WO2025158585A1 - 植物賦活剤 - Google Patents
植物賦活剤Info
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- WO2025158585A1 WO2025158585A1 PCT/JP2024/002079 JP2024002079W WO2025158585A1 WO 2025158585 A1 WO2025158585 A1 WO 2025158585A1 JP 2024002079 W JP2024002079 W JP 2024002079W WO 2025158585 A1 WO2025158585 A1 WO 2025158585A1
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- plant activator
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01P—BIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
- A01P21/00—Plant growth regulators
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N37/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
- A01N37/42—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing within the same carbon skeleton a carboxylic group or a thio analogue, or a derivative thereof, and a carbon atom having only two bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. keto-carboxylic acids
Definitions
- the present invention relates to a plant activator.
- Patent Document 1 discloses a method for efficiently producing ketooctadecadienoic acid, a functional ingredient known to have fat-burning effects, by using enzymes. It also describes that the resulting ketooctadecadienoic acid can be used as a plant activator that exhibits a strong resistance-inducing effect.
- Patent Document 2 discloses a method for early prediction of soybean yield by obtaining analytical data for one or more components selected from the group consisting of metabolites contained in the leaves of the soybean sample to be predicted, 2-hydroxypyridine, choline, citric acid, glyceric acid, glycine, L-pyroglutamic acid, malonic acid, sucrose, and threitol, and comparing the data with a yield prediction model.
- Patent Document 3 describes a plant activator that contains an oxo fatty acid derivative or its salt or ester as an active ingredient, has low soil contamination and toxicity, and is excellent in resistance induction effect.
- Patent Document 4 proposes a plant activator comprising one or more substances selected from (1) fatty acids or derivatives thereof, (2) organic acids or derivatives thereof, (3) lipids or derivatives thereof, (4) alcohols or derivatives thereof, (5) amines or derivatives thereof, (6) amino acids or derivatives thereof, (7) proteins or derivatives thereof, (8) nucleic acids or derivatives thereof, (9) terpenes or derivatives thereof, (A) natural product extracts, (B) fermentation products, (C) fermentation residues, and (I) vitamins.
- terpenes or derivatives thereof include orange oil, turpentine oil, peppermint oil, eucalyptus oil, camphor (d-camphor), dl-camphor, 1-menthol, dl-menthol, and thymol.
- Grains which are rich in starch and protein, are used as staple foods and regular diets for humans and animals, so increasing their yield is extremely important.
- a plant activator for high yield that can provide a growth-promoting effect that exceeds that of the plant activator containing ketooctadecadienoic acid as an active ingredient, as described in Patent Document 1, and the plant activator described in Patent Document 3, and that can steadily and safely increase grain yield.
- Patent Document 2 states that predicting soybean yields can significantly improve the efficiency of developing yield-increasing technologies, but does not disclose any specific yield-increasing technologies. Furthermore, the plant activator described in Patent Document 4 is insufficient as a yield-increasing technology.
- the present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a plant activator that can be sprayed or irrigated onto plants as appropriate to safely, stably, and effectively increase seed production.
- the present invention relates to a plant activator comprising at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof, and a terpene.
- the oxo fatty acid in the present invention is a fatty acid having a carbonyl group on the carbon skeleton other than the carboxyl group, and preferably does not have an ⁇ -ketol structure.
- R1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group containing 6 to 12 carbon atoms.
- R2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, which may contain one or more branches and/or double bonds.
- C ⁇ is the ⁇ carbon atom first adjacent from the carbonyl group on the R1 side
- C ⁇ is the ⁇ carbon atom second adjacent from the carbonyl group on the R1 side.
- R3 represents a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group containing 3 to 10 carbon atoms.
- R4 represents a hydrocarbon group having 4 to 11 carbon atoms, which may contain one or more branches and/or double bonds.
- C ⁇ is the ⁇ carbon atom nearest to the carbonyl group on the R4 side, and C ⁇ is the ⁇ carbon atom nearest to the carbonyl group on the R4 side.
- R1 contains a double bond that forms a conjugated double bond with the double bond between the ⁇ carbon C ⁇ and the ⁇ carbon C ⁇ in the formula (I)
- R4 in the formula (II) contains a double bond that forms a conjugated double bond with the double bond between the ⁇ carbon C ⁇ and the ⁇ carbon C ⁇ in the formula (II).
- the oxo fatty acid represented by formula (I) and the oxo fatty acid represented by formula (II) are ketooctadecadienoic acid.
- R 1 is a linear or branched hydrocarbon group having 9 carbon atoms and R 2 is an alkyl group having 5 carbon atoms
- the oxo fatty acid is at least one selected from the group consisting of 9-oxo-10,12-octadecadienoic acid, 13-oxo-9,11-octadecadienoic acid, 5-oxo-6,8-octadecadienoic acid, 6-oxo-9,12-octadecadienoic acid, 8-oxo-9,12-octadecadienoic acid, 10-oxo-8,12-octadecadienoic acid, 11-oxo-9,12-octadecadienoic acid, 12-oxo-9,13-octadecadienoic acid, and 14-oxo-9,12-octadecadienoic acid.
- the plant activator contains at least two or more types of oxo fatty acids.
- the plant activator preferably contains at least one oxo fatty acid represented by formula (I) and at least one oxo fatty acid represented by formula (II).
- the oxo fatty acid represented by formula (I) is 13-oxo-9,11-octadecadienoic acid, and the oxo fatty acid represented by formula (II) is 9-oxo-10,12-octadecadienoic acid.
- the ratio of the content of 9-oxo-10,12-octadecadienoic acid to the content of 13-oxo-9,11-octadecadienoic acid is preferably 0.3 to 2.0 by weight.
- the plant activator is a plant activator that increases the production of at least one selected from the group consisting of 2-hydroxypyridine, glycine, L-pyroglutamic acid, and sucrose.
- the plant activator is a plant activator that increases the production of plant hormones.
- the plant hormone is preferably gibberellin.
- the plant activator is preferably one used to promote flower bud formation and/or improve yield.
- the terpene is preferably a monoterpene, with ⁇ -pinene being optimal.
- the plant activator is a plant activator used as a spray or immersion agent that is brought into contact with the stems, leaves, or roots of plants, or as a soil drench agent.
- the plant activator is a grass plant activator or a legume plant activator.
- the plant activator further contains a hydroxylated fatty acid or a derivative or salt thereof.
- the hydroxylated fatty acid is at least one selected from the group consisting of 9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid and 9,12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid.
- the plant activator of the present invention has a high effect of promoting flower bud formation and an excellent effect of increasing yield.
- FIG. 1 shows the results of analysis of glycine in soybean leaves.
- FIG. 1 shows the results of analysis of sucrose in soybean leaves.
- FIG. 1 shows the analytical results of 2-hydroxypyridine in soybean leaves.
- FIG. 1 shows the analytical results of L-pyroglutamic acid in soybean leaves.
- FIG. 1 shows the results of analyzing gibberellins in soybean leaves.
- FIG. 1 shows the results of analysis of gibberellins in rice.
- FIG. 1 shows the analysis results of gibberellin in soybean leaves in Comparative Example 5.
- FIG. 10 is a diagram showing the analytical results of glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in soybean leaves in Comparative Example 5.
- Plant Activator of the present invention is characterized by containing at least one compound selected from oxo fatty acids or derivatives thereof or salts thereof, and a terpene.
- plant activation means adjusting the growth activity of a plant in some way to activate or maintain it, and is a concept that encompasses plant growth regulating effects such as growth promotion (a concept that includes the expansion of stems and leaves, and the promotion of tuber and root growth, etc.), dormancy suppression, induction and conferring of plant resistance to stress (such as disease), and anti-aging.
- growth promotion a concept that includes the expansion of stems and leaves, and the promotion of tuber and root growth, etc.
- dormancy suppression induction and conferring of plant resistance to stress (such as disease), and anti-aging.
- the "plant activating" effect can mean, among other things, the effect of promoting plant growth and increasing the grain weight and number per plant, thereby increasing grain yield.
- the plant activating effect of the plant activator of the present invention is extremely high, and as a result, it can bring about excellent yield-increasing effects and improved harvesting efficiency in the plants to which it is applied.
- the plant activator of the present invention contains, as active ingredients for activating plants, at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof, and a terpene.
- the plant activator of the present invention is characterized by containing at least one compound selected from oxo fatty acids represented by the following formula (I) or the following formula (II) or derivatives thereof or salts thereof, and a terpene.
- R1 represents a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group containing 6 to 12 carbon atoms.
- R2 represents an alkyl group having 2 to 8 carbon atoms, which may contain one or more branches and/or double bonds.
- C ⁇ is the ⁇ carbon atom first adjacent from the carbonyl group on the R1 side, and C ⁇ is the ⁇ carbon atom second adjacent from the carbonyl group on the R1 side.
- R3 represents a linear or branched, saturated or unsaturated hydrocarbon group containing 3 to 10 carbon atoms.
- R4 represents a hydrocarbon group having 4 to 11 carbon atoms, which may contain one or more branches and/or double bonds.
- C ⁇ is the ⁇ carbon atom nearest to the carbonyl group on the R4 side, and C ⁇ is the ⁇ carbon atom nearest to the carbonyl group on the R4 side.
- oxo fatty acids and compounds represented by the above formula (I) or (II) include all geometric isomers and stereoisomers thereof that have the same structural formula.
- stereoisomer may refer to any of the various stereoisomeric configurations that may exist in the compounds of the present disclosure.
- compounds of the present disclosure represented by formula (I) or (II) contain double bonds in which the substituents may be in the E or Z configuration.
- R1 in the above formula (I) may contain a double bond that forms a conjugated double bond with the double bond between the ⁇ carbon C ⁇ and the ⁇ carbon C ⁇ in formula (I)
- R4 in the above formula (II) may contain a double bond that forms a conjugated double bond with the double bond between the ⁇ carbon C ⁇ and the ⁇ carbon C ⁇ in formula (II).
- a suitable example of an oxo fatty acid is ketooctadecadienoic acid.
- R 1 may be a linear or branched hydrocarbon group having 9 carbon atoms
- R 2 may be an alkyl group having 5 carbon atoms.
- R 3 may be a linear or branched hydrocarbon group having 7 carbon atoms, and when R 4 has 7 carbon atoms, it is preferred that it has the structure CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -CH ⁇ CH-.
- ketooctadecadienoic acids include 9-oxo-10,12-octadecadienoic acid (9-oxoODA), 13-oxo-9,11-octadecadienoic acid (13-oxoODA), 5-oxo-6,8-octadecadienoic acid, 6-oxo-9,12-octadecadienoic acid, 8-oxo-9,12-octadecadienoic acid, 10-oxo-8,12-octadecadienoic acid, 11-oxo-9,12-octadecadienoic acid, 12-oxo-9,13-octadecadienoic acid, and 14-oxo-9,12-octadecadienoic acid.
- “Active ingredient” in this specification refers to oxo fatty acids and terpenes, including the specific examples listed.
- Oxo fatty acids have the property of activating plant growth, and by contacting a part of a plant's stems, leaves, or roots with the plant activator of the present invention, which contains an oxo fatty acid, or a derivative or salt thereof, and a terpene as active ingredients, the plant's grain yield can be improved.
- the plant activator of the present invention contains at least two or more oxo fatty acids, or derivatives or salts thereof, as one of the active ingredients, the oxo fatty acid, or a derivative or salt thereof.
- Esters are preferred as derivatives of the oxo fatty acids.
- Examples of esters of the oxo fatty acids of the present invention include, but are not limited to, methyl esters, ethyl esters, propyl esters, butyl esters, pentyl esters, isopentyl esters, and octyl esters.
- the salt of the oxo fatty acid is not particularly limited as long as it is one or more agriculturally acceptable salts, such as alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts, or ammonium salts such as ammonium salts and alkylammonium salts such as tetramethylammonium salts.
- agriculturally acceptable salts such as alkali metal salts such as sodium salts and potassium salts, or ammonium salts such as ammonium salts and alkylammonium salts such as tetramethylammonium salts.
- the plant activator of the present invention may contain at least two or more oxo fatty acids as active ingredients. By combining two or more oxo fatty acids, the plant activator of the present invention may exhibit even greater plant activation effects.
- the two oxo fatty acids may be a combination of at least one oxo fatty acid represented by formula (I) above and at least one oxo fatty acid represented by formula (II) above.
- the two oxo fatty acids may preferably be a combination of 9-oxo-10,12-octadecadienoic acid (9-oxoODA) and 13-oxo-9,11-octadecadienoic acid (13-oxoODA).
- the plant activator contains 13-oxo-9,11-octadecadienoic acid or its salt or derivative and 9-oxo-10,12-octadecadienoic acid or its salt or derivative as oxo fatty acids.
- the ratio of the content of 9-oxo-10,12-octadecadienoic acid or its salt or derivative to the content of 13-oxo-9,11-octadecadienoic acid or its salt or derivative is approximately 0.1 to 10 by weight, and preferably approximately 0.3 to 2.0.
- the terpenes contained in the plant activator of the present invention are precursors in the biosynthesis of plant hormones related to increased grain yield. Therefore, by containing a terpene as an active ingredient in addition to at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof, the plant activator of the present invention can further increase the biosynthesis of plant hormones in addition to the plant growth-promoting effect of the at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof.
- terpene can be used as a suitable terpene, but monoterpenes, sesquiterpenes, diterpenes, and their derivatives are preferred. Particularly preferred examples include monoterpenes such as ⁇ -pinene, ⁇ -pinene, silvestrene, and limonene, which are core plant hormones. Terpineol may also be included. Terpineol includes its isomers ⁇ -terpineol, ⁇ -terpineol, and ⁇ -terpineol, with ⁇ -terpineol being more preferred.
- terpineol is often a mixture of ⁇ -terpineol and ⁇ -terpineol, with ⁇ -terpineol being the primary component.
- ⁇ -terpineol is the primary component.
- the isomer mixture can be used as is.
- Pine oil which contains ⁇ -pinene as the primary component, can be used in the present invention.
- the addition of the terpenes of the present invention does not reduce or eliminate the excellent growth-promoting effects of plant activators containing oxo fatty acids or their derivatives or salts. Furthermore, terpenes are naturally occurring compounds, have a low environmental impact, and adding terpenes does not adversely affect the plants to which they are applied. Therefore, by adding the terpenes of the present invention, the excellent activating effects of plant activators containing oxo fatty acids or their derivatives or salts remain unchanged, and by further promoting plant hormone biosynthesis, the plant activators of the present invention can achieve a significant yield-increasing effect.
- terpenes may be contained in the plant activator in a weight ratio of approximately 10 times or less the amount of oxo fatty acids, or derivatives thereof, or salts thereof.
- the preferred concentration of terpenes contained in the plant activator of the present invention may depend on the plant species and its condition to which it is applied, and there is no particular lower limit for the terpene concentration, but it is preferable that the terpene concentration be approximately 0.5 times or more the amount of oxo fatty acids, or derivatives thereof, or salts thereof.
- the terpene content may be approximately 1 to 3 times the amount of oxo fatty acids, or derivatives thereof, or salts thereof.
- At least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof can be used at a concentration of 5 mg/L or less.
- concentration of at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof depends on the cultivation conditions and growth stage of the plant to which it is applied, the application timing and method of the plant activator, etc., and can be set appropriately to suit the application amount. However, concentrations exceeding 5 mg/L may cause phytotoxicity to the plant.
- concentration of at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof is 0.05 to 5 mg/L.
- the plant activator of the present invention may optionally contain additional components such as a compatible surfactant and/or diluent or carrier suitable for use as a plant activator.
- the diluent may improve the dispersibility of at least one compound selected from oxo fatty acids, their derivatives, or their salts in a solvent.
- surfactants such as dispersing aids and wetting agents may be included to improve the solubility or dispersibility of the oxo fatty acid derivative used in the present invention in the diluent.
- These additional components are not particularly limited as long as they are agriculturally acceptable.
- the plant activator of the present invention may further contain, in addition to the at least one compound selected from oxo fatty acids, their derivatives, or their salts, and terpenes, other components commonly used in pesticide formulations, such as pH adjusters, wetting agents for increasing the ability of the formulation to spread on plants or soil, binders, antioxidants, and other components beneficial to plants, such as one or more fertilizer components.
- other components commonly used in pesticide formulations such as pH adjusters, wetting agents for increasing the ability of the formulation to spread on plants or soil, binders, antioxidants, and other components beneficial to plants, such as one or more fertilizer components.
- the plant activator of the present invention may contain, in addition to a terpene, at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof, and there are no particular limitations on their origin.
- the oxo fatty acids, such as ketooctadecadienoic acid, or derivatives thereof or salts thereof of the present invention may be obtained, for example, by chemical synthesis, or may be produced using microorganisms or obtained by acting a microbial enzyme on a substrate such as a fatty acid.
- the plant activator of the present invention may contain at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof at a desired concentration.
- oxo fatty acid derivative produced using microorganisms
- a mixture containing the oxo fatty acid may be used as the plant activator.
- a biosurfactant secreted by a microorganism is contained in the mixture, the dispersibility of the plant activator of the present invention may be improved even without the addition of the aforementioned additive components.
- oxo fatty acids or derivatives thereof themselves are insoluble, they may be emulsified with a biosurfactant and dispersed in water.
- the plant activator of the present invention may further contain, as active ingredients, a hydroxylated fatty acid or a derivative or a salt thereof in addition to at least one compound selected from oxo fatty acids or derivatives or salts thereof and a terpene. This may result in a plant activator with even greater activating effects.
- hydroxylated fatty acid As the hydroxylated fatty acid, its derivative or its salt, a hydroxylated fatty acid having the structural formula shown in the following formula (III) and/or (IV), or its derivative or its salt can be suitably used.
- HOOC-(R 5 )-CH(OH)-CH(OH)-CH CH-CH(OH)-R 6 (III)
- HOOC-(R 5 )-CH(OH)-CH CH-CH(OH)-CH(OH)-R 6 (IV)
- R5 is a linear or branched hydrocarbon group having 4 to 12 carbon atoms, which may contain one or more double bonds and/or OH groups, and when it contains a double bond, the position of the double bond is not limited.
- R6 is a linear or branched hydrocarbon group having 2 to 8 carbon atoms, which may contain one or more double bonds and/or OH groups, and when it contains a double bond, the position of the double bond is not limited.
- hydroxylated fatty acid derivatives and salts thereof those exemplified above as oxo fatty acid derivatives and salts thereof can be suitably used.
- the hydroxylated fatty acids disclosed herein include all geometric isomers and stereoisomers of the compounds represented by formula (III) and/or (IV).
- the hydrocarbon group for R5 in formula (III) and/or (IV) has 6 to 8 carbon atoms, and the hydrocarbon group for R6 has 4 to 6 carbon atoms.
- R5 in the hydroxylated fatty acid has a structure of -( CH2 ) n- (n is an integer from 4 to 12), and R6 has a structure of CnH2n +1- (n is an integer from 2 to 8).
- R5 in the hydroxylated fatty acid is an alkylene group having 7 carbon atoms ( - ( CH2 ) 7- ), and R6 is an alkyl group having 5 carbon atoms ( CH3CH2CH2CH2CH2CH2- ) .
- the hydroxylated fatty acid of the present disclosure may be at least one selected from the group consisting of 9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid and 9,12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid, but is not limited to these.
- the plant activator of the present invention which contains at least one compound selected from oxo fatty acids, derivatives thereof, or salts thereof, and a terpene, is characterized by its outstanding plant activating effect of promoting seed growth and increasing seed yield when applied to plants.
- Compounds that are well correlated with increased seed yield, and whose increased content is an indicator of increased seed yield include compounds such as 2-hydroxypyridine, glycine, L-pyroglutamic acid, and sucrose. It is believed that there is a positive correlation between the amount of these components present in leaves and seed yield.
- the plant activator of the present invention can increase the content of 2-hydroxypyridine, glycine, L-pyroglutamic acid, and/or sucrose in the leaves of plants to which it is applied. These results indicate that the plant activator of the present invention can promote the growth of plant seeds and increase the weight and number of seeds per plant.
- the plant activator of the present invention is a yield-increasing agent. Note that "increased yield" of seeds means that the number of harvested seeds increases, and for example, that the weight and/or number of seeds per plant is greater than in a group of plants not treated with the plant activator of the present invention.
- the plant activator of the present invention can also increase the content of plant hormones in the leaves of plants to which it is applied, which are associated with increased grain yield.
- the plant activator of the present invention can increase the content of gibberellin in the leaves, a plant hormone that has the physiological effects of promoting flower bud formation and ovary growth. It is known that seed yield is positively correlated with the number of pods, and that the number of pods is closely positively correlated with the number of flower buds. Therefore, an increase in the amount of gibberellin, which can promote inflorescence development, can result in an increase in the number of flower buds and pods, and ultimately in yield. In other words, the plant activator of the present invention can induce an increase in the biosynthesis of gibberellin, i.e., it is a flower bud formation promoter.
- the plant activator of the present invention can be suitably used to increase the yield of grains.
- the grains are not particularly limited and can be selected appropriately depending on the purpose.
- the plant activator of the present invention can be applied to grasses, legumes, and the like, and can suitably achieve increased grain yield.
- grasses include wheat, barley, rye, oats, and naked barley, as well as rice, sorghum, corn, foxtail millet, millet, barnyard millet, finger millet, pearl millet, and lawn grass.
- legumes include, but are not limited to, soybean, adzuki bean, mung bean, cowpea, kidney bean, lima bean, peanut, pea, and broad bean.
- the plant activator of the present invention can also be suitably used to increase grain yield in plants other than the above-mentioned grasses and legumes.
- the plant activator of the present invention can be suitably used on rice (rice) and soybeans.
- rice rice
- soybeans There are no particular restrictions on the type of rice, and it can be selected appropriately depending on the purpose. Examples include sake rice varieties such as Hakutsuru Nishiki, Yamadanishiki, Gohyakumangoku, Miyamanishiki, Omachi, Hattan, Hattan Nishiki, Ginpu, Yumesansa, Wakamizu, and Yumenoka, and edible rice varieties such as Nipponbare, Koshihikari, Hitomebore, Hinohikari, Akitakomachi, Kinuhikari, Nanatsuboshi, and Haenuki.
- soybean refers to the soybean (scientific name: Glycine max), an annual plant of the legume family.
- Glycine max an annual plant of the legume family.
- the soybean plant activator of the present invention can be suitably used for domestic soybeans such as Fukuyutaka, Enrei, Sato no Hohoemi, Yuagari Musume, Ryuho, Suzuyutaka, Toyomare, and Miyagishirome, as well as American soybeans such as IOM (Indiana, Ohio, Michigan).
- IOM Indiana, Ohio, Michigan
- the plant activator of the present invention can be applied to plants by any method. There are no particular limitations on the application method, as long as it contacts the plant body, such as the roots, stems, or leaves. It functions well as an activator for promoting flower bud formation and/or improving yield in plant cultivation.
- the plant activator of the present invention may be applied so that it comes into direct contact with the plant body, or it may be applied to a cultivation carrier, such as soil or medium, in which the plant body is established.
- the plant activator of the present invention can be used as a spray or immersion agent that comes into contact with the stems, leaves, or roots of the plant, or as a soil drench agent.
- the specific application method can be selected appropriately depending on the cultivation form of the plant to be applied, and examples include above-ground liquid application, above-ground solid application, aerial liquid application, aerial solid application, liquid surface application, application within a facility, soil incorporation application, soil drench application, surface treatment such as painting treatment, application in a nursery box, single-flower treatment, and base treatment.
- the plant activator of the present invention may also be mixed with plant fertilizer components and used as a plant fertilizer.
- the plant activator of the present invention may also be used as a sustained-release agent by being contained within a porous structure or capsule, or by being impregnated into a sheet or the like.
- the form of the plant activator of the present invention is not particularly limited.
- the plant activator of the present invention may be in liquid or gel form, or in solid form (block, powder, granules, etc.). In the case of a liquid composition, it can be used as is or diluted to form a concentrated type.
- the plant activator of the present invention imparts a plant growth-promoting effect to plants during plant cultivation, and in the applied plant, increases grain yield by increasing plant body, such as increasing crop weight, and improves grain yield and harvest efficiency by promoting flower bud formation.
- the plant activator of the present invention can improve grain yields through simple processes such as spraying, eliminating the need for special equipment, making the present invention extremely advantageous in this respect as well. Furthermore, because oxo fatty acids and the like are naturally occurring oxidized fatty acids, and terpenes, as mentioned above, are also naturally occurring compounds, the plant activator of the present invention has a low environmental impact and is extremely toxic to plants to which it is applied, making it an excellent choice.
- the plant activator of the present invention can be applied to a plant and/or cultivation carrier by, for example, applying at least one compound selected from oxo fatty acids, or derivatives thereof, or salts thereof, in the form of a liquid dissolved or dispersed in water and/or a water-soluble solvent to the plant and/or cultivation carrier.
- a liquid in which at least one compound selected from oxo fatty acids, or derivatives thereof, or salts thereof, is dissolved or dispersed can be sprayed or applied to the above-ground parts (stems, leaves, etc.) of the target plant.
- the plant activator of the present invention may be applied to the target plant at least once before flowering, for example, or may be applied multiple times.
- Example 1 Preparation of Growth Promoter Solution 1: 580 g of 90% pure linoleic acid (NOF Corp.) was used as a fatty acid-containing raw material, and 216 g of potassium carbonate (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 280 g of dipotassium hydrogen phosphate (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 13,000 mL of distilled water were added to prepare a test solution. The pH of the test solution at this time was 9.0.
- the entire amount of Solution B obtained above was mixed with the entire amount of Solution A remaining without using it for the preparation of Solution B.
- the resulting mixture was used as a standard substance, which was then mixed with 13-oxoODA (13-oxo-9,11-octadecadienoic acid), 9-oxoODA (9-oxo-10,12-octadecadienoic acid) manufactured by Cayman Chemical Company, and 9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid (9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid) manufactured by Larodan Fine Chemicals.
- the compounds were quantified by liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) using MS 2 spectral analysis.
- ketooctadecadienoic acid (13-oxoODA, 9-oxoODA) was quantified at a detection wavelength of UV 272 nm
- trihydroxyoctadecenoic acid was quantified at a detection wavelength of UV 210 nm by the absolute calibration curve method.
- 13-oxoODA was obtained in a combined yield of 3.7% including isomers such as (E,E isomer) and (E,Z isomer).
- the yield of 9-oxoODA was 1.7%.
- the combined yield of 9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid and 9,12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid was 1.2% (peaks could not be separated by LC-MS), and the recovery rate of linoleic acid was 84.1%.
- Yield (%) (wt % of produced 13-oxoODA, 9-oxoODA, 9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid, or 9,12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid)/(initial wt % of raw material linoleic acid used)
- the above-mentioned growth promoter solution 1 (9-oxoODA/13-oxoODA ⁇ 1) was sprayed onto the leaf surface of 20 rice plants using a spray bottle at a rate of 1 mL per plant 7 days after sowing.
- the analytical samples were analyzed for plant hormones using a liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS/MS) system (LC unit: DIONEX Ultimate 3000, MS/MS unit: Q Exactive Focus: Thermo Fisher Scientific) under the following conditions: Column: Acclaim PR-MS 2.1 mm diameter x 150 mm (Thermo Fisher Scientific), Solvent: 2% acetonitrile/acetic acid water ⁇ 95% acetonitrile/acetic acid water, Flow rate: 0.25 mL/min, Column temperature: 40°C, Detection: MS-(SIM), Intake: 2 ⁇ L of sample liquid.
- LC-MS/MS liquid chromatography mass spectrometry
- a calibration curve was created using Gibberellin A1 (Toronto) as a standard substance for gibberellin. Using the created calibration curve, the gibberellin content in the analytical sample was quantified from the MS- peak area value of the analytical sample. The gibberellin content in the rice sample 24 hours after spraying was 0.38 ng/gFW.
- Figure 6 shows the gibberellin quantification results, plotted as a relative value with Comparative Example 1, described below, set at 1.0.
- Example 2 Growth promotion effect of soybeans Soybean seeds (variety: Fukuyutaka) were sown four seeds per No. 3 pot filled with "Vegetable and Flower Seed Sowing Soil” (manufactured by Takii Seed Co., Ltd.) and grown for 30 days in an artificial climate chamber (LH-60FL3-DT: manufactured by Nippon Medical and Chemical Instruments Manufacturing Co., Ltd.) with a daily cycle of 14 hours at 25°C under fluorescent light and 10 hours at 20°C with the lights off.
- LH-60FL3-DT manufactured by Nippon Medical and Chemical Instruments Manufacturing Co., Ltd.
- Growth promoter solution 1 (9-oxoODA/13-oxoODA ⁇ 1) prepared in Example 1 was sprayed onto the leaf surface of soybean plants 30 days after sowing using a spray bottle, at a rate of 1 mL per plant to 20 plants.
- the frozen sample was treated in the same manner as in Example 1 and used as the analytical sample.
- the analytical sample was analyzed for glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid using an LC-MS/MS system under the following conditions: Column: Aclaim PR-MS 2.1 mm diameter x 150 mm (Thermo Fisher Scientific), Solvent: 2% acetonitrile/acetic acid in water ⁇ 10% acetonitrile/acetic acid in water, Flow rate: 0.25 mL/min, Column temperature: 40°C, Detection: MS-(SIM), Intake: 2 ⁇ L of sample liquid.
- a calibration curve was created using standard substances: glycine (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), sucrose (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 2-hydroxypyridine (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), and L-pyroglutamic acid (Nacalai Tesque, Inc.).
- glycine FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- sucrose FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
- 2-hydroxypyridine Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.
- L-pyroglutamic acid Nacalai Tesque, Inc.
- the gibberellin content of the analytical samples was also quantified in the same manner as in Example 1.
- the gibberellin content in the soybean samples 24 hours after application was 4.0 ng/g FW.
- Figure 5 shows the gibberellin quantification results, plotted as a relative value, with the value for Comparative Example 3 (described below, in which water was applied instead of a growth-promoting solution) set at 1.0.
- Example 3 Preparation of Growth Promoter Solution 2: 580 g of 90% pure linoleic acid (NOF Corp.) was used as a fatty acid-containing raw material, and 216 g of potassium carbonate (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), 280 g of dipotassium hydrogen phosphate (FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), and 13,000 mL of distilled water were added to prepare a test solution. The pH of the test solution at this time was 9.0.
- lipoxygenase (Nacalai Tesque, Inc., soybean-derived) was added to the test solution and reacted with stirring at 15°C for 3 hours, after which the reaction mixture was placed in a 90°C water bath for 90 minutes.
- 35 mL of phosphoric acid (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added to adjust the pH to 7.0. This solution was reacted with oxygen aeration and stirring at 50°C for 22 hours, after which the reaction mixture was placed in a 90°C water bath for 2 hours.
- the reaction solution obtained after the completion of the reaction was quantified by LC-MS using MS2 spectral analysis with 13-oxoODA and 9-oxoODA manufactured by Cayman Chemical Company, and 9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid and 9,12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid manufactured by LaRhodan Fine Chemicals as standards. Quantification was performed by the absolute calibration curve method using a UV detection wavelength of 272 nm for ketooctadecadienoic acid (13-oxoODA, 9-oxoODA) and a UV detection wavelength of 210 nm for trihydroxyoctadecenoic acid.
- 13-oxoODA was obtained in a combined yield of 3.3% including isomers such as (E,E isomer) and (E,Z isomer).
- the yield of 9-oxoODA was 6.5%.
- the combined yield of 9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid and 9,12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid was 0.63% (peaks could not be separated by LC-MS), and the recovery rate of linoleic acid was 80.2%.
- reaction solution 2 9-oxoODA/13-oxoODA > 1).
- Example 4 Growth-promoting effect on soybeans Growth-promoting agent solution 2 (9-oxoODA/13-oxoODA>1) prepared in the same manner as in Example 3 was sprayed on soybeans in the same manner as in Example 2, and samples were collected and extracted, and the components of the obtained analytical samples were analyzed.
- the amounts of glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in the soybean samples 24 hours after application were quantified in the same manner as in Example 2.
- the results are shown in a graph as relative values, with the value for Comparative Example 3 (described below, in which water was applied instead of the growth promoter solution) set at 1.0.
- the quantitative results for glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid are shown in Figures 1 to 4, respectively.
- Figure 5 shows the gibberellin quantification results, plotted as a relative value, with the value for Comparative Example 3 (described below, in which water was applied instead of a growth-promoting solution) set at 1.0.
- Comparative solution 1 was prepared by diluting 0.1 mL of a mixture of solutions A and B (9-oxoODA/13-oxoODA ⁇ 1, no pine oil added) prepared in the same manner as in Example 1 with ion-exchanged water to 2000 mL.
- Comparative Solution 1 was sprayed on rice plants, samples were collected and extracted, and the resulting analytical samples were analyzed for their components.
- the gibberellin content in the rice samples 24 hours after spraying was 0.15 ng/g FW.
- This analytical result was set to 1.0, and the analytical results of Examples 1 and 3, as well as Test Example 1 described below, were expressed as relative values. The results are shown in Figure 6.
- Comparative Example 2 Comparative solution 1 prepared in the same manner as in Comparative Example 1 was sprayed on soybeans in the same manner as in Example 2, and samples were collected, extracted, and the components of the obtained analytical samples were analyzed.
- the amounts of glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in the soybean samples 24 hours after application were quantified in the same manner as in Example 2.
- the results are shown in a graph as relative values, with the value for Comparative Example 3 (described below, in which water was applied instead of the growth promoter solution) set at 1.0.
- the quantitative results for glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid are shown in Figures 1 to 4, respectively.
- Figure 5 shows the gibberellin quantification results, plotted as a relative value, with the value for Comparative Example 3 (described below, in which water was applied instead of a growth-promoting solution) set at 1.0.
- Example 3 Ion-exchanged water was used instead of growth-promoting solution 1 in Example 2, and the ion-exchanged water was sprayed on the leaf surfaces of soybeans in the same manner as in Example 2. Thereafter, sample collection and extraction were carried out in the same manner as in Example 2, and the components of the obtained analytical samples were analyzed.
- the gibberellin content in the soybean samples 24 hours after application was 3.1 ng/gFW. This analysis result was set to 1.0, and the analytical results of Examples 2 and 4, Comparative Example 2, and Test Example 2 (described below) are shown as relative values in Figure 5.
- the amounts of glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in the soybean samples 24 hours after application were quantified in the same manner as in Example 2.
- the results are shown in a graph as relative values, with the value for Comparative Example 3 (an example in which water was applied instead of a growth promoter solution) set at 1.0.
- the quantitative results for glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid are shown in Figures 1 to 4, respectively.
- Comparative Example 5 Stearic acid was added to 2000 mL of ion-exchanged water to prepare a stearic acid dispersion adjusted to 50 ppm, to which 40 ⁇ L of pine oil (manufactured by Ease, Inc., main component: ⁇ -pinene) was added to prepare Comparative Solution 5.
- Comparative Solution 5 was sprayed on soybeans, and the contents of gibberellin, glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in the soybean samples 24 hours after spraying were measured.
- the gibberellin content in the soybean sample was 3.2 ng/g FW.
- the quantitative results of gibberellin are shown in a graph as relative values, with the value in Comparative Example 3 set to 1.0, in FIG.
- the amounts of glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in the soybean samples 24 hours after spraying were also shown in a graph as relative values, with the value for Comparative Example 3 being set at 1.0.
- the quantitative results are shown in FIG.
- Test Example 1 A solution obtained by diluting 0.1 mL of the reaction solution (9-oxoODA/13-oxoODA>1, pine oil not added) prepared in the same manner as in Example 3 with ion-exchanged water to 2000 mL was used as test solution 1.
- Test Solution 1 was sprayed on rice plants, samples were collected and extracted, and the resulting analytical samples were analyzed for their components. 24 hours after spraying, the gibberellin content in the rice samples was 0.23 ng/g FW. The quantitative results of gibberellin, plotted as a relative value with Comparative Example 1 set at 1.0, are shown in Figure 6.
- Test solution 1 prepared in the same manner as in Test Example 1 was sprayed on soybeans in the same manner as in Example 4, and samples were collected and extracted, and the components of the obtained analytical samples were analyzed.
- the amounts of glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in the soybean samples 24 hours after application were quantified in the same manner as in Example 4.
- the results are shown in a graph as relative values, with the value for Comparative Example 3 (described below, in which water was applied instead of the growth promoter solution) set at 1.0.
- the quantitative results for glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid are shown in Figures 1 to 4, respectively.
- Figure 5 shows the gibberellin quantification results, plotted as a relative value, with the value for Comparative Example 3 (described below, in which water was applied instead of a growth-promoting solution) set at 1.0.
- Example 2 The results of Examples 2 and 4 show that the levels of glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid in soybean leaves treated with the growth-promoting solution of Example 4, which contains a high concentration of 9-oxoODA (9-oxoODA/13-oxoODA > 1), were greater than those treated with the growth-promoting solution containing a high concentration of 13-oxoODA (9-oxoODA/13-oxoODA ⁇ 1, Example 2).
- Glycine, sucrose, 2-hydroxypyridine, and L-pyroglutamic acid are among the four components listed in Japanese Patent Publication No. 2020-174553 (Patent Document 2) as components whose increased content is an indicator of increased soybean yield. Therefore, increases in these four components indicate an increase in soybean yield.
- Patent Document 2 shows that soybean yield is increased by applying a growth-promoting solution containing oxo fatty acids and terpenes. Furthermore, it can be seen that a growth-promoting solution containing a relatively high amount of 9-oxoODA can more effectively increase soybean yield.
- the results in Figure 5 show that gibberellins in soybean leaves increased when growth-promoting solutions containing oxo fatty acids and terpenes (Examples 2 and 4) were applied compared to when solutions without terpenes (Comparative Example 2 and Test Example 2) were applied. Furthermore, when a growth-promoting solution containing a relatively high amount of 9-oxoODA (Example 4) was applied, the increase was greater than when a growth-promoting solution containing a relatively high amount of 13-oxoODA (Example 2) was applied.
- Gibberellins are plant hormones that promote flower bud formation in soybeans. It can be seen that a growth-promoting solution containing oxo fatty acids and terpenes has the effect of increasing gibberellins in soybeans, and therefore has the effect of increasing soybean yields.
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Abstract
植物に適宜散布または灌注することで、安全に、かつ、安定的および効果的に子実の増加を図ることのできる植物賦活剤を提供する。植物賦活剤は、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、テルペンとを含む。
Description
本発明は、植物賦活剤に関する。
穀物植物や園芸植物の供給効率を向上させること等を目的として、植物の生長を調整する技術が開発されてきた。温度条件や日照条件の最適化や施肥などの対策に加え、生長促進、休眠抑制、ストレス抑制等の植物生長調節作用を有する植物賦活剤を用いて植物を賦活させる方法が報告されている。
特許文献1には、脂肪燃焼効果を示す機能性成分として知られているケトオクタデカジエン酸を、酵素を利用することによって効率良く製造するケトオクタデカジエン酸の製造方法が開示されている。そして、得られたケトオクタデカジエン酸を、強力な抵抗性誘導効果を示す植物賦活剤として利用できることが記載されている。
特許文献2には、予測したいダイズサンプルにおいて、葉中に含まれる代謝物である2-ヒドロキシピリジン、コリン、クエン酸、グリセリン酸、グリシン、L-ピログルタミン酸、マロン酸、スクロースおよびトレイトールから選ばれる1種以上の成分の分析データを取得し、収量予測モデルと照合することによって、ダイズの収量を早期に予測する方法が開示されている。
特許文献3には、オキソ脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルを有効成分として含むことを特徴とする、土壌汚染や毒性が低く、抵抗性誘導効果に優れた植物賦活剤が記載されている。
特許文献4には、(1)脂肪酸又はその誘導体、(2)有機酸又はその誘導体、(3)脂質又はその誘導体、(4)アルコール又はその誘導体、(5)アミン類又はその誘導体、(6)アミノ酸又はその誘導体、(7)タンパク質又はその誘導体、(8)核酸又はその誘導体、(9)テルペン類又はその誘導体、(A)天然物抽出物、(B)発酵生成物、(C)発酵残渣及び(I)ビタミン類から選ばれる一種以上の物質からなる植物活力剤が提案されている。テルペン類又はその誘導体としては、オレンジ油、テレピン油、ハッカ油、ユーカリ油、樟脳(d-カンフル)、dl-カンフル、1-メントール、dl-メントール、チモール等が挙げられている。
特許文献4には、(1)脂肪酸又はその誘導体、(2)有機酸又はその誘導体、(3)脂質又はその誘導体、(4)アルコール又はその誘導体、(5)アミン類又はその誘導体、(6)アミノ酸又はその誘導体、(7)タンパク質又はその誘導体、(8)核酸又はその誘導体、(9)テルペン類又はその誘導体、(A)天然物抽出物、(B)発酵生成物、(C)発酵残渣及び(I)ビタミン類から選ばれる一種以上の物質からなる植物活力剤が提案されている。テルペン類又はその誘導体としては、オレンジ油、テレピン油、ハッカ油、ユーカリ油、樟脳(d-カンフル)、dl-カンフル、1-メントール、dl-メントール、チモール等が挙げられている。
澱粉や蛋白質を豊富に含む子実は、人や動物の主食・常食として利用されるものであり、その収量を増加させることは、非常に重要である。特許文献1に記載のケトオクタデカジエン酸を有効成分とする植物賦活剤や特許文献3に記載の植物賦活剤の生長促進効果を上回る生長促進効果を提供することができ、かつ、安定的および安全に子実の収量を増加することのできる、多収化のための植物賦活剤が求められている。
特許文献2には、ダイズの収量を予測することにより、収量増加技術の開発の大幅な効率化を図ることができることが記載されているが、具体的な収量増加技術については開示されていない。また、特許文献4の植物活力剤では、収量増加技術としては不十分である。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたもので、植物に適宜散布または灌注することで、安全に、かつ、安定的および効果的に子実の増加を図ることのできる植物賦活剤を提供することを目的とする。
本発明は、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、テルペンとを含むことを特徴とする植物賦活剤に関する。
本発明におけるオキソ脂肪酸は、カルボキシル基以外の炭素骨格にカルボニル基を持つ脂肪酸であり、αケト―ル構造を有さないことが望ましい。
本発明におけるオキソ脂肪酸は、カルボキシル基以外の炭素骨格にカルボニル基を持つ脂肪酸であり、αケト―ル構造を有さないことが望ましい。
前記オキソ脂肪酸が、下記式(I)または、下記式(II)で表されるオキソ脂肪酸であることが好ましい。
HOOC-(R1)-CβH=CαH-C(=O)-R2 (I)
式(I)中、R1は、6個~12個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R2は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数2~8のアルキル基を示す。CαはR1側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR1側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
HOOC-(R3)-C(=O)-CαH=CβH-R4 (II)
式(II)中、R3は、3個~10個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R4は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数4~11の炭化水素基を示す。CαはR4側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR4側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
HOOC-(R1)-CβH=CαH-C(=O)-R2 (I)
式(I)中、R1は、6個~12個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R2は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数2~8のアルキル基を示す。CαはR1側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR1側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
HOOC-(R3)-C(=O)-CαH=CβH-R4 (II)
式(II)中、R3は、3個~10個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R4は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数4~11の炭化水素基を示す。CαはR4側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR4側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
前記式(I)において、R1が、前記式(I)におけるα炭素Cαおよびβ炭素Cβの間の二重結合と共役二重結合を形成する二重結合を含み、および前記式(II)において、R4が、前記式(II)におけるα炭素Cαおよびβ炭素Cβの間の二重結合と共役二重結合を形成する二重結合を含むことが好ましい。
前記式(I)で表されるオキソ脂肪酸および前記式(II)で表されるオキソ脂肪酸が、ケトオクタデカジエン酸であることが好ましい。
前記式(I)において、R1が、炭素数9の直鎖または分岐の炭化水素基であり、および、R2が、炭素数5のアルキル基であり、ならびに前記式(II)において、R3が、炭素数7の直鎖または分岐の炭化水素基であり、および、R4が、炭素数7でCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-の構造を有していることが好ましい。
前記オキソ脂肪酸が、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸、13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸、5-オキソ-6,8-オクタデカジエン酸、6-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、8-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、10-オキソ-8,12-オクタデカジエン酸、11-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、12-オキソ-9,13-オクタデカジエン酸および14-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
前記植物賦活剤は、少なくとも2種以上のオキソ脂肪酸を含むことが好ましい。
前記植物賦活剤は、前記式(I)で表される少なくとも1種のオキソ脂肪酸と、前記式(II)で表される少なくとも1種のオキソ脂肪酸とを含むことが好ましい。
前記植物賦活剤において、前記式(I)で表されるオキソ脂肪酸が、13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸であり、および、前記式(II)で表されるオキソ脂肪酸が、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸であることが好ましい。
前記植物賦活剤であって、13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸の含有量に対する、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸の含有量の比が、重量比で0.3~2.0であることが好ましい。
また、特に13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸の含有量に対する、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸の含有量の比が、重量比で1.0~2.0であることが望ましい。上記重量比の場合(9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸/13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸=1.0~2.0)は、大豆の花芽形成に特に有利である。
また、特に13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸の含有量に対する、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸の含有量の比が、重量比で1.0~2.0であることが望ましい。上記重量比の場合(9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸/13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸=1.0~2.0)は、大豆の花芽形成に特に有利である。
前記植物賦活剤が、2-ヒドロキシピリジン、グリシン、L-ピログルタミン酸およびスクロースからなる群より選択される少なくとも1種の生成量を増大させる植物賦活剤であることが好ましい。
前記植物賦活剤が、植物ホルモンの生成量を増大させる植物賦活剤であることが好ましい。
前記植物賦活剤であって、前記植物ホルモンが、ジベレリンであることが好ましい。
前記植物賦活剤であって、花芽形成促進用および/または収量向上用のものであることが好ましい。
前記植物賦活剤であって、テルペンが、モノテルペンであることが好ましく、α-ピネンが最適である。
前記植物賦活剤が、植物の茎葉もしくは根に接触させる噴霧剤もしくは浸漬用薬剤、または、土壌灌注用薬剤として用いられる植物賦活剤であることが好ましい。
前記植物賦活剤が、イネ科用植物賦活剤またはマメ科用植物賦活剤であることが好ましい。
前記植物賦活剤は、水酸化脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩をさらに含むことが好ましい。
前記水酸化脂肪酸が、9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸および9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸からなる群より選択される少なくとも1種であることが好ましい。
「9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸」は、下記構造式(1)で示される。
「9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸」、下記構造式(2)で示される。
本発明の植物賦活剤は、高い花芽形成促進効果と共に、優れた収量増加効果を有する。
植物賦活剤
本発明の植物賦活剤は、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、テルペンとを含むことを特徴とする。
本発明の植物賦活剤は、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、テルペンとを含むことを特徴とする。
本発明における「植物賦活」とは、何らかの形で植物の生長活動を活性化または維持するように調整することを意味するものであり、生長促進(茎葉の拡大、塊茎塊根の生長促進等を包含する概念である)、休眠抑制、植物のストレス(例えば病害など)に対する抵抗性を誘導、付与し、抗老化等の植物生長調節作用を包含する概念である。
後記実施例に示すように、植物体に、本発明の植物賦活剤を施用すると、子実の収量増加と相関関係にあり収量増加の指針となることが知られている複数の成分の含有量が増加され、また、花芽の形成、子房の成長などを促す植物ホルモンなどを増加させることができる。よって、本発明では、「植物賦活」効果とは、とりわけ、植物の生長を促進し、植物個体あたりの子実重、子実数を増加させることにより子実収量を高める効果を意味し得る。本発明の植物賦活剤の植物賦活効果は非常に高く、この結果、施用される植物における優れた収量増加効果および向上された収穫効率をもたらすことができる。
本発明の植物賦活剤は、植物を賦活させるための有効成分として、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、テルペンとを含む。
より具体的には、本発明の植物賦活剤は、下記式(I)または下記式(II)で表されるオキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、テルペンとを含むことを特徴とする。
HOOC-(R1)-CβH=CαH-C(=O)-R2 (I)
式(I)中、R1は、6個~12個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R2は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数2~8のアルキル基を示す。CαはR1側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR1側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
HOOC-(R3)-C(=O)-CαH=CβH-R4 (II)
式(II)中、R3は、3個~10個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R4は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数4~11の炭化水素基を示す。CαはR4側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR4側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
HOOC-(R1)-CβH=CαH-C(=O)-R2 (I)
式(I)中、R1は、6個~12個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R2は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数2~8のアルキル基を示す。CαはR1側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR1側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
HOOC-(R3)-C(=O)-CαH=CβH-R4 (II)
式(II)中、R3は、3個~10個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R4は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数4~11の炭化水素基を示す。CαはR4側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR4側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
なお、オキソ脂肪酸や上記式(I)または(II)で表される化合物としては、同一の構造式を有するそのすべての幾何異性体および立体異性体を含む。本明細書において使用される場合、用語「立体異性体」は、本開示の化合物に存在し得る様々な立体異性体配置のいずれかを指し得る。例えば本開示の式(I)または(II)で表される化合物は、二重結合を含み、ここで置換基はEまたはZ配置であり得る。
好ましくは、本発明の植物賦活剤に含まれるオキソ脂肪酸において、例えば、上記式(I)のR1は式(I)におけるα炭素Cαおよびβ炭素Cβの間の二重結合と共役二重結合を形成する二重結合を含み得る。また、上記式(II)のR4は式(II)におけるα炭素Cαおよびβ炭素Cβの間の二重結合と共役二重結合を形成する二重結合を含み得る。
例えば、オキソ脂肪酸としてはケトオクタデカジエン酸などが好適に挙げられる。さらに好ましくは、上記式(I)において、R1は、炭素数9の直鎖または分岐の炭化水素基であり得、および、R2は、炭素数5のアルキル基であり得る。また、上記式(II)において、R3は、炭素数7の直鎖または分岐の炭化水素基であり得、および、R4は、炭素数7の場合、CH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-の構造を有していることが好ましい。
例えば、ケトオクタデカジエン酸としては、具体例として、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸(9-oxoODA)、13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸(13-oxoODA)、5-オキソ-6,8-オクタデカジエン酸、6-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、8-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、10-オキソ-8,12-オクタデカジエン酸、11-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、12-オキソ-9,13-オクタデカジエン酸および14-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸等が挙げられる。本明細書における「有効成分」とは、列挙されている具体例を含むオキソ脂肪酸およびテルペンを意味している。オキソ脂肪酸には植物の生長を活性化する特性があるが、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩およびテルペンを有効成分として含む本発明の植物賦活剤を植物の茎葉または根の一部に接触させることで、植物の子実の収量を向上させることができる。好ましくは、本発明の植物賦活剤は、有効成分の一つであるオキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩として、少なくとも2種以上のオキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩を含む。
前記オキソ脂肪酸の誘導体としてはエステルが望ましい。本発明のオキソ脂肪酸のエステルとしては、これらに限定されるものではないが、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、オクチルエステル等を挙げることができる。
オキソ脂肪酸の塩としては、例えばナトリウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、例えばアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩等のアルキルアンモニウム塩などのアンモニウム塩等、農業上容認可能な1種以上の塩であれば特に限定されない。
本発明の植物賦活剤は、有効成分として、少なくとも2種以上のオキソ脂肪酸を含んでいてもよい。2種以上のオキソ脂肪酸を組み合わせることにより、本発明の植物賦活剤がさらに高い植物賦活効果を示すことがある。例えば、2種のオキソ脂肪酸は、上記式(I)で表される少なくとも1種のオキソ脂肪酸と、上記式(II)で表される少なくとも1種のオキソ脂肪酸との組み合わせであり得る。例えば好ましくは、2種のオキソ脂肪酸は、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸(9-oxoODA)と13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸(13-oxoODA)との組み合わせであってもよい。
本発明の一実施形態において、本発明の植物賦活剤は、オキソ脂肪酸として13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸またはその塩もしくは誘導体および9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸またはその塩もしくは誘導体を含む。例えば、13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸またはその塩もしくは誘導体の含有量に対する、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸またはその塩もしくは誘導体の含有量の比は、重量比で0.1~10程度であり、好ましくは0.3~2.0程度である。
本発明の植物賦活剤に含有されるテルペンは、子実の収量増加に関連する植物ホルモンの生合成における前駆物質である。したがって、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物に加えて、テルペンを有効成分として含むことにより、本発明の植物賦活剤は、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物による植物生長効果に加えて、植物ホルモンの生合成をさらに増加させることができる。
テルペンとしては、任意のテルペンが好適に利用され得るが、モノテルペン、セスキテルペン、ジテルペンおよびそれらの誘導体が好ましい。特に、好ましい例としては、α-ピネン、β-ピネン、シルベストレン、リモネンのようなモノテルペンが植物ホルモンの中核物質であるため望ましい。さらにテルピネオールを含んでいてもよい。テルピネオールは、その異性体として、α-テルピネオール、β-テルピネオールおよびγ-テルピネオールを含むが、α-テルピネオールであることがさらに好ましい。例えば、通常市販されているテルピネオールは、α-テルピネオールを主成分として、β-テルピネオールとγ-テルピネオールとの混合物であることがある。α-テルピネオールを主に含むものであれば、異性体の混合物をそのまま使用可能である。α-ピネンを主成分として含むパインオイルなどが、本発明において好適に使用され得る。
本発明のテルペンの添加によっても、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩を含む植物賦活剤が有する優れた生長促進効果が、低下したり、失われたりすることはない。さらに、テルペンは天然に存在する化合物であり、環境に対する負荷は低く、テルペンの添加は、施用される植物体に対して悪影響を及ぼさない。したがって、本発明のテルペンの添加によって、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩を含む植物賦活剤の優れた賦活効果はそのままで、植物ホルモン生合成がさらに促進されることによって、本発明の植物賦活剤の顕著な収量増加効果が達成され得る。
本発明において、テルペンは、植物賦活剤中、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩の含有量に対して重量比で10倍量以下程度の割合で、含まれ得る。本発明の植物賦活剤中に含まれ得るテルペンの好ましい濃度は、施用する植物種とその状態に依存し得、また、テルペンの濃度の下限は特に限定されないが、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩の含有量に対して重量比で0.5倍量以上程度含まれていることが好ましい。本発明の好ましい一実施形態において、テルペンの割合は、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩の含有量に対して重量比で1~3倍量程度とされ得る。
例えば、本発明の植物賦活剤の一実施形態において、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物は、5mg/L以下の濃度で用いられ得る。オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の好ましい濃度は、施用される植物の栽培状態および生育段階、植物賦活剤の施用時期や施用方法等に依存し、また、施用量に適するように適宜設定することができるが、濃度が5mg/Lを超える場合は、植物にとっての薬害を生じる虞がある。オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の濃度の下限は特に限定されないが、0.05mg/L以上が好ましい。本発明の好ましい一実施形態において、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物は、0.05~5mg/Lである。
本発明の植物賦活剤には、必要に応じて、植物賦活剤として使用するのに適した相溶性の界面活性剤および/または希釈剤もしくは担体などの添加成分が含有されていてもよい。例えば、希釈剤により、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物の溶媒への分散性が向上する場合がある。また、本発明で使用されるオキソ脂肪酸誘導体の希釈剤への溶解性や分散性を向上させるために、例えば分散助剤や湿潤剤などの界面活性剤などが含有されていてもよい。これらの添加成分としては、農業上容認可能な薬剤であれば特に限定されない。また、本発明の植物賦活剤には、界面活性剤や希釈剤、担体以外の、農薬製剤などに通常用いられる成分、例えばpH調整剤、植物体または土壌への展着力を高めるための展着剤、バインダー、抗酸化剤などや例えば1種以上の肥料成分などの植物に有益な他の成分が、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物およびテルペンに加えて、さらに含有されていてもよい。
本発明の植物賦活剤には、テルペンに加えて、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物が含まれていればよく、それらの由来などは特に限定されるものではない。本発明のケトオクタデカジエン酸などのオキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩は例えば化学合成によって得られるものでもよく、また、例えば微生物を用いて製造されるものや微生物由来の酵素を脂肪酸などの基質に作用させて得られるものなどであってもよい。本発明の植物賦活剤には所望の濃度のオキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物が含まれていればよい。例えばオキソ脂肪酸誘導体として、微生物を用いて製造されるオキソ脂肪酸が使用される場合、オキソ脂肪酸を含有する混合物が植物賦活剤に使用されてもよい。微生物によって分泌されたバイオサーファクタントなどが混合物中に含まれている場合、前述したような添加成分を含有させなくても、本発明の植物賦活剤の分散性を向上させる可能性がある。オキソ脂肪酸やその誘導体自体が不溶性である場合に、バイオサーファクタントにより乳化して水に分散させることができる場合がある。
本発明の一実施形態において、本発明の植物賦活剤は、有効成分としてオキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物およびテルペンに加えて、水酸化脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩をさらに含んでいてもよい。さらに賦活効果の高い植物賦活剤が得られることがある。
水酸化脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩としては、以下の式(III)および/または(IV)で示される構造式を有する水酸化脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩が好適に使用され得る。
HOOC-(R5)-CH(OH)-CH(OH)-CH=CH-CH(OH)-R6 (III)HOOC-(R5)-CH(OH)-CH=CH-CH(OH)-CH(OH)-R6 (IV)
式(III)および/または(IV)中、R5は、4個~12個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、1つまたはそれ以上の二重結合および/またはOH基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない。R6は、2個~8個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、1つまたはそれ以上の二重結合および/またはOH基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない。
HOOC-(R5)-CH(OH)-CH(OH)-CH=CH-CH(OH)-R6 (III)HOOC-(R5)-CH(OH)-CH=CH-CH(OH)-CH(OH)-R6 (IV)
式(III)および/または(IV)中、R5は、4個~12個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、1つまたはそれ以上の二重結合および/またはOH基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない。R6は、2個~8個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、1つまたはそれ以上の二重結合および/またはOH基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない。
なお、水酸化脂肪酸の誘導体やその塩としては、オキソ脂肪酸の誘導体またはその塩として上記に例示されたものが好適に使用され得る。また、本開示の水酸化脂肪酸は、式(III)および/または(IV)で表される化合物のすべての幾何異性体および立体異性体を含む。
本発明の一実施形態において、上記式(III)および/または(IV)におけるR5の炭化水素基は6個~8個の炭素原子を有し、R6の炭化水素基は4個~6個の炭素原子を有する。また、別の一実施形態において、上記水酸化脂肪酸におけるR5は、-(CH2)n-(nは4~12である整数)の構造であり、R6は、CnH2n+1-(nは2~8である整数)の構造である。さらに、別の一実施形態において、上記水酸化脂肪酸におけるR5は、炭素数7のアルキレン基(-(CH2)7-)であり、R6は、炭素数5のアルキル基(CH3CH2CH2CH2CH2-)であることが好ましい。
好ましくは、本開示の水酸化脂肪酸は、9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸および9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸からなる群より選択される少なくとも1種であり得るがこれらに限定されるわけではない。
上述されるように、本発明のオキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物およびテルペンを含む植物賦活剤は、植物に施用されることにより、植物の子実の生長を促進し、子実の収量を高める顕著に優れた植物賦活効果を示すことを特徴とする。子実の収量増加と良好な相関関係にある化合物であり、その含有量の増加が子実収量増加の指針となる成分として、例えば2-ヒドロキシピリジン、グリシン、L-ピログルタミン酸およびスクロース等の化合物が知られている。これら成分の葉中での存在量と子実の収量とには正の相関があるとされている。
本発明の植物賦活剤は、施用される植物において、葉中の2-ヒドロキシピリジン、グリシン、L-ピログルタミン酸、および/またはスクロースの含有量を増加させることができる。この結果は、本発明の植物賦活剤が、植物の子実の生長を促進し、植物個体あたりの子実重および子実数を増加させることができることを示している。すなわち、本発明の植物賦活剤は収量増加剤である。なお、子実の「収量増加」とは、収穫される子実が増大することを意味し、例えば植物個体あたりの子実重量および/または子実数が、本発明の植物賦活剤で処理されなかった植物群よりも増加することを意味している。
本発明の植物賦活剤はまた、施用される植物において、子実の収量増加に関連する葉中の植物ホルモンの含有量を増加させることができる。本発明の植物賦活剤は、例えば、花芽形成促進および子房の成長促進の生理作用をもつ植物ホルモンであるジベレリンの葉中での含有量を増加させることができる。子実収量は、莢数と正の相関関係にあり、莢数は花蕾数と密接な正の相関関係があることが知られている。したがって、花房の発達を促進させることのできるジベレリン量の増加は、花蕾数と莢数ひいては収量の増加を結果としてもたらし得る。すなわち、本発明の植物賦活剤は、ジベレリンの生合成の増加を誘導することができる、すなわち花芽形成促進剤である。
これに限定される訳ではないが、例えば、本発明の植物賦活剤は、穀物類の収量増加に好適に使用することができる。穀物類としては、特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、本発明の植物賦活剤は、イネ科植物、マメ科植物などに適用されてよく、好適にそれらの子実収量の多収化を達成し得る。例えば、イネ科植物の具体例としては、コムギ、オオムギ、ライムギ、エンバク、ハダカムギ等のムギ類、イネ、モロコシ、トウモロコシ、アワ、キビ、ヒエ、シコクビエ、トウジンビエ、シバなどが挙げられる。また、マメ科植物の具体例としては、例えば、ダイズ、アズキ、リョクトウ、ササゲ、インゲンマメ、ライマメ、ラッカセイ、エンドウ、ソラマメなどが挙げられるがこれらに限定される訳ではない。本発明の植物賦活剤は、子実の収量増加のために、上記イネ科植物およびマメ科植物以外の植物にも好適に使用され得る。
上記イネ科植物およびマメ科植物の中でも、本発明の植物賦活剤は、イネ(米)や大豆に好適に用いることができる。米の種類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、白鶴錦、山田錦、五百万石、美山錦、雄町、八反、八反錦、吟風、ゆめさんさ、若水、夢の香等の酒米、日本晴、コシヒカリ、ひとめぼれ、ヒノヒカリ、あきたこまち、キヌヒカリ、ななつぼし、はえぬき等の食用米などが挙げられる。
また、本明細書において、大豆とは、マメ科の一年草である大豆(学名 Glycine max)を意味する。大豆の品種は多岐にわたるが、本発明の大豆用植物賦活剤は、例えば、フクユタカ、エンレイ、里のほほえみ、湯上がり娘、リュウホウ、スズユタカ、トヨホマレ、ミヤギシロメ等の国産大豆等、IOM(インディアナ州、オハイオ州、ミシガン州)等の米国産大豆等のいずれに対しても好適に用いることができる。また、大豆が遺伝子組み替えであるか、非遺伝子組み替えであるかも問わない。
本発明の植物賦活剤は、任意の方法で植物に施用することができる。植物の根、茎、葉等の植物体に接触する方法であれば施用方法は特に限定されず、植物栽培における、花芽形成促進用および/または収量向上用の賦活剤として好適に作用する。本発明の植物賦活剤は、植物体に直接接するように施用されてもよく、また、植物体が定着した土壌、培地等の栽培担体に施用してもよい。例えば、本発明の植物賦活剤は、植物の茎葉もしくは根に接触させる噴霧剤もしくは浸漬用薬剤、または、土壌灌注用薬剤として使用され得る。具体的な施用方法は、施用される植物の栽培形態等によって適宜選択され得るが、例えば、地上液剤散布、地上固形散布、空中液剤散布、空中固形散布、液面散布、施設内施用、土壌混和施用、土壌灌注施用、塗布処理等の表面処理、育苗箱施用、単花処理、株元処理等が例示され得る。また、本発明の植物賦活剤は、植物の肥料成分と混合して、植物用肥料として使用してもよい。また、本発明の植物賦活剤は、多孔質構造体やカプセル内に包含されたり、シート等に含侵されたりして、徐放性の薬剤として使用されてもよい。本発明の植物賦活剤としての形態は特に限定されない。本発明の植物賦活剤は、液状またはゲル状の形態であってもよく、また固体状態(ブロック状、粉末状、顆粒状等)の形態であってもよい。液状組成物の場合、そのまま、あるいは希釈して使用する濃縮タイプとすることができる。本発明の植物賦活剤は、植物の栽培において植物に植物生長促進効果を付与し、施用された植物において、作物重量の増加などの植物体の増加による子実収量増大、および、花芽形成促進作用を及ぼすことなどによる子実の多収化および収穫効率の向上をもたらす。
本発明の植物賦活剤は、散布等の簡便な処理によって子実収量の向上をもたらすことができるため、特殊な設備等を用意する必要がなく、この点においても本発明は非常に有利である。さらに、オキソ脂肪酸などは、天然に存在する脂肪酸の酸化物であり、さらに上述したようにテルペンも天然に存在する化合物であるため、本発明の植物賦活剤の環境負荷は低く、かつ、施用される植物への薬害もほとんどないという点においても、本発明の植物賦活剤は優れている。
本発明の植物賦活剤の植物体および/または栽培担体への施用は、例えば、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物が、水および/または水溶性溶媒に溶解または分散した液体の状態で植物体および/または栽培担体に施用される方法によって行うことができる。例えば、オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物が溶解または分散された液体が、対象の植物体の地上部(茎、葉等)に噴霧または塗布され得る。本発明の植物賦活剤の対象植物への施用は例えば、開花前までに少なくとも一回行われればよく、複数回に分けて施用されてもよい。
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
[実施例1]
・生長促進剤液1の調製
脂肪酸を含む原料として、純度90%のリノール酸(日油(株)製)580gを用い、これに炭酸カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)216g、リン酸水素二カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)280g、および、蒸留水13000mLを加えて試験溶液を調製した。この時の試験溶液のpHは9.0であった。
・生長促進剤液1の調製
脂肪酸を含む原料として、純度90%のリノール酸(日油(株)製)580gを用い、これに炭酸カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)216g、リン酸水素二カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)280g、および、蒸留水13000mLを加えて試験溶液を調製した。この時の試験溶液のpHは9.0であった。
試験溶液にリポキシゲナーゼ(ナカライテスク(株)製、大豆由来)を40mg添加し、酸素を曝気し攪拌しながら15℃で3時間反応させたのち、反応混合物を90℃の湯浴中に90分間置いた。得られた反応溶液をA液とした。
A液のうち6500mLにリン酸(富士フイルム和光純薬(株)製)35mLを加えてpH7.0に調整した。この溶液に酸素を曝気攪拌しながら50℃で22時間反応させたのち、反応混合物を90℃の湯浴中に2時間置いた。得られた反応液をB液とした。
上記で得られたB液全量と、B液の調製に用いなかった残りのA液全量を混合し、得られた混合液を、標準物質としてケイマンケミカル社製の13-oxoODA(13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸、13-oxo-9,11-octadecadienoic acid)、9-oxoODA(9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸、9-oxo-10,12-octadecadienoic acid)、およびラローダンファインケミカルズ社製の9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸(9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸、9,10,13-trihydroxy-11-octadecenoic acid)、9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸(9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸、9,12,13-trihydroxy-10-octadecenoic acid)を用い、MS2スペクトル解析を用いて液体クロマトグラフィー質量分析法(LC-MS)にて定量した。
また、ケトオクタデカジエン酸(13-oxoODA、9-oxoODA)については検出波長 UV 272nmで、トリヒドロキシオクタデセン酸については検出波長 UV 210nmで、絶対検量線法により定量を行った。
また、ケトオクタデカジエン酸(13-oxoODA、9-oxoODA)については検出波長 UV 272nmで、トリヒドロキシオクタデセン酸については検出波長 UV 210nmで、絶対検量線法により定量を行った。
(E,E体)、(E,Z体)などの異性体の合算収率として、収率3.7%の13-oxoODAを得た。このとき9-oxoODAの収率は1.7%であった。また、9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸および9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸を併せた収率は、1.2%(LC-MSによるピークの分離不能)であり、リノール酸の回収率は84.1%であった。
なお、収率(%)は以下の式に基づいて求めた。
収率(%)=(生成した13-oxoODA、9-oxoODA、9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸または9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸のwt%)/(使用した原料リノール酸の初期wt%)
収率(%)=(生成した13-oxoODA、9-oxoODA、9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸または9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸のwt%)/(使用した原料リノール酸の初期wt%)
上記で得られた、A液およびB液の混合液0.1mLをイオン交換水で2000mLに希釈し、この希釈液にパインオイル(ease社製 主成分はα-ピネン)40μLを添加したものを生長促進剤液1(9-oxoODA/13-oxoODA<1)として調製した。
・イネの生長促進効果
人工気象機(LH-60FL3-DT:(株)日本医化器械製作所製)内で温度15℃、消灯下で、イネ(品種:日本晴れ)種籾を水に5日間浸漬した後、半日間温度を30℃とした。得られた鳩胸状の種籾(種籾が均一に膨らみ幼芽が出た状態の種籾)を、滅菌した「たねまき培土」(タキイ種苗(株)製)を入れた72穴セルトレイにセル当り4つ播種した。人工気象機内で温度28℃、蛍光灯下14時間と温度23℃、消灯下10時間を1日のサイクルとして1から1.5葉期となるまで育成させた。
人工気象機(LH-60FL3-DT:(株)日本医化器械製作所製)内で温度15℃、消灯下で、イネ(品種:日本晴れ)種籾を水に5日間浸漬した後、半日間温度を30℃とした。得られた鳩胸状の種籾(種籾が均一に膨らみ幼芽が出た状態の種籾)を、滅菌した「たねまき培土」(タキイ種苗(株)製)を入れた72穴セルトレイにセル当り4つ播種した。人工気象機内で温度28℃、蛍光灯下14時間と温度23℃、消灯下10時間を1日のサイクルとして1から1.5葉期となるまで育成させた。
上述の生長促進剤液1(9-oxoODA/13-oxoODA<1)を播種後7日後のイネの葉面にスプレーボトルをもちいて1株当たり1mLずつ20株に散布した。
散布24時間後に2株を1サンプルとして5サンプルずつ地上部を切り取り、15mL容量蓋付き遠沈管に秤量し(新鮮重量:FW)、すぐに-80℃の冷凍庫に移し24時間冷凍した。
冷凍したサンプルの濃度が0.1g/1mLとなるようにエタノール:水:酢酸=80:20:1混合液を冷凍したサンプルに加え、サンプルをビーズ破砕後、超音波処理を10分間行った。これを1時間静置し、遠心分離機(himac CT6E:エッペンドルフ・ハイマック・テクノロジーズ(株)製)で3000rpm、5分間遠心分離した上澄みをメンブレンフィルターでろ過し分析サンプルとした。
分析サンプルを液体クロマトグラフ質量分析(LC-MS/MS)装置(LC部:DIONEX Ultimate3000、MS/MS部:Q Exactive Focus:サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製)にて、次の条件で植物ホルモン分析を行った。カラム=Aclaim PR-MS2.1mmφ×150mm(サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製)、溶媒=2%アセトニトリル/酢酸水→95%アセトニトリル/酢酸水、流速=0.25mL/min.、カラム温度=40℃、検出=MS-(SIM)、導入=サンプル液2μL。
ジベレリンの標準物質としてジベレリンA1(トロント社製)を用いて検量線を作成した。作成した検量線を用いて、分析サンプルのMS-のピーク面積値から分析サンプル中のジベレリン含有量の定量を行った。散布24時間後のイネサンプル中のジベレリン含有量は、0.38ng/gFWであった。後述する比較例1を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図6に示す。
[実施例2]
・大豆の生長促進効果
大豆(品種:ふくゆたか)の種を、「野菜と花の種まき培土」(タキイ種苗(株)製)を入れた3号ポットにポット当り4つ播種した。人工気象機(LH-60FL3-DT:(株)日本医化器械製作所製)内で温度25℃、蛍光灯下14時間と温度20℃、消灯下10時間を1日のサイクルとして30日間育成させた。
・大豆の生長促進効果
大豆(品種:ふくゆたか)の種を、「野菜と花の種まき培土」(タキイ種苗(株)製)を入れた3号ポットにポット当り4つ播種した。人工気象機(LH-60FL3-DT:(株)日本医化器械製作所製)内で温度25℃、蛍光灯下14時間と温度20℃、消灯下10時間を1日のサイクルとして30日間育成させた。
実施例1で調製した生長促進剤液1(9-oxoODA/13-oxoODA<1)を播種後30日後の大豆の葉面にスプレーボトルを用いて、1株当たり1mLずつ20株に散布した。
散布24時間後に2株を1サンプルとして5サンプルずつ成長点から新葉を含めた部位を切り取り、15mL容量蓋付き遠沈管に秤量し(新鮮重量:FW)、すぐに-80℃の冷凍庫に移し24時間冷凍した。
冷凍したサンプルを実施例1と同様に処理し、分析サンプルとした。
分析サンプルをLC-MS/MS装置にて次の条件で、グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸について分析を行った。カラム=Aclaim PR-MS2.1mmφ×150mm(サーモフィッシャーサイエンティフィック(株)製)、溶媒=2%アセトニトリル/酢酸水→10%アセトニトリル/酢酸水、流速=0.25mL/min.、カラム温度=40℃、検出=MS-(SIM)、導入=サンプル液2μL。標準物質としてグリシン(富士フイルム和光純薬(株)製)、スクロース(富士フイルム和光純薬(株)製)、2-ヒドロキシピリジン(東京化成工業(株)製)、L-ピログルタミン酸(ナカライテスク(株)製)を用いて検量線を作成し、作成した検量線を用いて、MS-のピーク面積値から分析サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸の定量を行った。結果は、後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示した。グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸それぞれの定量結果をそれぞれ図1~4に示す。
また分析サンプルについて、実施例1と同様にジベレリン量の定量を行った。散布24時間後の大豆サンプル中のジベレリン含有量は4.0ng/gFWとなった。後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図5に示す。
[実施例3]
・生長促進剤液2の調製
脂肪酸を含む原料として、純度90%のリノール酸(日油(株)製)580gを用い、これに炭酸カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)216g、リン酸水素二カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)280g、および、蒸留水13000mLを加えて試験溶液を調製した。この時の試験溶液のpHは9.0であった。
・生長促進剤液2の調製
脂肪酸を含む原料として、純度90%のリノール酸(日油(株)製)580gを用い、これに炭酸カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)216g、リン酸水素二カリウム(富士フイルム和光純薬(株)製)280g、および、蒸留水13000mLを加えて試験溶液を調製した。この時の試験溶液のpHは9.0であった。
試験溶液にリポキシゲナーゼ(ナカライテスク(株)製、大豆由来)を40mg添加し、攪拌しながら15℃で3時間反応させたのち、反応混合物を90℃の湯浴中に90分間置いた。ここにリン酸(富士フイルム和光純薬(株)製)35mLを加えてpH7.0に調整した。この溶液に酸素を曝気攪拌しながら50℃で22時間反応させたのち、反応混合物を90℃の湯浴中に2時間置いた。
得られた反応終了後の反応溶液を、標準物質としてケイマンケミカル社製の13-oxoODA、9-oxoODA、およびラローダンファインケミカルズ社製の9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸、9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸を用い、MS2スペクトル解析を用いてLC-MSにて定量した。また、ケトオクタデカジエン酸(13-oxoODA、9-oxoODA)については検出波長 UV 272nmで、トリヒドロキシオクタデセン酸については検出波長 UV 210nmで、絶対検量線法により定量を行った。
(E,E体)、(E,Z体)などの異性体の合算収率として、収率3.3%の13-oxoODAを得た。このとき9-oxoODAの収率は6.5%であった。また、9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸および9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸を併せた収率は、0.63%(LC-MSによるピークの分離不能)であり、リノール酸の回収率は80.2%であった。
上記で得られた反応溶液0.1mLをイオン交換水で2000mLに希釈し、この希釈液にパインオイル(ease社製)40μLを添加したものを生長促進剤液2(9-oxoODA/13-oxoODA>1)として調製した。
実施例1と同様に、生長促進剤液2をイネに散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。散布24時間後のイネサンプル中のジベレリン含有量は0.41ng/gFWであった。後述する比較例1を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図6に示す。
[実施例4]
・大豆の生長促進効果
実施例3と同様に調製した生長促進剤液2(9-oxoODA/13-oxoODA>1)を、実施例2と同様に大豆に散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
・大豆の生長促進効果
実施例3と同様に調製した生長促進剤液2(9-oxoODA/13-oxoODA>1)を、実施例2と同様に大豆に散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
散布24時間後の大豆サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸の量を実施例2と同様に定量した。結果は、後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示した。グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸それぞれの定量結果をそれぞれ図1~4に示す。
散布24時間後の大豆サンプル中のジベレリン含有量は5.2ng/gFWであった。後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図5に示す。
[比較例1]
実施例1と同様に調製したA液およびB液の混合液(9-oxoODA/13-oxoODA<1、パインオイル未添加)0.1mLをイオン交換水で2000mLに希釈したものを比較溶液1とした。
実施例1と同様に調製したA液およびB液の混合液(9-oxoODA/13-oxoODA<1、パインオイル未添加)0.1mLをイオン交換水で2000mLに希釈したものを比較溶液1とした。
実施例1と同様に、比較溶液1をイネに散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。散布24時間後のイネサンプル中のジベレリン含有量は0.15ng/gFWであった。本分析結果を1.0として、実施例1および3、ならびに後述する試験例1の分析結果を相対値として表した。結果が、図6に示されている。
[比較例2]
比較例1と同様に調製した比較溶液1を、実施例2と同様に大豆に散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
比較例1と同様に調製した比較溶液1を、実施例2と同様に大豆に散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
散布24時間後の大豆サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸の量を実施例2と同様に定量した。結果は、後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示した。グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸それぞれの定量結果をそれぞれ図1~4に示す。
散布24時間後の大豆サンプル中のジベレリン含有量は3.2ng/gFWであった。後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図5に示す。
[比較例3]
実施例2の生長促進剤液1に代えてイオン交換水を用い、実施例2と同様に大豆の葉面にイオン交換水を散布した。その後、実施例2と同様に、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
実施例2の生長促進剤液1に代えてイオン交換水を用い、実施例2と同様に大豆の葉面にイオン交換水を散布した。その後、実施例2と同様に、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
散布24時間後の大豆サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、およびL-ピログルタミン酸それぞれの分析結果を1.0として、実施例2および4、比較例2ならびに後述する試験例2の分析結果を相対値として表した。結果がそれぞれ、図1~4に示されている。
散布24時間後の大豆サンプル中のジベレリンの含有量は3.1ng/gFWであった。この分析結果を1.0として、実施例2および4、比較例2ならびに後述する試験例2の分析結果を相対値として表した結果を、図5に示す。
[比較例4]
実施例2の生長促進剤液1に代えてパインオイル(ease社製)のみを用い、実施例2と同様に大豆の葉面にパインオイルを散布した。その後、実施例2と同様に、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
実施例2の生長促進剤液1に代えてパインオイル(ease社製)のみを用い、実施例2と同様に大豆の葉面にパインオイルを散布した。その後、実施例2と同様に、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
散布24時間後の大豆サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸の量を実施例2と同様に定量した。結果は、比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示した。グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸それぞれの定量結果をそれぞれ図1~4に示す。
[比較例5]
イオン交換水2000mLにステアリン酸を加えて50ppmに調整したステアリン酸分散液にパインオイル(ease社製 主成分はα-ピネン)40μLを添加した比較溶液5とした。実施例4と同様にして、この比較溶液5を大豆に散布して、散布後24時間後の大豆サンプル中のジベレリン、グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、およびL-ピログルタミン酸の含有量を測定した。
イオン交換水2000mLにステアリン酸を加えて50ppmに調整したステアリン酸分散液にパインオイル(ease社製 主成分はα-ピネン)40μLを添加した比較溶液5とした。実施例4と同様にして、この比較溶液5を大豆に散布して、散布後24時間後の大豆サンプル中のジベレリン、グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、およびL-ピログルタミン酸の含有量を測定した。
大豆サンプル中のジベレリンの含有量は3.2ng/gFWであった。比較例3を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図7に示す。
また、散布24時間後の大豆サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸の量を、比較例3を1.0とした相対値でグラフとして示した。定量結果を図8に示す。
また、散布24時間後の大豆サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸の量を、比較例3を1.0とした相対値でグラフとして示した。定量結果を図8に示す。
[試験例1]
実施例3と同様に調製して得られた反応溶液(9-oxoODA/13-oxoODA>1、パインオイル未添加)0.1mLをイオン交換水で2000mLに希釈した溶液を試験溶液1とした。
実施例3と同様に調製して得られた反応溶液(9-oxoODA/13-oxoODA>1、パインオイル未添加)0.1mLをイオン交換水で2000mLに希釈した溶液を試験溶液1とした。
実施例3と同様に、試験溶液1をイネに散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。散布24時間後のイネサンプル中のジベレリン含有量は0.23ng/gFWであった。比較例1を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図6に示す。
[試験例2]
試験例1と同様に調製した試験溶液1を、実施例4と同様に大豆に散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
試験例1と同様に調製した試験溶液1を、実施例4と同様に大豆に散布し、サンプル回収、抽出、そして得られた分析サンプルの成分分析を行った。
散布24時間後の大豆サンプル中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸の量を実施例4と同様に定量した。結果は、後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示した。グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、L-ピログルタミン酸それぞれの定量結果をそれぞれ図1~4に示す。
散布24時間後の大豆サンプル中のジベレリン含有量は3.8ng/gFWであった。後述する比較例3(生長促進剤液の代わりに水を施用した例)を1.0とした相対値でグラフとして示したジベレリンの定量結果を図5に示す。
図1~4に示されるように、オキソ脂肪酸とテルペンを含む生長促進剤液(実施例2および4)を付与した大豆の葉中では、テルペンを含まない溶液(比較例2および試験例2)およびテルペンのみの溶液(比較例4)それぞれと比較して、グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、およびL-ピログルタミン酸の含有量が増加していた。実施例2と実施例4との結果から、大豆の葉中のグリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、およびL-ピログルタミン酸は、9-oxoODAが多く含まれている実施例4の生長促進剤液(9-oxoODA/13-oxoODA>1)を付与した場合の方が、13-oxoODAが多く含まれている生長促進剤液(9-oxoODA/13-oxoODA<1、実施例2)を付与した場合と比較して、より増加されていることがわかる。
グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、およびL-ピログルタミン酸の4つの成分は、日本国特開2020-174553号公報(特許文献2)において含有量の増加が大豆収量増加の指針となる成分として挙げられている成分に含まれるものである。したがって、これら4つの成分が増加しているという結果は、大豆の収量が増加されることを意味している。図1~4の結果から、オキソ脂肪酸とテルペンを含む生長促進剤液を付与することにより、大豆の収量が増加されることがわかる。さらに、9-oxoODAが相対的に多く含まれている生長促進剤液の方が、より効果的に大豆の収量を増加させることができることがわかる。
また、図5の結果から、大豆の葉中のジベレリンも、オキソ脂肪酸とテルペンを含む生長促進剤液(実施例2および4)を付与した場合の方が、テルペンを含まない溶液(比較例2および試験例2)を付与した場合それぞれと比較して増加していた。また、9-oxoODAが相対的に多く含まれている生長促進剤液(実施例4)を付与した場合の方が、13-oxoODAが相対的に多く含まれている生長促進剤液(実施例2)を付与した場合に比べてより増加されていた。ジベレリンは、大豆の花芽形成促進効果を司っている植物ホルモンである。オキソ脂肪酸とテルペンを含む生長促進剤液は、ジベレリンを大豆中で増加させる作用があり、したがって、大豆の収穫量を増やす効果を有していることがわかる。
図6の結果から、イネ中のジベレリンも、オキソ脂肪酸とテルペンを含む生長促進剤液(実施例1および3)を付与した場合の方が、テルペンを含まない溶液(比較例1および試験例1)を付与した場合それぞれと比較して増加していた。ジベレリンは、イネの花芽形成促進効果を司っている植物ホルモンであり、オキソ脂肪酸とテルペンを含む生長促進剤液は、イネの収穫量を増やす効果があることがわかる。
図7および図8の結果から、ステアリン酸のようなカルボニル基を持たない脂肪酸とテルペンからなる組成物には、ジベレリンを大豆中で増やす効果は無く、また、グリシン、スクロース、2-ヒドロキシピリジン、およびL-ピログルタミン酸の4つの成分も増加させることが出来ないことから、大豆の収穫量の増加の効能は期待できないことが理解できる。
Claims (20)
- オキソ脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩から選ばれる少なくとも1種の化合物と、テルペンとを含むことを特徴とする植物賦活剤。
- 前記オキソ脂肪酸が、下記式(I)または、下記式(II)で表される請求項1記載の植物賦活剤。
HOOC-(R1)-CβH=CαH-C(=O)-R2 (I)
式(I)中、R1は、6個~12個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R2は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数2~8のアルキル基を示す。CαはR1側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR1側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。
HOOC-(R3)-C(=O)-CαH=CβH-R4 (II)
式(II)中、R3は、3個~10個の炭素原子を含む、直鎖または分岐の、飽和または不飽和の炭化水素基を示す。R4は、1つまたはそれ以上の分岐および/または二重結合を含んでいてもよい、炭素数4~11の炭化水素基を示す。CαはR4側にカルボニル基から1番目に隣接するα炭素であり、CβはR4側にカルボニル基から2番目に隣接するβ炭素である。 - 前記式(I)において、R1が、前記式(I)におけるα炭素Cαおよびβ炭素Cβの間の二重結合と共役二重結合を形成する二重結合を含み、および
前記式(II)において、R4が、前記式(II)におけるα炭素Cαおよびβ炭素Cβの間の二重結合と共役二重結合を形成する二重結合を含む請求項2記載の植物賦活剤。 - 前記式(I)で表されるオキソ脂肪酸および前記式(II)で表されるオキソ脂肪酸が、ケトオクタデカジエン酸である請求項3記載の植物賦活剤。
- 前記式(I)において、R1が、炭素数9の直鎖または分岐の炭化水素基であり、および、R2が、炭素数5のアルキル基であり、ならびに
前記式(II)において、R3が、炭素数7の直鎖または分岐の炭化水素基であり、および、R4が、炭素数7でCH3-CH2-CH2-CH2-CH2-CH=CH-の構造を有している請求項3記載の植物賦活剤。 - 前記オキソ脂肪酸が、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸、13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸、5-オキソ-6,8-オクタデカジエン酸、6-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、8-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、10-オキソ-8,12-オクタデカジエン酸、11-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸、12-オキソ-9,13-オクタデカジエン酸および14-オキソ-9,12-オクタデカジエン酸からなる群より選択される少なくとも1種である請求項1記載の植物賦活剤。
- 前記植物賦活剤が、少なくとも2種以上のオキソ脂肪酸を含む、請求項1記載の植物賦活剤。
- 前記式(I)で表される少なくとも1種のオキソ脂肪酸と、前記式(II)で表される少なくとも1種のオキソ脂肪酸とを含む請求項2記載の植物賦活剤。
- 前記式(I)で表されるオキソ脂肪酸が、13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸であり、および、前記式(II)で表されるオキソ脂肪酸が、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸である請求項8記載の植物賦活剤。
- 13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸の含有量に対する、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸の含有量の比が、重量比で0.3~2.0である請求項9記載の植物賦活剤。
- 13-オキソ-9,11-オクタデカジエン酸の含有量に対する、9-オキソ-10,12-オクタデカジエン酸の含有量の比が、重量比で1.0~2.0である請求項9記載の植物賦活剤。
- 2-ヒドロキシピリジン、グリシン、L-ピログルタミン酸およびスクロースからなる群より選択される少なくとも1種の生成量を増大させる請求項1記載の植物賦活剤。
- 植物ホルモンの生成量を増大させる請求項1記載の植物賦活剤。
- 前記植物ホルモンが、ジベレリンである請求項13記載の植物賦活剤。
- 前記植物賦活剤が、花芽形成促進用および/または収量向上用である請求項1記載の植物賦活剤。
- テルペンがモノテルペンである請求項1記載の植物賦活剤。
- 植物の茎葉もしくは根に接触させる噴霧剤もしくは浸漬用薬剤、または、土壌灌注用薬剤である請求項1記載の植物賦活剤。
- イネ科用植物賦活剤またはマメ科用植物賦活剤である請求項1記載の植物賦活剤。
- 水酸化脂肪酸またはその誘導体もしくはその塩をさらに含む請求項1記載の植物賦活剤。
- 前記水酸化脂肪酸が、9,10,13-トリヒドロキシ-11-オクタデセン酸および9,12,13-トリヒドロキシ-10-オクタデセン酸からなる群より選択される少なくとも1種である請求項19記載の植物賦活剤。
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