JPH10262457A - 塩条件下における幼植物体の栽培方法 - Google Patents
塩条件下における幼植物体の栽培方法Info
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- JPH10262457A JPH10262457A JP9074293A JP7429397A JPH10262457A JP H10262457 A JPH10262457 A JP H10262457A JP 9074293 A JP9074293 A JP 9074293A JP 7429397 A JP7429397 A JP 7429397A JP H10262457 A JPH10262457 A JP H10262457A
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- Japan
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- plant
- betaine
- plants
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
- C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
- C05G5/00—Fertilisers characterised by their form
- C05G5/20—Liquid fertilisers
- C05G5/23—Solutions
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】弱耐塩性植物、特にその幼植物体の塩条件下に
おける栽培方法を提供することを課題とする。 【解決手段】弱耐塩性植物の幼植物体を塩条件下で栽培
するに際し、ベタインを添加することにより、該植物体
の生存率及び成長率を飛躍的に高めた。
おける栽培方法を提供することを課題とする。 【解決手段】弱耐塩性植物の幼植物体を塩条件下で栽培
するに際し、ベタインを添加することにより、該植物体
の生存率及び成長率を飛躍的に高めた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、植物栽培の分野、
特に塩条件下における弱耐塩性植物の幼植物体の栽培方
法に関する。
特に塩条件下における弱耐塩性植物の幼植物体の栽培方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】イネなどの植物は、幼植物体の時期に塩
ストレスに弱く、生長が進むにつれて耐塩性が高くな
る。このため、特に塩集積地においては、いかにして幼
植物体の、塩ストレスによる枯死を回避できるかが、農
作物の生産性向上に向けての大きな課題となっている。
ストレスに弱く、生長が進むにつれて耐塩性が高くな
る。このため、特に塩集積地においては、いかにして幼
植物体の、塩ストレスによる枯死を回避できるかが、農
作物の生産性向上に向けての大きな課題となっている。
【０００３】ところで、多くの植物では塩ストレスを受
けた場合、ベタイン等の適合溶質を細胞内に蓄積し、ス
トレス環境に適応する機能を備えていることが知られて
いる。一方、弱耐塩性の植物では適合溶質を生体内で合
成し、蓄積する能力が欠如していることが多いことが知
られている。このため、植物体におけるベタインなど適
合溶質の蓄積と植物体の耐塩性とが密接な関係を有し、
ベタインは植物体内における浸透圧の調節などに関与し
ていると考えられている。
けた場合、ベタイン等の適合溶質を細胞内に蓄積し、ス
トレス環境に適応する機能を備えていることが知られて
いる。一方、弱耐塩性の植物では適合溶質を生体内で合
成し、蓄積する能力が欠如していることが多いことが知
られている。このため、植物体におけるベタインなど適
合溶質の蓄積と植物体の耐塩性とが密接な関係を有し、
ベタインは植物体内における浸透圧の調節などに関与し
ていると考えられている。
【０００４】ベタインを利用した技術としては、これま
でベタインを含む養液を供給することを特徴とする植物
の栽培法（特公平4-65647号公報）やベタインを混入し
た植物の肥料（特開平1-208386号公報）について開示さ
れている。しかし、これらは、ベタインを用いて、植物
の根毛の発生を促進し、この結果植物の生長を促進する
ことや植物種子の発芽率を向上させることを目的として
おり、ベタインを用いて植物体の耐塩性を増強させるこ
とを目的としているものではない。
でベタインを含む養液を供給することを特徴とする植物
の栽培法（特公平4-65647号公報）やベタインを混入し
た植物の肥料（特開平1-208386号公報）について開示さ
れている。しかし、これらは、ベタインを用いて、植物
の根毛の発生を促進し、この結果植物の生長を促進する
ことや植物種子の発芽率を向上させることを目的として
おり、ベタインを用いて植物体の耐塩性を増強させるこ
とを目的としているものではない。
【０００５】一方、ベタインを利用して植物の耐塩性を
増強しようとする試みも、近年、行われ始めた。例え
ば、ベタイン生合成に関与する遺伝子をイネに導入し、
植物体内でベタインを高発現するイネの開発が行われて
いる（分子生物学会講演要旨集,p334(平成8年8月27
日)）、日経バイオテク,359,(平8年9月9日),p17-18）。
また、イネ幼植物体に外部からベタインを投与すること
によりベタインを吸収させて、イネの耐塩性を強化する
試みも行われている（平成6年度ジーンエンジニア養成
研修公開講演会講演要旨集(平6-11-30)）。
増強しようとする試みも、近年、行われ始めた。例え
ば、ベタイン生合成に関与する遺伝子をイネに導入し、
植物体内でベタインを高発現するイネの開発が行われて
いる（分子生物学会講演要旨集,p334(平成8年8月27
日)）、日経バイオテク,359,(平8年9月9日),p17-18）。
また、イネ幼植物体に外部からベタインを投与すること
によりベタインを吸収させて、イネの耐塩性を強化する
試みも行われている（平成6年度ジーンエンジニア養成
研修公開講演会講演要旨集(平6-11-30)）。
【０００６】しかし、これらはいずれもベタインを蓄積
させることにより植物自体を耐塩性に改変させること、
即ち、「耐塩性植物の育種」を目的としており、塩条件
下でベタインを施用すること、即ち、「栽培条件の調
節」による弱耐塩性植物の栽培法についての報告例は皆
無である。
させることにより植物自体を耐塩性に改変させること、
即ち、「耐塩性植物の育種」を目的としており、塩条件
下でベタインを施用すること、即ち、「栽培条件の調
節」による弱耐塩性植物の栽培法についての報告例は皆
無である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高塩条件下
における弱耐塩性植物の栽培方法を提供することを課題
とする。
における弱耐塩性植物の栽培方法を提供することを課題
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】従来の交配法を用いた耐
塩性植物の育種法では適合溶質の合成酵素の遺伝子のみ
を植物に導入するのは不可能であり、また遺伝子工学技
術により適合溶質の合成酵素遺伝子を導入して組み換え
植物体を作出する方法では長時間を要し、さらに現状で
は遺伝子組み換えを行うことが可能な植物種には制限が
ある。そこで、本発明者らは、新しい耐塩性植物を育種
することなく、塩条件下において弱体塩性植物を栽培す
る方法について鋭意研究を行った。弱耐塩性植物は、特
に幼植物体の時期に塩に弱く、ある程度まで成長すれば
耐塩性が高まるため、本発明者らは、特に、塩条件下に
おける幼植物体の栽培方法について鋭意研究を行った。
塩性植物の育種法では適合溶質の合成酵素の遺伝子のみ
を植物に導入するのは不可能であり、また遺伝子工学技
術により適合溶質の合成酵素遺伝子を導入して組み換え
植物体を作出する方法では長時間を要し、さらに現状で
は遺伝子組み換えを行うことが可能な植物種には制限が
ある。そこで、本発明者らは、新しい耐塩性植物を育種
することなく、塩条件下において弱体塩性植物を栽培す
る方法について鋭意研究を行った。弱耐塩性植物は、特
に幼植物体の時期に塩に弱く、ある程度まで成長すれば
耐塩性が高まるため、本発明者らは、特に、塩条件下に
おける幼植物体の栽培方法について鋭意研究を行った。
【０００９】ここにおいて本発明者らは、塩条件下にあ
っても、その塩濃度に対応させた適当な濃度のベタイン
を施用すれば、弱耐塩性植物の幼植物体が塩分と共にベ
タインを吸収し、これにより植物体内の浸透圧が乱され
ることなく生存・生育できるのではないかと考えた。そ
して、かかる考えに基づき、まず、カリフラワー、ブロ
ッコリ、カブなどの特に耐塩性の低い植物の種子を播種
し、発芽させ、次いで、特に耐塩性の低い幼植物の時期
に種々の濃度の塩処理及びグリシンベタイン処理を行な
って、その後のこれら植物の生存率及び生長量の検討を
行った。
っても、その塩濃度に対応させた適当な濃度のベタイン
を施用すれば、弱耐塩性植物の幼植物体が塩分と共にベ
タインを吸収し、これにより植物体内の浸透圧が乱され
ることなく生存・生育できるのではないかと考えた。そ
して、かかる考えに基づき、まず、カリフラワー、ブロ
ッコリ、カブなどの特に耐塩性の低い植物の種子を播種
し、発芽させ、次いで、特に耐塩性の低い幼植物の時期
に種々の濃度の塩処理及びグリシンベタイン処理を行な
って、その後のこれら植物の生存率及び生長量の検討を
行った。
【００１０】この結果、本発明者らは、塩条件下では生
存、生長が困難な幼植物体に対して、塩条件下で適当な
濃度のグリシンベタイン処理を行うことにより、該幼植
物体の生存率及び生長量をともに顕著に向上させること
に成功し、これにより本発明を完成した。
存、生長が困難な幼植物体に対して、塩条件下で適当な
濃度のグリシンベタイン処理を行うことにより、該幼植
物体の生存率及び生長量をともに顕著に向上させること
に成功し、これにより本発明を完成した。
【００１１】即ち、本発明は、 （１） 塩条件下において弱耐塩性植物を栽培する方法
において、養液中に適合溶質を混入させることを特徴と
する方法。 （２） 適合溶質がグリシンベタインである、（１）に
記載の方法、 （３） 弱耐塩性植物がレタス、アルファルファ、カ
ブ、キャベツ、またはカリフラワーである、（１）また
は（２）に記載の方法、に関する。
において、養液中に適合溶質を混入させることを特徴と
する方法。 （２） 適合溶質がグリシンベタインである、（１）に
記載の方法、 （３） 弱耐塩性植物がレタス、アルファルファ、カ
ブ、キャベツ、またはカリフラワーである、（１）また
は（２）に記載の方法、に関する。
【００１２】なお、本発明における「塩条件」とは、ナ
トリウム・カルシウムを代表とする陽イオンからなる塩
が土中などに50mM以上含まれている条件を指す。
トリウム・カルシウムを代表とする陽イオンからなる塩
が土中などに50mM以上含まれている条件を指す。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明は、塩条件下において適合
溶質を供給することを特徴とする弱耐塩性植物の栽培方
法に関する。
溶質を供給することを特徴とする弱耐塩性植物の栽培方
法に関する。
【００１４】本発明において利用可能な適合溶質として
は、例えば、基本的なグリシンベタイン、プロリンベタ
イン、アラニンベタインなどのベタイン類やマンニトー
ル、クエブラキトールなどの糖類、さらにそれらの類似
物質などが挙げられる。
は、例えば、基本的なグリシンベタイン、プロリンベタ
イン、アラニンベタインなどのベタイン類やマンニトー
ル、クエブラキトールなどの糖類、さらにそれらの類似
物質などが挙げられる。
【００１５】本発明の適合溶質を用いて耐塩性を付与し
得る植物種には、特に制限はないが、例えば、カリフラ
ワー、ブロッコリ、カブ、レタス、アルファルファ、イ
ネなど特に耐塩性が低い植物が好適である。
得る植物種には、特に制限はないが、例えば、カリフラ
ワー、ブロッコリ、カブ、レタス、アルファルファ、イ
ネなど特に耐塩性が低い植物が好適である。
【００１６】適合溶質を施用する時期は植物種により異
なるが、双葉が完全に展開してからが好ましく、通常、
発芽後3日目〜12日目であり、好ましくは発芽後3〜7日
目であり、さらに好ましくは発芽後3〜5日目である。施
用する濃度は、塩条件により異なり、塩濃度が高い場合
には高い濃度で、塩濃度が低い場合には低い濃度である
が、通常、1〜100mMであり、好ましくは、3〜30mMであ
り、5〜15mMが最適である。施用期間は、通常、3日〜7
日が好ましい。適合溶質は水などに溶解して植物に施用
し得る。適合溶質の施用法は、植物が吸収できれば特に
制限はなく、例えば、葉面散布、苗床への散布などが挙
げれる。
なるが、双葉が完全に展開してからが好ましく、通常、
発芽後3日目〜12日目であり、好ましくは発芽後3〜7日
目であり、さらに好ましくは発芽後3〜5日目である。施
用する濃度は、塩条件により異なり、塩濃度が高い場合
には高い濃度で、塩濃度が低い場合には低い濃度である
が、通常、1〜100mMであり、好ましくは、3〜30mMであ
り、5〜15mMが最適である。施用期間は、通常、3日〜7
日が好ましい。適合溶質は水などに溶解して植物に施用
し得る。適合溶質の施用法は、植物が吸収できれば特に
制限はなく、例えば、葉面散布、苗床への散布などが挙
げれる。
【００１７】また、本発明は、塩集積地や砂漠などにお
ける潅漑にも利用可能である。この場合には、潅漑水
に、上記濃度のベタインを混入させ、植物に供給を行う
ことが可能である。潅漑法としては特に制限はないが、
例えば、点滴潅漑法、ミスト潅漑法、ピボット潅漑法な
どが挙げられる。
ける潅漑にも利用可能である。この場合には、潅漑水
に、上記濃度のベタインを混入させ、植物に供給を行う
ことが可能である。潅漑法としては特に制限はないが、
例えば、点滴潅漑法、ミスト潅漑法、ピボット潅漑法な
どが挙げられる。
【００１８】以下、本発明を実施例によりさらに具体的
に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるもの
ではない。
に説明するが、本発明はこれら実施例に制限されるもの
ではない。
【００１９】
【００２０】
【実施例１】 ベタインの添加による植物の耐塩性の強
化 植物種子を30Ｘ22cmのポリビニル製のタッパ内の蒸留水
を加えたロックウールに播種後、25℃、暗黒下で発芽さ
せた。発芽後双葉展開時に30000luxの照明下に植物体を
移し、ハイポネックスを最終濃度が500倍になるように
加えた。なお、ハイポネックスの成分は100ｍｌあたり
窒素全量5ｇ（内アンモニア性窒素1.95ｇ、硝酸性窒素
0.90ｇ）、水溶性リン酸10ｇ、水溶性カリ5ｇ、水溶性
マグネシウム0.05ｇ、水溶性マンガン0.001ｇ、水溶性
ホウ素0.005ｇである。3日間馴化し、その後塩処理を開
始した。塩処理は最終濃度0,10,50,100,250mMで行った
が、この濃度まで達する前に3日間3段階で塩濃度を上げ
た。これと同時に最終濃度が10mMになるようにグリシン
ベタインを水耕培地に3日間加えた。最終濃度に達して
から、5日間塩処理を行い、生存率と地上部新鮮重（生
存しているものに関して）を測定した。各処理区は5〜7
個体の植物の試験を行った。なお、本実験の対照とし
て、グリシンベタインを添加せずに同様の処理を行っ
た。この結果、生存率および新鮮重ともにベタインの添
加により、向上が認められた。生存率では特に100mMの
塩濃度で無添加区に比べ、30〜100％の生存率を示した
（図１）。また、新鮮重では特に50mMの塩濃度で、カブ
を除き、1.2倍から2.5倍の収量増を示した（図２）。
化 植物種子を30Ｘ22cmのポリビニル製のタッパ内の蒸留水
を加えたロックウールに播種後、25℃、暗黒下で発芽さ
せた。発芽後双葉展開時に30000luxの照明下に植物体を
移し、ハイポネックスを最終濃度が500倍になるように
加えた。なお、ハイポネックスの成分は100ｍｌあたり
窒素全量5ｇ（内アンモニア性窒素1.95ｇ、硝酸性窒素
0.90ｇ）、水溶性リン酸10ｇ、水溶性カリ5ｇ、水溶性
マグネシウム0.05ｇ、水溶性マンガン0.001ｇ、水溶性
ホウ素0.005ｇである。3日間馴化し、その後塩処理を開
始した。塩処理は最終濃度0,10,50,100,250mMで行った
が、この濃度まで達する前に3日間3段階で塩濃度を上げ
た。これと同時に最終濃度が10mMになるようにグリシン
ベタインを水耕培地に3日間加えた。最終濃度に達して
から、5日間塩処理を行い、生存率と地上部新鮮重（生
存しているものに関して）を測定した。各処理区は5〜7
個体の植物の試験を行った。なお、本実験の対照とし
て、グリシンベタインを添加せずに同様の処理を行っ
た。この結果、生存率および新鮮重ともにベタインの添
加により、向上が認められた。生存率では特に100mMの
塩濃度で無添加区に比べ、30〜100％の生存率を示した
（図１）。また、新鮮重では特に50mMの塩濃度で、カブ
を除き、1.2倍から2.5倍の収量増を示した（図２）。
【００２１】
【発明の効果】本発明により、塩条件下において、適合
溶質を蓄積できない弱耐塩性の植物を栽培することが可
能となった。本発明によれば、通常植物が枯死する塩条
件下であっても植物体を生存させ、生育させることが可
能である。これにより、例えば、農業生産を行う場合塩
濃度の高い地下水を使用する砂漠や塩集積地などの耕作
不適地で農業生産の効率を向上させることが可能であ
る。
溶質を蓄積できない弱耐塩性の植物を栽培することが可
能となった。本発明によれば、通常植物が枯死する塩条
件下であっても植物体を生存させ、生育させることが可
能である。これにより、例えば、農業生産を行う場合塩
濃度の高い地下水を使用する砂漠や塩集積地などの耕作
不適地で農業生産の効率を向上させることが可能であ
る。
【図１】100mM塩処理下でのベタインの植物の生存率に
与える影響を示す図である。
与える影響を示す図である。
【図２】50mM塩処理下でのベタインの植物の生長量に与
える影響を示す図である。
える影響を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 塩条件下において弱耐塩性植物を栽培す
る方法において、養液中に適合溶質を混入させることを
特徴とする方法。 - 【請求項２】 適合溶質がグリシンベタインである、請
求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 弱耐塩性植物がレタス、アルファルフ
ァ、カブ、キャベツ、またはカリフラワーである、請求
項１または２に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074293A JPH10262457A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 塩条件下における幼植物体の栽培方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074293A JPH10262457A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 塩条件下における幼植物体の栽培方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10262457A true JPH10262457A (ja) | 1998-10-06 |
Family
ID=13542958
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9074293A Pending JPH10262457A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 塩条件下における幼植物体の栽培方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10262457A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017135236A1 (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 積水化学工業株式会社 | 耐塩性苗の育成方法及び植物の水耕栽培方法 |
| WO2018061870A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 積水化学工業株式会社 | 植物体、植物体の製造方法、抵抗性付与方法、トマト、及びトマトの製造方法 |
| WO2018123651A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 植物の環境ストレス耐性向上剤 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9074293A patent/JPH10262457A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017135236A1 (ja) * | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 積水化学工業株式会社 | 耐塩性苗の育成方法及び植物の水耕栽培方法 |
| WO2018061870A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 積水化学工業株式会社 | 植物体、植物体の製造方法、抵抗性付与方法、トマト、及びトマトの製造方法 |
| JPWO2018061870A1 (ja) * | 2016-09-29 | 2018-09-27 | 積水化学工業株式会社 | 植物体、植物体の製造方法、抵抗性付与方法、トマト、及びトマトの製造方法 |
| WO2018123651A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 植物の環境ストレス耐性向上剤 |
| JPWO2018123651A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2019-10-31 | 国立研究開発法人理化学研究所 | 植物の環境ストレス耐性向上剤 |
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