(57)【要約】【課題】ＳＴＳとして知られるチオ硫酸銀錯塩に代わる、植物のための新規なエチレン生合成阻害剤とその利用、詳しくは、切り花を始めとする種々の植物の鮮度保持剤を提供する。【解決手段】本発明によれば、２−アミノオキシイソ酪酸又はその塩を有効成分とする植物のエチレン生合成阻害剤が提供される。更に、本発明によれば、２−アミノオキシイソ酪酸又はその塩を有効成分とする植物の鮮度保持剤、特に、花卉類、なかでも、その切り花用の鮮度保持剤が提供される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
２−アミノオキシイソ酪酸又はその塩を有効成分とする植物のエチレン生合成阻害剤。
【請求項２】
２−アミノオキシイソ酪酸又はその塩を有効成分とする植物の鮮度保持剤。
【請求項３】
植物が園芸観賞用植物である請求項２に記載の鮮度保持剤。 
【請求項４】
園芸観賞用植物が花卉類である請求項３に記載の鮮度保持剤。 
【請求項５】
花卉類が切り花である請求項４に記載の鮮度保持剤。 
【請求項６】
切り花がカーネーション、トルコギキョウ、デルフィニウム、スイートピー、宿根カスミソウ、ユリ、フリージア、チューリップ、バラ、キンギョソウ、ストック、スイセン、ハイブリッドスターチス又はラン類である請求項５に記載の鮮度保持剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は植物のエチレン生合成阻害剤とその利用に関し、詳しくは、２−アミノオキシイソ酪酸（ＡＯＩＢ）又はその塩を有効成分として含む植物のエチレン生合成阻害剤とその利用、特に、切り花を含む種々の植物の鮮度保持剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
エチレンは植物ホルモンの１種であって、常温常圧下では気体であり、脱離、老化、開花、実止り、果実登熟、種子発芽、性表現、根成長、節間伸長、上偏成長及び屈地性等の植物の成熟と老化に大きく関与するほか、多くの生理作用を有することが知られている。このようなエチレンは、植物体内において、酵素による触媒反応によって、メチオニンからＳ−アデノシル−Ｌ−メチオニン及び１−アミノシクロプロパン−１−カルボン酸（ＡＣＣ）を経て生合成される（特許文献１参照）。
【０００３】
より詳しくは、Ｓ−アデノシル−Ｌ−メチオニンからＡＣＣへの反応は１−アミノシクロプロパン−１−カルボン酸合成酵素（ＡＣＣ合成酵素）による触媒作用を受け、ＡＣＣからエチレンへの反応は１−アミノシクロプロパン−１−カルボン酸酸化酵素（ＡＣＣ酸化酵素）による触媒作用を受ける（非特許文献１参照）。
【０００４】
従って、上述したような植物体内におけるエチレンの生合成を抑制することによって、植物の成熟と老化を抑制して、果実、野菜、切り花等の鮮度保持を図ることができ、そこで、このような観点から、植物に作用させて、植物体内におけるエチレンの生合成を阻害する薬剤が、これまで、種々、開発されている。
【０００５】
そのような薬剤は、切り花、葉物、鉢植え植物等を始めとする植物の鮮度保持や延命を目的として、通常、適宜の濃度の水溶剤として、生け水に用いたり、噴霧したり、或いは薬剤が気体である場合には、気浴処理したりして、それら植物に施用し、その老化防止や、また、品質の改善や維持が図られている。
【０００６】
なかでも、ＳＴＳとして知られるチオ硫酸銀錯塩は、植物体内におけるエチレン受容体とエチレンが結合することによって開始するエチレンによる植物の成熟と老化の作用を抑えて、例えば、カーネーション、宿根カスミソウ等のエチレンが花の萎凋の主要因である切り花に対して、鮮度を保持する効果を有することがよく知られている。
【０００７】
しかし、ＳＴＳは、その有効成分が重金属である銀であることから、環境への負荷軽減の観点から、重金属を含まないエチレン生合成阻害剤が要望されており、既に、幾つかが提案されている。例えば、アミノオキシ酢酸（ＡＯＡ）はＡＣＣ合成酵素の触媒作用を阻害して、エチレン生合成を阻害し、また、２−アミノイソ酪酸（ＡＩＢ）はＡＣＣ酸化酵素の触媒作用を阻害して、エチレン生合成を阻害することから、これらは、切り花の鮮度保持剤として有効であることが既に知られている（特許文献２及び非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００２−５１４１８２号公報
【特許文献２】特許第３４１８１９６号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】市村一雄「切り花の品質保持」（２０１１年６月（株）筑波書房発行）第２３〜３４頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者らは、ＳＴＳに代わる新たなエチレン生合成阻害剤を得るために、鋭意、研究した結果、ＡＯＩＢがＡＣＣ合成酵素とＡＣＣ酸化酵素の触媒活性を阻害することを見出し、更に、ＡＯＩＢがＡＣＣ合成酵素とＡＣＣ酸化酵素の触媒活性を阻害するこのような効果を有する結果、カーネーションを含む種々の切り花におけるエチレン生合成を阻害して、日持ち性を延長することを見出し、また、ＡＯＩＢがトルコギキョウの切り花の花の萎れの開始を抑制し、日持ち性を延長することを見出して、本発明に至ったものである。
【００１１】
従って、本発明は、ＳＴＳとして知られるチオ硫酸銀錯塩に代わる、植物のための新規なエチレン生合成阻害剤とその利用、詳しくは、花卉類やその切り花を始めとする種々の園芸観賞用植物の鮮度保持剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によれば、ＡＯＩＢ又はその塩を有効成分とする植物のエチレン生合成阻害剤が提供される。
【００１３】
更に、本発明によれば、ＡＯＩＢ又はその塩を有効成分とする植物の鮮度保持剤が提供される。
【００１４】
特に、本発明において、上記植物は、好ましくは、園芸観賞用植物であり、園芸観賞用植物は、好ましくは、花卉類であり、花卉類は、好ましくは、切り花である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明による植物のエチレン生合成阻害剤はＡＯＩＢ又はその塩を有効成分とし、特に、園芸観賞用植物、なかでも、カーネーションやトルコギキョウの切り花の鮮度保持剤として効果にすぐれており、それら切り花の日持ち日数を大幅に増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ＡＯＩＢのエチレン生合成阻害効果をＡＯＡ及びＡＩＢのエチレン生合成阻害効果と共に示すグラフである。
【図２】カーネーションの切り花に対するＡＯＩＢの鮮度保持効果をＡＩＢ及びＡＯＡの鮮度保持効果と共に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明によるエチレン生合成阻害剤はＡＯＩＢ又はその塩を有効成分とする。ＡＯＩＢは、既に知られている化学物質である。ＡＯＩＢの塩とは、農学的に許容される無機酸又は有機酸の塩であって、例えば、塩酸、硫酸、リン酸等の無機酸、酢酸、シュウ酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸等の有機酸を挙げることができる。
【００１８】
花卉類の切り花、例えば、カーネーションやトルコギキョウの切り花は、運搬輸送される間に種々のストレスを受けたり、外生エチレンに曝されたりすることによって、また、受粉することによって、植物の体内でエチレンが生合成され、その作用によって、それら切り花の老化が促進されて、観賞期間が著しく短縮される。本発明によるエチレン生合成阻害剤は、これを花卉類の切り花に施用することによって、切り花内におけるエチレンの生合成を阻害し、その結果、切り花の鮮度を保持することができる。
【００１９】
本発明によるエチレン生合成阻害剤を鮮度保持剤として有効に施用することができる植物として、例えば、カーネーション、トルコギキョウ、デルフィニウム、スイートピー、宿根カスミソウ、ユリ、フリージア、チューリップ、バラ、キンギョソウ、ストック、スイセン、ハイブリッドスターチス又はラン類等の切り花や鉢物等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
【００２０】
本発明によるエチレン生合成阻害剤は、通常、固体担体や液体担体等の不活性担体と混合し、必要に応じて、界面活性剤、その他の製剤用補助剤等を添加して、乳剤、水和剤、懸濁剤、水溶剤、粉末剤等に製剤化して用いられる。
【００２１】
特に、本発明によるエチレン生合成阻害剤は、好ましくは、植物の鮮度保持剤として用いられる。
【００２２】
前述したように、植物はその個体内でエチレンを生合成し、その植物を成熟させ、また老化させるが、植物は、その個体から切り離された部位においても、エチレンを生合成し、その部位の成熟と老化をもたらす。例えば、切り花は花の個体の一部位であり、バナナ等の果物やニンジン等の根もまた植物の個体の一部位である。従って、本発明においては、植物とは、植物のそれぞれの個体のみならず、植物の花、葉、果実、根、球根、枝、茎等、それら植物の個体から分離された部位も含むものとする。
【００２３】
なかでも、本発明において、上記植物は、好ましくは、園芸観賞用植物であり、園芸観賞用植物は、好ましくは、花卉類であり、花卉類は、好ましくは、切り花である。
【００２４】
ここに、本発明において、花卉類とは、切り花類、切り葉類、切り枝類、実（み）物類、花木類、鉢物類、花壇用苗物類及び球根類を含む園芸観賞用植物を意味するものとする。
【００２５】
本発明によるエチレン生合成阻害剤をこのような植物の鮮度保持剤として用いる場合には、通常、ＡＯＩＢ又はその塩を水に溶解させて、水溶剤とし、そのままで、又は更に水で希釈して、対象となる植物に施用される。植物への施用の方法としては、例えば、切り花の生け水に加えたり、切り花の生け水としたり、また、スプレーを用いて、切り花全体に散布したりすればよい。
【００２６】
本発明によるエチレン生合成阻害剤を水溶剤からなる鮮度保持剤として、植物、例えば、花卉類に施用するに際しては、一般には、０．０１〜１００ｍＭの範囲の濃度、好ましくは、０．０５〜５０ｍＭの範囲の濃度、最も好ましくは、０．１〜１０ｍＭの範囲の濃度で施用される。
【００２７】
本発明によるこのような植物の鮮度保持剤は、従来、鮮度保持剤として知られている殺菌剤、糖類、植物成長調整剤、植物ホルモン等と混合して用いてもよい。また、必要に応じて、界面活性剤を配合してもよい。
【実施例】
【００２８】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
【００２９】
実施例１
（ＡＯＩＢのＡＣＣ合成酵素及びＡＣＣ酸化酵素阻害作用）
ＡＣＣ合成酵素及びＡＣＣ酸化酵素は、カーネーションのＡＣＣ合成酵素遺伝子（ＤｃＡＣＳ１） とＡＣＣ酸化酵素遺伝子（ＤｃＡＣＯ１）を大腸菌を用いてアミノ末端に６個の連続するヒスチジン（Ｈｉｓ）残基からなるペプチド（Ｈｉｓ−タグ)を結合した酵素タンパク質として発現させた。
【００３０】
このタンパク質について、ニッケルイオンを固定化した担体を用いたカラムクロマトグラフィーを行って、Ｈｉｓ−タグのヒスチジン残基とニッケルイオンのキレート作用によりタンパク質を担体に結合させた。緩衝液で担体を洗浄して、混在する不純タンパク質を除去した後、イミダゾールを添加した緩衝液で溶出して、結合しているＨｉｓ−タグを持つタンパク質を担体から回収し、Ｈｉｓ−タグＡＣＣ合成酵素タンパク質又はＨｉｓ−タグＡＣＣ酸化酵素タンパク質として使用した。
【００３１】
ＡＣＣ合成酵素活性は、１５０μＬの酵素液を１００ｍＭ濃度の４−（２−ヒドロキシエチル）−１−ピペラジンエタンスルホン酸（ＨＥＰＥＳ、ＫＯＨにてｐＨ８．５に調整したもの）、５μＭ濃度のピリドキサールリン酸（ＰＬＰ）、１００μＭ濃度のＳ−アデノシル−Ｌ−メチオニン及び所定濃度の阻害剤と共に、総容量４００μＬにしてインキュベートし、測定した。３０℃で１５分間、インキュベーションした後、Ｌｉｚａｄａ  ａｎｄ  Ｙａｎｇの方法でＡＣＣ生成量を測定した。
【００３２】
ＡＣＣ酸化酵素は、５０μＬの酵素液を６０ｍＭ濃度の（Ｎ−モルホリノ）プロパンスルホン酸（ＭＯＰＳ、ＮａＯＨにてｐＨ７．５に調整したもの）、２５ｍＭ濃度のアスコルビン酸ナトリウム、５０μＭ濃度のＦｅＳＯ4、２５ｍＭ濃度のＮａＨＣＯ3、０．１ｍＭ濃度のＡＣＣ及び所定濃度の阻害剤と共に総容量１ｍＬにして、インキュベートし、測定した。  
【００３３】
酵素反応は５ｍＬのガラス試験管にゴム栓で蓋をして行った。３０℃で１５分間、インキュベーションした後、ヘッドスペースから１ｍＬの気体を採取し、ガスクロマトグラフィーでエチレン分析を行った。結果を表１及び表２に示す。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
【表２】
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【００３６】
表１及び表２から明らかなように、ＡＯＩＢはＡＯＡと同様にＡＣＣ合成酵素活性を阻害し、ＡＩＢと同様にＡＣＣ酸化酵素活性を阻害した。
【００３７】
実施例２
（ＡＯＩＢのエチレン生成抑制効果）
市場出荷に適応した出荷ステージで採花されたカーネーション切り花（品種エクセリア）を乾式で輸送した後、茎元を切り戻して、水に生け、外側の花弁が茎に対して垂直になるまで開花させて、エチレン生成測定用の供試花とした。
【００３８】
供試花を５ｃｍの長さに切り、１５ｍＬの各処理液が入った５０ｍＬのガラス瓶に１本ずつ生けた。処理液は１日おきに交換した。エチレン生成量は、供試花を６００ｍＬガラス容器に入れ、２５℃で１時間保持した後、ガラス容器中のヘッドスペースから１ｍＬの気体を採取して、ガスクロマトグラフィーで測定した。結果を図１に示す。
【００３９】
図１（ｅ）及び（ｆ）から明らかなように、ＡＯＩＢはエチレン生成を遅延して、その生成量を抑制することが認められた。特に、１．０ｍＭ濃度では、ほぼ完全にエチレン生成を抑制した。このＡＯＩＢのエチレン生成抑制の効果は、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ＡＯＡとほぼ同等であった。一方、図１（ｄ）に示すように、ＡＩＢは１０ｍＭ濃度もの高濃度においても多量のエチレンの生成が認められ、ＡＯＩＢはＡＩＢよりはるかに低濃度でエチレン生合成を抑制した。
【００４０】
実施例３
（カーネーションの切り花におけるＡＯＩＢの鮮度保持効果（その１））
開花したカーネーション（品種エクセリア）を３０ｃｍの長さに切り、３０ｍＬの処理液の入ったガラス瓶に１本ずつ生け、２３℃の恒温室に置いて、切り花の状態を観察した。処理液は毎日調製し、供試花を生け替えた。試験区ごとに３本の花について老化の評価を行って、下記の４段階で評価した。
【００４１】
１  完全開花の最終段階である。
２  花弁のインロールが見られ、萎れが始まる。
３  花弁全体が萎れる。
４  花弁が著しく萎れて、収縮する。
【００４２】
図２に示す結果から明らかなように、ＡＯＩＢは、特に、１ｍＭ濃度において、カーネーションの切り花の萎凋を抑制して、高い鮮度保持効果を有することが認められ、想定される適用濃度でのその効果はＡＩＢよりはるかに大きく、ＡＯＡとほぼ同等であった。
【００４３】
実施例４
（カーネーションの切り花におけるＡＯＩＢの鮮度保持効果（その２））
採花されたカーネーション（品種モモカ及びチェリーテッシノ）を表３に示す各処理剤で２１．５時間処理した後、生け水と茎元の腐敗を防ぐために、対照区（水）を含む全試験区において、抗菌剤を溶解させた水溶液に生け替え、２５℃の恒温室に置いて、その状態を観察した。
【００４４】
花弁の５０％以上が萎凋した時点を寿命とし、それまでの日数を日持ち日数とした。また、各試験区の日持ち日数と対照区の日持ち日数の差を日持ち延長日数として、併せて示した。
【００４５】
【表３】
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【００４６】
表３から明らかなように、ＡＯＩＢの鮮度保持効果は、低濃度において、ＡＩＢよりも高く、０．３０〜１０ｍＭ濃度の範囲において、ＡＯＡとほぼ同等であった。
【００４７】
実施例５
（トルコギキョウの切り花におけるＡＯＩＢの鮮度保持効果）
トルコギキョウ（品種ニューリネーションピンク）を第一花が開花した当日に収穫し、表４に示す各処理液で２４時間処理した。処理後、水道水に生け替え、２５℃の恒温室に置いて、正常に発達しているつぼみ、開花及び萎凋の割合を観察した。
【００４８】
【表４】
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【００４９】
表４から明らかなように、ＡＯＩＢの萎凋の抑制効果は、低濃度でも、その１０倍の高濃度のＡＩＢよりもはるかに高く、ＡＯＡと比較しても、少なくとも同等以上の効果が認められた。
【図１】
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【図２】
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