JPH03251510A - 植物生長促進剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は植物生長調節剤に関する。更に詳しくはパーオ
キシダーゼを有効成分とする植物生長調節剤に関する。

〔従来の技術〕

従来、植物生長調節剤として、オーキシン類、ジベレリ
ン類、サイトカイニン類、エチレン等の植物ホルモンが
一般に知られている。これらの植物ホルモンは、植物に
対して微量で様々の効果をもたらすことができる反面、
過剰に与えると悪影響を及ぼし、また植物の生育段階や
植物の種類、取り巻く環境の違いによりホルモンの種類
や適用濃度を厳密に決めなければならない等の問題があ
〔発明が解決しようとする課題］ 本発明が解決しようとする課題は、従来の植物生長調節
剤の上記各難点を解消することである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題点を解決するために、植物生長調
節剤としてその調節作用の優れたものを見出すべく鋭意
研究を重ねた結果、パーオキシダーゼが植物生長促進作
用を有することを見出し本発明を完成するに至った。

〔発明の作用並びに構成〕

パーオキシダーゼは植物組織、動物組織、血液等に広く
分布しており、いくつかの微生物が分泌することも従来
から確認されている。その中で特に植物組織中に存在す
るパーオキシダーゼについては古くから研究がなされて
おり、その生理的役割については、多くの報告がなされ
ている。それらを要約すると次のようである。

（１）植物体が病原菌に感染すると組織中に含まれるパ
ーオキシダーゼの活性が上昇することが報告されている
。その具体例としては、Ｐｈｙｔｏｐｈｔｈｏｒａ　ｃ
ｉｔｒｏｐｈｔｈｏｒ’ａやＤｉｐｌｏｄｉａ　ｎａｔ
ａｌｅｎｓｉｓ等の所謂腐敗病に感染したネーブルオレ
ンジの組織に於いて、パーオキシダーゼ、セルラーゼ、
カタラーゼ、ポリガラクチュロナーゼ等の酵素活性が上
昇すること、トマトモザイクビールスに感染したトマト
葉に於いて炭水化物及び還元糖の含量の増加とともにパ
ーオキシダーゼの活性が上昇すること、大豆モザイクビ
ールスに感染した大豆組織中では、感染の後期にパーオ
キシダーゼ活性が上昇すること等の報告を挙げることが
できる。

（２）植物病原菌に対する抵抗性が高い品種はどパーオ
キシダーゼの活性が高いことが報告されている。その具
体例として、不稔性モザイク病に抵抗性を示すハトエン
トウには特有のパーオキシダーゼと蛋白質が存在してい
ること、水稲に於いてはいもち病に対して抵抗性の高い
品種と低い品種にいもち病菌を接種した場合前者の組織
中でのパーオキシダーゼ活性の上昇速度が後者に比較し
て急速であること等の報告を挙げることができる。

（３）植物ホルモンの分泌、調節にはパーオキシダーゼ
が関係しているという報告がなされている。その具体例
として、ヒノキにスミチオン（殺虫剤）処理すると、非
感受性ヒノキではパーオキシダーゼがスミチオンにより
活性化されることなく、むしろ阻害されるために内生エ
チレン生成と落葉が抑制されること、イネ葉をオーキシ
ン類やエチレンで処理すると、パーオキシダーゼ活性が
上昇し、発病が抑制されること、レイシーを微量のエチ
レンで処理することにより果皮中のパーオキシダーゼや
ポリフェノールオキシダーゼの活性が上昇すること等の
報告を挙げることができる。

（４）植物の分化や生長にパーオキシダーゼが関与して
いることを示唆する報告がなされており、パーオキシダ
ーゼのインドール酢Ｍ酸化活性は、植物の根の伸長や分
化が進むにつれ発現するということである。

以上植物組織中でのパーオキシダーゼの挙動については
様々の報告がなされているが、植物体やその種子に直接
パーオキシダーゼを与えた時の植物体の反応についての
報告はなされていない。そこで本発明者らは、植物体や
その種子にパーオキシダーゼを外部から与え、その反応
を観察した結果、パーオキシダーゼは植物生長調節作用
を有することを発見し、本発明を完成するに至った。

尚ここでいう植物生長調節作用とは、広く植物の生長を
調節する作用をいい、たとえば植物の生長の促進、発芽
発根の促進、果実の肥大促進、穀物の収量増大等が例示
できる。

次に本発明にかかるパーオキシダーゼについて説明する
。パーオキシダーゼは３価の鉄イオンを含むヘム蛋白質
であり、過酸化水素や有機過酸化物の存在下で種々の化
合物の酸化を触媒する酵素である。たとえば西洋ワサビ
のパーオキシダーゼの作用機作について、Ｃｈａｎｃｅ
は次のように説明している。

ＰＯＤ　＋　　Ｈ２Ｏ２←→Ｃｏｍｐｌｅｘ　ＩＣｏｍ
ｐｌｅｘ　　Ｉ＋　　ＡＨ−＋　Ｃｏｍｐｌｅｘ　　Ｕ
　　　＋　　　ＡＣｏｍｐｌｅｘ　　ＩＩ　　十　　八
）Ｉ　　　−ＰＯＤ　　＋Ａ＋２Ｈ２０ここでＰＯＤ　
：パーオキシダーゼ 活性　：還元型供与体 Ａ　　二酸化型供与体 パーオキシダーゼはこのように過酸化物の存在下で種々
の化合物の酸化反応を触媒する酵素である。次にこの植
物生長調節作用がパーオキシダーゼによるものであるこ
とを確認するために、加熱処理によりパーオキシダーゼ
を失活させたものと、加熱処理しないものとを植物に与
え、それらの植物生長調節作用を観察した。その結果、
前者には生長調節作用は認められず、後者についてのみ
生長調節作用が認められた。

本発明によるパーオキシダーゼは、パーオキシダーゼを
含有している材料から抽出・精製され、使用されるが、
精製の程度によりパーオキシダーゼと共に含まれる不純
物の量や質が異なってくるのは当然である。その不純物
がパーオキシダーゼの植物生長調節作用にどのように影
響するかを調べた。即ち、精製程度が異なったパーオキ
シダーゼを含有する試料を調製し、それらの植物生長当
節作用を観察した。その結果、イネモミガラパーオキシ
ダーゼについては活性が１０’／ｇユニット以上、ＲＺ
値が０．１以上の試料で認められた。尚イネモミガラパ
ーオキシダーゼ以外のもの、たとえば西洋ワサビや微生
物からのパーオキシダーゼについても同様のことが認め
られた。

ここでパーオキシダーゼの活性（Ｕ）とＲＺ値について
説明する。

パーオキシダーゼの活性は、グアヤコールと過酸化水素
を基質とし、酵素反応による４７０　ｎｍの吸光度の増
加を測定する。３０″Ｃに於いて１分間に吸光度を０．
００１増加させる酵素量をもってＩＵ（ユニット）とし
て表した。

ＲＺ値は、２７５　ｎｍと４０３ｎｍに於ける吸光度の
比である（Ａ、。３．、ｌｌ　／Ａ２？ＳｐＨＩ　）。

この値は、パーオキシダーゼ溶液中の蛋白質含量に対す
るヘム含量の比を表しており、パーオキシダーゼの精製
度の指標となる。純粋な西洋ワサビパーオキシダーゼの
場合その値は３．０４であると報告されている。

実際に農業や園芸方面にパーオキシダーゼを利用する場
合に於いても、パーオキシダーゼは精製・濃縮されてい
ると好都合である。たとえば、使用現場への運搬が容易
であり、また環境温度や湿度が上昇し過ぎることのない
ような過酷でない場所への保管が容易となる。

先に述べたように、パーオキシダーゼは植物組織に広く
存在しているので、植物に種類を問わず、植物組織から
抽出できる。しかし、パーオキシダーゼの生長調節作用
を農業及び園芸方面に広く利用するためには、パーオキ
シダーゼが安価に抽出・精製されなければならない。こ
の点を考慮すると、パーオキシダーゼを抽出する条件と
しては、パーオキシダーゼを多量に含有していること、
入手しやすいこと、大量に存在すること、材料が安価で
あること等を挙げることができる。その例としては、西
洋ワサビ、日本二十日大根、イチジク、イネモミガラ等
を挙げることができ、その他機生物由来のものも使用す
ることができる。しかし、本発明にかかるパーオキシダ
ーゼは、これらの種類に限定されるものではない。

以上説明したように本発明に於けるパーオキシダーゼは
植物組織または微生物から抽出・精製し製造されたもの
である。

本発明は製造されたパーオキシダーゼをそのまま使用し
ても良いし、また水等の溶媒に溶解させた液剤やクレイ
、タルク、カオリンのような適当な担体と混合し、粉剤
や粒剤に製剤し使用することもできる。

本発明剤の使用方法は茎葉散布あるいは種子浸漬、挿し
木に関しては、挿し穂の浸漬処理やあるいは粉末又はペ
ースト状のものを発根が予想される部分へ塗布する方法
による。更に本発明剤は茎葉散布に於いて薬剤が葉面付
着浸透しやすいように界面活性剤を添加して使用するこ
とも可能である。また液体肥料、殺菌剤、殺虫剤、植物
ホルモンと共に混用することも可能である。

本発明剤の使用時期は栄養生長期から住殖生長期にかけ
て使用することが望ましいが、特に限定されるものでは
ない。

次に本発明剤の植物に対する使用量について述べる。

本発明剤の使用量を示すために、発明剤中のパーオキシ
ダーゼ活性値と使用濃度を表示することとする。これに
より使用時に於けるパーオキシダーゼ活性が計算でき必
要な使用量を植物に対して好ましい濃度で与えることが
可能となる。

本発明剤の使用量は、植物の種類や生育ステージ、使用
方法または使用時期によって異なるが、例とし７１０”
　Ｕ／ｇ　、　ＲＺ　〜０．１を持つ本発明剤の使用量
について述べる。水溶液で植物の茎葉に散布する場合は
、末剤の濃度が１〜２０００　ｐｐｎ　（パーオキシダ
ーゼ活性とし７１０”　〜２　ＸＩＯ’　Ｕ／ｄ）、好
ましくは１０〜１５００　ｐｐｍ　（パーオキシダーゼ
活性１０３〜１．５　ｘｌＯ５ｕ／Ｉｄｌ）である。種
子浸漬に於いては末剤の濃度は１〜２０００　ｐｐｍで
あり、好ましくは１０−１５００　ｐｐｍ　（パーオキ
シダーゼ活性１０３〜１．５　Ｘｌ０ｓＵ／ｄ）である
。種子の浸漬時間は１〜７２時間であり、好ましくは５
〜４８時間である。挿し木に使用する場合、挿し穂浸漬
、粉末又はペースト！布に使用する濃度は１〜２０００
ρρ信好ましくは１０＝１０．０００　ｐｐ−（パーオ
キシダーゼ活性として１０３〜１０”　Ｕ／ｄ）であり
、挿し穂浸漬時間は１〜４８時間であり、好ましくは３
〜２４時間である。但し粉末又はペーストを塗布した時
は塗布後直ちに挿し木を行う。

〔発明の効果〕

本発明剤を使用した効果は、植物の生長促進である。小
松菜、サラダ菜のような葉菜類に本発明剤を茎葉散布す
ることにより、茎葉部、根部共に生長が促進され、早期
収穫が可能となり、収量も増大する。またトマト、キュ
ウリ、ナス、ピーマンのような果菜類やイネ、ムギ等の
１１１１に対しては種子浸漬や茎葉散布により健苗育成
ができ、また収穫量の増大を図ることができる。

〔実　施　例〕

以下実施例により本発明を説明する。

実施例１ 市販されている花の土を入れた１／４０００アールのヮ
グネルポントにサラダ菜を３月１５日に播種した。

３月２０日、３月２７日に２回パーオキシダーゼ水溶液
を充分に茎葉に散布した。また無処理として蒸留水を同
様に散布した。良くそろった１０個体を残し、生育を５
月１日調査した。尚肥料は３月２８日に１ポツト当たり
化成肥料テＮ：０．４ｇ、　Ｐ：０．４ｇ、　Ｋ：０．
３ｇを与えた。

使用したパーオキシダーゼは次のようである。

・モミガラパーオキシダーゼ イネモミガラより抽出作製 酵素活性　１０”　０７ｇ　、　ＲＺ値　０．１・西洋
ワサビパーオキシダーゼ Ｓｉｇｍａ社製　西洋ワサビより抽出作製酵素活性　１
．５　ＸＩＯ”　０７ｇ　、　ＲＺ値　０．３・微生物
パーオキシダーゼ サントリー社製　糸状菌Ａｒｔｈｏｍｙｃｅｓ　ｒａｍ
ｏｓｕｓの培養液より作製 酵素活性　４．８　ＸＩＱ”　０７ｇ　、　ＲＺ値　２
．５パーオキシダーゼの茎葉散布により、茎葉部、根部
共に乾物重量が増加した。

第１表 実施例２ バーミキュライトをいれた１／４０００アールのワグネ
ルボットに小松菜を３月３１日に播種した。４月７日、
４月１７日２回パーオキシダーゼ水溶液を茎葉に充分に
散布した。また無処理として蒸留水を散布した。良くそ
ろった１５個体を残し、５月１９日に生育状態を調査し
た。尚肥料は４月１０日１ポツト当たり化成肥料でＮ：
０．４ｇ、　Ｐ：０．４ｇ、　Ｋ：０．３ｇを与えた。

また５月９日に液体肥料テＮ：ｏ、１ｇ、　Ｐ：０．１
ｇ、Ｋ：Ｑ、１ｇを追肥した。

使用したパーオキシダーゼは次のようである。

・モミガラパーオキシダーゼ 酵素活性　１０”　０７ｇ　、　ＲＺ値　０．１・西洋
ワサビパーオキシダーゼ 実施例１に同じ 結果は第２表に示した。パーオキシダーゼ活性の低いモ
ミガラパーオキシダーゼも活性の高い西洋ワサビパーオ
キシダーゼと同様に茎葉散布することにより、茎葉部、
根部共に乾物重量を増加させた。

第２表 実施例３ 播種してから８０日間育苗したトマト苗（品種ももたろ
う）を３月８日に花の土を入れた１１５０００アールの
ワグネルボットに定植した。定植後３月１０日、３月１
８日、４月７日、４月１１日に４回パーオキシダーゼ水
溶液を茎葉及び果実に散布した。

無処理として蒸留水を散布した。そして５月９日、１２
日、１５日、１８日、２２日、２５日、２９日、３１日
、６実施例４ キュウリ種子（品種　近成四葉胡瓜）をパーオキシダー
ゼ水溶液に、また無処理として蒸留水に２日間浸漬し、
直ちにバーミキュライトを入れた直径９ｃｍの蜂に３粒
を播種した。播種日時は６月１日であった。発芽状態の
良好な１個体を残し、１区５ポツトとした。肥料は６月
１３日に１鉢当たりＮ：０．１６ｇ　、　Ｐ：０．１６
ｇ　、　Ｋ：０．１２ｇを与えた。そして７月１３日に
生育状態を調査した。使用したパーオキシダーゼは実施
例１と同様である。結果は第４表に示した。種子をパー
オキシダーゼに浸漬することにより茎葉部、根部共に乾
物重量が増加した。

月５日、９日、１５日、２２日、２６日に果実を収穫し
、調査を行った。尚１区は４ボツトとした。また肥料は
化成肥料で１回当たりＮ：０．８ｇ、　Ｐ：０．８ｇ、
　Ｋ：０．６ｇを３月９日、３月２８日、４月１４日、
５月１２日に４回与えた。使用したパーオキシダーゼは
実施例１と同様である。結果は第３表に示した。パーオ
キシダーゼの茎葉散布により果実の収穫量及び１個当た
りの平均果重の増加が見られた。

第３表 第４表 実施例５ メタセコイアの緑技の切口をパーオキシダーゼ水溶液に
、また無処理として蒸留水に８時間浸漬後直ちに鹿沼土
に挿し木を行った。、（８月２５日）。

６０日後の８月２４日に発根の状態を調査した。１区２
０本とし２区制とした。

稲モミガラパーオキシダーゼ（活性値　１０”ユニッ）
／ｇＲＺ値　０．１）を使用した。結果は第５表に示し
た。パーオキシダーゼの浸漬処理により発根が促進され
た。

実施例６ ５月１５日に水稲（品種　ササニシキ）をくみあい粒状
培土Ｏに播種した。そして６月１５日にくみあい粒状培
土０を入れた１１５０００アールのポットに移植を行っ
た。５月２４日、６月１日、６月２１日にパーオキシダ
ーゼ溶液を、また無処理として蒸留水を茎葉に充分散布
した。そして１０月５日に地上部を刈り取り収量調査を
行った。１区３ポツトとした。尚使用したくみあい粒状
培土０には肥料成分が１．７　ｋｇ当たりＮ：０．６ｇ
、　Ｐ：１．２ｇ、　Ｋ：１．１ｇ含有されており、１
ボンド当たりの肥料成分量がＮ：１．２ｇ、Ｐ：２．２
ｇとなるように培土を使用した。また８月１日に化成肥
料で１ポツト当たりＮ：０．３ｇ、　Ｐ：０．０８ｇ、
Ｋ：０．３ｇを与えた。使用したパーオキシダーゼは実
施例１と同様である。結果は第６表に示した。

パーオキシダーゼを茎葉散布することにより収量が増加
した。

（１） （２） 実施例７ 水稲（品種　ササニシキ）種モミをパーオキシダーゼ溶
液に、また無処理として蒸留水に２日間浸漬した。そし
て５月１５日にくみあい粒状培土Ｏを入れた１１５００
０アールのポットに移植した。そして１０月５日に地上
部を刈り取り、収量調査を行った。尚施肥は実施例６と
同様である。使用したパーオキシダーゼは実施何重と同
様である。結果は第７表に示した。種モミをパーオキシ
ダーゼ水溶液に浸漬することにより収量が増加した。

第７表（１） 第７表（２） 実施例８ 脱穀した稲種子（ササニシキ）をよく水洗した後、０．
３％次亜塩素酸ナトリウム溶液に３０分浸漬して殺菌し
た。滅菌水でよく水洗した後、乾燥し濾紙を敷いたシャ
ーレに５０粒ずつ入れ、濾過除菌した各種酵素液（イネ
モミガラパーオキシダーゼ、西洋ワサビパーオキシダー
ゼ、微生物パーオキシダーゼ）について各濃度（１００
ｐｐｍ、１０　ｐｐｎ＋、１ｐｐｍ）の酵素液を１０ｄ
ずつ添加した。対照区として滅菌水及び３０分煮沸した
１０　ｐｐｍ酵素液を用いた。

３０°Ｃで７２時間保温して発芽させ、伸長した芽及び
根の長さを測定した。この結果を第８表に示す。

使用した各酵素の活性値は、 ・イネモミガラパーオキシダーゼ ５．７　Ｘｌ０９Ｕ／ｇ　、　ＲＺ値　１．５９、西洋
ワサビパーオキシダーゼ １．９　Ｘｌ０９Ｕ／ｇ　、　ＲＺ値　０．８・微生物
パーオキシダーゼ ４．８　Ｘｌ０８Ｕ／ｇ　、　ＲＺ値　２．５であった
。

各々の酵素についての試験日時が違うために、各々の試
験区に対照区を設けた。

第８表 （）因数値は対照を１００としたとき相対値であり、ま
た数値は全て（ｍｍ）を示す。

加熱処理によりパーオキシダーゼ活性を失活させた何れ
の酵素溶液も生長促進作用を示さなかったが、一方加熱
処理をしない酵素溶液については生長促進作用が認めら
れた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）パーオキシダーゼを有効成分とする植物生長調節
   剤。