JPH11505517A

JPH11505517A - 植物の収量の向上

Info

Publication number: JPH11505517A
Application number: JP8527881A
Authority: JP
Inventors: エイヤペフ; ユッシハウタラ; エスココッコネン
Original assignee: カルターオイ
Priority date: 1995-06-09
Filing date: 1995-09-07
Publication date: 1999-05-21
Also published as: CN1191467A; FI98513B; AP9701150A0; DE69531218D1; ES2202371T3; OA10550A; WO1996041530A1; GEP19991852B; US5922649A; BG102107A; PL323820A1; CZ396797A3; HUT77911A; CA2223556A1; AP655A; RO117411B1; FI98513C; FI952865A0; UA42840C2; BR9510604A

Abstract

(57)【要約】本発明は植物の収量を向上させるためのベタインおよびアジュバントの外因的使用に関する。本発明によれば、ベタインおよびアジュバントは一緒にまたは別々に施用できならびに標準的およびストレス条件下の両方において使用できる。本発明はまたベタインおよびアジュバントを含む配合物、ベタインおよびアジュバントで外因的に処理された植物ならびにこのような植物から得られた生産物に関する。

Description

【発明の詳細な説明】植物の収量の向上技術分野本発明は植物の収量を向上させるためのベタインおよびアジュバントの使用に関する。本発明は特に植物の収量を向上させるためのベタインとアジュバントとを組み合わせた使用に関する。本発明に従えば、標準的条件およびストレス条件、即ち例えば低温、干ばつ、高塩分、成長を妨害する環境的毒素により条件が悪い場合、の両方の下で収量を向上できる。本発明はまたベタインおよびアジュバントとの配合物(combination)、ベタインとアジュバントで処理した植物ならびにこのような植物から得られた生産物に関する。背景生育の環境および条件は植物の収量にかなり影響を与える。最適な生育環境および条件は通常、量的に多いおよび質の高い収穫を生ずる。悪い生育条件の下では質も量も当然悪くなる。植物の生理学的特性は伝統的な育種および例えば遺伝子操作、の両方による育種によって好ましく操作される。栽培技術に関する幾つかの異なる解決策が植物の生育条件および収量を向上させるために開発されている。適切な生育場所に対する適切な植物は当業者にとって自明である。成長期の間、植物は、例えば種々の網（gauzes）もしくはプラスチックスの利用により、または温室内での植物の栽培によって機械的手段により保護できる。灌漑および肥料は成長を向上させるために一般的に使用される。界面活性剤は有害生物防除剤、保護剤および鉱物成分に関連してしばしば使用される。界面活性剤は植物細胞への物質の浸透を向上させ、そのため、前記薬剤の効果を高めおよび増強し、そして同時にそれらの環境における有害な影響を減少させる。しかし、栽培技術の種々の方法はしばしば困難で実際的ではなく、その効果は限られており（経済的な大きさの温室では、網等々による限られた保護が提供される。）、そしてそれらはまた全体的なスケールにおいてあまりにも高価である。環境的ストレス条件から植物を保護するための経済的に許容される化学的解決法は今までのところ記載されていない。旱魃に対する植物の感受性は多様であるが、水の供給はいかなるの他の環境因子よりも作物の生産性のためにより重要である灌漑は十分な水の供給を確実にするために通常利用される。しかし灌漑に関して重大な健康上および環境上の問題があり、例えば水資源の急激な減少、水質の劣化および農地の劣化である。世界中の人工的に灌漑された土地の約半分は土地の浸水および塩化作用により損害を受けている。この問題の重要性と規模を示すと世界中に灌漑された土地２５５，０００，０００ヘクタールがあり、そしてそれらは世界中の水消費総量の７０％を占める。アメリカ合衆国のみにおいて、１８の西部の州の領域および国の南東部において主要な２０，０００，０００ヘクタールを越える灌漑された土地がある。それらは灌漑のみのために水の消費総量８３％を使用する。工業国において特に毎年灌漑用水の使用が増加していることはまた注目される。これらの問題に加えて灌漑の他の短所は高い費用にある。他の深刻なストレス因子は土壌の塩分である。土壌の塩分は様々な方法で定義できる；一般的な定義によれば数種の栽培された植物種の成長および収量を妨げるのに十分な量の可溶性塩を含む場合に土壌は含塩性（saline）である。最も一般的な塩は塩化ナトリウムであるが、他の塩もまた塩水の源および塩の溶解度に依存して種々の組合せで生ずる。含塩性土壌(saline soil)における植物の成長にとって負の浸透能力(osmotic potential)をもつ土壌から十分な量の水を得ることは困難なことである。ナトリウムおよび塩素イオンの高濃度は植物にとって有毒である。さらなる問題はナトリウムイオンが、細胞成長、浸透調節およびｐＨ安定化に要求されるカリウムイオンであるがそれと競合するとき、生ずる無機成分の欠乏である。この問題はカルシウムイオン濃度が低い時に特に生じる。植物の生産性およびそれらの土壌の塩類への感受性はまた植物種に依存する。塩生植物は最適な成長を保証するために比較的高い塩化ナトリウム含量を要求するが、他方非塩性植物は低い耐塩性をもつかまたはそれらの成長はもはや低い塩濃度であってもかなり抑制される。栽培された植物種の異なる栽培品種間でさえも大きな違いがある。全く同一の種または栽培品種の耐塩性はまた例えば成長段階によっても異なり得る。低程度または中程度の塩分濃度の場合、非塩性植物のよりゆっくりした成長は白化のような特定の兆候の形態は検出できないが、植物の阻害された成長および正常よりも暗いそれらの葉の色に示される。さらに、全葉面積は縮小し、二酸化炭素同化は減少しそしてタンパク質合成は阻害される。植物はストレス条件にある程度までは順応され得る。この能力は植物種によってかなり多様である。前記ストレス条件の結果として、ある種の植物は、それらのの気孔を閉鎖するのを助けそのためストレスの過酷さを減じる、アブシジン酸（ＡＢＡ）と称する成長ホルモンを製造し始める。しかしＡＢＡはまた植物の生産性に有害な副作用をもつ。ＡＢＡは例えば、葉、花および若い果実の落下を引き起こし、および新しい葉の形成を阻害し、そのことは当然収量の減少に結びつく。ストレス条件およびとりわけ水の欠乏はまた、例えば硝酸還元酵素およびフェニルアラニンアンモニウムリアーゼのようなある種の酵素の急激な減少を導くことが見いだされている。他方、α−アミラーゼおよびリボヌクレアーゼの活性は増加する。これらの研究成果に基づく植物を保護するための化学的解決法は今までに記述されていない。また、ストレス条件下において、ある種の窒素化合物およびアミノ酸、例えばプロリンおよびベタインがある種の植物の成長領域に蓄積することも見いだされている。技術的な文献ではこれらの蓄積生成物の機能と理由を討論している。一方では、生成物はストレスの副産物であり従って細胞に有害であることが提案されており、他方ではそれらは細胞を保護できることを評価している(Wyn Jones， R.G．and Storey，R.: The Pysiology and Biochemistry of Drought Resistan sce in Plant(植物における干ばつ耐性の生理学および生化学)，Paleg,L.G．and Aspinall，D.(Eds),Academic Press，Sydney,Australia,1981)。 Zaoら(J.Plant Physiol．140（1992）541-543 において)はアルファルファの細胞膜におけるベタインの効果を記述する。アルファルファ種苗を０．２Ｍグリシンベタインで噴霧し、その後種苗を基質から引き離し、洗浄して土壌を取り去りそして−１０℃ないし−２℃の温度に１時間さらす。次いで種苗を解凍しそして湿らせた砂に１週間栽培し、この期間では生き延びた植物において再成長が認められる。グリシンベタインはアルファルファの冷却安定性を明らかに向上させる。この効果は特に冷却処理のための−６℃において特に明白である。−６℃に１時間保たれた全ての対照は枯死したのに対し、グリシンベタインで処理された種苗の６７％は生き延びた。 ItaiとPaleg は(Plant Science Letters 25(1982)329-335において)水−ストレスがかけられたオオムギおよびキュウリの回復におけるプロリンおよびベタインの効果を記載する。植物を洗浄された砂の上で成長させ、そして水−ストレスを作るためにポリエチレングリコール（ＰＥＧ４０００ｍｏｌ．ｗｔ．）を４日間栄養溶液に添加し、その後植物は収量前の４日間回復させる。プロリンおよび／またはベタイン（２５ｍＭ，ｐＨ６．２）をストレスの１日目もしくは３日目または収穫直前に植物の葉に噴霧する。オオムギに関してはストレス前または後のいずれかに供給されたベタインは効果がないが、ストレスの終わりに添加したベタインは有効であった。プロリンは効果がなかった。キュウリに関しては有効な効果はみられなかった。これに反しベタインおよびプロリンの両方で否定的なの影響があることが見いだされた。植物におけるベタインおよびプロリンの効果を明らかにすることを意図する実験は従って矛盾した結果を有する。これらの結果に基づく商業的な応用はない。この分野の文献はベタインとアジュバントとの配合物およびベタインとアジュバントとを組合せた使用を記載しない。発明の簡単な説明本発明の目的は収量の量と質とを同時に確保するように、人工的灌漑を部分的に代替する方法を見いだすことである。本発明の他の目的は他のストレス条件、例えば旱魃に度々関係する高塩分の間、低温における等の下にもある植物を保護する方法を見いだすことである。さらに、別の意図は環境的資源を消費するまたは環境に有害な方法を利用することなく標準的な条件下で収量を増加させる方法を見いだすことである。本発明に関連して、植物の収量が外因的に(exogenously)施用されるベタインとアジュバントによって著しく向上することが今や見いだされた。ベタインは標準的およびストレス条件の両方の下で収量を向上させるのに有効でありそしてＡＢＡの副作用のような有害な作用をもたないことが見いだされている。アジュバントは植物細胞のベタイン吸収を向上させ、従ってベタインと相乗的に作用する。本発明は例えば人工灌漑の必要性を著しく減少させ、その結果環境を保全しおよび大いに経費を削減することを可能にさせる。従って本発明は植物の収量を向上させるためのベタインおよびアジュバントの外因的使用に関する。本発明によれば、ベタインおよびアジュバントは標準的およびストレスの両方の条件下での植物の収量を向上させるために外因的に使用される。本発明はまた、植物の収量を向上させるための方法に関し、該方法では成長する植物にベタインおよびアジュバントを外因的に施用する。本発明はまた、植物の収量を向上させるために外因的に利用できるベタインとアジュバントとの配合物にも関する。本発明はまた、ベタインおよびアジュバントにより外因的に処理された植物、該植物から生産された生産物、およびそれ自身の使用および食品工業のための原料としてのそれらの使用に関する。ベタインおよびアジュバントは１回または数回の継続的な処理のいずれかで植物に施用される。ベタインおよびアジュバントは配合物として使用でき、または植物に別々に、しかし多少同時に施用される。所望ならば、ベタインおよびアジュバントは慣用の肥料または殺生物剤等と一緒に使用できる。施用は例えば、噴霧により行ってよく、薬剤は同時または別々に噴霧できる。本発明の目的によれば、アジュバントはベタインの植物細胞への輸送を向上させるが、そこではベタインは細胞の浸透バランスを活発に調節しそしてまた細胞代謝の他の経路にも関係する。ベタインで処理された細胞は外因的なストレス因子を受けた場合に、より生存可能性がある。本発明によるベタインおよびアジュバント処理は経済的に有利であり、そして収量は経済的に有益でそして有意である量において増加される。この処理は、それらが肥料または殺生物剤の慣用の噴霧と一緒に行うことができ、新しい機械類、装置または場所の投資を必要としないため、あまり多くの作業を作らない。ベタインは非毒性の天然物であり、それは収量の質に有害な影響がないことはまた注目に値する。ベタインはまた、植物細胞中に残留する安定な物質であり、そのため長期にわたる効果をもつ。発明の詳細な説明ベタインは完全にＮ−メチル化されたアミノ酸である。ベタインは植物および動物の両方の代謝に重要な機能をもつ天然物である。最も一般的なベタインの一つは３つのメチル基がグリシン分子の窒素原子に結合されたグリシン誘導体である。このベタイン化合物は通常ベタイン、グリシンベタインまたはトリメチルグリシンと呼ばれそしてその構造式は以下に示される。他のベタインは例えばアラニンベタインおよびプロリンベタイン、それは例えば若鶏の腱麻痺を防ぐことが報告されている、である。R.G．Wyn JonesとR.Stor eyはThe Physiology and Biochemistry of Drought Resistance in Plants(Pale g，L.G．and Aspinall，D.(Eds.)Academic Press，Sydney Australia,1981)においてベタインを詳細に記述している。この刊行物は参照により本明細書に編入される。ベタインは両極性(bipolar)構造をもち、それは酵素で触媒される反応を供与することができる数個の化学的反応性メチル基を有する。大方の生物は、例えばメチル化作用(methyl function)のために、ベタインの少量を合成することができるが、それらはベタインの生産および貯蔵を実質的に増加させることによりストレスと反応することはできない。最もよく知られるベタインを蓄積する生物はアカザ（Chenopodiaceae）科に属する植物であり、例えばシュガービート、ならびにある種の微生物および海に生息する無脊椎動物である。これらの生物のベタイン蓄積の主な理由は多分ベタインがオスモライト（osmolyte）として作用しそれゆえ浸透ストレスの影響から細胞を保護することである。これらの植物および微生物におけるベタインの主要な機能の一つは条件が、要求されるとき例えば高塩濃度または旱魃の場合に、水の損失を防止するために、細胞の浸透濃度（osmo tic strength）を高めることである。多くの塩とは異なり、ベタインは酵素と高い適合性（compatible）をもち、従って細胞および細胞小器官中のベタイン含量は代謝においていかなる有害な影響を有しないため高くあってよい。ベタインはまた高分子の働き(operation)に安定化効果をもつことが見いだされており；それは酵素および細胞膜の耐熱性およびイオン耐性を向上させる。ベタインは例えばシュガービートからクロマトグラフィー法を用いて取り出すことができる。ベタインはCultor Oy、Finnsugar Bioproductから無水のベタインを結晶化した製品として市販されている。他のベタイン製品、例えばベタイン一水塩、ベタイン塩化水素塩および未精製ベタイン液はまた市販されており、それらは本発明の目的に対して使用することができる。本発明によればベタインはアジュバントとともに外因的に使用され、植物の収量を向上させる。本発明によれば、ベタインおよびアジュバントは標準的条件およびストレス条件下の両方で植物の収量を増加できる。このようにベタインは植物がストレス条件下で栽培される場合、即ち植物が周期的にまたは継続的に外因性ストレスを受ける場合もまた有効であることが見いだされている。このような外因性ストレス因子は例えば旱魃、湿気、低温または高温、高塩分濃度、除草剤、環境的毒素等である。ストレス条件におかれた植物を外因的にベタインで処理することは例えば条件への植物の順応性を向上させそしてそれらの生育能力をより長く維持してそれにより植物の収量−生産能力を向上させる。この明細書および請求の範囲では用語「ベタイン」および「アジュバント」を使用するが、所望ならば本発明により数種の異なるベタインおよび／またはアジュバントが使用できることは明白である。ベタインは従って本明細書では異なる公知のベタインを含む一般的用語として使用されることに注意すべきである。本発明による処理、即ちベタインおよびアジュバントの外因的施用は、通常その細胞にベタインを貯蔵しない細胞の植物ならびに通常それらの細胞にベタインを貯蔵できる植物の両方の収量を向上することができる。ベタインは植物細胞中に残留する安定な物質である。このためベタインの有用な効果は長期間でありおよび成長による希釈により漸次的にのみ減少する。アジュバントの機能は植物細胞のベタインの吸収を向上させ、従って、植物上のベタインの有用な効果を確実にし、向上させそして増強させることである。技術的によく知られたすべてのアジュバントもアジュバントとして使用できる。アジュバントは例えばAdjuvants in Crop Protection(ＤＳ８６)，PJB 出版社， November 1993に記載される。これは参照により本明細書に編入される。構造的な違いおよび異なる効果をもちそして異なる性質をもつ幾つかの市販さていれる製品がある。これらに加えて使用の前に所望の成分を混合することにより同様の効果をもつ組成物を形成することも可能である。本発明の目的に有用なアジュバントは、しかし限定されないが、例えば吸収に影響を与える薬剤のような活性化添加剤である。これらは例えば乳化可能な油をベースとする薬剤、例えば市販品 Jurttioljy 33E(Sareko Agri Oy,Turku,Finland によってフェンランドに輸入される)、Kemiroil(Kemira Agro Oy)、Sunoco(Sun Oil Company)およびAgrirob（R obbe SA.,フランス）およびリン脂質およびレシチンをベースとする薬剤、例えばLI-700(Loveland Industries Inc.,Greely,Colorado,USA)である。他の多くの群は噴霧溶液のような作業溶液に影響を与える添加剤により形成され、それらは活性化界面活性剤および固定化剤の両方を含む。界面活性剤はさらに市販品Exel l(Siegfried Agro,Zofingen,スイス)のようなカチオン性およびSito＋(Witco AS ),Activator 90(Loveland Industries Inc.,Cololado,USA),Citowett(BASF)およびAgral(Zeneca Agro)のような非イオン性に分類される。固定剤は例えば、BOND (Loveland Industries Inc.，Cololado,アメリカ合衆国)のような合成ラテックスを包含する他の実例は例えば、上述した参照文献Ajuvants in Crop Protectio nに示されるものである。上述した実例は、アジュバントの数種の異なるタイプが本発明の目的のためにベタインと共に使用できることを開示する。アジュバントの選択はまた植物の品種および成長の条件に依存し得る。リン脂質および特に、LI-700のようなレシチンおよびSito+ のような非イオン系界面活性剤を含む活性剤は本発明の範囲内で有利であること見いだされている。本発明によりベタインとともに使用して植物の収量を向上させる最も好ましいアジュバントは大豆レシチンおよびカルボン酸の組合せであり例えば登録商標LI-700(loveland Industries Inc.，Gree l ey， Cololado，アメリカ合衆国)およびSPRAYMATE LI-700(Newman Agrochemical Limi ted，Barton，Cambridge,イギリス)の下に供給されるものである。LI-700は製造元によれば浸透性殺真菌剤、除草剤および殺虫剤ならびに有機およびキレート化マンガン、銅および鉄のような微量栄養素の、細胞中への浸透を特に向上させる浸透剤および湿潤剤である。LI-700は液体の水をベースとする組成物であり、主に大豆レシチンおよびプロピオン酸を含む。製造元によれば、使用される標準的な量は植物を処理するために使用される製剤の約０．４ないし０．５％である。 Sito+(Witco AS)は有効成分としてエトキシル化アルコールを含む液体の非イオン性固定剤である。本発明によれば、薬剤は１回または数回の継続的処理のいずれかで施用される。例えば植物種、栽培品種および成長の段階によって使用される量は変化する。例えばジャガイモでは、１ヘクタール当たりベタイン約０．１ないし２０ｋｇを使用することができる。従って有用な量は１ヘクタールあたり約１０ｋｇのベタインでありシャガイモ生物体量約０．０１％に相当する。好ましい量は１ヘクタール当たり約２ないし８ｋｇのベタインである。トマトについては１ヘクタールあたり約０．１ないし３０ｋｇのベタインが使用できる。好ましい量は１ないし６ｋｇ／ｈａである。アジュバントの有用な量は薬剤の性質に非常に依存して変わるが、約０．０５ないし５．０ｌ／ｈａ、好ましくは０．２ないし２．０ｌ／ｈａである。本発明によればベタインおよびアジュバントの配合物が好ましく使用され、特に、溶液の容量から計算して、約０．０１ないし０．５Ｍ、好ましくは０．０５ないし０．３Ｍのベタイン、ならびに約０．０１ないし１％、好ましくは０．１ないし０．５％のアジュバントを含む水溶液で使用される。ここで与えられた量は提言としてのみであり、従って本発明の範囲は本明細書に記載された方法において操作する全ての量を含む。用途によって適当ないずれかの方法がベタインおよびアジュバントの施用のために利用できる。ベタインおよびアジュバントは例えば噴霧によって容易に施用できる。このような噴霧は、所望ならば肥料または殺生物剤のある通常の噴霧とともに実行できる。本発明によれば、ベタインおよびアジュバントは別々にまたは組合せで使用できる。ベタインおよびアジュバントの水溶液が特に好ましく使用できる。本発明による処理の回数は変更可能であり、適当な時期はそれぞれの植物について別々に決定される。薬剤が１回の処理で施用される場合、処理は通常成長の早い段階、例えば約５ないし２０ｃｍの植物で行われる。２回の継続的処理で行われる場合には２回目の噴霧は好ましくは例えば開花の開始においてまたはストレスが天候を基準として予想できるときに行われる。本発明による処理は植物の収量をかなり向上させ、例えば収量の量と質を向上させる。本発明の処理は経済的に有利であり、そして収量の増加は経済的に有益でありそして重要である。例えばジャガイモの収量量は３０％より多く増加し、そしてトマトについては収量量はベタインおよびアジュバントの適当な施用濃度により二倍程になっている。本発明により処理された細胞は低温、旱魃、高塩分等の外因的のストレス因子を受けたときでさえも生存能力を留めることは注目すべきことである。本発明を以下の実施例によってさらにより多く詳細に記載する。実施例１ないし４は種々の植物の収量におけるベタインおよびアジュバントの有効な効果を示し、そして実施例５ないし８は細胞のベタイン吸収におけるアジュバントの有効な効果を示す。ベタインおよびアジュバントの相乗的な効果はすべての実施例から明らかである。実施例は本発明を説明するためのみに提供され、いかなる方法においてもそれらが本発明の範囲を限定することとみなすべきではない。実施例１ジャガイモはソラナム(Solanum)科に属する植物であり、そしてそれは本来的にその細胞の中にベタインを貯蔵しない。ジャガイモ収量におけるベタインおよびアジュバントの効果は２つの異なる栽培区域（location）での圃場条件下、でおよび４つの異なるベタイン濃度：１ヘクタール当たりベタイン０（対照）、１．２５、５．０および１０ｋｇを利用して測定した。投与の目的で、水溶液を製造し、該溶液は所望のベタイン濃度に加えて界面活性剤、Plus-50(Ciba Geigy社) ２ml/ ｌを含む。溶液を７５％の地表植被（ground cover）において６４０ｌ/h a の量で添加し、そして２回目の施用は塊茎成長期の間になされた。ジャガイモの栽培種はラセット・バーバンク（Russet Burbank）である。生育地は気候のために変化され、一方は（１）、成長期の間に霜が降りる他方（２）におけるよりも気候はより温かくおよびより乾燥したものである。収量後、塊茎は販売不可能（小さい、未熟、奇形の塊茎）または販売可能に格付けされ、その区分における重さおよび数を測定した。塊茎の比重の測定は、ウォーター法(Water method)における大気重量(air-weight)での重量により測定した。結果の統計的分析をゲンシュタット統計パッケージ(Genstat statistical package)を利用する分散分析によって行った。ベタイン２．５ｋｇ／ｈａの量で使用する場合、栽培区域（１）において、１植物あたりの塊茎収量は、対照値よりも１．９６ｋｇないし２．４２ｋｇ増加した。これは対照、即ち約１７ｔ／haよりも２３．５％の増加であった。結果を表１に示す。栽培区域（２）では結果は栽培区域（１）において得られた結果からある程度ははずれ；ベタインの５および１０kg／haの施用割合においてのみ対照よりも収量の量で１０％より多く増加が得られた。最良の結果は１０kg／haの施用割合により得られ、従って収量は対照、即ち７．９ｔ／haよりも１２．６％増加した。１０kg／haのベタイン施用濃度に関して、明らかな増加は１植物あたりの販売可能な塊茎の数においても検出された。塊茎の比重において著しい違いは見いだされない。値は１．０８４ないし１．０８２の間で変化した。ベタインおよびアジュバントの外来性の施用に応じて収量におけるはっきりした増加は両方の栽培区域において明白であった。しかし収量増加は２つの栽培区域において明らかに異なった。この差異は２つ異なる因子の結果であった。一方ではストレスは気候の違いにより栽培区域より異なった。他方では栽培区域（１）ではジャガイモ塊茎は２回目の施用の１週間内に収量したが２回目の施用は収量へのいかなる影響も持ち得なかった。栽培区域（２）においてベタインおよびアジュバントは塊茎発育期の間に加えられ、そして収量は施用の約６週間の成熟期において行われた。実施例２この実験は本発明によるベタインおよびアジュバントの外因的使用が除草剤による損傷から植物を保護するために使用できるかを試験した。実験植物はジャガイモでありその栽培品種はラセット・バーバンク（Russet Burbank）である。実験は圃場条件下で行われ、除草剤としてメトリブジン(metribuzin)およびシアナジン(cyanazine)(Bladx)が使用され成長の遅い段階において添加した。５つの異なるベタイン濃度が使用された：１ヘクタール当たりベタイン０（対照）、２、４、８および１２ｋｇ。投与の目的のため、水溶液を調製しおよび所望のベタイン濃度に加えてこの溶液は界面活性剤、Ｐｌｕｓ−５０（Ciba Geigy）１ｍｌ／ｌを含む。溶液を地表植被２５％において６４０ｌ/ha の量で添加した。生育場所は１４０ｍの標高に位置しそして高温および旱魃を周期的に受けた。作物は手により採取されそして塊茎を販売不可能（小さい、未熟、奇形の塊茎）または販売可能に格付けされ、その区分における重さおよび数を測定した。この実験でもまた、本発明による処理は塊茎の数を増加させた。最も少ないベタイン施用割合，２ないし４ｋｇ／ｈａは収量および塊茎の数に有意の効果がなかった。最も高いベタイン含有量により収量および塊茎の数は有意に増大した。１ヘクタール当たりの塊茎の数はベタイン含有量８ｋｇ／ｈａにより最大に増加し即ち増加は対照よりも２１％を越えて増加した。結果を表２に示す。実施例３ブドウの木の収量におけるベタインおよびアジュバントの効果を４つの異なるベタイン濃度：１ヘクタール当たりベタイン０（対照）、１、２および４ｋｇを利用して圃場条件下で測定した。実験では溶液のベタイン濃度が１２ｇ／ｌである水溶液が使用された。溶液はまた、界面活性剤、Plus-50(Ciba-Geigy)２ｍｌ／ｌを含む。施用される溶液の量は約３５０ｌ／ｈａまたは６４ｌ／１０００ｍの栽培列（cultivated row）であり、施用は植物がベタインで均質に処理されるのを確実にするために常に列の両側で行われた。ブドウの木は他の点では灌漑のない通常の方法で栽培されそしてそれらは周期的に旱魃および寒冷な天候を受け；温度は約３℃ないし３０℃の間で変化した。ブドウの木の栽培品種はピノ・ヌアー（pinot Noir）である。４つの一様に見えるブドウの木をつぼみがほころびる（budburst）間に選択した。約５０％のつぼみのほころびであるが、開花の前に、植物の２つを所定濃度のベタインおよびアジュバントの１回の投与で処理し、他の２つのブドウの木は選択されたベタインおよびアジュバント濃度の半分のみをこの段階で受け、残りの投与量を開花の開始の１か月後に施用した。１回の施用は数回の施用よりもより有効であることが見出された。ブドウが熟したとき、房を採取しそして収量を、２本のブドウの木により生産されたブドウの数を１ヘクタール内に生育しているブドウの木の数を基準に１ヘクタール当たりの収量に変換することにより計算する。１本のブドウの木当たりの房の数は２本のブドウの木の房の総数を２で割ることにより計算する。実験では２ｋｇ／ｈａまたは４ｋｇ／ｈａの１回のベタイン投与は有意に多い収量を与えることを示す。最良の結果は４ｋｇ／ｈａのベタイン投与により得られるが、そうすると収量は対照値６．５ｔ／ｈａから９．８ｔ／ｈａに増加していた。これは正味３．３ｔ／ｈａの増加を意味し、即ち収量の増加は対照を約５１％こえる。ブドウの房の数はまたベタインが２ｋｇ／ｈａまたはそれより上の量で施用される場合に有意に増加した。この場合もまた、最良の結果は４ｋｇ／ｈａのベタイン施用割合により得られる。結果を表３に示す。実施例４ブドウの質における本発明による処理の効果を実施例３に記載された環境の下で栽培されたブドウの木の、房の重量、１００個のブドウの重量、およびグレープジュースのｐＨおよびブリックス（Brix）を測定することにより試験した。房の重量は２本のブドウの木の総収量を房の数で割ることにより計算され、１００個のブドウの重量は無作為に採取した２００個のブドウの重さを２で割ることにより計算された。ブリックスはグレープジュースの溶離成分（solute content）の測定であり、この成分の大部分は糖である。本発明による処理の結果として、房の重量および１００のブドウの重量に統計的に有意な変化はなかった。処理の結果としてグレープジュースのｐＨおよびブリックスの統計的に有意な変化もまた、なかった。この結果に基づいて、本発明による処理は収量の相当な増加にも係わらず、ブドウの質に否定的な影響はなかった。結果の幾つかを表４に示す。実施例５実験は、性質としてもその細胞にベタインを蓄積する、コムギにおけるベタインおよびアジュバントの効果を試験した。実験は温室で行われそして小麦の栽培品種はトヤルブ（Tjalve）である。３０個のコムギ種子をピート−バーミキュライト混合物（１：１）の入っている直径２５cｍをもつ７．５リットルのプラスチックポットに播種した。その後植物は１ポット当たり２０本のコムギ植物に間引いた。ポットは植物が３葉期に発育するまで週に２回上面に灌水(top-water)（ｐＦ値２．０）した。次いでポットを一方は（１０ポット）ｐＦ値２．０に保持しそして他方（１０ポット）は緩やかな水ストレス（ｐＦ３．０）をかける、２つの群に分けた。４葉期においてアジュバントLI-700(Loveland Industries Inc.,Gr eeley，Colorado,アメリカ合衆国)０．１％および次の異なる濃度のベタイン(Cu ltor Oy,Finnsugar Bioproducts)：０Ｍ（対照）、０．０１５Ｍ、０．０５Ｍ、０．１Ｍおよび０．３Ｍベタイン、を含む溶液２５ｍｌで植物を噴霧した。植物のベタイン含有量は以下の方法で測定した。噴霧２、４、７、１４および２１日後それぞれのポットから１植物全体を採取し、流水下で洗浄し、ペーパータオル上で乾燥させそして液体窒素中に沈め次いでモーターで粉砕する。この粉体をクリオチューブ(Cryotube)(容量３．６ｍｌ，Nunc)に入れ、このチューブをそれらをHPLCで分析するまで液体窒素中で貯蔵した。〔Rajakyla and Paloposki ,J.Chromatography 282(1983)595-602〕。植物の乾物含有量(dry matter content)をまた噴霧の２，４，７，１４および２１日後のおのおののポットから１植物全体を採取することにより測定する。植物を計量し、１００℃で一晩中乾燥させそして再度計量した。数種の温室実験からの結果の統計分析はＭＳＴＡＴプログラムによる因子分析（factorial analysis）として行う。実験の結果を表５に示す。結果はストレス条件下および標準的条件下でのコムギのベタイン吸収に有意な違いが見られず、即ちストレス状態はベタイン吸収に著しく影響しないことを示した。他方で外因的に施用されるベタイン濃度は蓄積されたベタインの量に有意な影響をもった。植物のベタイン含量は最初の試料採取から最終までにかなり減少し、それは多分植物の増加された生物体量により生じたものである。この結果に基づいて０．１Ｍないし０．３Ｍのベタイン含有量が好ましいと考えられる。実施例６実験は植物が開花する前に噴霧されおよび葉のみが分析に使用される他は実施例５と同様に行われた。ベタイン含有量および葉の乾物含有量を実施例５に記載した方法により測定した。数種の温室実験からの結果の統計分析はＭＳＴＡＴプログラムによる因子分析として行った。この実験ではストレス処理と使用されたベタイン濃度とにかなりの相互作用を示した。使用されたベタイン濃度は蓄積されたベタインの量に有意な効果をもった。結果を表６に示す。実施例７この実験ではベタイン吸収における種々のアジュバントの効果を試験する。実験はコムギ植物を利用するが、それらを水ストレスにかけることなく実施例５の方法により行った。コムギ植物の入っているポットを植物の４葉期において以下の異なるアジュバント：〔アジュバントを含まない対照〕、LI-700(Loveland In dustries Inc.),Agrirob(Robbe SA.，フランス)、Activator(Loveland Indust ries Inc.)の０．１％を含有している０．１Ｍベタイン溶液２５ｍｌを用いて噴霧した。他の対照は処理しないコムギ植物の入っているポットである。噴霧２および１０日後に乾物およびベタイン試料を実施例５に記載したように集め、そして植物のベタインおよび乾物含量を実施例５の方法により決定した。数種の温室実験からの結果の統計分析はＭＳＴＡＴプログラムによる因子分析として行った。アジュバントはベタイン吸収を明らかに向上させた。アジュバントを使用しない場合、ベタイン吸収は約５％であるのに対し、アジュバントの使用は吸収を１９％までにも増加させた。コムギに対する最良の結果はLI-700（１９％）により得られ、二番目に優れているのはActivator （１３％）であった。Agrirob によるベタイン吸収のパーセントは９％であった。結果を表７に示す。実施例８この実験はベタイン吸収における種々のアジュバント濃度の効果を試験した。５０個のコムギ種子をそれぞれ７．５リットルのポットに播種した。その後植物は１ポット当たり４０本のコムギ植物に間引いた。ポットは週に２回ｐＦ値２．０に灌水する。植物の３葉期にポットの半分をｐＦ３にストレスをかけた。４葉期に植物を次に示すアジュバント：０．０５％LI -700、０．５％LI-700(Loveland Industries Inc.) 、０．１％Sito+(Witco A S)、０．５％Sunoco(Sun Oil Company)、０．１５％Agrirob(Robbe SA.,France) を含む、またはアジュバントを含まない、０．１Ｍベタイン溶液１５ｍｌで処理した。全く処理されないコムギ植物を入れているポットは対照として使用した。溶液を施用後１、６および２４時間後、それぞれのポットからの１植物をベタイン分析のために採取し、１植物を乾物量測定のために採取した。植物のベタインおよび乾物含有量を実施例５に記載した方法により測定した。数種の温室実験からの結果の統計分析はＭＳＴＡＴプログラムによる因子分析として行った。結果は使用されたアジュバントと吸収時間の両方がベタイン吸収に影響することを示した。吸収時間と処理とのおよびアジュバントと吸収時間との相互作用もまた検定した。コムギに対する最良の結果はストレス条件下でのアジュバントSi to+ および最適条件下のアジュバントLI-700（０．５％）により得られた。数値結果を表８に示す。

【手続補正書】特許法第１８４条の８第１項【提出日】１９９６年１２月４日【補正内容】請求の範囲１．植物の収量を向上させるためのベタインおよびアジュバントの外因的相乗的使用。２．ベタインおよびアジュバントを別々にまたは同時に施用することを特徴とする請求項１記載の使用。３．ベタインを約０．１ないし３０kg/ha、好ましくは２ないし４kg/ha の量で使用し、およびアジュバントを０．０５ないし５．０ｌ/ha、好ましくは０．２ないし２．０ｌ/ha の量で使用することを特徴とする請求項１または２記載の使用。４．０．０１ないし０．５Ｍのベタインおよび０．０１ないし１．０％のアジュバントを含む水溶液を使用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の使用。５．アジュバントがレシチンをベースとした活性化添加剤またはエトキシル化アルコールを含む固定剤であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の使用。６．アジュバントがＬＩ−７００またはＳｉｔｏ＋であることを特徴とする請求項５記載の使用。７．植物の収量を向上させるための外因的使用に適用可能なベタインおよびアジュバントを含む相乗的配合物。８．配合物が０．０１ないし０．５Ｍのベタインおよび０．０１ないし１．０％のアジュバントを含む水溶液の形態であることを特徴とする請求項７記載の配合物。９．アジュバントがレシチシをベースとした活性化添加剤またはエトキシル化アルコールを含む固定剤であることを特徴とする請求項７または８項記載の配合物。１０．アジュバントがＬＩ−７００またはＳｉｔｏ＋であることを特徴とする請求項９記載の配合物。１１．ベタインおよびアジュバントを生存可能な植物に外因的に施用することを特徴とする植物の収量を相乗的に向上させる方法。１２．ベタインおよびアジュバントを別々にまたは同時に施用することを特徴とする請求項１１記載の方法。１３．ベタインを約０．１ないし３０kg/ha、好ましくは２ないし４kg/ha の量で使用し、およびアジュバントを０．０５ないし５．０ｌ/ha、好ましくは０．２ないし２．０ｌ/ha の量で使用することを特徴とする請求項１１または１２記載の方法。１４．０．０１ないし０．５Ｍのベタインおよび０．０１ないし１．０％のアジュバントを含む水溶液を使用することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項記載の方法。１５．アジュバントがレシチンをベースとした活性化添加剤またはエトキシル化アルコールを含む固定剤であることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項記載の方法。１６．アジュバントがＬＩ−７００またはＳｉｔｏ＋であることを特徴とする請求項１５記載の方法。１７．ベタインおよびアジュバントを含む相乗的配合物を使用することを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１項記載の方法。１８．請求項１１ないし１７のいずれか１項記載の方法により得られる植物、ならびに該植物の生産物。１９．ベタインおよびアジュバントの相乗的な量により外因的に処理された植物ならびにそれらの生産物。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者コッコネンエスコフィンランド国，エフアイエヌ−02360 エスポーカイタアンクルマ６ベー３

Claims

【特許請求の範囲】１．植物の収量を向上させるためのベタインおよびアジュバントの外因的使用。２．ベタインおよびアジュバントを別々にまたは同時に施用することを特徴とする請求項１記載の使用。３．ベタインを約０．１ないし３０kg/ha、好ましくは２ないし４kg/ha の量で使用し、およびアジュバントを０．０５ないし５．０ｌ/ha、好ましくは０．２ないし２．０ｌ/ha の量で使用することを特徴とする請求項１または２記載の使用。４．０．０１ないし０．５Ｍのベタインおよび０．０１ないし１．０％のアジュバントを含む水溶液を使用することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の使用。５．アジュバントがレシチンをベースとした活性化添加剤またはエトキシル化アルコールを含む固定剤であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の使用。６．アジュバントがＬＩ−７００またはＳｉｔｏ＋であることを特徴とする請求項５記載の使用。７．植物の収量を向上させるための外因的使用に適用可能なベタインおよびアジュバントを含む配合物。８．配合物が０．０１ないし０．５Ｍのベタインおよび０．０１ないし１．０％のアジュバントを含む水溶液の形態であることを特徴とする請求項７記載の配合物。９．アジュバントがレシチンをベースとした活性化添加剤またはエトキシル化アルコールを含む固定剤であることを特徴とする請求項７または８項記載の配合物。１０．アジュバントがＬＩ−７００またはＳｉｔｏ＋であることを特徴とする請求項９記載の配合物。１１．ベタインおよびアジュバントを生存可能な植物に外因的に施用することを特徴とする植物の収量を向上させる方法。１２．ベタインおよびアジュバントを別々にまたは同時に施用することを特徴とする請求項１１記載の方法。１３．ベタインを約０．１ないし３０kg/ha、好ましくは２ないし４kg/ha の量で使用し、およびアジュバントを０．０５ないし５．０ｌ/ha、好ましくは０．２ないし２．０ｌ/ha の量で使用することを特徴とする請求項１１または１２記載の方法。１４．０．０１ないし０．５Ｍのベタインおよび０．０１ないし１．０％のアジュバントを含む水溶液を使用することを特徴とする請求項１１ないし１３のいずれか１項記載の方法。１５．アジュバントがレシチンをベースとした活性化添加剤またはエトキシル化アルコールを含む固定剤であることを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項記載の方法。１６．アジュバントがＬＩ−７００またはＳｉｔｏ＋であることを特徴とする請求項１５記載の方法。１７．ベタインおよびアジュバントを含む配合物を使用することを特徴とする請求項１１ないし１６のいずれか１項記載の方法。１８．請求項１１ないし１７のいずれか１項記載の方法により得られる植物、ならびに該植物の生産物。１９．ベタインおよびアジュバントにより外因的に処理された植物ならびにそれらの生産物。