有効成分として含む、植物の根系形成促進剤を植物幼苗に適用する工程を含む、植物苗の製造方法であって、
前記根系形成促進剤を植物幼苗に適用する工程において、
植物幼苗として挿し木または挿し芽を用いて、該挿し木または挿し芽の茎切断面を根系形成促進剤溶液に浸漬し、該挿し木または挿し芽を水耕または土耕に供する、
植物苗の製造方法。 - 前記根系形成促進剤溶液中の、炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸、またはその塩の濃度が50~200mMである、
請求項8に記載の植物苗の製造方法。 - 前記挿し木または挿し芽の茎切断面を根系形成促進剤溶液に浸漬する時間が1~30秒である、
請求項8または9に記載の植物苗の製造方法。 - 前記根系形成促進剤を植物幼苗に適用する工程において、
灌注法により前記根系形成促進剤を植物幼苗に適用する、
請求項7に記載の植物苗の製造方法。 - 前記根系形成促進剤溶液中の、炭素数16~18の飽和もしくは不飽和脂肪酸、またはその塩の濃度が0.01~10mMである、
請求項11に記載の植物苗の製造方法。
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