KR101904054B1 - 식물 품질의 개선 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 작물 및/또는 작물이 재배중에 있거나 재배하려고 하는 장소 및/또는 식물 번식체를 식물 품질 개선량의 미량영양소 함유 활성 성분으로 처리하는 것을 포함하는, 식물 품질의 새로운 개선 방법에 관한 것이다.

Description

식물 품질의 개선 방법{Method for improving plant quality}
본 발명은 작물 및/또는 작물이 재배중에 있거나 재배하려고 하는 장소 및/또는 식물 번식체를 식물 품질 개선량의 미량영양소 함유 활성 성분으로 처리하는 것을 포함하는, 식물 품질의 새로운 개선 방법에 관한 것이다.
아연은 식물 및 인간의 정상적인 성장, 발달 및 건강을 위해 필수적인 미량영양소이다. 현재 광대한 농지가 아연 결핍에 따라 식용 작물의 작물 생산성 및 영양가의 심각한 감소에 이른 것으로 알려져 있다. 아직도 많은 국가에서는, 아연 결핍을 인식하지 못하고 있거나 과소평가하고 있으며, 다루어지지 않고 있다. 따라서, 이들 국가에서 작물 생산성 및 인간 건강 모두에 기여하기 위하여 아연 결핍을 이해하고 해결하는 것이 급선무이다. 아연은 또한 가뭄, 열 및 염분과 같은 다양한 스트레스 요인하에 작물의 내성 향상에 특히 중요하다.
토양 및/또는 식물 잎에 아연 비료를 적용하는 것이 작물에서 아연 결핍 문제를 해결하고 식품의 아연 농도를 증가시키는데 간단하면서도 매우 효율적인 방편이다. 이러한 전략은 식품 생산의 불필요한 손실을 크게 방지하고 공중 위생을 돕는다. 예를 들어, 쌀 및 밀 낟알에 아연을 강화하면 인도에서 매년 최대 48,000명의 어린이들을 살릴 수 있다.
전 세계적으로 수 백만명이 매일 몇 밀리그램의 아연으로 병 혹은 사망이냐, 또는 건강한 생산적인 삶이냐의 갈림길에 놓일 수 있다. 작물에 아연을 충분히 보급하는 것으로, 상당한 건강, 사회적 및 경제적인 이점을 제공함으로써 이러한 지구상의 문제를 다루는데 도움을 줄 수 있다(참조: 국제 아연 협회(International Zinc Association) IFA에서 발행한 아연 비료 책자(Zinc Fertilizer Brochure 2009); 또한 Comparative Quantification/Global and Regional Burden of Diseases Attributable to Selected Major Risk Factors of Health Risks, Ezzati, Lopez, Rodgers, Murray (eds.), Chapter 5 - Zinc Deficiency, WHO, 2004).
아연은 식물, 동물 및 인간의 정상적인 건강한 성장 및 생식에 필수이다. 식물에 이용가능한 아연 공급이 불충분하면, 작물 수량 및 작물 생산품의 품질이 떨어진다. 식물에서, 아연은 많은 중요한 생화학 경로중 상이한 광범위 효소 및 단백질의 구조 성분 또는 조절 공동인자로서 중요한 역할을 한다. 식물에 아연 공급이 불충분하면, 아연의 생리적인 기능이 올바르게 작동할 수 없고, 이에 따라 식물 성장이 불리한 영향을 받게 된다. 이는 식물내에서 가시적인 스트레스 증상을 불러올 수 있으며, 이러한 증상은 종에 따라 다르고, 왜화(키 감소), 잎맥간 황백화(맥간 잎 황변), 황백화된 잎의 갈변, 작고 비정상적인 형태의 잎 및/또는 잎의 왜화 및 총생(이 경우 잎은 짧아진 줄기상에 윤생을 형성한다)을 포함할 수 있다. 분명한 가시적인 증상이 없는 소위 숨겨진 결핍은 이 식물 수량의 20% 손실을 불러올 수 있다. 숨겨진 결핍을 야기하는 아연-결핍 토양은 농부에게 상당한 재정적 손실을 입힐 수 있다. 따라서, 토양 테스트 또는 작물 분석으로 아연-결핍 토양을 가능한 초기에 식별하는 것이 필요하다. 일단 식별이 되면, 아연-결핍 토양은 아연 비료로 손쉽게 처리하여 작물에 아연을 충분히 공급할 수 있는데, 황산아연이 단연코 가장 널리 사용되고 있는 비료이다(참조: Zinc in Soils and Crop Nutrition by B.J. Alloway, 2nd Ed. Brussels, Paris, 2008).
또한, 황산아연 또는 지네브(Zineb) 살진균제로 처리된 덩굴식물이 비처리 덩굴식물에 비해 수량 및 성장이 대단히 우월한 것으로 알려져 있다(참조: ISHS Acta Horticulturae 1987, 199, 157-161). 보리에서, 아연 결핍의 예방은 수량 반응의 원인이 아닌 것으로 나타났다(참조: EPPO Bull. 1981, 11, 277-285). 구리, 망간 및 아연 등의 미량영양소가 이러한 미량영양소를 함유하는 살진균제를 통해 식물에 적용될 수 있는 것이 또한 알려졌다. 그러나, 미량영양소의 흡수가 더 효율적인지 덜 효율적인지는 금속이 나머지 분자와 형성하는 복합체 형태에 좌우된다. 이에 따라, 지람의 특정 제제내 아연은 지네브로부터의 아연에 비해 용이하게 흡수되지 않는 것으로 판명되었다(참조: University of Florida, IFAS Extension, HS1159, 2009).
그밖에, 식물 및, 더욱 특히 감자에 농약과 조합하여 산화아연을 전달하기 위한 조성물이 공지되었다(참조: WO 95/20874).
본 발명에 따라, 작물 및/또는 작물이 재배중에 있거나 재배하려고 하는 장소 및/또는 식물 번식체를 식물 품질 개선량의 미량영양소 함유 활성 성분(여기에서 활성 성분은 바람직하게는 또한 살진균 활성이기도 하다)으로 처리하는 것을 특징으로 하는, 식물 품질의 개선 방법이 제공된다.
미량영양소 함유 활성 성분은 바람직하게는 아연, 망간, 몰리브덴, 철 및 구리로 구성된 그룹 또는 미량영양소 붕소로부터 선택되는 적어도 하나의 금속 이온을 함유하는 활성 성분으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
더욱 바람직하게, 이들 활성 성분은 프로피네브, 폴리옥신 Z (아연 염), 지네브, 지람, 아연 티오다졸, 아연 나프테네이트 및 만코제브 (또한 망간 함유) 등의 아연 함유 화합물, 또는 마네브, 메티람 및 만코퍼 (또한 구리 함유) 등의 망간 함유 화합물, 또는 페르밤 등의 철 함유 화합물, 또는 보르도 혼합물(Bordeaux mixture), 옥시염화구리, 삼염기성 황산구리, 산화구리, 옥탄산구리, 수산화구리, 옥신 구리 및 구리 나프테네이트등의 구리 함유 화합물로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
더욱 바람직하게, 활성 성분은 프로피네브 및 만코제브로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
더욱 바람직하게, 활성 성분은 프로피네브이다.
상기 언급된 모든 미량영양소 함유 활성 성분은 살진균성을 가지며, 다양한 식물 질병을 구제하는데 사용될 수 있는 것으로 알려져 있다(참조: Pesticide Manual, 15th Edition 2009).
용어 "식물 품질"(식물의 품질)은 여러가지 면이 단독으로, 또는 수량(예를 들어 생물량(biomass) 증가, 유용 성분 함량 증가 및/또는 특정 성분의 함량 또는 조성 증가) 및 식물 원기(예를 들어 식물 성장 향상 및/또는 더욱 푸른 잎)과 같은 다른 것과 조합하여 결정되는 작물 및/또는 그의 생성물의 상태로서 정의된다.
식물의 품질, 특히 식물 상태에 대한 하나의 지표는 그의 수량이다. "수량"은 낟알, 잎, 뿌리, 진정한 의미의 과실, 야채, 견과, 종자, 나무(예를 들면 임업의 경우) 또는 생화(예를 들면 원예 및 관상 식물의 경우)와 같이 식물로 발생되는 임의의 식물 부위 또는 경제적 가치가 있는 생성물로서 이해하여야 한다. 식물 생성물은 또한 수확 후 추가 사용 및/또는 가공될 수 있다.
본 발명에 있어서, 작물의 "수량 증가"는 각 작물이 미량영양소 함유 활성 성분이 적용되지 않은 것을 제외하고 동일 조건하에 생성된 식물의 동일한 생성물의 수량에 비해 측정가능한 양으로 증가된 생성물의 수량을 의미한다. 수량 증가는 특히 다음과 같은 작물의 개선된 특성으로 특정될 수 있다:
· 식물 무게 증가,
· 식물 높이 증가,
· 아연 함량 증가,
· 철 함량 증가,
· 칼슘 함량 증가,
· 더 높은 생 무게(FW) 및/또는 건조 무게(DW)와 같은 생물량 증가,
· 더 높은 낟알 수량,
· 더 높은 산도,
· 더 높은 안토시아닌 함량,
· 더 많은 곁눈(tiller),
· 더 큰 잎,
· 어린싹(shoot)의 성장 향상,
· (예를 들면 가용성 단백질의) 증가,
· 오일 함량 증가,
· 전분 함량 증가,
· 색소 함량 증가,
· 영양소 함량 증가,
· 단백질 함량 증가,
· 비타민(예를 들면 비타민 B1, B2, C 및 E의) 함량 증가,
· 지방산의 함량 증가,
· 대사물 함량 증가,
· 카르테노이드(예를 들면 비타민 A의) 함량 증가,
· 필수 아미노산의 양 증가,
· 개선된 영양소 조성,
· 개선된 단백질 조성,
· 개선된 지방산의 조성,
· 개선된 대사물 조성,
· 개선된 카르테노이드 조성,
· 개선된 당 조성,
· 개선된 아미노산 조성,
· 개선되거나 최상의 과실 빛깔,
· 개선된 잎의 색,
· 더 높은 저장 능력,
· 수확 생성물의 더 높은 가공성.
본 발명의 일 구체예에 따라, 개선된 특성의 종류에 따라, 수량은 각각의 비처리 대조 식물에 비해 적어도 5%, 10%, 25%, 50% 또는 그 이상으로 증가한다.
식물의 품질, 특히 작물 상태에 대한 다른 지표는 "식물 원기"이다. 식물 원기는 일반적인 외관 및 성장과 같이 여러 측면으로 발현된다. 개선된 식물 원기는 특히 다음과 같은 식물의 개선된 특성으로 특정될 수 있다:
· 개선된 식물의 활력,
· 개선된 식물 성장,
· 개선된 식물 발달,
· 개선된 외관,
· 개선된 식물 기립성(더 적은 식물 쓰러짐(verse)/도복(lodging)),
· 개선된 출현,
· 뿌리 성장 향상 및/또는 더 많은 근계 발생,
· 근류 형성, 특히 리조븀속(rhizobial) 근류 형성의 향상,
· 더 큰 엽편,
· 더 큰 크기,
· 식물 무게 증가,
· 생 무게(FW) 증가,
· 건조 무게(DW) 증가,
· 식물 높이 증가,
· 곁눈수 증가,
· 어린싹 성장 향상,
· 뿌리 성장(광범위 근계) 증가, 피폐한 토양 또는 좋지 않은 기후에서 재배시 수량 증가,
· 광합성 활동 향상,
· 색소 함량(예를 들면 클로로필 함량) 증대,
· 더 이른 개화,
· 더 이른 결실,
· 더 이르고 개선된 발아,
· 더 이른 낟알 성숙,
· 더 나은 크기 분포
· 더 높은 낟알 경도
· 개선된 자기 방어 기전,
· 스트레스 내성, 및 진균, 박테리아, 바이러스, 곤충, 열 스트레스, 저온 스트레스, 가뭄 스트레스, UV 스트레스 및/또는 염 스트레스와 같은 생물적 및 비생물적 스트레스 요인에 대한 식물 내성의 개선,
· 더 적은 비생산성 곁눈,
· 더 적은 근출엽사,
· 더 적은 투입(예: 비료 또는 물) 필요,
· 더 푸른 잎,
· 단축된 영양 성장기하에 완전 성숙,
· 더 적은 비료 필요,
· 더 적은 종자 필요,
· 수확 용이,
· 보다 빠르고 균일한 숙성,
· 더 길어진 저장수명
· 더 길어진 원추꽃차례,
· 노화 지연,
· 더 강하고/하거나 더 생산성인 곁눈,
· 더 좋은 성분 추출성,
· 개선된 (종자 생산을 위해 다음 시즌에 파종하기 위한) 종자 품질,
· 에틸렌 생성 감소 및/또는 식물에 의한 그의 수용 억제.
본 발명의 일 구체예에 따라, 개선된 특성의 종류에 따라, 식물 원기는 각각의 비처리 대조 식물에 비해 적어도 적어도 5%, 10%, 25%, 50% 또는 그 이상으로 증가한다.
처리 식물에 따라, 상이한 품질 파라미터가 다른 것보다 더 바람직하게 증가된다. 처리 작물에 따라 하기 일부 품질 파라미터가 언급된다,
본 발명의 일 구체예에 따라, 감자에 대해 바람직한 품질 파라미터는 다음의 것이다:
· 단백질 함량(예를 들면 가용성 단백질의) 증가,
· 전분 함량 증가,
· 더 높은 생 무게(FW) 및/또는 건조 무게(DW)와 같은 생물량 증가,
· 아연 함량 증가.
· 더 나은 크기 분포
본 발명의 일 구체예에 따라, 벼에 대해 바람직한 품질 파라미터는 다음의 것이다:
· 카르테노이드(예를 들면 비타민 A의) 함량 증가,
· 아연 함량 증가,
· 철 함량 증가,
· 단백질 함량(예를 들면 가용성 단백질의) 증가.
본 발명의 일 구체예에 따라, 콘/옥수수에 대해 바람직한 품질 파라미터는 다음의 것이다:
· 카르테노이드(예를 들면 비타민 A의) 함량 증가,
· 아연 함량 증가,
· 철 함량 증가,
· 단백질 함량(예를 들면 가용성 단백질의) 증가,
· 오일 함량 증가,
· 전분 함량 증가.
본 발명의 일 구체예에 따라, 사과에 대해 바람직한 품질 파라미터는 다음의 것이다:
· 칼슘 함량 증가,
· 더 높은 산도.
본 발명의 일 구체예에 따라, 감귤류 식물에 대해 바람직한 품질 파라미터는 다음의 것이다:
· 비타민 C 함량 증가.
본 발명의 일 구체예에 따라, 토마토 및 오이에 대해 바람직한 품질 파라미터는 다음의 것이다:
· 칼슘 함량 증가.
본 발명의 일 구체예에 따라, 포도/덩굴식물에 대해 바람직한 품질 파라미터는 다음의 것이다:
· 더 높은 안토시아닌 함량,
· 더 높은 산도.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 미량영양소 함유 활성 성분은 그 자체 또는 통상의 제제 형태, 예컨대 용액, 에멀젼, 현탁물, 파우더, 페이스트 등으로 사용될 수 있다. 적용은 통상의 방법으로 수행된다. 즉, 예를 들어, 종자를, 필요하다면 다른 농약 활성 화합물 및 통상적인 첨가제와의 혼합물로서 미량영양소 함유 활성 성분을 포함하는 제제로 드레싱하는 것이 가능하다. 다른 적용 형태는 본 발명에 따라 사용될 수 있는 물질을 그 자체로 또는 제제화된 형태로 다른 농약 활성 화합물 및 통상적인 제제 보조제와 혼합하고, 이들 제제로부터 고체 식물 처리제, 예컨대 과립 또는 베이트(bait)를 제조하는 것을 포함한다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 미량영양소 함유 활성 성분을 사용하는 경우, 적용 비율은 적용 유형에 따라 특정 범위내에서 달라질 수 있다. 종자 처리시, 미량영양소 함유 활성 성분의 적용 비율은 일반적으로 종자 킬로그램당 10 내지 10000 mg, 바람직하게는 종자 킬로그램당 10 내지 300 mg이다. 고체 제제에 사용되는 경우, 미량영양소 함유 활성 성분의 적용 비율은 일반적으로 제제 킬로그램당 20 내지 800 mg, 바람직하게는 제제 킬로그램당 30 내지 700 mg이다.
본 발명에 따라 사용되는 미량영양소 함유 활성 성분은 일반적으로 상기 언급된 바와 같은 적어도 하나의 미량영양소 함유 활성 성분을 포함하는 조성물 형태로 적용된다. 바람직하게, 살진균성 조성물은 농약상 허용되는 첨가제, 용매, 담체, 계면활성제 또는 증량제를 포함한다.
본 발명에 따른 담체는 특히 식물 또는 식물 부위 또는 종자 적용을 위해 적용성을 개선하도록 활성 화합물과 혼합되거나, 결합되는 천연 또는 합성의 유기 또는 무기 물질이다. 고체 또는 액체일 수 있는 담체는 일반적으로 불활성이고, 농업적으로 사용하기에 적합하여야 한다.
적합한 고체 또는 액체 담체는, 예를 들어 암모늄염, 및 카올린, 점토, 활석, 쵸크, 석영, 아타펄기트, 몬트모릴로나이트 또는 규조토와 같은 분쇄된 자연 암석, 및 미분 실리카, 알루미나 및 천연 또는 합성 실리케이트와 같은 분쇄된 합성 암석, 수지, 왁스, 고체 비료, 물, 알콜, 특히 부탄올, 유기 용매, 광유, 식물유 및 이들의 유도체이다. 이들 담체의 혼합물이 또한 사용될 수 있다. 유용한 과립제용 고체 담체는, 예를 들어 방해석, 대리석, 경석, 해포석 및 백운석과 같은 분쇄 및 분류된 천연 암석, 또는 무기 및 유기 가루의 합성 과립, 및 톱밥, 코코넛 껍질, 옥수수 속대 및 담배줄기와 같은 유기물질의 과립이다.
적합한 액화가스 증량제 또는 담체는 주변 온도 및 대기압에서 가스 상태인 액체를 말하며, 예를 들어 부탄, 프로판, 질소 및 CO2와 같은 에어로졸 추진제이다.
점착부여제, 예를 들어 카복시메틸셀룰로오즈, 및 아라비아고무, 폴리비닐 알콜 및 폴리비닐 아세테이트와 같은 과립 및 라텍스 형태의 천연 및 합성 중합체, 또는 세팔린 및 레시틴과 같은 천연 인지질 및 합성 인지질이 제제에 사용될 수 있다. 그밖의 가능한 첨가제는 광유 및 식물유, 및 임의로 변형된 왁스일 수 있다.
사용된 증량제가 물인 경우에는, 예를 들어 유기 용매가 또한 보조 용매로 사용될 수 있다. 적합한 액체 용매는, 주로 크실렌, 톨루엔 또는 알킬나프탈렌과 같은 방향족 화합물; 클로로벤젠, 클로로에틸렌 또는 디클로로메탄과 같은 염소화 방향족 및 염소화 지방족 탄화수소; 사이클로헥산 또는 파라핀, 예를 들어, 광유 분획, 광유 및 식물유와 같은 지방족 탄화수소; 부탄올 또는 글리콜과 같은 알콜 및 그들의 에테르 및 에스테르; 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 또는 사이클로헥사논과 같은 케톤; 디메틸포름아미드 및 디메틸설폭사이드와 같은 강한 극성 용매, 및 물이다.
본 발명에 따른 조성물은 추가의 성분, 예를 들면 계면활성제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 계면활성제는 이온성 또는 비이온성 유화제, 분산제 또는 습윤제 또는 이들 계면활성제의 혼합물일 수 있다. 이들 계면활성제의 예로는, 폴리아크릴산염, 리그노설폰산염, 페놀설폰산염 또는 나프탈렌설폰산염, 에틸렌 옥사이드와 지방 알콜 또는 지방산 또는 지방 아민과의 중축합물, 치환된 페놀(바람직하게는, 알킬페놀 또는 아릴페놀), 설포숙신산 에스테르염, 타우린 유도체(바람직하게는, 알킬 타우레이트), 폴리에톡실화 알콜 또는 페놀의 인산 에스테르, 폴리올의 지방 에스테르, 및 설페이트, 설포네이트 및 포스페이트를 포함하는 화합물의 유도체를 들 수 있다. 하나의 활성 성분 및/또는 하나의 불활성 담체가 수불용성이고, 적용이 물에서 일어나는 경우, 계면활성제의 존재가 필요하다. 바람직하게, 계면활성제의 함량은 본 발명에 따른 조성물의 5 내지 40 중량%일 수 있다.
염료, 예를 들어 산화철, 산화티탄 및 프루시안 블루와 같은 무기안료, 및 알리자린 염료, 아조염료 및 금속 프탈로시아닌 염료와 같은 유기 염료, 및 철, 망간, 붕소, 구리, 코발트, 몰리브덴 및 아연의 염과 같은 미량 영양소가 사용될 수 있다.
필요에 따라, 또한, 예를 들어, 보호 콜로이드, 결합제, 점착제, 농후제, 요변성(thixotropic) 물질, 침투제, 안정화제, 격리제, 복합체 형성제 등의 다른 추가의 성분들도 포함될 수 있다. 일반적으로, 활성 성분은 제제화용으로 통상 사용되는 임의의 고체 또는 액체 첨가제와 배합될 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 본 발명에 따른 활성 화합물의 배합물을 0.05 내지 99 중량%, 0.01 내지 98 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 95 중량%, 특히 바람직하게는 0.5 내지 90 중량%, 매우 특히 바람직하게는 10 내지 70 중량%로 함유할 수 있다.
본 발명에 따른 활성 화합물의 배합물 또는 조성물은 그 자체로, 또는 그의 각 물리적 및/또는 화학적 성질에 따라 그의 제제 형태로, 또는 이로부터 제조된 사용형, 이를테면 에어로졸, 캡슐 현탁액, 냉무 농축물, 온무 농축물, 캡슐화된 과립, 미세 과립, 종자 처리용 유동성 농축물, 즉석 사용 용액(ready-to-use solution), 뿌릴 수 있는 가루(dustable powder), 유화성 농축물, 수중유 유제, 유중수 유제, 대형과립제, 미소과립제, 오일 분산성 분말, 오일 혼화성 유동성 농축물, 오일 혼화성 액체, 폼, 페이스트, 농약으로 코팅된 종자, 현탁 농축물, 현탁-유제 농축물, 가용성 농축물, 현탁액, 수화제, 가용성 분말, 더스트, 과립, 수용성 과립 또는 정제, 종자 처리용 수용성 분말, 수화제, 활성 화합물이 함침된 천연 산물 및 합성 물질, 중합체 물질 및 종자용 코팅 물질중의 미세캡슐 및 ULV-냉무제 및 온무제 등으로 사용될 수 있다.
언급된 제제는 공지된 방법 자체에 의해, 예를 들면 활성 화합물 또는 활성 화합물의 배합물을 적어도 하나의 첨가제와 혼합함으로써 제조된다. 적합한 첨가제는 모든 통상적인 제제 보조제, 예를 들면 유기 용매, 증량제, 용매 또는 희석제, 고체 담체 및 충전제, 계면활성제(예컨대 애쥬번트, 유화제, 분산제, 보호 콜로이드, 습윤제 및 점증제), 분산제 및/또는 결합제, 고정제, 방부제, 염료 및 안료, 소포제, 무기 및 유기 점증제, 발수제, 경우에 따라 건조제 및 UV 안정제, 지베렐린 및 또한 물 및 추가의 가공 보조제 등이다. 각 경우 제조되는 제제에 따라, 추가의 처리 단계, 예컨대 습식 그라인딩, 건식 그라인딩 또는 과립화가 필요할 수 있다.
본 발명에 따른 조성물은 적절한 장치를 이용하여 식물 또는 종자에 즉석으로 적용되는 제제뿐 아니라 사용 전에 희석되어야 하는 상용화 농축물도 포함한다.
본 발명에 따른 활성 화합물의 배합물은 살충제, 유인제, 멸균제, 살균제, 살비제, 살선충제, 살진균제, 성장조절제, 제초제, 비료, 약해완화제 및 정보물질과 같은 다른 (공지) 활성 화합물과의 혼합물로서 그의 (시판) 제제 및 이들 제제로부터 제조된 사용형으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 활성 화합물 또는 조성물로 식물 및 식물 부위를 처리하는 것은 통상의 처리 방법에 의해, 예를 들어 침지, 분무, 분사, 관개, 증발, 더스팅, 포깅, 살포, 포밍, 페인팅, 스프레딩, 살수(관주), 점적 관개에 의해서 및, 전파 물질, 특히 종자의 경우에는 건조 종자 처리용 분말, 종자 처리용 분말, 슬러리 처리용 수용성 분말, 외피형성, 하나 이상의 층에 의한 코팅 등에 의해 직접, 또는 그의 환경, 서식지 또는 저장 공간에 작용시킴으로써 수행된다. 활성 화합물을 극소 용적법으로 적용하거나, 활성 화합물 제제 또는 활성 화합물 자체를 토양에 주입하는 것도 가능하다.
본 발명은 그밖에 종자 처리방법을 포함한다. 본 발명은 또한 상술된 방법중 한 방법에 따라 처리된 종자에 관한 것이다.
본 발명에 따른 활성 화합물 또는 조성물은 또한 종자를 처리하는데 특히 적합하다. 유해 유기체에 의해 야기되는 대부분의 작물 피해는 종자가 저장되는 동안과 파종 후 뿐만 아니라 식물이 발아하는 동안 및 발아 후 종자 감염으로 촉발된다. 이러한 현상은 성장 식물의 뿌리 및 새싹이 특히 민감하고 심지어 약간의 피해에도 전체 식물이 고사할 수 있기 때문에 특히 관건이다. 따라서, 적절한 조성물을 사용하여 종자 및 발아 식물을 보호하는 것이 큰 관심사이다.
식물의 종자를 처리하여 식물병원성 진균을 구제하는 것은 예전부터 알려져 왔으며 지속적인 개량 과제이다. 그러나, 종자 처리는 만족할만한 방식으로 해결하는 것이 번번히 곤란한 다수의 문제를 갖고 있다. 따라서, 이식 후 또는 식물 출현후 작물 보호 조성물의 추가 적용을 필요로 하지 않거나, 또는 추가 적용이 적어도 상당히 감소된 종자 및 발아 식물의 보호방법을 개발하는 것이 요망된다. 사용된 활성 화합물이 식물 자체에는 피해를 입히지 않으면서 식물병원성 진균의 침습으로부터 종자 및 발아 식물을 최대한 보호하는 방식으로, 사용되는 활성 화합물의 양을 최적화시키는 것이 또한 요망된다. 특히, 종자 처리방법은 또한 작물 보호 조성물을 최소한으로 사용함으로써 종자 및 발아 식물을 최적으로 보호하기 위하여 형질전환(transgenic) 식물의 고유 살진균성을 고려하여야 한다.
따라서, 본 발명은 또한 특히 식물 품질을 개선하기 위하여 종자 및 발아 식물을 처리하는 방법에 관한 것이다.
그밖에, 본 발명에 따른 방법이 특히 형질전환 종자에 사용되어 이 종자로부터 성장한 식물이 해충에 대항하여 작용하는 단백질을 발현할 수 있는 것이 유리한 것으로 고려되어야 한다. 본 발명에 따른 활성 화합물의 배합물 또는 조성물로 종자를 처리함으로써, 예를 들어 살충 단백질의 발현만으로도 특정 해충이 구제될 수 있다. 놀랍게도, 처리 식물의 품질을 개선하는 추가의 상승 효과를 관찰할 수 있었다.
본 발명에 따른 조성물은 농업, 온실, 삼림, 또는 원예 또는 포도재배에 사용되는 임의 식물 품종의 종자를 보호하는데 적합하다. 특히, 이는 곡물(예: 밀, 보리, 호밀, 라이밀, 수수 및 귀리), 옥수수(콘), 목화, 대두, 벼, 감자, 해바라기, 콩, 커피, 무(예: 사탕무 및 사료무), 땅콩, 유채, 양귀비, 올리브, 코코넛, 코코아, 사탕수수, 담배, 채소(예: 토마토, 오이, 양파 및 상추), 잔디 및 관상 식물의 종자 형태를 취한다(이하 참조). 곡물(예: 밀, 보리, 호밀, 라이밀 및 귀리), 옥수수(콘) 및 벼 종자의 처리가 특히 중요하다.
후술하는 바와 같이, 본 발명에 따른 활성 화합물의 배합물 또는 조성물로 형질전환 종자를 처리하는 것이 또한 특히 중요하다. 이는 살충성을 갖는 폴리펩티드 또는 단백질을 발현할 수 있는 적어도 하나의 이종 유전자를 포함하는 식물의 종자에 적용된다. 형질전환 종자내 이종 유전자는 바실러스(Bacillus), 리조비움(Rhizobium), 슈도모나스(Pseudomonas), 세타리아(Serratia), 트리코더마(Trichoderma), 클라비박터(Clavibacter), 글로무스(Glomus) 또는 글리오클라듐(Gliocladium)과 같은 종의 미생물로부터 유래될 수 있다. 바람직하게, 이종 유전자는 바실러스 에스피(Bacillus sp.)로부터 유래되며, 그의 유전자 산물은 유럽 조명충나방 및/또는 옥수수 뿌리벌레에 대해 효과적이다. 특히 바람직하게는, 이종 유전자는 바실러스 투린기엔시스(Bacillus thuringiensis)로부터 유래된다.
본 발명과 관련하여, 본 발명에 따른 활성 화합물의 배합물 또는 조성물은 단독으로, 또는 적합한 제제로 종자에 적용된다. 바람직하게, 종자는 어떠한 피해도 발생하지 않도록 하기에 충분히 안정한 상태로 처리된다. 일반적으로, 종자는 수확과 파종 사이 어느 시점에도 처리가 가능하다. 보통, 사용된 종자는 식물로부터 분리되며, 식물의 속, 껍질, 줄기, 외피, 털 또는 과육과 분리된다. 따라서, 예를 들어 수확하였거나, 세정처리되었거나, 15 중량% 미만의 수분 함량으로 건조된 종자를 사용하는 것이 가능하다. 다른 한편으로는, 건조후 예를 들어 물로 처리한 다음, 다시 건조시킨 종자를 사용할 수도 있다.
종자 처리시, 종자에 적용되는 본 발명에 따른 조성물의 양 및/또는 추가의 첨가제의 양은 종자 발아가 불리하게 영향을 받지 않거나, 발생된 식물이 피해를 입지 않게 선택되도록 주의를 기울여야 한다. 이는 특히 특정 적용 비율에서 식물독성 작용을 가질 수 있는 활성 화합물인 경우에 명심하여야 한다.
본 발명에 따른 조성물은 직접, 즉 추가 성분없이 희석되지 않고 적용될 수 있다. 일반적으로, 조성물을 적합한 제제 형태로 하여 종자에 적용하는 것이 바람직하다. 적합한 제제 및 종자 처리방법은 당업자들에게 알려져 있으며, 예를 들어 US 4,272,417호, US 4,245,432호, US 4,808,430호, US 5,876,739호, US 2003/0176428호, WO 2002/080675호, WO 2002/028186호에 기술되어 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 활성 화합물은 용액제, 에멀젼, 현탁액, 산제, 폼, 슬러리 또는 기타 종자용 코팅 조성물 및 ULV 제제와 같은 통상의 제제로 전환될 수 있다.
이들 제제는 활성 화합물을 통상의 첨가제, 이를테면 통상의 증량제 및 또한 용매 또는 희석제, 염료, 습윤제, 분산제, 유화제, 소포제, 방부제, 이차 점증제, 점착제, 지베렐린 및 물과 혼합하여 공지된 방법으로 제조된다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 유용한 염료는 이러한 목적에 통상적인 모든 염료를 포함한다. 본 발명에서는 수난용성 안료 및 수용성 염료 둘 다 사용될 수 있다. 예를 들자면, 로다민 B, C.I. 적색소 112 및 C.I. 적용매 1로 알려진 염료가 언급될 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 적합한 습윤제는 습윤성을 촉진하고 농약 활성 화합물의 제제에 통상적으로 사용되는 모든 물질이다. 알킬나프탈렌설포네이트, 예컨대 디이소프로필- 또는 디이소부틸나프탈렌설포네이트를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 적합한 분산제 및/또는 유화제는 농약 활성 화합물의 제제에 통상적으로 사용되는 모든 비이온성, 음이온성 및 양이온성 분산제를 포함한다. 비이온성 또는 음이온성 분산제 또는 비이온성 및 음이온성 분산제의 혼합물을 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 적합한 비이온성 분산제는 에틸렌 옥사이드-프로필렌 옥사이드 블록 폴리머, 알킬페놀 폴리글리콜 에테르 및 트리스티릴페놀 폴리글리콜 에테르 및 이들의 설폰화 또는 설페이트화 유도체이다. 특히 적합한 음이온성 분산제는 리그노설포네이트, 폴리아크릴산염 및 아릴설포네이트-포름알데하이드 축합물이다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 소포제는 농약 활성 화합물의 제제에 통상적으로 사용되는 모든 기포 억제 화합물이다. 실리콘 소포제, 마그네슘 스테아레이트, 실리콘 유제, 장쇄 알콜, 지방산 및 이들의 염 및 또한 유기 불소 화합물 및 그의 염을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 방부제는 농화학 조성물에서 이러한 목적으로 사용될 수 있는 모든 화합물이다. 셀룰로즈 유도체, 아크릴산 유도체, 폴리사카라이드, 예컨대 크산탄검 또는 비굼(Veegum), 개질 점토, 필로실리케이트, 예컨대 아타펄자이트 및 벤토나이트, 및 또한 미분 규산을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 이차 점증제는 농화학 조성물에서 이러한 목적으로 사용될 수 있는 모든 화합물이다. 셀룰로즈 유도체, 아크릴산 유도체, 크산탄, 개질 점토 및 미분 실리카를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 적합한점착제는 종자 드레싱에 사용될 수 있는 모든 통상의 바인더이다. 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알콜 및 틸로스가 바람직한 예이다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제에 존재할 수 있는 적합한지베렐린은 바람직하게는 지베렐린 A1, A3 (= 지베렐린산), A4 및 A7이며; 특히 바람직하게는, 지베렐린산이 사용된다. 지베렐린은 공지되었다(참조: R. Wegler "Chemie der Pflanzenschutz- und Schaedlingsbekaempfungsmittel" [Chemistry of Crop Protection Agents and Pesticides], vol. 2, Springer Verlag, 1970, pp. 401-412).
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제는 상이한 각종 광범위 형태의 종자를 처리하기 위해 직접, 또는 사전에 물로 희석 후 사용될 수 있다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제 또는 그의 희석 제제는 또한 형질전환 식물의 종자를 드레싱하기 위해 사용될 수도 있다. 이때에는 발현에 의해 형성된 물질과의 상호작용으로 상승효과가 발생할 수도 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 종자 드레싱 제제 또는 물을 첨가하여 그로부터 제조된 제제로 종자를 처리하는데 적합한 장비는 드레싱에 일반적으로 사용될 수 있는 모든 혼합 장비이다. 구체적으로는, 드레싱시 채용되는 절차는 종자를 믹서에 도입하고, 특정 소정량의 종자 드레싱 제제를 그 자체로 또는 물로 희석한 후에 첨가한 후, 제제가 종자상에 균일하게 분포될 때까지 혼합하는 단계를 포함한다. 임의로, 건조 공정이 뒤따른다.
본 발명에 따라 모든 식물 및 식물 부위가 처리될 수 있다. 식물이란 원하거나 원치않는 야생 식물, 재배종 및 식물 품종(식물 품종 또는 식물 육종권자의 주권으로 보호될 수 있거나 보호될 수 없는)과 같은 모든 식물 및 식물 집단을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 재배종 및 식물 품종은 이게놈 반수체, 원형질 융합, 랜덤 및 유도적 돌연변이, 분자 또는 유전자 마커의 사용과 같은 하나 이상의 생명공학적 방법에 의해 또는 생명공학 및 유전자공학 방법에 의해 보조 또는 보충될 수 있는 통상적인 전파 및 육종 방법으로 얻어지는 식물일 수 있다. 식물 부위는 식물의 모든 지상 및 지하 부분 및 기관, 예를 들어 싹, 잎, 꽃 및 뿌리를 의미하는 것으로 이해되어야 하며, 이들의 예로 잎, 침엽(needles), 줄기(stem), 가지, 꽃, 자실체, 과실, 종자, 뿌리, 괴경, 구경 및 뿌리 줄기가 언급될 수 있다. 작물, 및 영양 및 생식 번식 물질, 예를 들어 자른가지, 구경, 뿌리 줄기, 괴경, 기는줄기 및 종자가 또한 식물 부위에 포함된다.
본 발명의 활성 화합물은 식물 내성이 우수하고, 온혈 동물에 허용하는 정도의 독성을 가지며, 친환경성이 우수하여서 식물 및 식물 기관을 보호하고, 수확량을 증산시키고, 수확 물질의 품질을 향상시키는데 적합하다. 이들은 바람직하게는 작물 보호제로도 사용될 수 있다. 이들은 정상적인 감수성 및 내성 종 및 발달의 모든 단계 또는 일부 단계에 대하여 활성적이다.
본 발명에 따라 처리될 수 있는 식물로는 하기 주요 작물을 들 수 있다: 옥수수, 대두, 목화, 유채속 평지씨, 이를테면 브라시카 나푸스(Brassica napus)(예: 캐놀라), 브라시카 라파(Brassica rapa), 브라시카 준세아(B. juncea) (예: 겨자) 및 브라시카 카리나타(Brassica carinata), 벼, 밀, 사탕무, 사탕수수, 귀리, 호밀, 보리, 수수, 라이밀, 아마, 덩굴식물 및 다양한 식물 분류 단위의 각종 과실 및 채소, 예컨대 장미과류(Rosaceae sp.)(예를 들어, 사과 및 배 등의 이과 식물(pip fruit) 뿐만 아니라, 살구, 체리, 아몬드 및 복숭아 등의 핵과, 딸기 등의 연한 과일), 리베시오이다에 종(Ribesioidae sp.), 가래나무과 종(Juglandaceae sp.), 자작나무과 종(Betulaceae sp.), 옻나무과 종(Anacardiaceae sp.), 참나무과 종(Fagaceae sp.), 뽕나무과 종(Moraceae sp.), 올레아세아에 종(Oleaceae sp.), 악티니다세아에 종(Actinidaceae sp.), 녹나무과 종(Lauraceae sp.), 파초과 종(Musaceae sp.)(예를 들어 바나나 나무 및 농장), 꼭두서니과 종(Rubiaceae sp.)(예를 들어 커피), 차나무과 종(Theaceae sp.), 스테르쿨리세아에 종(Sterculiceae sp.), 운향과 종(Rutaceae sp.)(예를 들어 레몬, 오렌지 및 자몽); 솔라나세아에 종(Solanaceae sp.)(예를 들어 토마토, 감자, 후추, 가지), 백합과 종(Liliaceae sp.), 콤포시티아에 종(Compositiae sp.)(예: 상추, 아티초크 및 치커리 - 뿌리 치커리, 꽃상추 또는 보통의 치커리(common chicory) 포함), 산형과 종(Umbelliferae sp.)(예: 당근, 파슬리, 셀러리 및 뿌리를 쓰는 셀러리), 박과 종(Cucurbitaceae sp.)(예를 들어 오이- 절임 오이, 호박, 수박, 호리병박 및 멜론 포함), 부추과 종(Alliaceae ap.)(예: 양파 및 부추), 십자화과 종(Cruciferae sp.)(예: 흰양배추, 적채, 브로콜리, 콜리플라워, 브루셀 양배추(brussel sprout), 청경채, 콜라비, 무, 양고추냉이, 큰다닥냉이, 배추), 레구미노사에 종(Leguminosae sp.)(예: 땅콩, 완두 및 콩 - 예컨대 덩굴성 강남콩 및 잠두 포함), 케노포디아세아 종(Chenopodiaceae sp.)(예: 사료용 사탕무, 근대, 시금치, 근대뿌리), 말바세아(Malvaceae)(예: 오크라), 아스파라가세아(Asparagaceae) (예: 아스파라거스); 원예 작물 및 수풀; 관상 식물; 및 각 경우 이들 작물의 유전자적으로 변형된 상동체. 벼, 콘/옥수수, 감자, 곡물 및 포도 처리가 특히 중요하다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명에 따라 모든 식물 및 이들의 일부가 처리 가능하다. 바람직한 구체예로, 야생 식물종 및 식물 재배종, 또는 통상적인 생물학적 육종법, 예를 들어 교잡육종 또는 원형체 유합(protoplast fusion)에 의해 얻어진 식물 종 및 식물 재배종 및 이들의 일부가 처리된다. 또 다른 바람직한 구체예로, 적합하다면 통상적인 방법과 함께 유전자공학적으로 얻어진 형질전환 식물(transgenic plant) 및 식물 재배종(유전자 변형 유기체) 및 이들의 일부가 처리된다. 용어 "부분", "식물의 일부" 또는 "식물 부위"는 상기 설명되어 있다. 더욱 바람직하게는 각 경우에 시판되거나 사용되고 있는 식물 재배종의 식물이 본 발명에 따라 처리된다. 식물 재배종이라는 것은 통상적인 육종 기술, 돌연변이형성 또는 재조합 DNA 기술에 의해 육종되는 새로운 성질("특성")을 갖는 식물로 이해되어야 한다. 이들은 재배종(cultivar), 생리형(biotype) 또는 유전자형(genotype)일 수 있다.
본 발명에 따른 처리 방법은 유전자 변형 유기체(GMO), 예를 들어, 식물 또는 종자의 처리에 사용될 수 있다. 유전적으로 변형된 식물(또는 형질전환 식물)은 이종 유전자가 게놈에 안정하게 통합된 식물이다. "이종 유전자"라는 표현은 본질적으로, 식물 외부에서 제공되거나, 어셈블되고, 핵, 엽록체 또는 미토콘드리아 게놈에 도입된 경우 대상 단백질 또는 폴리펩티드를 발현하거나, 또는 식물중에 존재하는 다른 유전자(들)를 하향 조절 또는 침묵시킴으로써(예를 들어, 안티센스 기술, 공동억제 기술 또는 RNA 간섭(RNAi) 기술을 사용하여 형질전환된 식물에 새롭거나 개선된 작물학적 특성 또는 그밖의 다른 특성을 제공하는 유전자를 의미한다. 게놈에 위치한 이종 유전자는 또한 이식유전자(transgene)로도 불린다. 식물 게놈에서 그의 특정 위치에 의해 정의되는 이식유전자는 형질전환 또는 유전자이식 이벤트로 언급된다.
식물 종 또는 식물 재배종, 그들의 위치 및 성장 조건(토양, 기후, 성장 기간, 영양분)에 따라서, 본 발명에 따른 처리는 또한 초상가적("상승적") 효과를 일으킬 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 본 발명에 따라 사용될 수 있는 활성 화합물 및 조성물의 적용 비율의 감소 및/또는 활성 스펙트럼의 확장 및/또는 활성 증가, 식물 성장성 향상, 고온 또는 저온 대한 내성 증가, 가뭄 또는 물 또는 토양 염분 함량에 대한 내성 증가, 개화성 증가, 수확 용이성, 성숙성 촉진, 수확량 증가, 더욱 큰 과실, 큰 식물 높이, 더 푸른 잎 색깔, 더 이른 개화, 수확 산물의 품질 및/또는 영양가 증대, 과실내의 더 높은 당도, 수확 산물의 더욱 우수한 저장 안정성 및/또는 가공성의 효과가 가능하고, 이는 실제로 예상되는 효과를 능가한다.
특정 적용 비율에서, 본 발명에 따른 활성 화합물의 배합물은 또한 식물에서 강화 효과를 가질 수 있다. 따라서, 이들은 또한 원치 않는 미생물에 의한 공격에 대해 식물의 방어 시스템을 결집시키는데 적합하다. 이는, 필요에 따라 본 발명에 따른 배합물의 예를 들어, 진균에 대한 강화된 활성의 한 요인일 수 있다. 이와 관련하여, 식물-강화(내성-유도) 물질은 원치않는 미생물로 접종되었을 때, 처리된 식물이 이들 미생물에 대해 상당한 정도의 내성을 나타내는 방식으로 식물의 방어 시스템을 자극할 수 있는 물질 또는 물질의 배합물을 의미한다. 따라서, 본 발명에 따른 물질은 처리 후 특정 기간 내에 상기 언급된 병원균에 의한 공격에 대하여 식물을 보호하기 위해 이용될 수 있다. 보호가 달성되는 시기는 일반적으로 활성 화합물로 식물을 처리한 후 1 내지 10일, 바람직하게는 1 내지 7일에 달한다.
본 발명에 따라 바람직하게 처리되는 식물 및 식물 재배종은 이들 식물에 특히 유리한 유용한 특성을 부여하는 유전자를 지니는 모든 식물을 포함한다(육종 및/또는 생명공학 수단에 의해 얻어지는 것과 상관없이)
본 발명에 따라 또한 바람직하게 처리되는 식물 및 식물 재배종은 하나 이상의 생물적 스트레스에 대하여 내성이 있는 것으로, 즉, 상기 식물은 동물 및 미생물 해충, 예를 들어, 선충류, 곤충, 응애, 식물병원성 진균, 박테리아, 바이러스 및/또는 비로이드에 대한 방어성이 더욱 우수하다.
선충-내성 식물의 예가, 예를 들어 하기 미국 특허 출원에 기술되어 있다: 11/765,491, 11/765,494, 10/926,819, 10/782,020, 12/032,479, 10/783,417, 10/782,096, 11/657,964, 12/192,904, 11/396,808, 12/166,253, 12/166,239, 12/166,124, 12/166,209, 11/762,886, 12/364,335, 11/763,947, 12/252,453, 12/209,354, 12/491,396 및 12/497,221.
본 발명에 따라 처리될 수 있는 식물은 일반적으로 더욱 높은 수량, 원기, 활력 및 생물적 및 비생물적 스트레스 요인에 대한 내성을 초래하는 잡종강세 또는 잡종 성장력의 특성을 이미 발현한 잡종 식물이다. 이러한 식물은 일반적으로 근교 웅성-불임 어버이 계통(inbred male-sterile parent line)(자성 어버이)을 다른 근교 웅성-번식성 어버이 계통(웅성 어버이)과 이종교배시켜 만들어진다. 잡종 종자는 일반적으로 웅성 불임 식물로부터 수확되어, 재배자들에게 판매된다. 웅성 불임 식물은 때때로(예: 콘에서) 수꽃이삭제거(detasseling), 즉, 웅성 생식기관(또는 웅성 꽃)의 기계적 제거에 의해 생성될 수 있으나, 더욱 일반적으로 웅성 불임성은 식물 게놈에서 유전 결정기의 결과이다. 이 경우 및 특히, 종자가 잡종 식물로부터 수확될 원하는 산물일 때, 이는 전형적으로 잡종 식물에서 웅성 번식성을 완전히 회복시키는 것을 보장하는데 유용하다. 이는 웅성 어버이가 웅성 불임성에 관여하는 유전 결정기를 함유한 잡종 식물에서 웅성 생식성을 회복시킬 수 있는 적절한 생식성 회복 유전자를 갖도록 보장함으로써 달성될 수 있다. 웅성 불임성 유전 결정기는 세포질에 위치할 수 있다. 세포질 웅성 불임성(CMS)의 예는 예를 들어, 브라시카 종(Brassica species)에서 기술되었다. 그러나, 웅성 불임성 유전 결정기는 또한 핵 게놈에 위치할 수도 있다. 웅성 불임 식물은 또한 유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법으로 얻어질 수 있다. 웅성-불임 식물을 얻는 특히 유용한 수단은 WO 89/10396호에 기술되었고, 여기에서는, 예를 들어, 리보누클레아제, 예를 들어, 바르나제(barnase)가 수술의 융단 세포에서 선택적으로 발현된다. 이어서, 생식성이 리보누클레아제 억제제, 예를 들어, 바르스타(barstar)의 융단 세포에서의 발현으로 회복될 수 있다.
본 발명에 따라 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법으로 얻어짐)은 제초제 내성 식물, 즉, 하나 이상의 주어진 제초제에 내성이 있도록 만들어진 식물일 수 있다. 이러한 식물은 유전자 형질전환, 또는 이러한 제초제 내성을 부여하는 돌연변이를 함유하는 식물의 선별로 얻을 수 있다.
제초제-내성 식물은 예를 들어, 글리포세이트-내성 식물, 즉, 제초제 글리포세이트 또는 그의 염에 내성이 있도록 만들어진 식물이다. 식물은 상이한 수단을 통해 글리포세이트에 내성이 있도록 만들어질 수 있다. 예를 들어, 글리포세이트-내성 식물은 식물을 효소 5-에놀피루빌시키메이트-3-포스페이트 신타제(EPSPS)를 코딩하는 유전자로 형질전환하여 얻을 수 있다. 이러한 EPSPS 유전자의 예는 살모넬라 티피무리움(Salmonella typhimurium) 박테리아의 AroA 유전자(돌연변이 CT7)(Comai et al., Science (1983), 221, 370-371), 아르고박테리움 종 (Argobacterium sp.) 박테리아의 CP4 유전자(Barry et al., Curr. Topics Plant Physiol. (1992), 7, 139-145), 페투니아(Petunia) EPSPS를 코딩하는 유전자(Shah et al., Science (1986), 233, 478-481), 토마토 EPSPS(Gasser et al., J. Biol. Chem. (1988), 263, 4280-4289), 또는 엘레우신(Eleusine) EPSPS(WO 01/66704호)이다. 이는 또한 돌연변이 EPSPS일 수 있다. 글리포세이트-내성 식물은 또한 글리포세이트 옥시도-리덕타제 효소를 코딩하는 유전자를 발현하여 얻을 수 있다. 글리포세이트-내성 식물은 또한 글리포세이트 아세틸 트랜스퍼라제 효소를 코딩하는 유전자를 발현하여 얻을 수 있다. 글리포세이트-내성 식물은 또한 상기 언급된 유전자의 자연-발생 돌연변이를 함유하는 식물을 선택하여 얻을 수도 있다. 글리포세이트 내성을 부여하는 EPSPS 유전자 발현 식물은 기술되었다. 글리포세이트 내성을 부여하는 다른 유전자, 예를 들면 데카복실라제 유전자 발현 식물이 기술되었다.
다른 제초제 내성 식물은 효소 글루타민 신타제를 억제하는 제초제, 예를 들어, 비알라포스, 포스피노트리신 또는 글루포시네이트에 내성이 있도록 만들어진 식물이다. 이러한 식물은 제초제를 해독하는 효소 또는 억제에 내성이 있는 돌연변이 글루타민 신타제 효소를 발현하여 얻을 수 있다. 이러한 유효한 해독 효소중 하나는 포스피노트리신 아세틸트랜스퍼라제(예를 들어, 스트렙토마이세스 종(Streptomyces species)으로부터의 바(bar) 또는 팻(pat) 단백질)를 코딩하는 효소이다. 외인성 포스피노트리신 아세틸트랜스퍼라제를 발현하는 식물이 또한 게재되었다.
추가적인 제초제-내성 식물은 또한 효소 하이드록시페닐피루베이트디옥시게나제(hydroxyphenylpyruvatedioxygenase, HPPD)를 억제하는 제초제에 내성이 있도록 만들어진 식물이다. HPPD는 파라-하이드록시페닐피루베이트(HPP)가 호모겐티세이트(homogentisate)로 형질전환되는 반응을 촉매화하는 효소이다. HPPD-억제제에 내성이 있는 식물은 WO 96/38567호, WO 99/24585호, WO 99/24586호, WO 2009/144079호, WO 2002/046387호 또는 US 6,768,044호에 기술된 바와 같이, 돌연변이 또는 키메라 HPPD 효소를 코딩하는 유전자로 형질전환될 수 있다. HPPD 억제제에 대한 내성은 또한, HPPD 억제제에 의한 고유 HPPD 효소의 억제에도 불구하고 식물을 호모겐티세이트 형성을 가능하게 하는 특정 효소를 코딩하는 유전자로 형질전환시켜 얻을 수 있다. 이러한 식물은 WO 99/34008호 및 WO 02/36787호에 기술되어 있다. 식물의 HPPD 억제제에 대한 내성은 또한, WO 2004/024928호에 기술된 바와 같이, 식물을 HPPD-내성 효소를 코딩하는 유전자 외에 효소 프레페네이트 데하이드로게나제(prephenate dehydrogenase)를 코딩하는 유전자로 형질전환시킴으로써 향상될 수도 있다. 또한, HPPD 억제제를 대사하거나 분해하는 효소, 예를 들면 CYP450 효소를 코딩하는 유전자를 그의 게놈에 삽입함으로써 식물이 HPPD 억제제에 더욱 내성이 되도록 만들 수 있다(참조: WO 2007/103567 및 WO 2008/150473).
그밖의 추가적인 제초제 내성 식물은 아세토락테이트 신타제(ALS) 억제제에 내성이 있도록 만들어진 식물이다. 공지된 ALS 억제제는 예를 들어, 설포닐우레아, 이미다졸리논, 트리아졸로피리미딘, 피리미디닐옥시(티오)벤조에이트 및/또는 설포닐아미노카보닐트리아졸리논 제초제를 포함한다. 트라넬(Tranel) 및 라이트(Wright)에 의한 문헌(2002, Weed Science 50: 700-712)에 기술된 바와 같이, ALS 효소에서 다른 돌연변이(아세토하이드록시산 신타제, AHAS로도 공지됨)는 다른 제초제 및 제초제 그룹에 내성을 주는 것으로 공지되었다. 설포닐우레아-내성 식물 및 이미다졸리논-내성 식물의 생성이 기술되었다. 추가의 설포닐우레아- 및 이미다졸리논-내성 식물이 또한 기술되었다.
이미다졸리논 및/또는 설포닐우레아에 내성이 있는 다른 식물은 돌연변이생성 유도, 제초제의 존재하에 세포 배양물에서의 선별 또는 돌연변이 육종에 의해 얻어질 수 있다(참조예: 대두 - US 5,084,082호, 벼 - WO 97/41218호, 사탕무 - US 5,773,702호 및 WO 99/057965호, 상추 - US 5,198,599호 또는 해바라기 - WO 01/065922호).
본 발명에 따라 또한 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법에 의해 얻어짐)은 곤충-내성 형질전환 식물, 즉, 특정 표적 곤충에 의한 공격에 내성이 있게 만들어진 식물이다. 이러한 식물은 유전자 형질전환, 또는 이러한 곤충 내성을 부여하는 돌연변이를 함유하는 식물 선별로 얻을 수 있다.
본 원에 사용된 "곤충-내성 형질전환 식물"에는 하기 1) 내지 10)을 코딩하는 코딩 서열을 포함하는 적어도 하나의 이식유전자를 함유하고 있는 임의의 식물을 포함한다:
1) 바실러스 투링기엔시스(Bacillus thuringiensis) 유래 살충성 결정 단백질 또는 그의 살충성 부분, 예를 들어, Crickmore 등에 의해 작성되고 (1998, Microbiology and Molecular Biology Reviews, 62, 807-813), Crickmore 등에 의해 (2005) 바실러스 투링기엔시스(Bacillus thuringiensis) 독소 명명이 업데이트된 살충성 결정 단백질, 또는 그의 살충성 부분, 예를 들면, Cry 단백질 클래스 Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1B, Cry1C, Cry1D, Cry1F, Cry2Ab, Cry3Aa 또는 Cry3Bb의 단백질, 또는 그의 살충성 부분 (예를 들어, EP-A 1999141 및 WO 2007/107302); 또는 미국 특허 출원 12/249,016호에 기술된 합성 유전자에 의해 코딩되는 단백질; 또는
2) 바실러스 투링기엔시스 유래의 제2의 다른 결정 단백질 또는 그의 부분의 존재하에 살충성인 바실러스 투링기엔시스 유래의 결정 단백질 또는 그의 부분, 예를 들어, Cry34 및 Cry35 결정 단백질로 구성된 이원성 독소(binary toxin) (Moellenbeck et al. 2001, Nat. Biotechnol. 19:668-72; Schnepf et al. 2006, Applied Environm. Microbiol. 71, 1765-1774), 또는 Cry1A 또는 Cry1F 단백질 및 Cry2Aa 또는 Cry2Ab 또는 Cry2Ae 단백질로 구성된 이원성 독소 (미국 특허 출원 12/214,022호 및 EP08010791.5호); 또는
3) 바실러스 투링기엔시스 유래의 두개의 다른 살충성 결정 단백질 부분들을 포함하는 잡종 살충성 단백질, 예를 들어, 상기 1)의 단백질 잡종, 또는 상기 2)의 단백질 잡종, 예를 들어, 옥수수 이벤트 MON98034(WO 2007/027777)에 의해 생산된 Cry1A.105 단백질; 또는
4) 표적 곤충 종에 대한 고도의 살충 활성을 얻고/얻거나, 영향을 받는 표적 곤충 종의 범위를 확대하기 위해, 및/또는 복제 또는 형질전환중에 코딩 DNA로 도입되는 변화 때문에 일부, 특히 1 내지 10개의 아미노산이 다른 아미노산으로 대체되는 상기 1) 내지 3)중 임의의 한 단백질, 예를 들어, 옥수수 이벤트 MON863 또는 MON88017에서 Cry3Bb1 단백질, 또는 옥수수 이벤트 MIR604에서 Cry3A 단백질; 또는
5) 바실러스 투링기엔시스 또는 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)로부터 분비된 살충성 단백질, 또는 그의 살충성 부분, 예를 들어, 공지 데이터베이스에 열거된 식물성 살충성(VIP) 단백질, 예를 들어, VIP3Aa 단백질 부류의 단백질; 또는
6) 바실러스 투링기엔시스 또는 바실러스 세레우스로부터 분비된 제2 단백질의 존재하에서 살충성인 바실러스 투링기엔시스 또는 바실러스 세레우스로부터 분비된 단백질, 예를 들어, VIP1A 및 VIP2A 단백질로 구성된 이원성 독소(WO 94/21795); 또는
7) 바실러스 투링기엔시스 또는 바실러스 세레우스로부터 분비된 다른 단백질의 부분을 포함하는 잡종 살충성 단백질, 예를 들어, 상기 1)의 단백질 잡종 또는 상기 2)의 단백질 잡종; 또는
8) 표적 곤충 종에 대한 고도의 살충 활성을 얻고/얻거나, 영향을 받는 표적 곤충 종의 범위를 확대기 위해, 및/또는 복제 또는 형질전환중에(여전히 살충성 단백질을 코딩하면서) 코딩 DNA로 도입되는 변화 때문에 일부, 특히 1 내지 10개의 아미노산이 다른 아미노산으로 대체되는 상기 5) 내지 7)중 임의의 한 단백질, 예를 들어, 목화 이벤트 COT102에서 VIP3Aa 단백질; 또는
9) 바실러스 투링기엔시스 유래 결정 단백질의 존재하에 살충성인 바실러스 투링기엔시스 또는 바실러스 세레우스(Bacillus cereus)로부터 분비된 단백질, 예를 들어, 단백질 VIP3 및 Cry1A 또는 Cry1F로 구성된 이원성 독소 (미국 특허 출원 61/126083호 및 61/195019호), 또는 VIP3 단백질 및 Cry2Aa 또는 Cry2Ab 또는 Cry2Ae 단백질로 구성된 이원성 독소 (미국 특허 출원 12/214,022호 및 EP 08010791.5호); 또는
10) 표적 곤충 종에 대한 고도의 살충 활성을 얻고/얻거나, 영향을 받는 표적 곤충 종의 범위를 확대하기 위해, 및/또는 (여전히 살충 단백질을 코딩하면서) 복제 또는 형질전환중에 코딩 DNA로 도입되는 변화 때문에 일부, 특히 1 내지 10개의 아미노산이 다른 아미노산으로 대체되는 상기 9)에 따른 단백질.
물론, 본 원에 사용된 곤충-내성 형질전환 식물은 또한, 상기 1 내지 10 부류중 임의의 한 단백질을 코딩하는 유전자 조합을 포함하는 임의의 식물도 포함한다. 일 구체예에 있어서, 곤충-내성 식물은 다른 표적 곤충 종에 대한 상이한 단백질을 사용하는 경우 영향을 받는 표적 곤충 종의 범위를 확대하거나, 또는 동일 표적 곤충 종에 대하여는 살충성이나, 곤충에서 다른 수용체 결합 부위에 결합하는 것과 같이 다른 작용 모드를 갖는 상이한 단백질을 사용함으로써 식물의 곤충 내성 발생을 지연시키도록 상기 1 내지 10 부류중 임의의 한 단백질을 코딩하는 복수의 이식유전자를 함유한다.
본 원에서 "곤충-내성 형질전환 식물"은 또한 식물 곤충 해충이 섭취시 발현에 의해 해충의 성장을 억제하는 이중나선 RNA를 생산하는 서열을 가지는 적어도 하나의 이식유전자를 함유하고 있는 임의의 식물을 추가로 포함한다.
본 발명에 따라 또한 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법에 의해 얻어짐)은 비생물적 스트레스에 대해 내성이다. 이러한 식물은 유전자 형질전환, 또는 이러한 스트레스 내성을 부여하는 돌연변이를 함유하는 식물 선별로 얻을 수 있다. 특히 유용한 스트레스 내성 식물로는 다음을 예로 들 수 있다:
1) 식물 세포 또는 식물에서 폴리(ADP-리보스)폴리머라제(PARP) 유전자의 발현 및/또는 활성을 감소시킬 수 있는 이식유전자를 함유하는 식물.
2) 식물 또는 식물 세포의 PARG 코딩 유전자의 발현 및/또는 활성을 감소시킬 수 있는 스트레스 내성 강화 이식유전자를 함유하는 식물.
3) 니코틴아미다제, 니코티네이트 포스포리보실트랜스퍼라제, 니코틴산 모노뉴클레오티드 아데닐 트랜스퍼라제, 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 신쎄타제 또는 니코틴 아미드 포스포리보실트랜스퍼라제를 포함하는 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드 샐비지 합성 경로(salvage synthesis pathway)의 식물-기능성 효소를 코딩하는 스트레스 내성 강화 이식유전자를 함유하는 식물.
본 발명에 따라 또한 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법에 의해 얻어짐)은 다음과 같이 수확 산물의 양, 품질 및/또는 저장 안정성 변경 및/또는 수확 산물의 특정 성분의 특성 변경을 나타낸다:
1) 변성 전분을 합성하여 물리-화학적 특성, 특히, 아밀로스 함량 또는 아밀로스/아밀로펙틴 비, 분지 도, 평균 쇄 길이, 측쇄 분포, 점도 거동, 겔화 강도, 전분 낟알 크기 및/또는 전분 낟알 형태가 야생형 식물 세포 또는 식물에서 합성된 전분에 비해 변경됨에 따라 특수 적용에 보다 적합한 형질전환 식물.
2) 비전분 탄수화물 중합체를 합성하거나, 또는 유전적 변형없이 야생형 식물에 비해 특성이 변경된 비전분 탄수화물 중합체를 합성하는 형질전환 식물. 예로는 이눌린 및 레반형(levan-type)의 폴리프럭토스를 생성하는 식물, 알파-1,4-글루칸을 생성하는 식물, 알파-1,6-분지된 알파-1,4-글루칸을 생성하는 식물, 알터난을 생성하는 식물을 들 수 있다.
3) 히알루로난을 생성하는 형질전환 식물.
4) 특정 성질, 예컨대 "고용융성 고체분", "매운맛이 적은"(LP) 및/또는 "장기 저장성"(LS)을 가지는 양파와 같은 형질전환 식물 또는 잡종 식물.
본 발명에 따라 또한 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법에 의해 얻어짐)은 섬유 특성이 변경된 식물, 예컨대 목화 식물이다. 이러한 식물은 유전자 형질전환에 의해서나, 이와 같이 섬유 특성 변경을 부여하는 돌연변이를 함유하는 식물을 선별하여 얻을 수 있으며, 다음을 포함한다:
a) 변경된 형태의 셀룰로스 합성효소 유전자를 함유하는 식물, 예컨대 목화 식물,
b) 변경된 형태의 rsw2 또는 rsw3 상동성 핵산을 함유하는 식물, 예컨대 목화 식물, 예를 들면 수크로스 포스페이트 합성효소 발현이 증가된 목화 식물;
c) 수크로스 포스페이트 합성효소 발현이 증가된 식물, 예컨대 목화 식물;
d) 섬유 세포 근거로, 예를 들면 섬유-선택적 β-1,3-글루카나제 하향조절을 통해 플라스모데스마타 게이팅(plasmodesmatal gating) 시기가 변경된 식물, 예컨대 목화 식물;
e) 예를 들면 nodC 및 키틴 합성효소 유전자를 포함하는 N-아세틸글루코사민트랜스퍼라제 유전자 발현을 통해 반응성이 변경된 섬유를 가지는 식물, 예컨대 목화 식물.
본 발명에 따라 또한 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법에 의해 얻어짐)은 오일 프로필 특성이 변경된 식물, 예컨대 유채 또는 관련 배추속(Brassica) 식물이다. 이러한 식물은 유전자 형질전환에 의해서나, 이와 같이 오일 특성 변경을 부여하는 돌연변이를 함유하는 식물을 선별하여 얻을 수 있으며, 다음을 포함한다:
a) 고올레산 함량의 오일을 생산하는 식물, 예컨대 유채 식물;
b) 저 리놀렌산 함량의 오일을 생산하는 식물, 예컨대 유채 식물;
c) 포화 지방산 수준이 낮은 오일을 생산하는 식물, 예컨대 유채 식물.
본 발명에 따라 또한 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법으로 얻어짐)은 바이러스, 예를 들면 감자 바이러스 Y에 내성이거나(Tecnoplant(Argentina)의 SY230 및 SY233 이벤트), 감자 역병과 같은 질병에 내성이거나(예를 들어, RB 유전자), 한랭에 따른 단맛 감소를 나타내거나(유전자 Nt-Inh, II-INV를 가짐), 왜소 표현형을 나타내는 (A-20 옥시다제 유전자) 감자와 같은 식물이다.
본 발명에 따라 또한 처리될 수 있는 식물 또는 식물 재배종(유전자 공학과 같은 식물 생명공학 방법으로 얻어짐)은 종자 탈립성이 변경된 유채 또는 관련 배추속 식물과 같은 식물이다. 이러한 식물은 유전자 변형, 또는 이같은 변경된 특성을 부여하는 돌연변이를 지니는 식물의 선별로 얻을 수 있으며, 종자 탈립성이 지연 또는 감소된 유채와 같은 식물을 포함한다.
본 발명에 따라 처리될 수 있는 특히 유용한 형질전환 식물은 미국에서 미국의 미국 농림부(USDA) 산하 동식물검역소(APHIS)에 따라 비규제 품목 신청이 허가되었거나 계류중인 형질전환 이벤트 또는 형질전환 이벤트 조합을 포함하는 식물이다. 이 정보는, APHIS(4700 River Road Riverdale, MD 20737, USA)에서 언제든지 바로 입수할 수 있다. 본 출원일 현재, 다음 정보를 가지는 비규제 품목 신청이 APHIS에서 허가되었거나 계류중이다:
- 신청: 신청 확인번호. 형질전환 이벤트에 대한 기술적인 내용은 신청 번호를 통해, 예를 들면 APHIS 웹사이트상에서 APHIS로부터 입수할 수 있는 개별 신청 서류에서 확인할 수 있다. 이들 내용은 본 원에 참고로 포함된다.
- 신청 연장: 범위 또는 기간 연장이 요청된 기존 신청 기준.
- 기관: 신청서를 제출한 사업체 명칭.
- 규제 품목: 관련 식물 종.
- 형질전환 표현형: 형질전환 이벤트에 의해 식물에 부여된 특성.
- 형질전환 이벤트 또는 라인: 비규제 품목이 신청된 이벤트(들)(라인(들)로 표시되는 경우도 있음) 명.
APHIS 서류: 요청시 APHIS로부터 입수할 수 있고 신청에 대해 APHIS에 의해 공개된 다양한 서류.
본 발명에 따라 처리될 수 있는 특히 유용한 형질전환 식물은 하나 이상의 독소를 코딩하는 유전자를 하나 이상 포함하는 식물로서, YIELD GARD®(예: 옥수수, 목화, 대두), KnockOut®(예: 옥수수), BiteGard®(예: 옥수수), Bt-Xtra®(예: 옥수수), StarLink®(예: 옥수수), Bollgard®(목화), Nucotn®(목화), Nucotn 33B®(목화), NatureGard®(예: 옥수수), Protecta®및 NewLeaf®(감자) 상품명으로 시판되고 있는 것이다. 제초제-내약성 식물의 예로 Roundup Ready®(글리포세이트 내약성, 예: 옥수수, 목화, 대두), Liberty Link®(포스피노트리신 내약성, 예: 유채), IMI®(이미다졸리논 내약성) 및 STS®(설포닐우레아 내약성, 예: 옥수수) 상품명으로 시판되고 있는 옥수수 품종, 목화 품종 및 대두 품종이 언급될 수 있다. 제초제-내약성 식물(제초제 내약성을 위해 통상적인 방법으로 육종된 식물)의 예로 Clearfield® 명으로 시판되고 있는 품종(예: 옥수수)이 언급될 수 있다.
단일 형질전환 이벤트 또는 형질전환 이벤트 조합을 지니고 있는 추가적인 특히 유용한 형질전환 식물은, 예를 들어 다양한 국가 또는 지역의 감독 기관 데이터베이스에 실려있다.
본 발명에 따른 활성 화합물을 적용하는 경우, 적용 비율은 광범위내에서 달라질 수 있다. 본 발명에 따른 처리 방법에 보통 적용되는 활성 화합물의 용량/적용 비율은 일반적이고도 유리하게는
- 식물 부위, 예를 들어 잎 처리(엽면 처리)의 경우 0.1 내지 10,000　g/ha, 바람직하게는 10 내지 1,000　g/ha, 더욱 바람직하게는 50 내지 300 g/ha (적용이 흠뻑 적시거나 또는 드립 적용으로 수행되는 경우, 용량은 특히 암면 또는 펄라이트 등의 불활성 기재 사용시 감소가 가능함);
- 종자 처리의 경우 종자 100 킬로그램당 2 내지 200 g, 바람직하게는 종자 100 킬로그램당 3 내지 150 g, 특히 바람직하게는 종자 100 킬로그램당 2.5 내지 25 g, 매우 특히 바람직하게는 종자 100 킬로그램당 2.5 내지 12.5 g;
- 토양 처리의 경우에는 0.1 내지 10,000 g/ha, 바람직하게는 1 내지 5,000 g/ha이다.
상기 용량은 본 발명에 따른 방법의 예시로서 주어진 것이다. 당업자들이라면 특히 처리할 식물 또는 작물의 습성에 따른 적용 비율의 조정 방법을 알 것이다.
본 발명에 따른 배합물은 처리 후 특정 기간 내에 해충 및/또는 식물병원성 진균 및/또는 미생물에 의한 공격에 대하여 식물을 보호하기 위해 이용될 수 있다. 보호가 제공되는 시기는 일반적으로 활성 화합물로 식물을 처리한 후 1 내지 28일, 바람직하게는 1 내지 14일, 특히 바람직하게는 1 내지 10일, 매우 특히 바람직하게는 1 내지 7일, 또는 종자 처리 후 최대 200일 까지에 달한다.
본 발명을 이하 실시예를 들어 설명하나, 본 발명이 이들 실시예로 제한되지는 않는다.
사용 실시예
실시예 A: 시험 감자
세풍(Shepody) 감자 품종을 6월에서 9월중에 간쑤성[고도 2050 m, 평균 온도 16.4 ℃ 내지 19.7 ℃, 강수량 18 mm 내지 43.3 mm, 및 상대 습도 34.5% 내지 67.8%]의 아연 결핍 흑색 토양 (pH 8.35, 토양에서 이용가능한 아연 함량 0.34 ㎍/g, 유기 물질 8.86%)에 심었다.
처리당 4개 중복 실시되었다. 각 밭터는 면적 100 m2의 500 구릉으로 구성되었다. 대조 생성물은 상업적으로 입수가능한 살진균제 제품인 만코제브 80% W이었다. 밭에 질병 감염은 없었다. 밭 관리는 처리간에 유사하였다: 2010년 4월 28일에 파종하고, 2010년 6월 25일에 북돋우었다; 5월 6일, 6월 19일과 8월 12일에 매회 50 리터씩 각 3회 물을 대었다; 6월 9일 및 7월 23일에 각각 두 번 김매기를 하였다. 파종 전에 (NH4)H2PO3을 210 kg/ha, Ca(H2PO4)·H2O를 750 kg/ha 및 CO(NH2)2를 165 kg/ha의 비율로 비료를 주었다.
수확 후 감자 괴경의 영양소 품질 향상에 대한 프로피네브의 효과를 평가하였다. 각 처리의 샘플 추출을 2 내지 3 괴경으로 무작위로 선택하여 영양소 품질 시험을 위해 실험실로 보냈다.
가용성 단백질 함량을 쿠마시 브릴리언트 블루 G-250(Coomassie brilliant blue G-250) 방법으로 검사하였다: 0.5 g의 감자 괴경 조직을 물(2 mL)에 담그고, 6 mL 물에서 균질화하였다. 균질물을 4 ℃에서 4000 rpm으로 10분간 원심분리하고, 상등액을 가용성 단백질 공급원으로 사용하였다. 이어, 쿠마시 브릴리언트 블루 G-250으로 염색하였다. 595 nm에서 흡광도를 측정하였다. 단백질 함량을 생 무게(FW) g당 ㎍으로 나타내었다.
전분 함량 시험 방법: 25 g의 감자 괴경 조직을 분쇄하고, 80 ℃에서 건조시켰다. 샘플 500 mg을 80 ℃에서 10분간 에탄올(80%)로 추출하고, 상등액을 제거하였다. 잔사를 HCl(2%)로 처리하고, 수조에서 3시간동안 끓는 상태로 유지하여 모든 전분을 당으로 전환시켰다. 이어, 전분 함량에 대한 당 함량을 검사하였다. Ba(OH)2 용액을 사용하여 단백질을 침강시켰다. 페놀프탈레인은 지시제이며, 5% ZnSO4 용액을 상등액이 연적색으로 변할 때까지 천천히 첨가하였다. 전분 함량을 생 무게(FW) g당 ㎍으로 나타내었다.
건조 물질 시험 방법: 각 생 샘플에 대해 1000 g의 감자 괴경을 오븐에서 무게가 안정될 때까지 200 ℃에서 건조시켰다. 건조 물질 함량을 무게 퍼센트로 나타내었다.
아연 함량 시험 방법: 중국 국가 표준 기준: 식품내 아연 측정(GB/T 5009. 14-2003, ICS 67.040 C 53).
Figure 112013068002734-pct00001
수확 후 괴경의 수량 및 영양소 품질을 결정하였다.
Figure 112013068002734-pct00002
안트라콜로 처리된 감자 괴경의 가용성 단백질, 전분함량, 아연 함량 및 건조 물질은 비처리 대조군 및 농부들의 관례에 비해 유의적인 증가를 나타내었다.
실시예 B: 시험 벼 (야외 실험)
벼 품종 양 II 유 6호(Yang II you 6)를 40 m2 플롯에 22.5 kg/ha의 파종 비율로 심었다(처리당 3 중복). 상업적으로 입수가능한 안트라콜 70 WP(프로피네브 700 g/kg) 및 아연 비료 ZnSO4를 사용하여 다음 처리를 수행하였다.
밭 관리는 통상적이었고 처리간에 유사하였다: 이전 작물은 겨울 유채이었으며, 벼를 2010년 6월 15일에 파종하였다. 파종 전에 (NH4)2PO3을 300 kg/ha, KCl을 150 kg/ha 및 CO(NH2)2를 375 kg/ha의 비율로 비료를 주었다.
중국에서 야외 조건하에 벼 낟알의 아연 함량에 대한 프로피네브의 효과를 평가하였다. 각 처리의 샘플 추출을 500 g 무작위로 선택하여 아연 함량 시험을 위해 실험실로 보냈다.
아연 함량 방법: 중국 국가 표준 기준: 식품내 아연 측정(GB/T 5009. 14-2003, ICS 67.040 C 53).
Figure 112013068002734-pct00003
수확시 잎 및 낟알의 아연 함량을 측정하였다.
Figure 112013068002734-pct00004
안트라콜로 처리된 벼 식물은 벼 잎 및 낟알의 가용성 아연 함량이 비처리 대조군 및 농부들의 관례에 비해 유의적인 증가를 나타내었다.
실시예 C: 시험 콘 (야외 실험)
콘 품종 푸위 2호(Fuyu No. 2)를 텐진 식물 방역 연구소의 시험 장소내 80 m2 플롯에 60 kg/ha의 파종 비율로 심었다(처리당 3 중복). 토양형은 pH 7.5, 유기 물질 7.54%의 흑색 토양이었다. 상업적으로 입수가능한 안트라콜 70 WP (프로피네브 700 g/kg) 및 아연 비료 ZnSO4를 사용하여 다음 처리를 수행하였다.
밭 관리는 통상적이었고 처리간에 유사하였다: 이전 작물은 겨울 밀이었으며, 밀을 2010년 6월 22일에 파종하였다. 줄기 생장기, 태슬기(tassel period) 및 밀킹 단계(milking stage) 동안 각각 3회 물을 대었다. 파종 전에 (NH4)2PO3을 225 kg/ha, KCl을 150 kg/ha 및 CO(NH2)2를 450 kg/ha의 비율로 비료를 주었다.
중국에서 야외 조건하에 콘 낟알의 아연 함량에 대한 프로피네브의 효과를 평가하였다. 각 처리의 샘플 추출을 1,000 g 무작위로 선택하여 아연 함량 시험을 위해 실험실로 보냈다.
아연 함량 방법: 중국 식품 안전 국가 표준 기준: 식품내 아연 측정(GB/T 5009. 14-2003, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
Figure 112013068002734-pct00005
수확시 잎 및 낟알의 아연 함량을 측정하였다.
Figure 112013068002734-pct00006
안트라콜로 처리된 콘 식물은 콘 잎 및 낟알의 가용성 아연 함량이 비처리 대조군 및 농부들의 관례에 비해 유의적인 증가를 나타내었다.
실시예 D: 시험 벼 (야외 실험)
벼 품종 단징 지야후아 1호(Danjing jiahua No. 1)를 30 m2 플롯에 30 kg/ha의 파종 비율로 심었다(처리당 4 중복). 상업적으로 입수가능한 안트라콜 70 WP(프로피네브 700 g/kg)를 사용하여 다음 처리를 수행하였다.
중국에서 야외 조건하에 벼 낟알의 영양소 품질 향상에 대한 프로피네브의 효과를 평가하였다. 각 처리의 샘플 추출을 1,000 g 무작위로 선택하여 영양소 품질 시험을 위해 실험실로 보냈다.
섬유소 함량 시험 방법: 중국 국가 안전 표준 기준: 식품내 섬유소 측정(GB/T 5515. 5-2008, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
조단백질 함량 시험 방법: 중국 국가 안전 표준 기준: 식품내 단백질 측정(GB/ 5009. 5-2010, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
비타민 B 1 시험 방법: 중국 국가 식품 규격 기준: 유아 및 영아, 우유 및 유가공품을 위한 비타민 B 1 측정(GB/ 5413. 11-2010, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
비타민 B 2 시험 방법: 중국 국가 식품 규격 기준: 유아 및 영아, 우유 및 유가공품을 위한 비타민 B 2 측정(GB/ 5413. 12-2010, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
철 함량 방법: 중국 국가 식품 규격 기준: 식품내 철, 마그네슘 및 망간 측정(GB/T 5009. 90-2003, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
Figure 112013068002734-pct00007
수확시 영양소 품질을 측정하였다.
Figure 112013068002734-pct00008
안트라콜로 처리된 식물은 벼 낟알의 조단백질, 비타민 B1 및 비타민 B2가 비처리 대조군 및 농부들의 관례에 비해 유의적인 증가를 나타내었다.
실시예 E: 시험 콘 (야외 실험)
콘 품종 지위안 1호(Jiyuan No. 1)를 50 m2 플롯에 45 kg/ha의 파종 비율로 심었다(처리당 4 중복). 상업적으로 입수가능한 안트라콜 70 WP(프로피네브 700 g/kg)를 사용하여 다음 처리를 수행하였다.
중국에서 야외 조건하에 콘 낟알의 영양소 품질 향상에 대한 프로피네브의 효과를 평가하였다. 각 처리의 샘플 추출을 1,000 g 무작위로 선택하여 영양소 품질 시험을 위해 실험실로 보냈다.
조단백질 함량 시험 방법: 중국 국가 안전 표준 기준: 식품내 단백질 측정(GB/ 5009. 5-2010, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
비타민 E 함량 시험 방법: 중국 국가 식품 규격 기준: 유아 및 영아용 식품, 우유 및 유가공품내 비타민 A, D, E 측정(GB/T 5413. 9-2010, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
비타민 B 1 시험 방법: 중국 국가 식품 규격 기준: 유아 및 영아, 우유 및 유가공품을 위한 비타민 B 1 측정(GB/ 5413. 11-2010, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
비타민 B 2 시험 방법: 중국 국가 식품 규격 기준: 유아 및 영아, 우유 및 유가공품을 위한 비타민 B 2 측정(GB/ 5413. 12-2010, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
철 함량 방법: 중국 국가 식품 규격 기준: 식품내 철, 마그네슘 및 망간 측정(GB/T 5009. 90-2003, 중국 보건성 발행. ICS 67.040 C 53).
Figure 112013068002734-pct00009
수확시 영양소 품질을 측정하였다.
Figure 112013068002734-pct00010
안트라콜로 처리된 식물은 콘 낟알의 조단백질, 비타민 E, 비타민 B1 및 비타민 B2가 비처리 대조군 및 농부들의 관례에 비해 유의적인 증가를 나타내었다.
실시예 F: 시험 포도 (야외 실험)
포도밭의 생산 및 식생 품질에 대한 프로피네브 적용 효과를 확인하기 위하여, 수 개의 포도 품종을 안트라콜 70% WP의 적용 및 적용없이 모듈로 비교하였다.
방법
실험을 상이한 포도밭(Vinha Grande de Algeruz [VGA]; Vinha das Faias [VF]; Vinha do Desembargador [VD] 및 Quinta dos Cistus [QC] - 모두 리스본의 약 40 km 남쪽 세투발의 페닌슐라 지방에 위치) 중 상이한 토양종(아연 함량이 1.1 내지 0.5 ppm인 사양 및 백악질 점토)에서 상이한 품종으로 수행하였다. 포도 근경은 나머지 장소에서의 41B (QC) 및 1103-파울젠을 사용하였다. 포도밭의 연한은 1년(QC) 에서 20년(VG) 사이였다.
Figure 112013068002734-pct00011
적용은 배낭식 분무기로 수행하였다. 물의 양은 322 내지 355 L/ha이었고, 농도는 고정 용량으로 유지되도록 조정하였다.
처리 및 비처리 플롯 모두 여섯 식물 2 블록으로 이루어졌다(총 12 식물).
처리 플롯에는 안트라콜 70% WP가 2.5 kg/ha로 4회 적용되었다. 적용은 성장기 BBCH 77 내지 85 사이에 최대 노출 벽면으로 행해졌다.
Figure 112013068002734-pct00012
Figure 112013068002734-pct00013
Figure 112013068002734-pct00014
아연 함량을 평가를 위한 잎 분석을 위해, 8월 18일에 잎을 샘플링하였다.
수확시, 비처리 및 처리 플롯에 대해 아주 적은 포도주 양조를 행하였다. 후에, 와인을 관능 시험하였다. 와인 평가에 공식적인 진전이 있었지만, 관능 시음은 와인을 평가하는데 여전히 결정적이면서 중요한 요인이다. 와인의 관능 특성을 결정할만한 단일 화학 분석은 없고, 따라서 아직까지 관능 시음을 대체할만한 것이 없다.
결과
잎 분석
Figure 112013068002734-pct00015

관능 시음
대상 와인을 알지 못하는, 20년 이상의 경험이 있는 4명의 전문 와인 감정가가 관능 시음을 하였다. 와인을 정리해서 무작위 순으로 배분하였다. 자극쌍(Pair of Stimulus)(Cover, 1936) 변별 시음의 시행으로, 와인 감정가에게 처리 및 비처리 플롯을 시음케 하고, 선호하는 하나를 지정하도록 하였다.
Figure 112013068002734-pct00016
상기 표로부터, X2 분포로 포도 품종에 의한 결과, 또는 본 분석이 안트라콜의 적용 또는 비적용 효과에 대해서만 촛점을 맞추었음을 알 수 있다.
Figure 112013068002734-pct00017
상기 식에서,
N은 시음 총 수이고,
X1은 안트라콜이 적용된 와인을 선호한 맛의 수이며,
X2는 안트라콜이 적용되지 않은 와인을 선호한 맛의 수이다.
X2가 8.1이면, 안트라콜을 사용한 방식에 의한 감정가의 선호도가 5%의 유의 수준에 도달한 것으로 판단하였다.

Claims (9)

  1. 작물 및/또는 작물이 재배중에 있거나 재배하려고 하는 장소 및/또는 식물 번식체를, 식물 품질 개선량의 프로피네브 및 만코제브로 구성된 그룹으로부터 선택되는 미량영양소 함유 활성 성분을 유일한 활성 화합물로서 처리하는 것을 특징으로 하며, 상기 "식물 품질"은 수량, 식물 원기 또는 이들의 조합에 의해 결정되는 작물 및/또는 그의 생성물의 상태를 의미하는 것인, 질병 감염이 없는 식물에서 식물 품질의 개선 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 미량영양소 함유 활성 성분이 프로피네브임을 특징으로 하는 방법.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 수량은 생물량(biomass) 및 유용 성분 및/또는 특정 성분의 함량 또는 조성으로부터 선택되고; 그리고 식물 원기는 식물 성장 및 잎의 색으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 하기 작물 특성의 적어도 하나가 개선됨을 특징으로 하는 방법:
    · 식물 무게 증가,
    · 식물 높이 증가,
    · 아연 함량 증가,
    · 철 함량 증가,
    · 칼슘 함량 증가,
    · 생물량 증가,
    · 어린싹 성장 향상,
    · 단백질 함량 증가,
    · 오일 함량 증가,
    · 전분 함량 증가,
    · 색소 함량 증가,
    · 영양소 함량 증가,
    · 단백질 함량 증가,
    · 비타민 함량 증가,
    · 지방산의 함량 증가,
    · 대사물 함량 증가,
    · 카르테노이드 함량 증가,
    · 필수 아미노산의 양 증가,
    · 뿌리 성장 향상,
    · 근류 형성,
    · 식물 무게 증가,
    · 생 무게(FW) 증가,
    · 건조 무게(DW) 증가,
    · 식물 높이 증가,
    · 곁눈수 증가,
    · 뿌리 성장 증가, 피폐한 토양 또는 좋지 않은 기후에서 재배시 수량 증가,
    · 광합성 활동 향상,
    · 색소 함량 증대,
    · 단축된 영양 성장기하에 완전 성숙,
    · 노화 지연,
    · 에틸렌 생성 감소 및/또는 식물에 의한 그의 수용 억제.
  6. 제 5 항에 있어서,
    · 생물량 증가가 생 무게(FW) 및/또는 건조 무게(DW)의 증가이고,
    · 단백질 함량 증가가 가용성 단백질 함량 증가이고,
    · 비타민 함량 증가가 비타민 B1, B2, C 및 E의 함량 증가이고,
    · 카르테노이드 함량 증가가 비타민 A의 함량 증가이고,
    · 근류 형성 향상이 리조븀속 근류 형성의 향상이고,
    · 뿌리 성장 증가가 광범위 근계이고, 그리고
    · 색소 함량 증대가 클로로필 함량 증대인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 4 항에 있어서, 하기 작물 특성의 적어도 하나가 개선됨을 특징으로 하는 방법:
    · 더 높은 낟알 수량,
    · 더 높은 산도,
    · 더 높은 안토시아닌 함량,
    · 더 많은 곁눈,
    · 더 큰 잎,
    · 개선된 영양소 조성,
    · 개선된 단백질 조성,
    · 개선된 지방산의 조성,
    · 개선된 대사물 조성,
    · 개선된 카르테노이드 조성,
    · 개선된 당 조성,
    · 개선된 아미노산 조성,
    · 개선되거나 최상의 과실 빛깔,
    · 개선된 잎의 색,
    · 더 높은 저장 능력,
    · 수확 생성물의 더 높은 가공성,
    · 개선된 식물의 활력,
    · 개선된 식물 성장,
    · 개선된 식물 발달,
    · 개선된 외관,
    · 개선된 식물 기립성,
    · 개선된 출현,
    · 더 많은 근계 발생,
    · 더 큰 엽편,
    · 더 큰 크기,
    · 더 이른 개화,
    · 더 이른 결실,
    · 더 이르고 개선된 발아,
    · 더 이른 낟알 성숙,
    · 더 나은 크기 분포
    · 더 높은 낟알 경도
    · 개선된 자기 방어 기전,
    · 스트레스 내성, 및 생물적 및 비생물적 스트레스 요인에 대한 식물 내성의 개선,
    · 더 적은 비생산성 곁눈,
    · 더 적은 근출엽사,
    · 더 적은 투입 필요,
    · 더 푸른 잎,
    · 더 적은 비료 필요,
    · 더 적은 종자 필요,
    · 수확 용이,
    · 보다 빠르고 균일한 숙성,
    · 더 길어진 저장수명,
    · 더 길어진 원추꽃차례,
    · 더 강하고/하거나 더 생산성인 곁눈,
    · 더 좋은 성분 추출성,
    · 개선된 종자 품질.
  8. 제 5 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 개선된 특성의 종류에 따라, 식물 품질이 각각의 비처리 대조 식물에 비해 적어도 5%, 10%, 25%, 50% 또는 그 이상으로 증가됨을 특징으로 하는 방법.
  9. 삭제
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