(57)【要約】  効果的に寄生植物を防除し得る寄生植物の防除剤、および寄生植物の防除方法を提供するために、寄生植物のゲンチアノース代謝を阻害することによって寄生植物の発芽を阻害し、これによって寄生植物を防除する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲンチアノース代謝阻害物質を含有することを特徴とする寄生植物の防除剤。
【請求項２】
前記ゲンチアノース代謝阻害物質は、β−グルコシダーゼ活性阻害物質であることを特徴とする請求項１に記載の寄生植物の防除剤。
【請求項３】
前記β−グルコシダーゼ活性阻害物質は、ノジリマイシン、シクロフェリトール、ニューロマイシン、１−アザファゴミン、（３Ｓ，４Ｓ，５Ｒ）−３，４−ジヒドロキシ−５−ヒドロキシメチルピペリジン、Ｄ-マンノノ−δ−ラクタム、２，４−ジニトロフェニル−２−デオキシ−２−フルオロ−β−Ｄ−グルコピラノシド、２，４−ジニトロフェニル−β−Ｄ−グルコピラノシド、ｏ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、ｐ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、サリコルチン、シクロ（Ｄ−プロリン−Ｌ−バリン）、または１１，４−アンヒドロ−Ｄ−-アラビノヒドラジドであることを特徴とする請求項２に記載の寄生植物の防除剤。
【請求項４】
防除対象である寄生植物が、Orobanche科、またはStriga科であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の寄生植物の防除剤。
【請求項５】
寄生植物のゲンチアノース代謝を阻害する工程を含むことを特徴とする寄生植物の防除方法。
【請求項６】
前記工程では、β−グルコシダーゼ活性を阻害することを特徴とする請求項５に記載の寄生植物の防除方法。
【請求項７】
前記工程では、β−グリコシダーゼ活性阻害物質として、ノジリマイシン、シクロフェリトール、ニューロマイシン、１−アザファゴミン、（３Ｓ，４Ｓ，５Ｒ）−３，４−ジヒドロキシ−５−ヒドロキシメチルピペリジン、Ｄ-マンノノ−δ−ラクタム、２，４−ジニトロフェニル−２−デオキシ−２−フルオロ−β−Ｄ−グルコピラノシド、２，４−ジニトロフェニル−β−Ｄ−グルコピラノシド、ｏ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、ｐ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、サリコルチン、シクロ（Ｄ−プロリン−Ｌ−バリン）、または１１，４−アンヒドロ−Ｄ−-アラビノヒドラジドが、上記寄生植物に対して投与されることを特徴とする請求項６に記載の寄生植物の防除方法。
【請求項８】
前記β−グリコシダーゼ活性阻害物質は、１μＭ以上の濃度にて寄生植物に投与されることを特徴とする請求項７に記載の寄生植物の防除方法。
【請求項９】
前記ゲンチアノース代謝は、前記寄生植物の発芽前に阻害されることを特徴とする請求項５〜８の何れか１項に記載の寄生植物の防除方法。
【請求項１０】
前記寄生植物は、Orobanche科、またはStriga科であることを特徴とする請求項５〜９の何れか１項に記載の寄生植物の防除方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、寄生植物を効果的に防除することができる、寄生植物の防除剤、および寄生植物の防除方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
異なる種類の生物が一緒に生活している現象を共生と呼び、上記生物のうち、一方（寄生者）が利益を受け、他方（宿主）が何らかの被害を被っている関係を寄生と呼ぶ。このような寄生関係は植物と植物との間にも存在し、この場合の寄生者を寄生植物と呼び、宿主を宿主植物と呼ぶ。【０００３】
現在までに多くの寄生植物が確認されており、これらの寄生植物によって多くの宿主植物が被害を被っている。特に、食料として重要である様々な種類の農作物が寄生植物の被害を被っており、当該被害は、現在の食糧不足の原因の一つであるといえる。【０００４】
上記寄生植物としては現在までに多くの種類が確認されており、例えば、その代表例としてOrobanche科および Striga科の植物を挙げることができる。更に詳細には、Orobancheには１００種以上の種が存在することが知られており、このうち７種が農作物などに対して深刻な被害をもたらすことが知られている。また、Strigaには約４０種の種が存在することが知られており、このうち１１種が農作物などに対して深刻な被害をもたらすことが知られている。【０００５】
更に具体的には、Strigaは、アフリカに代表される乾燥地域に分布している。Strigaは、ソルガム、トウモロコシ、ミレット、イネ、サトウキビ、タバコおよびサツマイモなどを宿主とし、これらの農作物に対して甚大な被害を与える。なお、Strigaによる農作物の損失は、各農作物の収量の約４０〜１００％程度にもおよび、当該損失量はアフリカにおける３億人分の１年間の食料に相当し、被害総額は約７０〜１３０億ドルにも達する。【０００６】
また、Orobancheは、地中海周辺を中心として世界中に分布している。Orobancheは、豆類（例えば、faba bean、chickpea、lentilなど）、トマト、ジャガイモ、タバコおよびヒマワリなどを宿主とし、これらの農作物に対して甚大な被害を与える。なお、Orobancheによる農作物の損失は、各農作物の収量の約５〜１００％にも達する（例えば、モロッコのマメ類では３３％の収量減、被害総額は約８００万ドル）。【０００７】
上記StrigaおよびOrobancheは発芽初期には土中で宿主の根に寄生しているため、その存在を確認し難い。それ故に、これら寄生植物の防除は遅れる傾向にある。これら寄生植物の防除が遅れると、当該寄生植物が花を咲かせるとともに、１固体あたり１０万粒以上もの非常に細かい多数の種子を実らせる。【０００８】
上記種子は、宿主に遭遇するまでは発芽しない。つまり、当該種子は、適度な温度および湿度の条件下において宿主由来の発芽誘導因子の刺激を受けることによって、はじめて発芽することができる。しかしながら、当該種子は、発芽しないまま１０年以上も生存することが可能である。それ故、これら寄生植物が一度農作物に寄生すれば当該寄生植物を完全に防除することは困難であり、農作物が被る被害は深刻なものとなる。また、地球の気候変動などに伴って上記寄生植物の分布地域は拡大する傾向にあり、将来、これらの寄生植物による農作物の被害は、ますます深刻なものとなっていくことが予想される。したがって、これら寄生植物を効果的に駆除することができる寄生植物の防除剤、および寄生植物の防除方法の開発が急務となっている。【０００９】
例えば、寄生植物を防除するために、従来から、寄生植物に対する選択性が高い除草剤（例えば、ＡＬＳ阻害剤など）が用いられている。【００１０】
また、寄生植物を防除するために、従来から、トラップクロップ法が用いられている。上記トラップクロップ法では、例えば、収穫目的の農作物と、寄生植物の発芽は促すが寄生は受け難い植物との輪作によって、寄生植物を防除している。つまり、寄生することができる宿主が存在しない状況下で寄生植物を発芽させることによって、上記寄生植物を自殺させている。【００１１】
また、寄生植物が宿主由来の発芽誘導因子によって発芽するという知見に基づいて、当該発芽誘導因子の類縁体または代替物によって、宿主が存在しない状況下において寄生植物を強制的に発芽させ、これによって寄生植物を自殺させる方法（自殺発芽）も用いられている（例えば、特許文献１〜３、非特許文献１参照）。【００１２】
また、寄生植物を防除するために、寄生植物に対する宿主の抵抗性を上昇させる抵抗性誘導剤を用いる方法が用いられている（例えば、特許文献４参照）。具体的には、特許文献４に記載の技術では、チアジニル、プロベナゾール、２−クロロイソニコチン酸、およびイソチアニルからなる群より選択される少なくとも１つの化合物を含有する寄生植物の防除剤が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開平１０−２５１２４３号公報（平成１０年９月２２日公開）」
【特許文献２】日本国公開特許公報「特開平１１−１３９９０７号公報（平成１１年５月２５日公開）」
【特許文献３】日本国公開特許公報「特開平１１−１３９９０８号公報（平成１１年５月２５日公開）」
【特許文献４】日本国公開特許公報「特開２００８−３７８６４号公報（平成２０年２月２１日公開）」
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】杉本  幸裕ら、根の研究（Root Research）、１２（２）：５１−５６（２００３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の寄生植物の防除剤、および寄生植物の防除方法は、効果的に寄生植物を防除できないという問題点を有している。【００１６】
例えば、上記除草剤を用いる方法は、除草剤の選択性に応じて、用い得る農作物の種類が限定されるという問題点を有している。【００１７】
また、上記トラップクロップ法、発芽誘導因子の類縁体または代替物を用いる方法では、寄生植物の発芽を強力に誘導することができないとともに、膨大な数の寄生植物を完全には防除できないという問題点を有している。また、発芽誘導因子の類縁体または代替物などは、製造コストが高いとともに、化学的安定性に欠けるという問題点を有している。【００１８】
また、抵抗性誘導剤を用いる方法は、宿主に、寄生植物に対する十分な抵抗性を誘導させることができないという問題点を有している。【００１９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、効果的に寄生植物を防除し得る寄生植物の防除剤、および寄生植物の防除方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明者らは、上記課題に鑑み鋭意検討した結果、寄生植物の発芽過程にはゲンチアノースの代謝経路が関与しているとともに、ゲンチアノースの代謝を阻害することにより寄生植物の発芽が抑制され、その結果、寄生植物を防除することが可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。【００２１】
すなわち、本発明の寄生植物の防除剤は、上記課題を解決するために、ゲンチアノース代謝阻害物質を含有することを特徴としている。【００２２】
本発明の寄生植物の防除剤では、前記ゲンチアノース代謝阻害物質は、β−グルコシダーゼ活性阻害物質であることが好ましい。【００２３】
本発明の寄生植物の防除剤では、前記β−グルコシダーゼ活性阻害物質は、ノジリマイシン、シクロフェリトール、ニューロマイシン、１−アザファゴミン、（３Ｓ，４Ｓ，５Ｒ）−３，４−ジヒドロキシ−５−ヒドロキシメチルピペリジン、Ｄ-マンノノ−δ−ラクタム、２，４−ジニトロフェニル−２−デオキシ−２−フルオロ−β−Ｄ−グルコピラノシド、２，４−ジニトロフェニル−β−Ｄ−グルコピラノシド、ｏ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、ｐ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、サリコルチン、シクロ（Ｄ−プロリン−Ｌ−バリン）、または１１，４−アンヒドロ−Ｄ−-アラビノヒドラジドであることが好ましい。【００２４】
本発明の寄生植物の防除剤では、防除対象である寄生植物が、Orobanche科、またはStriga科であることが好ましい。【００２５】
また、本発明の寄生植物の防除方法は、上記課題を解決するために、寄生植物のゲンチアノース代謝を阻害する工程を含むことを特徴としている。【００２６】
本発明の寄生植物の防除方法では、前記工程では、β−グルコシダーゼ活性を阻害することが好ましい。【００２７】
本発明の寄生植物の防除方法では、前記工程では、β−グリコシダーゼ活性阻害物質として、ノジリマイシン、シクロフェリトール、ニューロマイシン、１−アザファゴミン、（３Ｓ，４Ｓ，５Ｒ）−３，４−ジヒドロキシ−５−ヒドロキシメチルピペリジン、Ｄ-マンノノ−δ−ラクタム、２，４−ジニトロフェニル−２−デオキシ−２−フルオロ−β−Ｄ−グルコピラノシド、２，４−ジニトロフェニル−β−Ｄ−グルコピラノシド、ｏ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、ｐ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、サリコルチン、シクロ（Ｄ−プロリン−Ｌ−バリン）、または１１，４−アンヒドロ−Ｄ−-アラビノヒドラジドが、上記寄生植物に対して投与されることが好ましい。【００２８】
本発明の寄生植物の防除方法では、前記β−グリコシダーゼ活性阻害物質は、１μＭ以上の濃度にて寄生植物に投与されることが好ましい。【００２９】
本発明の寄生植物の防除方法では、前記ゲンチアノース代謝は、前記寄生植物の発芽前に阻害されることが好ましい。【００３０】
本発明の寄生植物の防除方法では、前記寄生植物は、Orobanche科、またはStriga科であることが好ましい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の寄生植物の防除剤は、以上のように、ゲンチアノース代謝阻害物質を含有するものである。【００３２】
また、本発明の寄生植物の防除方法は、以上のように、寄生植物のゲンチアノース代謝を阻害する工程を含む方法である。【００３３】
それゆえ、本願発明であれば、膨大な数の寄生植物の発芽を容易かつ効果的に阻害することができる。【００３４】
また、本発明であれば、低コストにて寄生植物を防除することができる。【００３５】
また、本発明であれば、農作物および環境に対して悪影響を与えること無く、寄生植物を防除することができる。【００３６】
また、本発明であれば、人体に対して無害な農作物を提供することができる。【００３７】
また、本発明であれば、寄生植物の発芽を選択的に阻害することができる。更に具体的には、例えば、Trifolium pratenseおよびArabidopsis thalianaなどに代表される非寄生植物の発芽を阻害する事無く、寄生植物の発芽を選択的に阻害することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）はゲンチアノースの代謝経路の一部を示すフローチャートであり、（ｂ）はゲンチアノースを示す化学構造式であり、（ｃ）はノジリマイシンを示す化学構造式である。
【図２】Orobanche minorの発芽過程のメタボローム解析の結果を示すグラフである。
【図３】Orobanche minorの発芽過程において代謝変動を示す物質を示すチャートである。
【図４】Orobanche minorの発芽過程におけるゲンチアノースの代謝変動を示すグラフである。
【図５】Orobanche minorの発芽過程におけるフラクトースの代謝変動を示すグラフである。
【図６】Orobanche minorの発芽過程におけるスクロースの代謝変動を示すグラフである。
【図７】Orobanche minorの発芽過程におけるグルコースの代謝変動を示すグラフである。
【図８】各種酵素阻害剤の存在下におけるOrobanche minorの発芽率を示すグラフである。
【図９】ノジリマイシンの発芽阻害効果に対するグルコースの発芽回復効果を示すグラフである。
【図１０】ノジリマイシン存在下におけるStriga gesnerioidesの発芽率を示すグラフである。
【図１１】（ａ）〜（ｉ）は、β−グルコシダーゼ活性阻害物質の一例を示す化学構造式である。
【図１２】（ａ）〜（ｃ）は、β−グルコシダーゼ活性阻害物質の一例を示す化学構造式である。
【図１３】ノジリマイシンの、寄生植物選択的な発芽阻害効果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の一実施形態について以下に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
〔１．寄生植物の防除剤〕
本実施の形態の寄生植物の防除剤は、ゲンチアノース代謝阻害物質を含有している。なお、本明細書における「ゲンチアノース代謝」には、ゲンチアノースの合成、ゲンチアノースの分解、ゲンチアノースを原料とした他の物質の合成など、に関与する様々な生体反応が含まれる。
【００４１】
上記ゲンチアノース代謝阻害物質は、上述したゲンチアノース代謝を阻害するものであればよく、具体的な構成は特に限定されない。例えば、ゲンチアノース代謝阻害物質としては、低分子化合物、核酸（例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡなど）などであることが好ましい。なお、上記核酸は、所望の核酸（例えば、ＲＮＡｉ用核酸断片、ゲンチアノース代謝阻害物質合成酵素をコードする拡散断片など）を含有するベクターの形状をとるものであってもよい。上記構成であれば、ゲンチアノース代謝阻害物質が容易に寄生植物内に侵入・拡散して、ゲンチアノース代謝を効果的に阻害することができる。
【００４２】
更に具体的には、上記ゲンチアノース代謝阻害物質は、β−グルコシダーゼ活性阻害物質であることが好ましい。なお、インベルターゼおよびβ−グルコシダーゼは、ゲンチアノース代謝に関与する酵素である。つまり、インベルターは、ゲンチアノースからゲンチオビオースおよびフラクトースを合成する酵素であり、β−グルコシダーゼは、ゲンチオビオースおよびフラクトースからグルコースを合成する酵素である（例えば、図１（ａ）参照）。上記ゲンチアノース代謝阻害物質としては、宿主植物への毒性が低いことを考慮すれば、β−グルコシダーゼ活性阻害物質が好ましいといえる。
【００４３】
上記β−グルコシダーゼ活性阻害物質の具体的な構成としては特に限定されないが、例えば、ノジリマイシン、シクロフェリトール、ニューロマイシン、１−アザファゴミン、（３Ｓ，４Ｓ，５Ｒ）−３，４−ジヒドロキシ−５−ヒドロキシメチルピペリジン、Ｄ-マンノノ−δ−ラクタム、２，４−ジニトロフェニル−２−デオキシ−２−フルオロ−β−Ｄ−グルコピラノシド、２，４−ジニトロフェニル−β−Ｄ−グルコピラノシド、ｏ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、ｐ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、サリコルチン、シクロ（Ｄ−プロリン−Ｌ−バリン）、または１１，４−アンヒドロ−Ｄ−-アラビノヒドラジドであることが好ましい（例えば、図１（ｃ）、図１１（ａ）〜（ｉ）、図１２（ａ）〜（ｃ）参照）。なお、上記化合物は、β−グルコシダーゼの活性を阻害することが知られた化合物である。また、経済性、および寄生植物の防除効果の高さなどを考慮すれば、これらの中では、ノジリマイシンが最も好ましい。上記構成によれば、宿主植物への副作用を最小限に抑えた上で、寄生植物を効果的に防除することができる。
【００４４】
本実施の形態の寄生植物の防除剤の防除対象としては特に限定されず、あらゆる寄生植物を防除対象とすることができる。また、上記防除対象は、例えば、Orobanche科、またはStriga科に属する植物であることが好ましい。Orobanche科に属する植物としては特に限定されないが、例えば、Orobanche minorが好ましい。また、Striga科に属する植物としては特に限定されないが、例えば、Striga gesnerioidesが好ましい。本実施の形態の寄生植物の防除剤は、上記防除対象に対して特に優れた防除効果を示す。また、本実施の形態の寄生植物の防除剤は、Trifolium pratenseおよびArabidopsis thalianaなどに代表される非寄生植物の発芽を阻害する事無く、寄生植物の発芽を選択的に阻害することができる。
【００４５】
本実施の形態の寄生植物の防除剤における上記ゲンチアノース代謝阻害物質の含有量は特に限定されないが、寄生植物に対して１μＭ以上の濃度にてゲンチアノース代謝阻害物質を投与できる程度の含有量であることが好ましい。つまり、寄生植物が本実施の形態の防除剤をその体内（例えば、種子内）に取り込む際には、液体（例えば、水など）に溶解した状態のゲンチアノース代謝阻害物質を体内に取り込むことになる。したがって、この時の上記液体中に含まれるゲンチアノース代謝阻害物質の濃度が１μＭ以上になるように、本実施の形態の寄生植物の防除剤は、ゲンチアノース代謝阻害物質を含有していることが好ましい。例えば、本実施の形態の寄生植物の防除剤が液体状である場合には、当該液体中のゲンチアノース代謝阻害物の濃度が１μＭ以上であることが好ましい。また、本実施の形態の寄生植物の防除剤が固体状である場合には、当該防除剤を所定の量の液体中に溶解したときにゲンチアノース代謝阻害物の濃度が１μＭ以上になるように、本実施の形態の寄生植物の防除剤がゲンチアノース代謝阻害物質を含有していることが好ましい。
【００４６】
また、本実施の形態の寄生植物の防除剤は、寄生植物の発芽を誘導する発芽誘導物質を含むことが好ましい。上記発芽誘導物質としては特に限定されないが、例えば、ＧＲ２４（合成ストリゴラクトンに一種）、Strigol、Sorgolactone、Alectrol、Orobanchol、Dihydrosorgoleone、Jasmonic acid、Cotylenins、Fusicoccins、ＤＭＢＱ（2,6-dimethoxy-p-benzoquinine）、Garba-ＧＲ２４（合成ストリゴラクトンの一種）、ＧＲ７（合成ストリゴラクトンの一種）、または、Nijmegen-1など（詳細な構造に関しては、非特許文献１等を参照）を用いることが好ましい。本実施の形態の寄生植物の防除剤は、寄生植物の発芽過程を阻害することによって寄生植物を防除（駆除）している。換言すれば、本実施の形態の寄生植物の防除剤は、発芽過程にあって、しかも発芽前の寄生植物に対してその効果を発揮する。したがって、上記構成によれば人工的に寄生植物の発芽過程を開始させることができるので、本実施の形態の防除剤の寄生植物防除効果を、より高めることができる。
【００４７】
本実施の形態の寄生植物の防除剤における上記発芽誘導物質の含有量は特に限定されず、各物質が発芽を誘導することができる濃度に基づいて適宜設定することが可能である。
【００４８】
また、本実施の形態の寄生植物の防除剤は、必要に応じて、農薬成分を含有することも可能である。上記農薬成分としては特に限定されないが、例えば、除草剤、殺菌剤、殺虫剤、植物生長調節剤、または昆虫生育制御剤等を用いることが好ましい。なお、上記除草剤、殺菌剤、殺虫剤、植物生長調節剤、または昆虫生育制御剤の更に具体的な構成としても特に限定されず、適宜公知の構成を用いることが可能である。上記構成によれば、農薬成分がゲンチアノース代謝阻害物質と共に機能して、より効果的に寄生植物を防除することができる。
【００４９】
例えば、本実施の形態の寄生植物の防除剤がスルホニルウレア系またはイミダゾリノン系の除草剤を含有していれば、ゲンチアノース代謝阻害物質によって寄生植物（例えば、Scrophulariaceae Strigaなど）の発芽を阻害できるのみならず、当該除草剤によって、発芽してしまった寄生植物（例えば、Scrophulariaceae Strigaなど）が宿主植物の根内へ侵入することも阻害することができる。そして、その結果、より効果的に、寄生植物を防除することができる。
【００５０】
本実施の形態の寄生植物の防除剤は、ゲンチアノース代謝阻害物質などが液体中に溶解された形態であってもよく、固体担体上に担持された形態であってもよい。
【００５１】
上記固体担体としては特に限定されず、例えば農薬製剤などに一般的に用いられる固体担体または液体担体を用いることができる。
【００５２】
例えば、上記固体担体としては、非水溶性固体担体または水溶性固体担体を用いることが好ましい。
【００５３】
更に具体的には、上記非水溶性固体担体としては、例えば、クレー、炭酸カルシウム、タルク、ベントナイト、焼成珪藻土、未焼成珪藻土、含水ケイ酸、セルロース、パルプ、モミガラ、木粉、またはケナフ粉などを用いることが好ましい。上記水溶性固体担体としては、例えば、硫酸アンモニウム、塩化ナトリウム、無機塩（例えば、塩化カリウムなど）、糖類（例えば、ブドウ糖、ショ糖、果糖または乳糖など）、尿素、尿素ホルマリン縮合物、有機酸塩、水溶性アミノ酸類等を用いることが好ましい。
【００５４】
上記構成によれば、ゲンチアノース代謝阻害物質などが長期に渡って例えば畑内（土内）に存在することが可能となり、その結果、寄生植物を効果的に防除することが可能となる。
【００５５】
上記固体担体は、単独で用いられてもよく、複数が混合されて用いられてもよい。これら固体担体は、寄生植物の防除剤の全重量に対して、０．５〜９９．７９重量％であることが好ましく、２０〜９８重量％であることが更に好ましい。上記構成によれば、ゲンチアノース代謝阻害物質などを、長期に渡って畑内（土内）などに存在させることができる。
【００５６】
上記液体担体は薬害を生じないものであればよく、その具体的な構成は特に限定されない。例えば、上記液体担体としては、水、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール、またはポリプロピレングリコール等）、ケトン（例えば、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、またはγ―ブチロラクトン等）、エーテル（例えば、またはセロソルブ等）、脂肪族炭化水素（例えば、ケロシン、または鉱油等）、芳香族炭化水素（例えば、キシレン、ソルベントナフサ、またはアルキルナフタレン等）、エステル（例えば、ジイソプピルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレ−ト、またはアジピン酸エステル等）、アミド（例えば、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、またはジメチルアセトアミド等）、ジメチルスルホキシド、含窒素担体（例えば、Ｎ―アルキルピロリドン等）、または、油脂（例えば、菜種油、大豆油、オリーブ油、コーン油、ヤシ油、またはヒマシ油等）等を用いることが好ましい。
【００５７】
これら液体担体は、寄生植物の防除剤の全重量に対して、０．５〜９９．７９重量％であることが好ましく、２０〜９８重量％であることが更に好ましい。上記構成によれば、ゲンチアノース代謝阻害物質などを、液体担体中に均一に溶解させることができるとともに、ゲンチアノース代謝阻害物質などを、寄生植物中へ効果的に拡散させることができる。
【００５８】
本実施の形態の寄生植物の防除剤は、更に界面活性剤、結合剤、粉砕助剤、分解防止剤、または色素等の補助成分を含有することが好ましい。上記構成によれば、ゲンチアノース代謝阻害物質および農薬成分などの効果を最大限に発揮させることができる。なお、上記補助成分の寄生植物の防除剤に対する重量比は特に限定されず、適宜設定することができる。
【００５９】
上記界面活性剤としては特に限定されないが、例えば、ノニオン界面活性剤（例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステル等）、または、アニオン界面活性剤（例えば、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテルスルホン酸塩、ポリオキシエチレンポリスチリルフェニルエーテルリン酸塩、ジオクチルスルホコハク酸塩等）を用いることが好ましい。上記構成によれば、液体中にゲンチアノース代謝阻害物質を容易に溶解させることができるとともに、当該ゲンチアノース代謝阻害物質を容易に寄生植物内へ拡散させることができる。
【００６０】
上記結合剤としては特に限定されないが、例えば、天然高分子、半合成高分子、または合成高分子などを用いることが好ましい。
【００６１】
天然高分子としては特に限定されないが、例えば、デンプン、アラビヤガム、トラガントガム、グアーガム、マンナン、ペクチン、ソルビトール、キサンタンガム、デキストラン、ゼラチン、カゼイン等を用いることが好ましい。また、半合成高分子としては特に限定されないが、例えば、デキストリン、可溶性デンプン、酸化デンプン、α化デンプン、メチルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、またはヒドロキシプロピルセルロース等を用いることが好ましい。また、合成高分子としては特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリビニルピロリドン、ポリアクリル酸ナトリウム、エチレン−アクリル酸共重合体、無水マレイン酸共重合体、ポリエチレングリコール等を用いることが好ましい。また、これらの１種類を単独で用いることも、２種以上を併用することも可能であり、その添加量は、寄生植物の防除剤の全重量に対して、０．１〜２０重量％であることが好ましく、０．３〜１０重量％であることが更に好ましい。上記構成によれば、本実施の形態の寄生植物の防除剤の効果を上昇させることができる。
【００６２】
上記粉砕助剤としては特に限定されないが、例えば、鉱石（例えば、ベントナイト、ゼオライト、タルク、酸性白土、または活性白土等）を原料とする担体、合成担体（例えば、ホワイトカーボン（シリカ）等）、植物担体（例えば、糖類、デキストリン、または粉末セルロース等）、界面活性剤（例えば、アニオン性界面活性剤等）、有機化合物、または、樹脂等を用いることが好ましい。上記構成によれば、本実施の形態の寄生植物の防除剤を、より容易に作製することができる。
【００６３】
上記分解防止剤としては特に限定されないが、例えば、酸化防止剤（例えば、ブチルヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）、またはブチルヒドロキシアニソール（ＢＨＡ）等）、または、紫外線吸収剤（例えば、ハイドロキノン系紫外線吸収剤、サリチル酸系紫外線吸収剤、ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、または、シアノアクリレート系紫外線吸収剤等）を用いることが好ましい。上記構成によれば、ゲンチアノース代謝阻害物質などの分解を抑制することができるので、長期に渡って寄生植物を効果的に防除することができる。
【００６４】
上記色素としては特に限定されないが、例えば、赤色２０２号、酸化鉄、または酸化チタン等を用いることが好ましい。
【００６５】
本実施の形態の寄生植物の防除剤は、動物（例えば、鳥類など）による防除剤の摂取（誤飲）を避けるための忌避剤、または他の成分を含有することも可能である。
【００６６】
上記忌避剤としては特に限定されないが、例えば、臭気性化合物（例えば、ナフタレン等）、ひまし油、松脂、ポリブタン、ジフェニルアミンペンタクロロフェノール、キノン、酸化亜鉛、芳香族溶媒、Ｎ−（トリクロロメチルチオ）−４−シクロヘキセン−１，２−カルボキシイミド、アントラキノン、蓚酸銅、テルペン、パラジクロルベンゼン、アリールイソチオシアナート、酢酸アミル、アネトール、柑橘油、クレゾール類、ハーブ油（例えば、ゼラニウム油、またはラベンダー油等）、メントール、サリチル酸メチル、ニコチン、ペンタンチオール、ピリジン類、塩化トリブチルスズ、チラム、ジラム、カーバメート系殺虫剤（例えば、メチオカルブ等）、グアザチン、塩素化シクロジエン系殺虫剤（例えば、エンドリン等）、有機リン系殺虫剤（例えば、フェンチオン等）等を用いることが好ましい。また、上記他の成分としては特に限定されないが、例えば、３−クロロ−４−トルイジン塩酸塩、ストリキニーネ−２０、２５−ジアザコレステロール塩酸塩（コード名：ＳＣ−１２９３７）等を用いることが好ましい。
【００６７】
〔２．寄生植物の防除方法〕
本実施の形態の寄生植物の防除方法は、寄生植物のゲンチアノース代謝を阻害する工程を含んでいる。
【００６８】
上記ゲンチアノース代謝を阻害する工程は、当該代謝を阻害することができる工程であればよく、その具体的な構成は特に限定されない。例えば、上記工程は、上述した本願発明の寄生植物の防除剤を寄生植物に投与することによって実現することが可能である。なお、本願発明の寄生植物の防除剤に関しては既に説明したので、以下では、その詳細な説明は省略する。
【００６９】
例えば、上記工程では、寄生植物に対してゲンチアノース代謝阻害物質を投与すればよい。上記ゲンチアノース代謝阻害物質としては特に限定されないが、例えば、低分子化合物、核酸（例えば、ＤＮＡまたはＲＮＡなど）であることが好ましい。なお、上記核酸は、所望の核酸（例えば、ＲＮＡｉ用核酸断片、ゲンチアノース代謝阻害物質合成酵素をコードする拡散断片など）を含有するベクターの形状をとるものであってもよい。上記構成であれば、ゲンチアノース代謝阻害物質が容易に寄生植物内に侵入・拡散して、ゲンチアノース代謝を効果的に阻害することができる。
【００７０】
ゲンチアノース代謝阻害物質の更に具体的な例としては、β−グリコシダーゼ活性阻害物質を挙げることができる。ゲンチアノース代謝に関与する酵素としては現在までに多くの酵素が同定されており、当該酵素として、例えばインベルターゼ、およびβ−グリコシダーゼを挙げることができる（例えば、図１（ａ）参照）。この場合、宿主植物への毒性が低いことを考慮すれば、ゲンチアノース代謝を阻害する工程ではβ−グリコシダーゼ活性を阻害することが好ましい。
【００７１】
上記ゲンチアノース代謝を阻害する工程においてβ−グルコシダーゼ活性を阻害する場合には、寄生植物に対してβ−グリコシダーゼ活性阻害物質が投与されることが好ましい。上記β−グリコシダーゼ活性阻害物質としては特に限定されないが、例えば、ノジリマイシン、シクロフェリトール、ニューロマイシン、１−アザファゴミン、（３Ｓ，４Ｓ，５Ｒ）−３，４−ジヒドロキシ−５−ヒドロキシメチルピペリジン、Ｄ-マンノノ−δ−ラクタム、２，４−ジニトロフェニル−２−デオキシ−２−フルオロ−β−Ｄ−グルコピラノシド、２，４−ジニトロフェニル−β−Ｄ−グルコピラノシド、ｏ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、ｐ−（ジフルオロメチル）アリル−β−Ｄ−グルコシド、サリコルチン、シクロ（Ｄ−プロリン−Ｌ−バリン）、または１１，４−アンヒドロ−Ｄ−-アラビノヒドラジドであることが好ましい。また、経済性、および寄生植物の防除効果などを考慮すれば、これらの中では、ノジリマイシンが最も好ましい。
【００７２】
上記工程においてゲンチアノース代謝阻害物質（例えば、β−グリコシダーゼ活性阻害物質）を用いる場合には、寄生植物に投与されるゲンチアノース代謝阻害物質の濃度は特に限定されないが、１μＭ以上であることが好ましく、１０μＭ以上であることが更に好ましく、２５μＭ以上であることが最も好ましい。１μＭ以上の濃度であれば、寄生植物の発芽率を約２０％にまで低減させることができ、１０μＭ以上の濃度であれば、寄生植物の発芽率を約１０％にまで低減させることができ、２５μＭ以上の濃度であれば、寄生植物の発芽率をほぼ０％にまで低減させることができる。なお、この場合、ゲンチアノース代謝阻害物質は水溶液に溶解させた状態で寄生植物に投与されることが好ましい。
【００７３】
上記工程では、ゲンチアノース代謝は、寄生植物の発芽前に阻害されることが好ましい。寄生植物は、発芽過程、寄生過程、および増殖過程などを含む複雑な生活環を有している。そして本願発明の寄生植物の防除方法は、寄生植物の複雑な生活環の中でも特に発芽過程を阻害することによって、寄生植物の防除を実現している。つまり、本願発明の寄生植物の防除方法は、寄生植物の発芽を阻害することによって寄生植物を防除している。したがって、上記構成によれば、より効果的に寄生植物を防除することができる。
【００７４】
更に言えば、上記ゲンチアノース代謝を阻害する工程にゲンチアノース代謝阻害物質を用いる場合には、ゲンチアノース代謝阻害物質を寄生植物に投与するのと同時、またはそれ以前に、寄生植物の発芽を誘導する発芽誘導物質も寄生植物に投与することが好ましい。本実施の形態の寄生植物の防除方法は、寄生植物の発芽過程を阻害することによって寄生植物を防除（駆除）している。換言すれば、本実施の形態の寄生植物の防除方法は、発芽過程にあって、しかも発芽前の寄生植物に対してその効果を発揮する。したがって、上記構成によれば人工的に寄生植物の発芽過程を開始させることができるので、より効果的に寄生植物を防除することができる。
【００７５】
上記発芽誘導物質としては特に限定されないが、例えば、ＧＲ２４（合成ストリゴラクトンの一種）、Strigol、Sorgolactone、Alectrol、Orobanchol、Dihydrosorgoleone、Jasmonic acid、Cotylenins、Fusicoccins、ＤＭＢＱ（2,6-dimethoxy-p-benzoquinine）、Garba-ＧＲ２４（合成ストリゴラクトンの一種）、ＧＲ７（合成ストリゴラクトンの一種）、または、Nijmegen-1など（これら化合物の詳細な構造に関しては、非特許文献１等を参照）を用いることが好ましい。
【００７６】
本実施の形態の寄生植物の防除方法の防除対象としては特に限定されず、あらゆる寄生植物を防除対象とすることができる。また、上記防除対象は、例えば、Orobanche科、またはStriga科に属する植物であることが好ましい。Orobanche科に属する植物としては特に限定されないが、例えば、Orobanche minorが好ましい。また、Striga科に属する植物としては特に限定されないが、例えば、Striga gesnerioidesが好ましい。本実施の形態の寄生植物の防除方法は、上記防除対象に対して特に優れた防除効果を示す。また、本実施の形態の寄生植物の防除方法は、Trifolium pratenseおよびArabidopsis thalianaなどに代表される非寄生植物の発芽を阻害する事無く、寄生植物の発芽を選択的に阻害することができる。
【００７７】
本実施の形態の寄生植物の防除方法において、寄生植物に対してゲンチアノース代謝阻害物質を投与する場合には、その投与方法は特に限定されない。ゲンチアノース代謝阻害物質は、通常の農薬と同様な方法によって寄生植物に対して投与され得る。例えば、粒剤状、粉剤状、または水溶液状のゲンチアノース代謝阻害物質を、寄生植物、宿主植物、または土壌に対して投与すればよい。更に具体的には、人力式散布機、電動式散布機、背負型動力式散布機、走行型動力散布機、トラクター搭載型散布機、有人または無人ヘリコプター等の航空散布機によって、ゲンチアノース代謝阻害物質を投与すればよい。
【００７８】
また、上述したように、ゲンチアノース代謝阻害物質の投与対象は特に限定されず、最終的にゲンチアノース代謝阻害物質が寄生植物の種子に吸収されればよい。例えば、寄生植物または宿主植物に対して直接投与することが可能である。また、ゲンチアノース代謝阻害物質を土壌に対して投与することも可能である。ゲンチアノース代謝阻害物質を土壌に対して投与すれば、より効果的に寄生植物を防除することができる。
【実施例】
【００７９】
〔１．Orobanche minorの種子発芽過程のメタボローム解析〕
＜Orobanche minorの発芽誘導＞
Orobanche minorの種子表面を１％ＳＤＳおよび５％次亜塩素酸ナトリウムを含有する水溶液を用いて殺菌し、その後、当該種子を、滅菌蒸留水を用いて５回洗浄した。そして、種子を吸引濾過した後、自然乾燥させた。【００８０】
シャーレ上に２層のＧＦ／Ａガラス濾紙を敷き、その上に５０〜１００ｍｇの種子を蒔いた。【００８１】
上記シャーレ内に１．５ｍＬの滅菌水を入れ、７日間、２３℃の暗所にてコンディショニングを行った。コンディショニングを開始してから８日目に、上記ＧＦ／Ａガラス濾紙をシャーレから取り出し、ペーパータオルを用いてＧＦ／Ａガラス濾紙の水分を取り除いた。【００８２】
上記ＧＦ／Ａガラス濾紙を新しいＧＦ／Ａガラス濾紙上に載せ、発芽刺激物質であるＧＲ２４（０．１ｍｇ／Ｌ）を種子に対して加えて、Orobanche minorの発芽を誘導した。【００８３】
なお、コンディショニングを行ってから０日後、１日後、３日後、６日後、８日後、および、ＧＲ２４処理を行ってから６時間後、１日後、２日後、３日後、４日後、６日後、９日後に種子をサンプリングして、当該種子の各々についてメタボローム解析を行った。なお、当該メタボローム解析にはＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳ分析を用いた。以下に、ＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳ分析の詳細な方法について説明する。【００８４】
＜代謝物の抽出、誘導体化、およびＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳ分析＞
サンプリングした種子を、それぞれ液体窒素で凍結した後、ＭＭ３０１ミキサーミルを用いて破砕した（２０Ｈｚ、２分間）。【００８５】
破砕物に１ｍＬの抽出用溶媒（メタノール：水：クロロホルム＝２．５：１：１）を加えた。また、同時に、内部標準物質としてリビトール溶液（０．２ｍｇ／ｍＬ）６０μＬを破砕物に加えた。【００８６】
溶液を、１６，０００×ｇにて３分間遠心し、親水層８００μＬを新しいミクロチューブに移した。【００８７】
上記親水層に対して４００μＬのミリＱ水を加え、更に同条件下にて遠心分離を行った。親水層６００μＬを新しいミクロチューブに移し、凍結乾燥を行った。【００８８】
乾燥物に対してメトキシアミン塩酸塩ピリジン溶液（２０ｍｇ／ｍＬ、１００μＬ）を加え、３０℃にて９０分間反応させた。その後、更にＮ−メチル−Ｎ−（トリメチルシリル）トリフルオロアセトアミドを５０μＬ加え、３７℃にて３０分間反応させた。これによって、乾燥物中に含まれる各種物質の誘導体化を行った。そして、誘導体化後の溶液１μＬを、ＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳに供した。【００８９】
ＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳ分析器の構成および分析条件は、以下の通りである。【００９０】
・オートサンプラー            ：Ａｇｉｌｅｎｔ７６３８
・ＧＣ                        ：Ａｇｉｌｅｎｔ６８９０Ｎ
・キャピラリー                ：３０ｍ×０．２５ｍｍｉ．ｄ．
・フューズドシリカキャピラリー：０．２５μｍ  ＣＰ−ＳＩＬ８ＣＢ  ｌｏｗ  ｂｌ
ｅｅｄコート（Ｖａｒｉａｎｃｅ）
・ＭＳ                        ：ＰｅｇａｓｕｓｕIII（ＬＥＣＯ）
・スプリット比                ：１：２０
・インジェクター温度          ：２３０℃
・ヘリウムガス流速            ：１ｍＬ／ｍｉｎ
・カラム昇温プログラム        ：カラム温度を８０℃にて２分間維持した後、１５℃／ｍｉｎの昇温速度にて３２５℃までカラム温度を上昇。その後、カラム温度を３２５℃にて９分間維持。【００９１】
・ＭＳ導入部温度              ：２５０℃
・イオン源温度                ：２００℃
・イオン化電圧                ：７０ｅＶ
・スキャンスピード            ：２０ｓｃａｎ／ｓｅｃ
・マスレンジ                  ：５０〜６００ｍ／ｚ
ＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳによって得られたクロマトグラムは、ＣｈｒｏｍａＴＯＦ  Ｖｅｒ２．３２を用いてｎｅｔＣＤＦフォーマットに変換した。なお、保持時間の補正は、ＬｉｎｅＵＰ  ｖ２．０（Ｉｎｆｏｍｅｔｒｉｘ）によって行った。また、ＰＣＡ解析は、Ｐｉｒｏｕｅｔｔｅ  ｖ３．１１（Ｉｎｆｏｍｅｔｒｉｘ）によって行った。なお、更に詳細な実験プロトコールは、ＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳ分析器等に添付されている実験プロトコールに従った。【００９２】
Orobanche minorの種子発芽過程のメタボローム解析の結果を、図２に示す。【００９３】
図２に示すように、ＧＲ２４処理を行う前（Ｃｏｎｔｒｏｌｓ）、ＧＲ２４処理後６時間（ＧＲ２４  ６ｈｒ）、およびＧＲ２４処理後１日（ＧＲ２４  Ｄａｙ１）では、顕著な代謝変動は観察されなかった。【００９４】
一方、ＧＲ２４処理後３日（ＧＲ２４  Ｄａｙ３）、ＧＲ２４処理後６日（ＧＲ２４  Ｄａｙ６）、およびＧＲ２４処理後９日（ＧＲ２４  Ｄａｙ９）では、顕著な代謝変動が生じることが観察された。なお、当該結果から、代謝変動は、おおよそＧＲ２４処理後３日目から顕著になることが明らかになった。【００９５】
また、ＰＣＡ解析のFactor1のローディングプロットを、図３に示す。【００９６】
図３に示すように、ＧＲ２４処理によって発芽を誘導することによって、リンゴ酸、単糖類、トレハロース、スクロース、およびゲンチアノースの代謝が著しく変動することが明らかになった。【００９７】
また、上記ＧＣ／ＴＯＦ−ＭＳ分析によって得られたデータを更に詳細に解析して、当該実験中におけるゲンチアノース、フラクトース、スクロース、およびグルコースの代謝変動の詳細を確認した。その結果を、図４〜図７に示す。なお、図１（ａ）にも示しているように、フラクトースおよびグルコースは、ゲンチアノースの代謝経路上で生じる代謝産物である。【００９８】
図４〜図７において、Ｄ０〜Ｄ６は、それぞれ、コンディショニングを行ってから０日後、１日後、３日後、６日後を示す。また、Ｄ８．５は、ＧＲ２４処理を行ってから６時間後を示す。また、Ｄ９〜Ｄ１２は、それぞれ、ＧＲ２４処理を行ってから、１日後、２日後、３日後、４日後を示す。【００９９】
図４に示すように、発芽過程が進むと、ゲンチアノースが減少することが明らかになった。また、図５および図７に示すように、ゲンチアノースの減少に伴って、ゲンチアノースの代謝産物であるフラクトースおよびグルコースが増加することが明らかになった。【０１００】
一方、図６に示すように、ゲンチアノースの代謝に関与しないスクロースに関しては、発芽過程において、ゲンチアノースほどは代謝が変動しないことが明らかになった。【０１０１】
〔２．ゲンチアノース代謝阻害による寄生植物の発芽阻害効果〕
図１（ａ）に示すように、ゲンチアノースの代謝には、β−グルコシダーゼなどの酵素が関与することが知られている。そこで、当該酵素の活性を阻害した場合に、寄生植物が発芽し得るか否かについて検討した。以下に、具体的な方法について説明する。【０１０２】
Orobanche minor、およびStriga gesnerioidesの種子表面を１％ＳＤＳおよび５％次亜塩素酸ナトリウムを含有する水溶液を用いて殺菌し、その後、当該種子を、滅菌蒸留水を用いて５回洗浄した。そして、種子を吸引濾過した後、自然乾燥させた。【０１０３】
シャーレ上に４７ｍｍφのＧＦ／Ａガラス濾紙を敷き、その上に１ｃｍのＧＦ／Ｄガラスディスクを載せて、各ＧＦ／Ｄガラスディスク上に約５０粒の種子を蒔いた。【０１０４】
シャーレに１．５ｍＬの滅菌水を入れ、７日間、２３℃の暗所にてコンディショニングを行った。８日目にＧＦ／Ｄガラスディスクを取り出し、当該ＧＦ／Ｄガラスディスクを新しいＧＦ／Ａガラス濾紙上に載せた。【０１０５】
発芽刺激物質であるＧＲ２４（０．１ｍｇ／Ｌ）を、Orobanche minorの種子に対して１．５ｍＬ加えて発芽を誘導した。また、Striga gesnerioidesの種子に対しては、Cowpeaの根抽出物（CP）を加えて発芽を誘導した。なお、このときＧＲ２４またはCowpeaの根抽出物と一緒に、ノジリマイシン、デオキシノジリマイシン、または、デオキシガラクトノジリマイシンを、種子に対して加えた。なお、ノジリマイシンはβ−グルコシダーゼの代表的な活性阻害剤であり、デオキシノジリマイシンはα−グルコシダーゼの代表的な活性阻害剤であり、デオキシガラクトノジリマイシンはガラクトシダーゼの代表的な活性阻害剤である。【０１０６】
ＧＲ２４、またはCowpeaの根抽出物（CP）等を投与してから４日後に、顕微鏡観察によって発芽の有無を確認した。【０１０７】
図８に、各種酵素阻害剤の存在下におけるOrobanche minorの発芽率を示す。また、図１０に、ノジリマイシンの存在下におけるStriga gesnerioidesの発芽率を示す。【０１０８】
図８に示すように、ノジリマイシンは、Orobanche minorの発芽を阻害することが明らかになった。更に詳細には、ノジリマイシンは、１μＭの濃度にて発芽率を約２０％にまで低減し、１０μＭの濃度にて発芽率を約１０％にまで低減し、２５μＭ以上の濃度であれば発芽率をほぼ０％にまで低減できることが明らかになった。一方、デオキシノジリマイシンおよびデオキシガラクトノジリマイシンは、Orobanche minorの発芽に影響を与えないことが明らかになった。【０１０９】
また、図１０に示すように、ノジリマイシンは、Striga gesnerioidesの発芽を阻害することが明らかになった。更に詳細には、ノジリマイシンを加えない場合の発芽率を１００％とした場合、１μＭ、１０μＭ、５０μＭ、１００μＭ、１ｍＭのノジリマイシンを加えた場合の発芽率は、それぞれ、約２４．３％、７．５％、６．２％、０％、０％であった。【０１１０】
〔３．グルコース添加による発芽阻害効果の回復〕
β−グルコシダーゼの阻害剤であるノジリマイシンに起因する発芽阻害が、β−グルコシダーゼの代謝産物であるグルコースによって回復するか否か検討した。以下に、具体的な方法について説明する。【０１１１】
Orobanche minorの種子表面を１％ＳＤＳおよび５％次亜塩素酸ナトリウムを含有する水溶液を用いて殺菌し、その後、当該種子を、滅菌蒸留水を用いて５回洗浄した。そして、種子を吸引濾過した後、自然乾燥させた。【０１１２】
シャーレ上に４７ｍｍφのＧＦ／Ａガラス濾紙を敷き、その上に１ｃｍのＧＦ／Ｄガラスディスクを載せて、各ＧＦ／Ｄガラスディスク上に約５０粒の種子を蒔いた。【０１１３】
シャーレに１．５ｍＬの滅菌水を入れ、７日間、２３℃の暗所にてコンディショニングを行った。８日目にＧＦ／Ｄガラスディスクを取り出し、当該ＧＦ／Ｄガラスディスクを新しいＧＦ／Ａガラス濾紙上に載せた。【０１１４】
発芽刺激物質であるＧＲ２４（０．１ｍｇ／Ｌ）を、種子に対して１．５ｍＬ加えてOrobanche minorの発芽を誘導した。なお、このときＧＲ２４と一緒に、ノジリマイシン、または、ノジリマイシンとグルコースとの混合物（グルコース濃度：１０ｍＭ）を、種子に対して加えた。【０１１５】
ＧＲ２４等を投与してから４日後に、顕微鏡観察によって発芽の有無を確認した。【０１１６】
図９に、ノジリマイシンの発芽阻害効果に対するグルコースの発芽回復効果を示す。【０１１７】
図９に示すように、ノジリマイシンによって引き起こされる発芽阻害は、グルコースによって回復することが明らかになった。【０１１８】
〔４．ゲンチアノース代謝阻害による、寄生植物の発芽の選択的阻害〕
ゲンチアノースの代謝阻害によって引き起こされる発芽阻害が、寄生植物に対して選択的な現象であるか否かを検討した。なお、ゲンチアノース代謝阻害物質としては、その代表例としてノジリマイシンを用いた。また、寄生植物としては、その代表例としてOrobanche minorおよびStriga gesnerioidesを用い、非寄生植物としては、その代表例としてTrifolium pratenseおよびArabidopsis thalianaを用いた。以下に、具体的な方法について説明する。【０１１９】
Orobanche minor、Striga gesnerioides、Arabidopsis thalianaおよびTrifolium pratenseの種子表面を１％ＳＤＳおよび５％次亜塩素酸ナトリウムを含有する水溶液を用いて殺菌し、その後、当該種子を、滅菌蒸留水を用いて５回洗浄した。そして、種子を吸引濾過した後、自然乾燥させた。【０１２０】
シャーレ上に４７ｍｍφのＧＦ／Ａガラス濾紙を敷き、その上に１ｃｍのＧＦ／Ｄガラスディスクを載せて、各ＧＦ／Ｄガラスディスク上に約５０粒の種子を蒔いた。【０１２１】
シャーレに１．５ｍＬの滅菌水を入れ、７日間、２３℃の暗所にてコンディショニングを行った。８日目にＧＦ／Ｄガラスディスクを取り出し、当該ＧＦ／Ｄガラスディスクを新しいＧＦ／Ａガラス濾紙上に載せた。【０１２２】
発芽刺激物質であるＧＲ２４（０．１ｍｇ／Ｌ）を、Orobanche minorの種子に対して１．５ｍＬ加えて発芽を誘導した。また、Striga gesnerioidesの種子に対しては、Cowpeaの根抽出物（CP）を加えて発芽を誘導した。なお、このときＧＲ２４、Cowpeaの根抽出物と一緒に、ノジリマイシンを種子に対して加えた。なお、ノジリマイシンはβ−グルコシダーゼの代表的な活性阻害剤である。【０１２３】
また、Arabidopsis thalianaの種子およびTrifolium pratenseの種子に対しては、特別な発芽誘導物質を加えること無く、ノジリマイシンのみを加えて発芽を誘導した。【０１２４】
ＧＲ２４、Cowpeaの根抽出物（CP）を投与してから４日後に、顕微鏡観察によって発芽の有無を確認した。また、Arabidopsis thalianaおよびTrifolium pratenseに関しては、ノジリマイシンを加えてから４日後に、顕微鏡観察によって発芽の有無を確認した。【０１２５】
図１３に、ゲンチアノース代謝阻害物質の代表例であるノジリマイシンの存在下における各植物の発芽率を示す。【０１２６】
図１３に示すように、ノジリマイシンは、寄生植物の代表例であるOrobanche minorおよびStriga gesnerioidesの発芽を効果的に阻害した。なお、このことは、既に説明した図８および図１０と同様の結果である。一方、図１３からも明らかなように、ノジリマイシンは、非寄生植物の代表例であるTrifolium pratenseおよびArabidopsis thalianaの発芽を阻害しなかった。【０１２７】
以上のことは、ゲンチアノース代謝阻害物質によって、寄生植物の発芽を選択的に阻害できることを示している。更に具体的には、以上のことは、ゲンチアノース代謝阻害物質によって、農作物等の有用な非寄生植物の発芽を阻害することなく、寄生植物の発芽を選択的に阻害できることを示している。【０１２８】
本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態や実施例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態や実施例についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
本発明によれば、作物に寄生する寄生植物を効果的に防除することができる。そのため、本発明は、除草剤または農薬などとして、農業分野に広く利用することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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