WO2006059782A1 - 植物環境ストレス耐性用組成物 - Google Patents

Abstract

この発明は、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）、その塩又はその誘導体、或いはＰＱＱ産生微生物、その破壊産物又はそのＰＱＱ含有抽出物を有効成分として含むことを特徴とする、植物に環境ストレス耐性を付与するための組成物及び方法を提供する。

Description

明 細 書 植物環境ストレス耐性用組成物 技術分野

本発明は、 ピロ口キノリンキノン （以下 「P Q Q」 と称する ；正式名称 4， 5-ジ ヒ ドロ- 4, 5-ジォキソ- 1H-ピロ口 [2, 3 - f〕キノリン - 2, 7, 9-トリカルボン酸）、その 塩又はその誘導体、 或いは P Q Q産生微生物、 その破壊産物又はその P Q Q含有 抽出物を有効成分として含む、 植物環境ス トレス耐性又は植物生長調節のための 組成物又は剤、 或いは、 これらの組成物又は剤の使用方法に関する。 背景技術

地球上の人口は、 確実に增加の一途を迪つている。 この人口増加は、 食糧難と いう新たな問題を引き起こしつつある。 一方、 地球環境は、 二酸化炭素による温 暖化に起因した異常気象がもたらす砂漠化の進行及ぴ台風やハリケーンの異常発 生による水害や塩害の増大、 さらには無計画な森林伐採による緑地帯の減少など によって、 深刻な状況に陥っている。 これらの問題 解決は、 急務の域に達して おり、 世界的レベルでその対策が検討されているが、 依然としてその実効性は乏 しい。

このような問題の解決策の 1つとして、 食糧の增産と緑地化の増大が挙げられ る。 品種の改良に加えて、 農耕が不適な乾燥地帯、 高塩濃度地帯或いは寒冷地で の作物の栽培は、 そのような地帯が地球上の陸地の約 3分の 1を占めるだけに、 食糧の増産に大きく寄与するはずである。また、これらの地帯を緑地化できれば、 光合成による大気中の二酸化炭素の浄化にも大いに役立つと考えられる。

乾燥、 高塩濃度、 寒冷の劣悪な環境下では、 一般の植物は生息が困難である。 植物は、 さまざまな環境に応じて， それに適応するべく生理機能をコン トロール するが、 異常な環境に遭遇すると、 環境ス トレスを受けて細胞の生理機能が損な われ、 その結果弱体化又は生育の著しい低下を招く。 そこで、 近年、 植物に環境 ストレス耐性又は抵抗性を付与するための研究が盛んに行われている。 環境ス トレスにはさまざまな種類が挙げられるが、 要するに、 植物が生育する のに不適な環境、 例えば乾燥、 高温、 低温、 冷凍、 塩、 水、 除草剤、 病害虫、 光、 化学物質などにさらされたときに、 植物はそれぞれの環境に応じたス トレスを受 けることが知られている。 このような環境ストレスに対する耐性が植物に付与さ れるならば、 不適な環境下であっても、 程度の問題はあるが植物の生育が可能に なると考えられる。 植物環境ス トレス耐性のための方法として、 環境ス トレス耐 性機構を司る遺伝子を植物に導入する、いわゆる遺伝子工学的手法を用いた方法、 化学物質で植物を処理する方法などが知られている。

遺伝子工学的方法による例として、 次のものが挙げられる。

マン-トール合成酵素遺伝子（Sc i ence (1993) , 259： 508- 510)又はグリシンべ タイン合成系酵素遺伝子（Plant J. (1997) , 12： 133-142； Pl ant Mol . Biol. (1998) 38： 1011 - 1019)を導入することによって、 植物の耐塩性が強化されたことが報告 されている。 また、 葉緑体膜の不飽和脂肪酸の含量を低下することにより高温適 応性の植物 (Sc ience (2000) , 287 : 476-479)、 活性酸素消去関連酵素遺伝子が導 入された植物（蛮白質核酸酵素（1999)， 44： 2246 - 2252，共立出版，東京，日本）、 ポ リ アミ ン生合成に関わるポリ アミ ン代謝関連酵素遺伝子 （日本国特開 2004- 242505号公報）、 ラフイノース合成酵素遺伝子 （日本国特開 2002- 262885号 公報）、或いは、ガラクチノール合成酵素遺伝子（日本国特開 2004-262884号公報） などの遺伝子を導入したトランスジエニック植物が作出され報告されている。 さ らに、 このような環境ス トレス耐性付与遺伝子の複数を植物体内で同時発現させ るための転写因子をコードする遺伝子、 すなわちストレス応答性プロモーターが 導入された植物も報告されている（The Plant Cel l ( 1998)， 10 : 1-17 ;日本国特開 2000- 116260号公報； 日本国特開 2000- 116259号公報）。

化学物質処理方法の例は、 遺伝子工学的方法に比べて少なく、 またその効果は 弱く、 実効性に問題がある。 化学物質として、 植物ホルモンや植物生長調節剤、 例えばアブシジン酸、 アミノ レプリン酸、 ブラシノステロイ ド、 ピオチン、 ビタ ミン B 1など、並びに、'ポリアミンなどが知られている （日本国特開 2004 - 242505 号公報）。 植物には、 プトレシン、 スペルミジンを含む 2 0種類以上のポリアミン が見出されており、 ポリアミンと環境ストレスとの関係も報告されている（Pl ant Cell Physiol. (1997), 38： 1156—1166; Environ. Pollut. (1989)， 61: 95—106; New Phytol. (1997), 135： 467-473； Plant Cell Physiol. (1998), 39: 987 - 992)。 上記以外の方法として、 二酸化炭素溶解水又は酸素溶解水を植林した苗に供給 することによって植物の環境ス トレス耐性を高める方法が報告されている （日本 国特開 2003-325063号公報）。

植物に環境ストレス耐性を付与するために、 '上記の種々の方法が提案されてき た。 しかし、 例えば遺伝子工学的方法の場合、 複数の酵素遺伝子が、 環境ストレ ス耐性の獲得のために関与しているため、 それらの遺伝子を同時に活性化するこ とは容易ではないし、 一方、 たとえそれが可能であつだとしても、 複数の外因性 遺伝子の導入のために植物の生育の遅延や矮小化を引き起こす原因ともなる。 さ らに化学物質処理方法の場合、 ァブシジン酸は植物による代謝分解を受け易く、 またアミノレブリン酸は耐性効果が弱いという欠点がある。 ポリァミンについて は、 有意の環境ス ト レス耐性効果は認められるが、 実用化という観点でみれば必 ずしも十分とはいえない。 · 発明の開示

このような状況下において、 意外にも偶然に、 アブシジン酸やアミノ レプリン 酸などの植物ホルモン及び植物生長調節剤、 ポリァミン類とは異なる物質である PQQが、 植物において種々の環境ストレスに対して既存剤よりも強い耐性活性 と長い持続性を付与すること見出した。

PQQは、 ニコチンアミ ドとフラビンに次ぐ 3番目の酸化還元補酵素として細 菌から発見された有機分子であり、 哺乳類では食品から摂取しなければならない 新しいビタミンであると考えられている（K. Kasahara 及び T. Kato, Nature

(2003), 422： 832；臨床栄養（2003)， 103: 813-817)。 P QQの役割として、 哺乳 類のリジン代謝経路上のアミノアジピン酸セミアルデヒ ド （AAS) が AAS脱 水素酵素によってアミノアジピン酸 （AAA) に酸化される反応において酸化還 元補酵素として機能することが判明している。 マウスでの実験で、 PQQが欠乏 すると、 成長が悪く、 皮膚がもろくなり、 免疫反応が悪くなり、 繁殖能力が減少 するなどの異常が認められている（Science (1989)， 245： 850-852； J. Nutr. (1994), 124: 744-753)。 PQQはまた、 種々のグラム陰性細菌、 例えば納豆菌ゃ 枯草菌などによって産生され、 また野菜などの食品中に微量含まれている。

しかし、 P QQによる植物環境ストレス耐性活性の報告はないため、 P QQは、 全く新しい概念の植物環境ス トレス耐性剤であると考えられる。

したがって、 本発明の目的は、 P QQを植物環境ス ト レス耐性のために使用す る方法、 及びそのための PQQ含有組成物を提供することである。

本発明の別の目的は、 PQQを含む植物生長調節のために使用する方法、 及び PQQ含有植物生長調節剤を提供することである。

本発明で使用する P QQ (正式名称： 4, 5-ジヒ ドロに 4, 5-ジォキソ- 1H-ピロ口 [2, 3- f]キノリン- 2, 7, 9 -トリカルボン酸） は、 下記の式 （1) の化学構造を有す る。

前述したとおり、 種々の環境ス トレス下にある植物を P QQで処理したとき、 環境ス ト レスに対して植物が著しい耐性を示し、 かつ良好な生育が認められた。 PQQは、 公知の環境ス トレス耐性効果を示す物質と全く異なる構造及び特性を もっため、 P QQによる植物環境ス ト レス耐性付与活性は意外であり、 かつその 効果の大きさの点で驚くべきことであった。 発明の概要

本発明は、、 次のような構成及び特徴を有する。

本発明は、 第 1の態様において、 式 （1 ) の P QQ、 その塩又はその誘導体の 少なく とも一種を有効成分として含む、 植物に環境ス ト レス耐性を付与するため の組成物を提供する。 使用可能な有効成分には、 前記 PQQ、 その塩又はその誘導体の少なくとも一 種を産生する微生物、 或いはその破壌産物又はその PQQ含有抽出物も包含され る。

本明細書中、 このような微生物を 「PQQ産生微生物」、 「PQQを産生する微 生物」、 「P QQ産生組換え微生物」 などと称する。 また、 PQQ、 その塩又はそ の誘導体の少なくとも一種を含有する、 上記微生物破壌産物及び上記抽出物をそ れぞれ、 「PQQ含有破壊産物」、 「PQQ含有抽出物」 と称する。

本発明の実施形態において、 前記環境ス トレス耐性は、 塩、 光、 化学物質、 乾 燥、病害虫及び低温/冷凍ストレスからなる群から選択される少なくとも 1つのス トレスに対する耐性である。 ここで、 化学物質の例は有機溶剤である。 本発明の 組成物は、 特に塩、 強い光、 化学物質及び乾燥の植物環境ス トレスに対して増強 されたストレス耐性付与活性を示す。

別の実施形態において、 前記植物は双子葉又は単子葉植物である。 本発明の組 成物は、 双子葉、 単子葉に拘らずいずれの植物においても有意もしくは顕著な効 杲を提供する。

さらに別の実施形態において、 前記 PQQの塩は、 有機又は無機の酸又は塩基 との塩である。 ここで、 特に塩基との塩には、 アルカリ金属塩、 例えばナトリウ ム塩、 カリウム塩など、 並びに、 アンモニアや、 脂肪族、 脂環式又は芳香族アミ ンなどのァミンとの塩が含まれる。

別の実施形態において、 前記 P QQの誘導体は、 化学的又は生物学的反応によ り P QQに変換可能でありかつ植物環境ス トレス耐性を付与する物質である。 こ こで、 「化学的又は生物学的反応により P QQに変換可能 （である物質）」 とは、 本発明の組成物又は剤を、 例えば土壌、 培地又は植物本体に施用後に、 土壌又は 培地中で化学的に又は微生物によって分解されて、 或いは植物体内で酵素的に分 解されて、 PQQに変換されうる、 いわゆる PQQ前駆体をいう。 例えば、 PQ Qの誘導体の例は、 エステル、 酸アミ ド、 又はアミノ酸ァダク トである。

PQQ産生微生物又はその破壊産物は、 PQQ、 その塩又はその誘導体を産生 する微生物 (例えば、 納豆菌、 枯草菌、 メタノール資化性細菌、 シユー ドモナス 属細菌などのグラム陰性菌、 カビなどの真菌類、酵母など）、遺伝子組換え技術に よって P Q Q、 その塩又はその誘導体の産生が増強された及び Z又は病原性を喪 失させた P Q Q産生組換え微生物、 並びに化学的又は物理的に破壊されたこれら 微生物の破壊産物である。 又、 これら微生物の P Q Q含有抽出物も使用可能であ る。 好ましくは、 もともと病原性のない又は病原性を喪失させた P Q Q産生微生 物である。

別の実施形態において、 本発明の組成物は液剤、 粉剤、 粒剤又はマイクロカプ セル剤の形態である。

本発明はまた、第 2の態様において、上記定義の本発明組成物を植物に施用し、 該植物の生長を調節する方法を提供する。ここで、調節とは、一般に促進を指す。 本発明の実施形態において、 前記植物は双子葉又は単子葉植物である。

別の実施形態において、 前記組成物の施用濃度は、 P Q Q、 その塩又はその誘 導体の濃度として 1 0 n M〜 1 0 μ Μ、 好ましくは 1 0 0 η Μ〜 1 μ Μである。 施用濃度は、 この範囲に限定されるものではなく、 植物生長活性に応じてさらに 增減が可能である。 ここで、 施用濃度は、 実際に散布等によって植物又はその種 子に施用するときの有効成分の濃度をいう。 本発明の組成物が液剤であるときに は、 通常、 濃厚液もしくは濃縮液の形態であり、 その所定量を水等の溶剤で希釈 して使用することができる。

さらに別の実施形態において、 植物は、 環境ス トレス下にある植物である。 し かし、 ス ト レスのない環境での使用も可能であり、 この場合には、 予防的に本発 明の組成物を使用することができる。 ここで、 予防的とは、 起こるかもしれない ス ト レス環境 （例えば、 乾燥又は低温） から植物を前もって保護することを意味 する。

別の実施形態において、 前記と同様に、 環境ス トレスは、 塩、 光、 化学物質、 乾燥、病害虫及び低温/冷凍ストレスから成る群から選択される少なくとも 1つの ス ト レスである。

別の実施形態において、 本発明の組成物は、 植物生長調節剤と組み合わせて施 用することができる。 このような組み合わせは、 互いの特性を発揮することがで きる場合、 相乗的効果が得られる場合などに有効である。

本発明の組成物との別の組み合わせ相手として、 病害虫の駆除剤 （例えば、 殺 虫剤、 殺ダニ剤、 抗病害剤など）、 肥料等の農薬がある。 定期的に、 予防的に、 或 いは病害虫の発生時に、 このような農薬と組み合わせて施用することは、 植物の 健康を維持又は回復するのに有効であると考えられる。

本発明はさらに、 第 3の態様において、 上記定義の組成物を、 環境ス トレス下 にある植物に施用し、 該植物の環境ストレス耐性を増強する方法を提供する。 その個々の実施形態については、 前記第 1態様及び第 2態様の発明の実施形態 と同様であり、 上記の説明もしくは定義をそのまま本発明方法に適用しうる。 すなわち、 前記環境ス トレスは、 塩、 光、 化学物質、 乾燥、 病害虫及び低温/ 冷凍ス トレスから成る群から選択される少なくとも 1つのス トレスである。 ここ で、 化学物質の例は有機溶剤である。

前記植物は、 双子葉又は単子葉植物である。

施用濃度は、 P Q Q、その塩又はその誘導体の濃度として 1 0 n M〜 1 0 μ M、 好ましくは 1 0 0 n M〜 1 μ Μである。 施用濃度は、 この範囲に限定されるもの ではなく、 植物環境ス トレス活性に応じてさらに増減が可能である。

前記施用は、 土壌、 培地又は植物本体への施用である。 施用の例は、 土壌又は 葉面散布である。 また施用は、 植物の種子、 発芽又は生長段階で行うことができ る。

■ 前記組成物は、 別の植物環境ストレス耐性剤と組み合わせて施用することがで きる。 そのようなス トレス耐性剤には、 例えばポリアミン、 ラフィノース、 ガラ クチノール、 グルタチオンのような含硫アミノ酸 （日本国特開平 10 - 330244号公 報） などが含まれる。

本発明はまた、 第 4の態様において、 前記式 （1 ) の P Q Q、 その塩又はその 誘導体の少なくとも一種、 或いは P Q Q産生微生物、 その破壊産物又はその P Q Q含有抽出物、 を有効成分として含む植物生長調節剤を提供する。

ここで、 P Q Q、 その塩又はその誘導体、 或いは P Q Q産生微生物、 その破壊 産物又はその P Q Q含有抽出物は、 前記定義のとおりである。

本明細書は本願の優先権の基礎である日本国特許出願 2004- 345539号の明細書 および/または図面に記載される内容を包含する。 図面の簡単な説明 · .

図 1は、 シロイヌナズナの塩ス トレス耐性試験の結果を示す。 1/2MSは、 塩無添加の M S培地での生育を示す。

図 2は、 シロイヌナズナの強光スト レス耐性試験の結果を示す。

図 3は、 シロイヌナズナのァセ トニ ト リル （A cN) ス ト レス耐性試験の結果 を示す。 1 Z2MSは、 ァセトニトリル無添加の MS培地での生育を示す。

図 4は、シロイヌナズナの乾燥ス トレス耐'性試験の結果を示す。右が P QQ区、 左が P QQ無処理区である。

図 5は、 ミヤコダサの塩ストレス耐性試験の結果を示す。

図 6は、 クレスの塩スト レス耐性試験の結果を示す。

図 7は、 イネの塩ストレス耐性試験の結果を示す。 発明の詳細な説明

上で説明したように、本発明の組成物、剤又は方法は、有効成分として、式（ 1 ) の PQQ、 その塩又はその誘導体、 或いは PQQ産生微生物、 その破壌産物又は その P QQ含有抽出物を含有又は使用することを特徴とする。 同時に本発明によ り、 植物に環境ス ト レス耐性を付与し及び/又は植物の生長促進を可能にする。

P QQは、 1 9 79年にある種の細菌から発見されたが、 20 03年になって、 それが酸化還元補酵素として機能する哺乳類の新しいビタミンであるという発見 (Nature (2003)， 422： 832)によって注目を浴びた。 現在、 特に哺乳類でのその医 薬用途の探索研究が行われているが、 一方、 PQQが植物に微量存在することが 知られているものの、 植物における P QQの役割や用途研究は少ない。 このよう な状況の中で、 PQQが植物環境ストレス耐性付与活性^もつという知見は、 驚 くべきことであった。

PQQは現在、 発酵法による微生物生産が工業的に行われているため、 入手が 容易である。 PQQ産生微生物として、納豆菌、枯草菌、メタノール資化性細菌、 シユードモナス属細菌などを含むグラム陰性細菌、 真菌類、 酵母などが知られて いる。 したがって、 これらの P QQ産生微生物から P QQを製造することができ る （特開平 9 - 070296号公報）。 好ましい微生物には、 納豆菌、 枯草菌、 メタノー ル資化性細菌、 例えばメチロバチルス属、 メチロフィルス属、 メチロパクテリゥ ム属、'アンシロバクター属、 ァシドモナス属細菌などが含まれ、 病原性もしくは 毒性のない微生物であるべきである。 簡単に説明すると、 これらの微生物を、 公 知の培養条件により増殖、 培養し、 PQQを菌体内又は菌体外に蓄積したのち、 培養物又は培養上清から PQQを回収し、 必要により精製することができる。 本 発明での使用のためには、 P Q Qを必ずしも精製する必要はなく粗製 P Q Qで十 分に使用に供することができる。 しかし精製を要する場合には、 溶媒抽出、 ィォ ン交換クロマトグラフィー、 結晶化、 シリカゲル及び疎水性力ラムクロマトグラ フィ一、 HP LCなどの従来公知の精製技術を適宜組み合わせて P Q Qを精製す ることができる。 精製 PQQは、 現在、 三菱ガス化学 （株） （東京、 日本） 等から 入手可能である。

PQQは、 純水に難溶であるが、 pHが 7より大きい水溶液 （例えば、 アル力 リ金属、 アルカリ土類金属の水酸化物、 炭酸塩の水溶液） や緩衝溶液 （例えば、 リン酸緩衝液 pH=7.6) に可溶である。 それ故、 PQQは、 アルカリ金属、 アル力 リ土類金属などの金属イオンとの金属塩、 或いはアンモニア、 脂肪族もしくは芳 香族ァミン類、 環状アミン類などの無機もしくは有機塩基との四級塩であること が好ましく、 PQQ塩は、 単に水に溶解するだけで容易に施用可能である。 本発明では、 PQQ産生グラム陰性細菌などの PQQ産生微生物において、 遺 伝子組換え技術、 又は紫外線、 γ線もしくは変異原性物質 （例えば、 ニトロソグ ァ-ジン） による変異技術、 によって PQQの産生が増強された及び Z又は病原 性もしくは毒性を喪失もしくは減少させた P QQ産生組換え微生物及び PQQ産 生微生物変異体、 並びに化学的又は物理的に破壊されたこれら微生物の P Q Q含 有破壊産物、 これら微生物の破壊、 抽出によって得られる PQQ含有抽出物も有 効成分として使用可能である。

PQQ産生微生物変異体は、 固体培地上の培養微生物に対し紫外線又は γ線を 照射するか、 或いは固体培地中に変異原性物質を添加して培養し、 生存したコロ ニーを取り出し、 P QQ産生について定量することからなる手順を繰り返し、 Ρ

QQ産生能の高い変異体を選択することによって製造しうる。 PQQの定量は、 例えば菌体を超音波破砕などの手段で破壊したのち、 産生した P QQを例えばメ タノール等のアルコールに溶かしたのち、 ジァゾメタンエーテル溶液で処理して

P Q Qをトリメチルエステル化し、 H P L C測定によって行うことができる。 H P L C条件は、例えば日本国特開平 6- 145171号公報に記載された条件をそのまま 使用できる。 すなわち、 カラム条件は以下のとおりである。

カラム ： Novopakc 18 (3. 9 mm x 150 画） （Waters社製）

カラム温度： 24°C

溶離液： A液 （水/燐酸/ 30% NaOH=99l/2/7)

B液 （水/ MeOH/燐酸/ 30% Na0H=363/635/2/7)

' A液から B液へのグラジェント

流速： 1. 5 ml/分

検出 ： UV (259 nra)

P Q Q産生組換え微生物は、 遺伝子組換え技術を用いて P Q Qの生合成系に関 わる遺伝子群の転写活性を高めた組換え微生物を含む。 そのための手法には、 例 えば、 P Q Qのゲノム D N Aを単離し、 P Q Q生合成系遺伝子を同定、 配列決定 し、 該遺伝子の転写因子を同定し、 該転写因子中の内因性プロモーター配列を既 知のウィルス性プロモーターなどの強力: ¾モーター配列と相同組換え法によつ て置換することを含む。 相同組換えには、 薬剤耐性遺伝子 （例えば、 抗生物質耐 性遺伝子）、栄養要求性を相補する遺伝子などの選択マーカー遺伝子を、該微生物 の転写因子配列中の内因性プロモーター配列を外因性プロモーター配列と置換し た転写因子と共に含むプラスミ ドベクターを使用する'ことができる。

病原性もしくは毒性を喪失もしくは減少させた P Q Q産生組換え微生物は、 病 原性又は毒性に関与する遺伝子を遺伝子破壊することによって得ることができる。 本発明では、 特に病原性微生物の使用は好ましくないが、 もしそのような微生物 を使用する場合には、 その病原性もしくは毒性を除く必要がある。 このために病 原性もしくは毒性遺伝子を公知刊行物もしくはデータベースから検索するか又は 同定し、 その遺伝子配列に基いて遺伝子破壊ベクターを構築し、 相同組換え法に よって該遺伝子を破壊する。 遺伝子破壊は、 遺伝子の一部を欠失させるか、 或い は異種配列を挿入するなどの手法によって実施できる。 また病原性もしくは毒性 遺伝子の同定のために、 例えば日本国特表 2003-523197号公報に記載される病原 生物の毒性遺伝子の同定法などを参考にすることができる。

微生物の PQQ含有破壊産物は、 浸透圧法、 超音波破碎法、 凍結融解法、 ミル 法などの化学的もしくは物理的方法によって PQQ産生微生物を破砕し、 蒸発法 又は凍結乾燥などの手法で乾燥することによって P QQ含有破壊産物を得ること ができる。 あるいは、 さらに、 P QQ含有破壊産物を緩衝液などの水溶液で抽出 し、 酸性化したのち酢酸ェチルなどの有機溶剤で抽出し、 濃縮し、 PQQ含有粗 抽出物を固体として得ることができる。

本発明の目的を達成するために、 PQQだけでなく？<3(3塩又は？（30誘導体 の使用も可能である。

PQQ塩は、 有機又は無機の酸又は塩基、 好ましくは塩基、 との塩である。 有 機又は無機塩基との PQQ塩の例は、 アルカリ金属塩、 アルカリ土類金属塩、 或 いはアンモニア、 脂肪族もしくは芳香族ァミン類、 環状アミン類などの無機もし くは有機塩基との四級塩が含まれる。一方、有機又は無機酸との P Q Q塩の例は、 塩酸、硫酸、硝酸、 リン酸などの鉱酸塩、飽和もしくは不飽和脂肪酸、 シュゥ酸、 コハク酸、 リンゴ酸、 マレイン酸、 酒石酸、 安息香酸などの脂肪族又は芳香族力 ルボン酸との塩である。 しかし PQQ塩は、 これらの特定例に限定されないもの とする。 PQQ塩の製造は、 適当な溶媒中、 PQQと、 酸又は塩基とを室温で、 又は必要に応じて冷却下で、 接触させたのち、 濃縮し固化又は結晶化することに よって実施できる。 例えば、 Na、 K塩などは、 その水酸化物溶液と P QQを接 触させることによって容易に生成可能である。

PQQ誘導体は、 化学的又は生物学的反応により P QQに変換可能でありかつ 植物環境ス ト レス耐性を付与する物質であり、 本発明の組成物又は剤を、 例えば 土壌、 培地又は植物本体に施用後に、 土壌又は培地中で化学的に又は微生物によ つて、 或いは植物体内で酵素的に分解されて PQQに変換されうる、 いわゆる P QQ前駆体である。 例えば、 PQQの誘導体の例は、 エステル、 酸アミ ド、 又は アミノ酸ァダク トである。

エステルは、 P Q Qの 3つのカルボキシル基のうち少なく とも 1つのカルボキ シル基と、 例えばアルコール類、 グリセロール類、 チオール類などの水酸基もし くはチオール基とのエステルであり、該エステルは、例えば酸もしくはアル力リ、 又はエステラーゼ、 リパーゼ、 ヒ ドロラーゼ等の加水分解酵素によって P Q Qに 変換されうる。 エステルの製造は、 公知の手法で行うことができる （日本国特開 平 5-070458号公報、 日本国特開平 6-145171号公報、 日本国特開平 6 220055号公 報、 日本国特開平 10 - 025292号公報）。 例えば、 P Q Qを、 メタノール、 エタノー ルなどのアルコールに溶解し、 硫酸などの酸触媒の存在下で加熱攪拌し、 反応後 に中和、 濃縮し、 酢酸ェチル等の溶剤で抽出し、 濃縮、 結晶化によって、 P Q Q トリエステル体を得ることができる。 或いは、 P Q Qエステル体は、 アルキルハ ライ ドを炭酸塩でァセトン中で処理することによつても製造できる。 P Q Qジェ ステル及びモノエステルは、 トリエステル体を、 水と混合可能なジォキサン、 了 セトニ トリル、 ジメチルスルホキシド (D M S O ) もしくはジメチルホルムアミ ド （D M F ) などの有機溶剤との混合液中、 鉱酸もしくはトリフルォロ酢酸など の有機酸の存在下で部分加水分解し、 濃縮し、 固化又は結晶化することによって 得ることができる。 本発明の目的のためには、 各エステル体への精製は特に必要 なく混合エステルの形態で使用できる。 もし精製を要する場合には、 抽出、 再結 晶、 シリカゲルクロマトグラフィー、 逆相クロマトグラフィーなどの慣用技術を 適宜組み合わせて実施できる。

酸アミ ドは、 P Q Qの 3つのカルボキシル基のうちの少なく とも 1つのカルボ キシル基と、 例えばアミン類 （例えば、 脂肪族ァミン、 芳香族ァミン、 環状アミ ンなど）、 アミノ酸類などのアミノ基との酸アミ ドであり、酸もしくはアル力リ又 はアミダーゼ、 ぺプチダーゼ等の酵素によって P Q Qに変換されうる。 酸アミ ド の製造は、適当な溶剤中、 ジシク口へキシルカルボジィ ミ ド（DCC)の存在下で P Q

Qと過剰量のアミンもしくはカルボキシル基保護アミノ酸とを冷却下で接触させ ることによって実施できる。 精製は、 P Q Qエステル体について記載したのと同 様の慣用技術を組み合わせて行うことができる。

アミノ酸ァダクッは、 P Q Qとアミノ酸との付加塩であり、 好ましいアミノ酸 は塩基性ァミノ酸もしくは酸性ァミノ酸、 例えばリジン、 アルギニン、 ァスパラ ギン酸、 グルタミン酸などである。 アミノ酸ァダクッは、 p Hの変化によって P

Q Qに容易に変換されうる。 アミノ酸ァダタツの製造は、 P Q Qとアミノ酸を適 当な溶剤中で攪拌するこ とによって容易に得るこ とができる（Analytical Chemistry (1999) , 269 : 317-325)。 + 本発明の組成物は、 その目的を達成しうるのであれば、 いかなる形態に処方さ れてもよい。好ましい形態は、液剤、粉剤、粒剤又はマイクロカプセル剤である。 液剤には懸濁液、 乳化液など、 粉剤及び粒剤には水和性粉剤、 水和性粒剤なども 包含される。 該組成物には、 有効成分に加えて、 賦形剤もしくは希釈剤からなる 担体、 及び種々の添加剤を含有させることができる。 添加剤の例は、 結合剤、 分 散剤、 界面活性剤、 安定化剤、 増量剤、 防腐剤もしくは殺菌剤、 凍結防止剤、 香 料、 色素などである。

担体の例は、 液体形態の場合、 リン酸緩衝液などの緩衝溶液 （pH 7〜8)、 エタ ノール、 ブタノールなどのアルコ一ル類、 酢酸ェチルなどのエステル類、 メチル ェチルケトンなどのケトン類、エチレングリコール、 2 -ェトキシェタノールなど のグリコール類、 ォレイン酸、 力プリン酸などの脂肪酸類、 ポリエチレングリコ ールなどのポリグリコール類、 ジメチルホルムアミ ドなどのアミ ド類、 大豆油、 ォリーブ油などの植物油、 マシン油などの鉱物油などである。 また固体形態の場 合、 鉱物質担体、 例えば力オリナイ ト、 デイツカイ ト、 ナクライ ト、 ハロサイ ト などのカオリ ン鉱物、 カルシウムモンモリ ロナイ ト、 マグネシウムモンモリロナ ィ ト、 サポナイ ト、 へクトライト、 ソーコナイ ト、 ハイデライ ト等のスメクタイ ト、 パイオフイラィ ト、 タルク、 白雲母、 フェンジャィ ト、 セリサイ ト、 ィライ ト等の雲母、 クリストバライ ト、 クォーツ等のシリカ、 ァタパルジャイ ト、 セピ ォライ ト等の含水珪酸マグネシウム、ドロマイ ト等の炭酸カルシウム、ギプサム、 石膏等の硫酸塩鉱物、 ゼォライ ト、 沸石、 凝灰石、 バーミキユラィ ト、 ラボナイ ト、 軽石、 珪藻土、 粘土、 酸性白土、 活性白土、 硫安、 尿素、 塩安など；ホワイ トカーボン、 例えば湿式及び乾式シリカ、 その焼成品など；動植物性担体、 例え ば小麦粉、 デンプン、 デキストリン、 木粉、 澱粉、 ぬか、 ふすま、 もみがら、 大 豆粉、 カルナパロウなどを含む。 担体の量は、 組成物全重量の約 9 9 %以下であ る。

結合剤は、無機性結合剤、例えばベントナイ ト、モンモリロナイ ト、水ガラス、 コロイダルシリカなど；有機性結合剤、 例えばデンプン、 デキストリン、 カゼィ ン、 ゼラチン、 にかわ、 アラビアガム、 天然ゴムなど；セルロース系結合剤、 例 えば力ノレボキシメチノレセノレロース、 ヒ ドロキシプロピノレメチノレセノレロース、 ニト ロセノレ口一ス、 酢酉変セノレロース、 メチノレセノレロース、 ェチノレセノレロース、 ヒ ドロ キシプロピルセルロースなど； リグニン系結合剤、 例えばリグニン、 リグニンス ルホン酸ナトリ ウム、 リグニンスルホン酸アンモニゥムなど；合成樹脂結合剤、 例えばポリオレフイン、 ハロゲン化ポリオレフイン、 アクリル系ポリマー、 ビニ ル系ポリマー、 合成ゴム、 シリコン樹脂、 フッ素樹脂、 ポリアセタールなどのァ セタール樹脂、 ポリエステル、 ポリアミ ド、 ポリイミ ド、 ポリエチレンォキシド、 ポリフエ-レンォキシド、 カーボネート樹脂、 ポリ ウレタン、 エポキシ樹脂、 フ エノール榭脂、 メラミン樹脂、 マレイン酸樹脂、 尿素樹脂など； ワックス、 例え ば天然ワックス、 例えばキャンデリラワックス、 カルナバロウワックス、 ライス ワックス、 木ろう、 ホホバ油、 みつろう、 ラノリン、 鯨ろう、 牛脂、 ォゾケライ ト、 セレシンなど；石油ワックス、 例えばパラフィンワックス、 マイクロクリス タリンワックスなど；合成ワックス、 例えばモンタンワックス、 ポリエチレンヮ ックス、 硬化ひまし油、 1 2—ヒ ドロキシステアリン酸、 ステアリン酸、 ステア リノレアノレコーノレ、 ラウロン、 ステアロン、 ミ リスチン酸イソプロピノレ、 グリセリ ン脂肪酸エステル、 グリ コール脂肪酸エステル、 ソルビタン脂肪酸エステルなど を含む。 結合剤の量は、 組成物全重量の約 1 0 %以下である。

分散剤は、 例えばゼラチン、 アラビアゴム、 アルギン酸ナトリ ウム塩などの天 然多糠類、 カルボキシメチルセルロースナトリゥム塩、 リグニンスルホン酸塩な どの半合成多糖類、 ポリ ビニルアルコール、 ポリ ビニルピロリ ドンなどの合成水 溶性高分子、 マグネシウムアルミニウムシリケートなどの鉱物質、 アルキルベン ゼンスノレホン酸塩、 ァノレキルリン酸エステノレ、 ナフダレンスノレホン酸塩のホノレマ リン縮合物、 高級アルキルスルホン酸塩、 高級アルキル第四級アンモニゥム塩、 高級脂肪酸またはその塩、高級アルキルカルボン酸塩等の界面活性剤などを含む。 分散剤の量は、 組成物全重量の約 1 0 %以下である。

界面活性剤は、 例えばポリオキシエチレンアルキルエーテル、 ポリオキシェチ レンアルキルァリルエーテル、 ポリオキシエチレンラノリンアルコール、 ポリオ キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレングリセリルモノ脂 肪酸エステル、 ポリオキシプロピレングリコールモノ脂肪酸エステル、 ポリオキ シエチレンソルビトール脂肪酸エステル、 ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、 高級脂肪酸グリセリンエステル、 ソルビタン脂肪酸ェステル'、 ショ糖脂肪酸ェス テル、 ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、 ポリオキシ エチレン脂肪酸ァミ ド、 アルキロールアミ ド、 ポリォキシエチレンアルキルァミ ンなどのノユオン界面活性剤；アルキルァミン塩酸塩、 アルキル四級アンモニゥ ム塩、 ドデシルアルキルトリメチルアンモ -ゥム塩、 アルキルジメチルベンジル アンモニゥム塩、 アルキルピリジニゥム塩、 アルキルイソキノリニゥム塩、 ジァ ルキルモルホリニゥム塩、 塩化べンゼトニゥム、 ポリアルキルビュルピリジニゥ ム塩などのカチオン界面活性剤；パルミチン酸ナトリゥム、 ポリオキシエチレン ラウリルエーテルカルボン酸ナトリ ウム、 ラゥロイルサルコシンナトリ ウム、 ーラゥロイルグルタミン酸ナトリ ゥム、 ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリゥム、 ラウリン酸エステルスノレホン酸、 ジォクチノレスルホサクシネ一ト、 ォレイン酸ァ ミ ドスルホン酸塩、 ドデシルベンゼンスルホン酸塩、 ジイソプロピルナフタレン スルホン酸塩、アルキルァリルスルホン酸塩、ペンタデカン一 2ーサルフエ一ト、 ポリオキシエチレンドデシルエーテノレ硫酸ナトリ ゥム、 アルキノレビ-ルエーテノレ 一マレイン酸共重合体などのァニオン性界面活性剤； N—ラウリルァラニン、 N , N , N—トリメチルァミノプロピオン酸、 N , N , N—トリヒ ドロキシェチノレア ミノプロピオン酸、 N—へキシル N , N—ジメチルァミノ酢酸、 1一 （2—カル ボキシェチル） ピリジニゥムベタイン、 レシチンなどの両性界面活性剤を含む。 界面活性剤の量は、 組成物全重量に対して約 1 0重量％以下である。

安定化剤は、 酸化防止剤、 例えばフユノール系酸化防止剤、 アミン系酸化防止 剤、 Vン系酸化防止剤、 ィォゥ系酸化防止剤など；紫外線吸収剤、 例えばべンゾ トリアゾ一ル系紫外線吸収剤、 ベンゾフエノン系紫外線吸収剤、 ベンゾエート系 紫外線吸収剤、シァノアクリレート系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、 ヒンダードアミン系紫外線吸収剤など；クェンチヤ一、 例えば有機ニッケル系化 合物を含む。 安定化剤の量は、 組成物全重量の約 5 %以下である。

増量剤は、 天然及び半合成多糠類、 例えばローカス トビーンガム、 カルボキシ メチルセルロースナトリ ゥム塩など；鉱物、 例えばマグネシウムアルミニウムシ リケート、 ベントナイ トなどを含む。 増量剤の量は、 組成物全重量の約 2 0 %以 下である。

凍結防止剤は、 例えばプロピレングリコール、 エチレングリコール、 ジェチレ ングリコールなどを含む。

防腐剤又は殺菌剤は、 ブロムコンザゾール（bromuconazole)、 ブチォペート (buthiobate) , キヤプタホル（captafol)、 キヤプタン（captan)、 カルベンダジム (carbendaz im)、 カノレポキシン（car box in)、 CGA173506、 ク口べンズチアゾーン (chlobenzthiazone)、クロ；^口二ノレ (chl orthaloni l)、シモキサニノレ (cymoxani l)、 シプロコナゾ一ノレ (cyproconazol e)、 シプロフラム (cyprofuram)、 ェト リ ジァゾ一 ノレ、 etridiazole)、 フエナリモ一ノレ (f enarimo丄リ、 フェンフフム (f enfuram)、 フエ ンピクロ-ノレ（f_enpi _cloni l)、 フェンプロピジム（fenpropid in)、 フェンプロピモ ノレフ (fenpropimorph)、 フ ^ンチン： T irテー 卜 (f ent inacetate)、 ァノレ モフ (aldimorph)、 アンドプリム (andoprim)、 ァニラジン (ani laz ine)、 ベナラキシノレ (benal axyl)、 ベノタ、、：^ノレ (benodanil)、 べノ ミノレ (benomyl)、 ヒ、、ナノヽ⁰ク リ ノレ (binapacryl)、 ビテノレタ ノーノレ (bi tertanol)、 フェンチンヒ ドロ才キシ ド (fentinhydroxi de) 、 フ エ リ ム ゾーン （f erimzone) (TF164) 、 フルア ジナム (fluaz inam)、 フノレオべンズィ ミ ン (f luobenz imine) 、 フノレキンコナゾ一ノレ (f luquinconazole)、フノレオノレ (f luorimide 、フノレシフン一ノレ (f lus i lazol e) フノレトラ-ル 1 (flutolani l l )、 フノレト リ ァホル（f lutri afol)、 フオルペッ ト (folpet) 、 ホセチノレ一ァノレミ ニゥム (fosetyl— aluminum) 、 フベリ ダゾ一ノレ (fuberidazole)、フノレスノレファミ ド（ful sulf ami de)、フノレァラキシノレ（furalaxyl )、 フルコナゾール（f_urconazole)、フルメサイクロックス（furmecyclc )などを含む。 マイクロカプセルは、例えばスプレイドライ法（「造粒の技術 コーティング造 粒法」、 「造粒ハンドプック」 （1991 年）、 日本粉体工業技術協会編、 （株） オーム 社、 東京、 日本） によって製造できる。 この方法は実際、 農薬のマイクロカプセ ル化のために工業的に使用されている。 具体的には、 有効成分を含む原液をスプ レ一ドライヤーを用いて噴霧乾燥造粒を行いコア粒子を調製し、 これを壁膜材を 含む有機溶媒の中に浸漬し真空乾燥 ·解砕もしくはスプレードライヤーによる噴 霧乾燥を行い中間マイクロカプセルを得る。 この中間マイクロカプセルを特殊ス プレードライヤーにより溶融冷却固化処理を行い、 皮膜化された単核状マイク口 カプセルを得る。 或いは、 得られたマイクロカプセルは微小球の粉体であるので 凝集しやすいが、 せん断混合力の強いジェッ ト噴流中で粉体の分散相をつく り、 皮膜粒子を含む溶液の噴霧に対向するかたちで衝突させることにより粒子表面に 皮膜を形成させマイクロカプセル化する。

本発明の組成物は、 従来の植物生長調節剤、 植物環境ス トレス耐性剤、 病害虫 剤 （例えば、 殺虫剤、 病害剤、 殺ダニ剤など）、 肥料などと組み合わせて施用する こ とができる（C.R. Worthing, U.S.B. Walker, The Pesticide Manual, 7th Edition (1983) , British Crop Protection Council)。

植物生長調節剤又は植物環境ストレス耐性剤の例は、 アブシジン、 ァミノレブ リン酸、 ポリアミン類、 例えばプトレシン、 カダベリン、 カルジン、 スペルミジ ンなど （日本国特開 2004-242505号公報） などである。

本発明の組成物中の有効成分含量は、 特に制限されないが、 通常、 P QQとし て 1 0 nM以上又は 0.0000003% (重量） 以上としうる。 組成物は、 液体又は固 体のいずれであっても、 濃厚又は濃縮形態とすることができ、 この場合、 施用濃 度の例えば約 1,000倍〜約 5, 000倍又はそれ以上高い濃度としうる。施用濃度は、 液体の場合、 通常約 1 0 nM〜約 1 0 μΜ、 好ましくは約

でぁ り、 固体の場合、 散布する組成物重量あたり 0.0000003%以上、 0.0001%以上、 0.01%以上又は 0.1%以上としうるが、 この範囲に限定されない。 また、 組成物 が固体の場合、 水に溶解又は懸濁させて施用することができる。

本発明の組成物は、 植物に、 少なくとも 1つの環境ストレスに対する耐性を付 与するために使用される。

植物は、 双子葉植物又は単子葉植物のいずれでもよく、 野生植物、 農業、 園芸 又は林業用植物、 例えば作物 （果菜類を含む）、 穀物、 観賞用植物、 花卉、 樹木、 果樹なども含まれる。 後述の実施例では、 双子葉植物としてアブラナ科のシロイ ヌナズナ及びクレス、 マメ科のミヤコダサ、 単子葉植物としてイネ科のイネをそ れぞれ選択したが、 いずれの植物も環境ス トレス耐性を示した。 したがって、 本 発明の組成物は、 植物の種類に拘らずいかなる植物にも有効に使用できる特徴を もつ。

環境ストレスには、塩、光（高温、紫外線を含む）、化学物質（有機溶剤を含む）、 乾燥、 病害虫、 低温/冷凍ス ト レスなどが含まれるが、 これらに限定されない。 後 述の実施例では、 本発明の組成物によって、 少なくとも塩、 乾燥、 強光又は化学 物質ストレスに対する耐性が有意にかつ顕著に増強された。 塩ストレス耐性は、 いわゆる塩 （しお） に汚染された植物又は土壌での植生を可能にするし、 乾燥ス トレス耐性は、 降雨の極めて少ない地域又は干ばつ地帯での植生と植物保護を可 能にする。 また光ス トレス耐性は、 真夏時の高温及ぴ紫外線ス ト レスから植物を 保護することを可能にするし、 化学物質ス ト レスは、 有機溶剤などの化学物質で 汚染された地域での植生を可能にする。 さらに病害虫ス トレス耐性は、 病気や害 虫に対する植物の抵抗性を生理的に高めるし、低温/冷凍ストレス耐性は、低温又 は寒冷から植物を保護し、 また植生を可能にする。

病害虫は、 例えば以下のものである。

害虫は、 ハスモンョ トウ （S p o d o p t e r a 1 i t u r a)、 コブノメイ ガ 、 C n a p h a l o c r o c i s me d i n a 1 i s) コナガ ^P l u t e

1 1 a x y l o s t e l l a)、 ョ トウガ (M a m e s t r a b r a s s i c a e)、 モンシロチョウ (P i e r i s r a p a e c r u c i v o r a)、 力フフ ャガ (Ag r o t i s s e g e t um)、 チヤノコカクモンノヽマキ (A d o x o p n y e s s p.)、 チヤノヽマ = 、rf omo n a ma g n a n i m a)、 タノくコノヽ ッ トワーム (H e l i o t h i s v i r e s c e n s ), ョ一口ビアンコーンボ 一ラー （O s t r i n i a n u b i 1 a 1 i s)、 フォーノレアーミ一ワーム （ S p o d o p t e r a f r u g i p e r a a)、 コーンィャーワーム (H e 1 i c o v e r p a z e a) などの魚择翅目害虫、 ツマグロョコバイ （N e p h o t e t t i x c i n c t i c e p s ビィ口ゥンカ (N i 1 a p a r v a t a 1 u g e n s )、 モモァカアブラムシ (M y z u s p e r s i c a e)、 クサギカメム

- (H a l y omo r p h a m i s t a)、 トコシフ (C i me x l e c t u

1 a r i u s ) などの半翅目害虫、 ニジユウャホシテントウ （E p i 1 a c h n a v i g i n t i o c t p u n c t a t aノ、 ドウガ不フ、、 フィ ( A n o m a 1 a c u p r e a)、ィ不 ズゾゥムシ (L i s s o r h o p t e r u s o r y z o p h i ] u s ),サザンコーンル一トワームしノーザンコーンル一トワーム（D i a b r o t i c a b a r b e r i )、 ウェスタンコーンノレー トワーム ( D i a b r o t i c a v i r g i f e r a v i r g i f e r a)、 ココクゾゥ (S i t o p h i l u s o r y z a e) などの鞘翅目害虫、 ィエノくェ （Mu s c a d o me s t i c a)、 ァカイエ力 (C u l e x p i p i e n s a 1 1 e n s), マメノヽモク、、リバエ (L i r i o m y z a t r i f o 1 i i ),,、 ゥリ ミバエ (D a c u s c u c u r b i t a e) などの双翅目害虫、 ミナミキイロアザミゥマ （T h r i p s p a l m i )、 ネギアザミゥマ （T h r i p s t a b a c lノ、 ミカ ンキイロアザミゥマ ( F r a n k 1 i n i e 1 1 a o c c i d e n t a l i s ) などの総翅目害虫、 ネコノミ （C t e n o c e p h a l i d a e i e l i s)、 ケォプスネズミノミ（X e n o p s y l l a c h e o p i s)などの等翅目害虫、 ニヮトリォオノヽシラミ (Me n a c a n t h u s s t r a m i n e u s), ゥシ ハジラミ （B o v i c o l a b o v i s)などのハジラミ目害虫、ゥシジラミ （H a ema t o p i n u s e u r y s t e r n u s)、 .ゥシホソシフ (L i n o g n a t h u s v i t u 1 i ) などのシラミ目害虫、 ミカンハダニ （P a n o n y c h u s c i t r iリ、ナ： ノヽダ二 (T e t r a n y c h u s u r t ι c a eリ 力ンザヮノヽダニ (T e t r a n y c h u s k a n z a w a i ) などのノヽダニ類、 ミ力ンサビダ二（A c u l o p s p e l e k a s s i )、チヤノナガサビダ二 (A c a p h y l l a t h e a v a g r a n s ) などのフシダニ類、 チヤノホコリダ 二 (P o l y p h a g o t a r s o n emu s l a t u s)、 シクフメンホコリ ダニ (S t e n e o t a r s o n emu s p a l l i d u s) などのホコリグ二 類、 ケナガコナダニ (T y r o p h a g u s p u t r e s c e n t i a e)、 口 ビンネダニ (Rh i z o g l y p h u s r o b i n i ) などのコナダニ類、 ォゥ シマダニ （B o o p h i l u s m i c r o p l u s)、 フタ トゲチマダニなどのマ ダェ類、 ゥサギキユウセンダニ （P s o r o p t e s c u n i c u 1 i )、 ヒッ ジキュゥセンダニ ( s o r o p t e s o v i s ) などのキュゥセンダニ類、 ヒ ゼンダニ (S a r c o t. e s s c a b i e i ) などのヒゼンダニ類、 サッマイ モネコブセンチュウ ( e l o i d o g y n e j a v a n i c a ) _N キタネグサ レセンチュゥ ( P r a t y 1 e n c h u s p e n e t r a n s ) およびンャガイ モシス トセンチュゥ （G l o b o d e r a r o s t o c h i e n s i s ) などの 線虫類を含む。 病害は、 いもち病 （P y r i c u l a r i a o r y z a e)、 ごま葉枯病 （C o c h l i o b o l u s m i y a b e a n u s ) 紋枯病 (R h i z o c o n i a s o l a n iノ、 うと、、んこ病 (ti r y s i p h e g r a m i n i s f . s p . h o r d e i , f . s p . t r i t i c i )、 ¾£桌病 (P y r e n o p h o r a g r a m i n e a ) _x網斑病 (P y r e n o p h o r a t e r e s)、 赤力び 病 (G i b b e r e l l a z e a e)、 さび病 (P u c c i n i a s t r i i f o r m i s , P. g r a m i n i s , P. r e c o n d i t a , P. h o r d e i )、 雪腐病 (T i p u 1 a s p.， M i c r o n e c t r i e l l a n i v a i s )、 裸黒穂病 （U s t i l a g o t r i t i c i , U. n u d a )、 アイ スポッ 卜 (P s e u d o c e r c o s p o r e l l a h e r p o t r i c h o i d e s )、 雲开缩 (R h y n c h o s p o r i um s e c a l i s)、 葉枯病 ( S e p t o r i a t r i t i c i )、ふ枯病 (L e p t o s p n a e r i a n o d

0 r um), カンキッの黒点病 （D i a p o r t h e c i t r i )、 そう力病 （E l s i n o e f a w c e t t i ) ,果実腐敗病 ( P e n i c i 1 1 i u m d i g

1 t a 1 um, P. i t a 1 i c um)、 リンゴのモ二リア病 （S e l e r o t i n i a m a 1 i )、 腐らん病 （V a 1 s a m a 1 i )、 斑点落葉病 （A 1 t e r n a r i a m a l i )、 黒星病 (V e n t u r i a i n a e q u a 1 i s )、 ナシの黒星病 ( V e n t u r i a n a s h i c o 1 a ) 黒斑病 （A 1 t e r n a r i a k i k u c h i a n a) 赤星 (G ymn o s p o r a n g i um h a r a c a n um)、 モモの灰星病 (S c l e r o l i n i a c i ii e r e a ) 黒星 ! (C l e a d o s p o r i um c a r o p h i 1 um)、 フォモプシス 腐敗病 (P h o m o p s i s 3 .)、ブドゥのべと病 1 & 3 111 0 3 ：1： 3 v i t i c o 1 a )、 黒とう病 （E l s i n o e a m p e 1 i n a)、 晚腐病 ( G 1 o ixi e r e 1 1 a c i n g u l a t a )、 うどんこ病 (Un c i n u l a n e c a t o r )、 さび病 (P h a k o p s o r a a mp e l o p s i d i s)、 落葉病

(C e r c o s p o r a k a k j ,My c o s p h a e r e l l a n a w a e)、 ゥリ類のベと病 (P s e u d o p e r e n o s p o r c u b e n s i s)、 炭 そ病 (C o l 1 e t o t r i c h um l a g e n a r i um)、 うどんこ病 ( S p h a e r o t h e c a f u 1 i g i n e a)、 つるネ古;)丙 (M y c o s p h a e r e 1 1 a m e l o n i s)、 卜マ卜の疫病 (P h y t o p h t h o r a i n f e s t a n s )、 輪紋病 （A l t e r n a r i a s o l a n i )、 葉かび病 (C 1 a d o s p o r i um f u l v um)、 ナスの揭紋病 (P h omo p s i s v e x a n s )、アブラナ科野菜の黒斑病（A 1 t e r n a r i a j a p o n i c a ), 白 ί病 (C e r c o s p o r e l l a b r a s s i c a e)、 ネギのさび病 ( P u c c i n i a a l l i iノ、 タ、'ィス.の紫斑;)內 (C e r c o s p o r a k i k u c h i i )、 黒点、病 (D i a p o r t h e p h a s e o l o l um)、 ィンゲンの 灰そ內 (C o l l e t o t r i c h um 1 i n d emu t h i a n u m)、 ラッ カセィの黒、渋病 (My c o s p h a e r e l l a p e r s o n a t um), 掲斑 (C e r c o s p o r a a r a c h i d i c o l a), エンドゥのつどんこ病

(E r y s i p h e p i s i )、 シャガイモの夏疫病 (A l t e r n a r i a s o 1 a n i )、 イチコのつどんこ病 (S p h a e r o t h e c a h u m u 1 i )、 チヤの網もち病 (E x o b a s i d i um r e t i c u l a t um)、 白星病 (E l s i n o e l e u c o s p i l a)、 タノくコの赤星病 (A l t e r n a r i a l 'i n g i p e s)、 つとんこ；)丙 E r y s i p h e c i c h o r a c e a r u m)、 炭そ病 （C o l l e t o t r i c h um t a b a c um)、 テンサイの褐斑 病 (C e r c o s p o r a b e t i c o l a)、 ノ ラの黒星病 (D i p 1 o c a r p o n r o s a e)、 キクの fe斑 Γ丙 (S e p t o r i a c h r y s a n t h e m i i n d i c i )、 白さび病 （P u c c i n i a h o r i a n a)、 種々の作物 の灰色かび病 （B o t r y t i s c i n e r e a) などを含む。

ダニは、 ミカンハダニ、 ナミハダ二、 カンザヮハダ二などのハダ二類、 チヤノ ナガサビダ二、 カーネーションサビダ二、 チューリ ップサビダ二、 ミ力ンサビダ 二、 モモサビダ二、 リンゴサビダ二、 チヤノサビダ二、 ブドウサビダ二、 ナシサ ビダ二、 ニセナシサビダ二などのフシダニ類、 チヤノホコリダ二、 シクラメンホ コリダニなどのホコリダニ類などを含む。

本発明によると、 上記の環境ス トレス下にある植物は、 ス トレス耐性の向上と ともに、 その生長が促進される。 この知見から、 本発明の組成物は、 植物生長調 節剤としての機能も有する。

したがって、 本発明は、 上記定義の組成物を植物に施用して植物の生長を調節 する方法、 又はこのような方法で使用するための植物生長調節剤を提供する。 さらにまた、 本発明は、 該組成物を環境ス トレス下にある植物に施用して該植 物の環境ストレス耐性を増強する方法、 又はこのような方法で使用するための植 物環境ストレス剤も提供する。

本発明の組成物又は剤は、 例えば以下のようにして施用される。

組成物が粉剤又は粒剤である場合、 直接散布するか、 或いは従来の水和剤と同 様に水又は緩衝液等の溶剤で所定の倍率に希釈したのち散布する。 また、 組成物 が懸濁剤、 乳化液または液剤である場合、 直接散布するか、 或いは従来の濃縮液 と同様に水で所定の倍率に希釈して散布する。散布は、パイプダスター、散粒器、 水圧式スプレーヤーなどの散布機を利用してもよいし、 或いは、 大規模散布の場 合にはヘリコプターや航空機による空中散布でもよレ、。本発明組成物の施用量は、 気象条件、 剤型、 時期、 方法、 場所、 植物対象などによって適宜変更しうるが、 非限定的に通常 1 h aあたり約 0. Olg〜約 1k gである。

また、 施用は、 土壌、 培地又は植物本体に直接散布してもよいし、 或いは土壌 又は培地に混入してもよい。 好ましくは、 土壌又は葉面散布である。 . 上で述べたように、 本発明の組成物は、 従来の植物生長調節剤、 植物環境ス ト レス耐性剤、 殺虫剤、 抗植物ウィルス剤、 殺ダニ剤、 肥料などと組み合わせて施 用してもよく、 本発明の組成物の活性を損なわない限りむしろこのような併用は 好ましい。

本発明を以下の実施例によってさらに具体的に説明するが、 本発明の範囲は、 これらの具体例によつて制限されないものとする。 実施例

P Q Qによる植物環境ス トレス耐性

M S培地 （Gibco BRL Co. )、 1 %ァガロース及び 1 . 5 %スクロースを含有す る培地、 或いは土壌に、 アブラナ科シロイヌナズナ及ぴクレス、 マメ科ミヤコグ サ、 並びにイネ科イネの種子を蒔き、 発芽後、 所定日数にわたり、 D M S O中の P Q Qを 1 0 n M〜 1 0 Μの範囲の任意の濃度で植物に散布し、 環境ス ト レス 耐性を調べた。 環境ス トレスの種類として、 塩、 光、 化学物質又は乾燥ス トレスを使用した。 塩ス トレスの場合、 1 00 mM N a C 1を培地に添加し、光ス トレスの場合、 8 00 μ Εの強い光を照射し、化学物質ス トレスの場合、 1 %ァセトニトリル（Α c Ν) を培地に添加し、 乾燥ス トレスの場合、 灌水制限下の土壌を使用し、 植物 に対し各ス トレスを与えた。 培地の場合、 試験の開始時に所定量の PQQを添加 した。 一方、 土壌の場合、 所定の間隔で葉面散布をした。

ス トレス耐性条件と結果は、 以下のとおりである。

Α. ァプラナ科'シロイヌナズナ

1. 塩ス トレス耐性

培地： MS培地、 1%ァガロース、 1. 5%スクロース

温度： 室温 （光照射）

条件： N a C 1 1 00 mM, P QQ l nM、 1 0 nM、 1 00 nM、 1 μ

M、 1 0 nM

発芽後 1 0日間

結果： PQQ無処理区 （コントロール） に比べて、 P QQ区は本葉面積が 3 5 0〜 22 0 %展開した （図 1 )。

2. 光ス トレス耐性 ' 培地： MS培地、 1 %ァガロース、 1. 5 %スクロース

温度： 室温

条件： 強光（8 00 £)、 PQQ 1 0 0 nM、 1 μΜ、 1 0 μΜ

発芽後 2 0日間

結果： PQQ無処理区 （コントロール） に比べて、 新鮮重量が 1 2 5〜 1 5 0%増加した （図 2)。

3. 化学物質ストレス耐性

培地： MS培地、 1 %ァガロース、 1. 5%スクロース

温度： 室温 （光照射） .

条件： ァセトニトリノレ 1 %、 PQQ l 00 nM、 1〃. M、 1 0 M， 1 00 発芽後 1 4日間 結果： P Q Q無処理区 （コントロール） は白化し枯死したが、 P QQ区は 1 0 0 nM〜 1 0 μΜで鮮度を保ちつつ生存した （図 3)。

4 - 乾燥ス ト レス耐性

土壌： 培養土

温度： 室温 （光照射）

条件： 権水制限した土壌で生育 （発芽後 3 5日間）、 P QQ l ^ gを 2日間隔 で 1個体あたり 3回散布した。

結果： P QQ無処理区 （コン トロール） は乾燥枯死するが、 P QQ区は鮮度 を保ちつつ生存した （図 4)。

B . マメ科ミヤコダサ

塩ス ト レス耐性

培地： MS培地、 1 %ァガロース、 1. 5 %スクロース

温度： 室温 （光照射）

条件： N a C l 1 0 0 mM、 P QQ 1 0 nM、 1 β Μ

発芽後 3 0日間

結果： P QQ無処理区 （コン トロール） に比べて、 茎長が 1 5 0〜 2 5 0 % 伸長し、 また根長が 2 3 0〜 2 8 0 %伸長した （図 5 )。

C. アブラナ科クレス

塩ス ト レス耐性

培地： MS培地、 1 %ァガロース、 1. 5 %スクロース

温度： 室温 （光照射）

条件： N a C l 1 0 0 mM、 P QQ 1 0 nM、 1 ^ M

発芽後 3 0日間

結果： P Q Q無処理区 （コン トロール） に比べて、 茎長が 2 5 0〜 3 0 0 % 伸長し、 また根長が 2 5 0〜 3 2 0 %伸長した （図 6)。

D. イネ科イネ

塩ス ト レス耐性

培地： MS培地、 1 %ァガ口.ース、 1 . 5 %スクロース

温度： 室温 （光照射） 条件： N a C l 2 0 0mM、 P QQ 1 0 0 nM、 1 μΜ

発芽後 3 0日間

結果： P QQ無処理区 （コントロール） に比べて、 葉長が 1 8 0〜2 5 0% 伸長した （図 7)。 産業上の利用可能性

本発明の組成物、 剤又は方法で使用される、 有効性成分としての P QQ、 その 塩又はその誘導体、 或いは P QQ産生微生物、 その破壌産物又はその P QQ含有 抽出物は、 塩、 光、 化学物質、 乾燥などの環境ス トレスに対する植物の耐性を增 強し、 生育を促進する作用効果を有する。 P QQは、 従来のス ト レス耐性剤と異 なる新しいタイプであるうえに、 例えばポリアミン、 ァプシジン酸、 アミノ レブ リン酸などの従来のス ト レス耐性剤と比べて、 強い耐性活性をもち、 かつ効果の 持続性も長いというすぐれた特徴をもつ。 P QQは、 微生物による生産が可能で あるため、 P Q Q産生微生物を直接植物の生息地又は栽培地に施用するならば、 この方法はより安価でかつ簡便な方法として実用性が高い。

本明細書で引用した全ての刊行物、 特許および特許出願をそのまま参考として 本明細書にとり入れるものとする。 .

Claims

請求の範囲

1. 下記の式 （ 1 ) ：

の PQQ、 その塩又はその誘導体の少なく とも一種を有効成分として含む、 植物 に環境ストレス耐性を付与するための組成物。

2. 前記有効成分が、 前記 PQQ、 その塩又はその誘導体の少なく とも一種 を産生する微生物、 或いはその破壊産物又はその P QQ含有抽出物である、 請求 項 1記載の組成物。

3. 環境ス トレス耐性が、 塩、 光、 化学物質、 乾燥、 病害虫及び低温/冷凍ス トレスからなる群から選択される少なくとも 1つのス トレスに対する耐性である 請求項 1記載の組成物。

4. 化学物質が有機溶剤である、 .請求項 3記載の組成物。

5. 植物が双子葉又は単子葉植物である、 請求項 1記載の組成物。

6. P QQの塩が、 有機又は無機の酸又は塩基との塩である、 請求項 1記載 の組成物。

7. P QQの誘導体が、 化学的又は生物学的反応により P QQに変換可能で ありかつ植物環境ス トレス耐性を付与する物質である、 請求項 1記載の組成物。

8. P QQの誘導体が、エステル、酸アミ ド、又はアミノ酸ァダク トである、 請求項 7記載の組成物。

9. 組成物が液剤、 粉剤、 粒剤又はマイクロ力プセル剤の形態である、 請求 項 1記載の組成物。

1 0. 請求項 1〜9のいずれか 1項に記載の組成物を植物に施用し、 該植物 の生長を調節する方法。

1 1. 植物が双子葉又は単子葉植物である、 請求項 1 0記載の方法。

1 2. 施用濃度が、 PQQ、 その塩又はその誘導体の濃度として 1 0 nM〜 1 0 μ M、 好ましくは 1 00 nM〜 1 μΜである、 請求項 1 0記載の方法。

1 3. 植物が環境ストレス下にある、 請求項 1 0記載の方法。

14. 環境ス トレス力、 塩、 光、 化学物質、 乾燥、 病害虫及び低温/冷凍スト レスから成る群から選択される少なく とも 1つのストレスである、 請求項 1 3記 載の方法。

1 5. 前記組成物を植物生長調節剤と組み合わせて施用する、 請求項 1 0記 載の方法。 ·

1 6. 請求項 1〜 9のいずれか 1項に記載の組成物を、 環境ス トレス下にあ る植物に施用し、 該植物の該環境ス ト レス耐性を増強する方法。

1 7. 環境ス トレス力 S、 塩、 光、 化学物質、 乾燥、 病害虫及び低温/冷凍スト レスから成る群から選択される少なく とも 1つのストレスである、 請求項 1 6記 載の方法。

1 8. 化学物質が有機溶剤である、 請求項 1 7記載の方法。

1 9. 植物が双子葉又は単子葉植物である、 請求項 1 6記載の方法。

20. 施用濃度が、 PQQ、 その塩又はその誘導体の濃度として 1 0 nM〜 1 0 μΜ、 好ましくは 1 00 ηΜ〜 1 μΜである、 請求項 1 6記載の方法。

2 1. 施用が、 土壌、 培地又は植物本体への施用である、 請求項 1 6記載の 方法。

22. 施用が、 土壌又は葉面散布である、 請求項 2 1記載の方法。

23. 前記組成物を別の植物環境ストレス耐性剤と組み合わせて施用する、 請求項 1 6記載の方法。

24. 施用が、 植物の種子、 発芽又は生長段階で行われる、 請求項 1 6記載 の方法。

25. 請求項 1〜 8のいずれか 1項に定義された式 （1) の PQQ、 その塩 又はその誘導体の少なく とも一種を有効成分として含む植物生長調節剤。

26. 前記有効成分が、 前記 PQQ、 その塩又はその誘導体の少なくとも一 種を産生する微生物、 或いはその破壊産物又はその P QQ含有抽出物である、 請 求項 2 5記載の植物生長調節剤。

図 1

2004.07.23 播種： 2004.07.06 光照射： 2004,07,13

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