KR970007595B1 - 크산틴산염을 사용한 식물의 성장 조절 방법 - Google Patents

크산틴산염을 사용한 식물의 성장 조절 방법 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]
크산틴산염을 사용한 식물의 성장 조절 방법
[발명의 상세한 설명]
[발명의 분야]
본 발명은 식물에 있어서 클로로필 농도 및 식물의 성장의 속도를 증가시키는 방법에 유용한 신규 크산틴산염에 관한 것이다. 이 방법에서, 식물은 크산틴산염의 희석 용액으로 처리된다.
[발명의 배경]
유기산의 다양한 유도체들은 식물 성장 조절제로 제안되어 왔다. 예컨대, 독일 연방공화국 특허 제1,916,054호는 건조상태하에서 식물의 성장을 촉진시키기 위해, 7∼10개 탄소 원자를 가지는, 알파-히드록시 또는 알파-케토알칼산 및 이들의 유도체, 특히 아미드의 사용을 공개하고 있다. 미합중국 특허 제3,148,049호는 식물성장 조절제로서 특정 할로겐화된 케토산, 예컨대 할로겐화된 아세토 아세트산을 공개하고 있다. 1970년도에, 미카미 일동은
Figure kpo00001
, 977-979에서 식물 성장 조절제로서 수많은 히드록시산의 시험결과를 보고했다. 이들 중 몇몇, 특히, 방향족 히드록시산은 뿌리 성장 촉진제로 보여진다. 그러나, 저급산 중 몇몇, 예컨대 글리콜 산은 뿌리 성장 촉진보다는 뿌리 성장의 억제를 일으킨다.
히드록시 산 중 어느 것도 똑바로 자라게 하는 사용된 성장-촉진 시험에서 어떤 활성도를 나타내지 않는다. 미합중국 특허 제4,427,436호는 콩의 성장에 대한 억제제로서 헤테로시클릭 크산틴산염, 에틸 3-벤조티아졸린일메틸 크산틴산염의 사용을 기술한다.
놀랍게도, 이제는 특정 글리콜의 크산틴산염이 성장하고 있는 식물에 적용될 때 성장 촉진제로 작용하고, 클로로필 농도를 증가시킬 수 있다는 것을 알아냈다.
[발명의 요약]
본 발명에 따라서, 디프로필렌 글리콜 크산틴산염, 디프로필렌 글리콜 디크산틴산염, 트리에틸렌 글리콜 크산틴산염 및 트리에틸렌 글리콜 디크산틴산염으로 구성된 군으로부터 선택된 크산틴산염이 제공된다.
본 발명에 따라서, 디프로필렌 글리콜 크산틴산염, 디프로필렌 글리콜 디크산틴산염, 트리에틸렌 글리콜 크산틴산염 및 트리에틸렌 글리콜 디크산틴산염으로 구성된 군으로부터 선택된 한 개 이상의 크산틴산염의 유효량을 식물에 공급시키는 것을 포함하는, 식물의 성장 속도를 증가시키는 방법이 더 제공된다.
또한, 본 발명에 따라서, 디프로필렌 글리콜 크산틴산염, 디프로필렌 글리콜 디크산틴산염, 트리에틸렌 글리콜 크산틴산염 및 트리에틸렌 글리콜 디크산린산염으로 구성된 군으로부터 선택된 한 개 이상의 크산틴산염의 유효량을 식물에 공급시키는 것을 포함하는, 클로로필의 농도를 증가시키는 방법이 제공된다.
본 발명의 실행에서 사용되는 크산틴산염의 활성도는 미첼 및 리빙스턴의
Figure kpo00002
Figure kpo00003
USDA-ARS 농업 핸드북,
Figure kpo00004
, 66∼67 페이지(1968)에서 오리의 좀 개구리 밥(수생식물) 촉진(정량) 분석에서 시험될 때 발견되었다.
이 시험에서, 다양한 크산틴산염이 중량/부피를 기준으로 하여 약 1∼약 500ppm의 농도에서 사용될 때, 성장-촉진 능력을 가진다는 것을 보여준다.
크산틴산염이 0.1ppm의 농도에서 존재할 때, 성장 향상이 관찰되지 않는다. 반면, 크산틴산염이 1000ppm만큼의 높은 농도에서 존재할 때, 성장 억제가 관찰된다. 크산틴산염이 시험될 때, 최적 성장-촉진 농도는 약 100ppm이다.
본 발명의 크산틴산염의 존재하에 있는 성장 식물로 인한 부가적인 잇점은 식물이 클로로필을 많이 축척시키게 한다는 것이다. 성장 배양기내에서 이러한 크산틴산염의 존재는, 특히 중량/부피를 기준으로 약 100ppm의 농도에서, 식물 중량의 밀리그램당 축적된 클로로필의 양을 크게 증가시킨다.
본 발명의 실행에서 일반적으로 유용한 크산틴산염은 디프로필렌 글리콜 및 트리에틸렌 글리콜의 모노- 및 디크산틴산염이다. 크산틴산염의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.
디프로필렌 글리콜 크산틴산염은 하기 일반식에 의해 나타내어진다 :
Figure kpo00005
여기서, M은 나트륨 또는 칼륨이다.
디프로필렌 글리콜 디크산틴산염은 하기 일반식에 의해서 나타내어진다 :
Figure kpo00006
여기서 M은 나트륨 또는 칼륨이다. 트리에틸렌 글리콜 크산틴산염은 하기 일반식에 의해서 나타내어진다 :
Figure kpo00007
여기서 M은 나트륨 또는 칼륨이다. 트리에틸렌 글리콜 디크산틴산염은 하기 일반식에 의해서 나타내어진다 :
Figure kpo00008
여기서 M은 나트륨 또는 칼륨이다.
상기에서 지적한 것처럼, 본 발명의 실행에서 사용된 크산틴산염의 활성도는 좀 개구리밥의 성장 촉진 분석에서 시험될 때 발견된다. 이 분석은 수성 용액에서 식물 성장에 관계되기 때문에, 이것은 수경재배(hydroponic) 배양에서 식물의 성장을 촉진시키는 방법의 유용성을 증명하고 있다. 이와 유사하게, 본 발명의 방법은, 식물을 조직 배양의 수단에 의해서 번식시킬 때 유용하다. 이것은 현재 많은 식물을 조직 배양의 수단에 의해서 통상적으로 번식시키기 때문에 이들 크산틴산염의 특히 유용한 적용이다.
본 발명의 방법에서 사용되는 크산틴산염은 식물에 대한 한가지 이상의 성장-조절 효과를 일으키는 것으로 보여진다. 식물에 의해 생기는 특별한 성장-조절 효과는 크산틴산염 또는 사용되는 크산틴산염의 혼합물, 사용되는 크산틴산염의 농도 및 전체 양, 및 처리된 식물 종의 타입을 포함하는 수많은 변수에 의존한다. 첨가된 물질의 양은 원하는 반응을 얻기 위해 필요한 유효량이다. 일반적으로, 크산틴산염은 중량/부피를 기준으로 약 1∼500ppm의 농도의 크산틴산염을 함유하는 희석 수성용액에서 이용된다. 대부분의 적용에서, 바람직한 농도는 약 10ppm∼약 100ppm이다. 특별한 적용에 대해 가장 적합한 농도는 잘 공지된 스크리닝 시험, 예컨대 실시예에서 주어진 시험에 의해 쉽게 결정된다.
크산틴산염의 용액은 식물 성장을 위해 첨가된 물속에서 식물에게 편리하게 적용된다. 이 물은 또한 식물에 의해 요구되는 영양소를 함유한다. 임의로, 크산틴산염의 용액은 식물의 뿌리, 줄기 또는 잎에 분무되거나 그렇지 않으면 적용될 수 있다.
하기 특별한 예들은 본 발명을 예증한다. 이들은 어떤 방법으로도 본 발명을 제한하기 위해 의도된 것은 아니다. 농도는 중량/부피를 기준으로 한 ppm으로 주어진다.
출발물질 및 비교 시험으로 사용된 디프로필렌 글리콜은 미합중국 위스콘신주 밀라우커시 알드리히 화학 회사로부터 구입되었다. 출발물질로 사용된 디에틸렌 글리콜은 미합중국 유니온 카비드 코포레이션으로부터 구입되었다. 모노크산틴산염은 1몰의 수산화 칼륨을 함유하는 50% 수성용액내에 녹은 1몰의 글리콜의 용액에 1몰의 이황화탄소를 천천히 첨가함으로 제조된다. 혼합물은 얼음에서 냉각시키고 첨가하는 동안 휘저어 섞어준다. 첨가 후에, 혼합물은 휘저어 섞어주면서 1시간동안 실온으로 따뜻하게 해준다. 조반응 혼합물은 혼합물을 여과시키고 모액을 55℃, 감압하에서 증발에 의해 농축시키기 전에 50부의 이소프로필 알코올으로 희석시킴으로 정제된다. 잔류용매는 에테르 및 에틸 아세테이트로 추출시킴으로 혼합물로부터 제거된다. 잔류 크산틴산염은 헤비 시럽이다. 2몰의 수산화 칼륨 및 2몰의 이황화탄소가 글리콜의 각 몰당 사용되는 것을 제외한 모노크산틴산염에 대해 사용된 유사한 방법에서 글리콜의 디크산틴산염을 제조한다. 각각의 화합물에서 크산틴산염기의 존재는 C13NMR 분석에 의해 보여진다.
[실시예 1]
미첼 및 리빙스턴의
Figure kpo00009
, USDA-ARS농업 핸드북, 336, 66∼67 페이지(1968)에서와 같이 좀 개구리 밥(
Figure kpo00010
엘.)을 하기의 일반적인 과정으로 성장시킨다. 식물을, 철(II) 이온이 EDTA로 킬레이트 될 때 존재하는 철과 함께, 핸드북에서 기술된 것처럼 니첼(Nickell) 배양기상에서 성장시킨다. 3엽 단계(three-frond stage)에 있어 식물을 각각의 플라스크에 놓아둔다. 매일 16시간 동안 300∼500피트 촉광하에서 플라스크를 16∼18일 동안 25℃에서 항온 처리한다. 식물은 수확하고 식물의 중량을 측정하기 전에 건조시킨다. 전체 보고된 값은 3∼5 반복 시험 값을 나타낸다.
다양한 농도의 크산틴산염이 좀 개구리밥 성장 배양기에 첨가되는 실험이 이행되었다. 대조물은 산이 첨가되지 않은 것으로 이행된다. [표 Ⅰ]에서 주어진 결과는 비교적 작은 농도의 크산틴산염이 배양기내에서 존재할 때, 성장은 굉장히 향상된다는 것을 증명해준다.
비교 시험은 시험된 농도에서 성장-촉진 활성도를 보여주지 않고 제조된 크산틴산염으로부터의 출발 글리콜을 또한 보여준다.
[표 Ⅰ]
좀 개구리밥 성장 정량분석
Figure kpo00011
a) 비교 시험-본 발명의 실시예 아님
b) 디크산틴산염 농도는 500ppm임.
[실시예 2]
[실시예 1]의 일반적인 과정을 따르고, 수확된 식물의 클로로필 함량은 키르크의
Figure kpo00012
200∼207(1968)(Kirk
Figure kpo00013
200∼207(1968))의 방법에 의해 결정된다. 미리 달아본 건조 좀 개구리밥의 무게의 샘플을 80% 아세톤에서 현탁시킨다.
혼합물을 폴리트론
Figure kpo00014
브랜드 균질기(미합중국 뉴욕주 웨스트부리시 브린크만 인스트르먼트)를 사용하여 30초 동안 균질화시킨다. 혼합물을 원심분리시키고 상청액의 흡수를 663 및 645㎜에서 읽어준다. 이들 해석으로부터, 건조 중량의 밀리그램당 클로로필의 미크로그램의 수를 키르크의 노모그램을 사용하여 결정한다. [표 II]에서 주어진 결과는 본 발명의 방법에서 사용된 크산틴산염은 식물의 클로로필 함량을 증가시킴을 보여준다. 이것은 산이 100ppm의 농도 이상에서 성장 배양기내에 존재할 때 특히 명백하다.
[표 Ⅱ]
좀 개구리밥 클로로필 농도 정량분석
Figure kpo00015
a) 본 시험은 조(정제되지 않은)크산틴산염의 사용됨.
그러므로, 본 발명에 따라서, 전술한 바와같은 대상물, 목적, 및 잇점을 충분히 만족시키는 식물의 클로로필 함량 및 식물의 성장 속도룰 증가시키기 위한 개선된 방법이 제공된다는 것이 명확하다. 본 발명이 그것의 특별한 실시양태와 관련하여 기술되었다해도, 전술한 상세한 설명으로 많은 대안, 수정 및 변경이 당업자에게 명백할 것이라는 것이 분명하다.
따라서, 그것은 첨부된 특허청구의 범위의 범주 및 관점내에서 이미 정해진 것처럼 이러한 모든 대안, 수정 및 변경을 포함하기 위해 의도된 것이다.

Claims (8)

  1. 디프로필렌 글리콜 크산틴염, 디프로필렌 글리콜 디크산틴산염, 트리에틸렌 글리콜 크산틴산염 및 트리에틸렌 글리콜 디크산틴산염으로 구성된 군으로부터 선택된 크산틴산염.
  2. 디프로필렌 글리콜 코산틴산염, 디프로필렌 글리콜 디크산틴산염, 트리에틸렌 글리콜 크산틴산염 및 트리에틸렌 글리콜 디크산틴산염으로 구성된 군으로부터 선택된 한 개 이상의 크산틴산염의 유효량을 식물에 공급하는 것을 포함하는, 식물의 성장속도를 증가시키는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 크산틴산염을 중량/부피를 기준으로 약 1∼500ppm의 농도로 수성용액내 식물에 공급하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 식물이
    Figure kpo00016
    인 방법
  5. 제2항에 있어서, 식물을 수경 재배(hydroponic) 또는 조직 배양으로 성장시키는 방법.
  6. 디프로필렌 글리콜 크산틴산염, 디프로필렌 글리콜 디크산틴산염, 트리에틸렌 글리콜 크산틴산염 및 트리에틸렌 글리콜 디크산틴산염으로 구성된 군으로부터 선택된 한 개 이상의 크산틴산염의 유효량을 식물에 공급하는 것을 포함하는, 식물내 클로로필의 농도를 증가시키는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 크산틴산염이 중량/부피를 기준으로 약 1∼500ppm의 농도로 수성용액내 식물에 공급되는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 식물이
    Figure kpo00017
    인 방법.
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