(57)【要約】  植物の環境ストレス耐性（高温耐性、耐乾燥性など）を向上又は改善できる耐性向上剤を提供する。耐性向上剤を、不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物で構成する。このような不飽和カルボニル化合物は、例えば、末端に不飽和結合を有しない炭素数４〜９の化合物であって、α，β−アルケナール、α，β−アルカノン、γ，δ−アルケナール、γ，δ−アルカノン、δ，ε−アルケナール、δ，ε−アルカノン、ε，ζ−アルケナール、及びε，ζ−アルカノンから選択された少なくとも１種であってもよい。【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の耐熱性及び耐乾燥性を向上又は改善するための耐性向上剤であって、不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物を含む耐性向上剤。
【請求項２】
さらに、耐傷害性、耐光性、耐酸化性、耐低温性、耐浸透圧性及び耐塩性から選択された少なくとも１種の耐性を改善又は向上する請求項１記載の耐性向上剤。
【請求項３】
不飽和カルボニル化合物が、末端に不飽和結合を有さず、かつβ，γ−不飽和結合のみを有しないカルボニル化合物である請求項１又は２記載の耐性向上剤。
【請求項４】
不飽和カルボニル化合物が、末端に不飽和結合を有しない炭素数４〜９の化合物であって、α，β−アルケナール、α，β−アルカノン、γ，δ−アルケナール、γ，δ−アルカノン、δ，ε−アルケナール、δ，ε−アルカノン、ε，ζ−アルケナール、及びε，ζ−アルカノンから選択された少なくとも１種である請求項１〜３のいずれかに記載の耐性向上剤。
【請求項５】
不飽和カルボニル化合物が、γ，δ−不飽和結合、δ，ε−不飽和結合、及びε，ζ−不飽和結合から選択された少なくとも１種の不飽和結合を有する請求項１〜４のいずれかに記載の耐性向上剤。
【請求項６】
光合成を阻害しない請求項１〜５のいずれかに記載の耐性向上剤。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の耐性向上剤で植物を処理し、植物の耐熱性及び耐乾燥性を向上又は改善させる方法。
【請求項８】
植物の耐熱性を向上又は改善するための耐性向上剤であって、末端に不飽和結合を有さず、かつβ，γ−不飽和結合のみを有しない不飽和カルボニル化合物を含む耐性向上剤。
【請求項９】
請求項８記載の耐性向上剤で植物を処理し、植物の耐熱性を向上又は改善させる方法。
【請求項１０】
不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物で構成され、環境ストレス耐性に関与する遺伝子の発現を活性化するための活性化剤。
【請求項１１】
遺伝子が、ＨＳＦＡ２遺伝子、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子及びＨＳＰ遺伝子から選択された少なくとも１種である請求項１０記載の活性化剤。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の活性化剤で植物を処理し、植物における環境ストレス耐性に関与する遺伝子の発現を活性化する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物の耐熱性（高温耐性）を少なくとも向上又は改善できる耐性向上剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の地球温暖化により、夏期の高温障害は農業現場で大きな問題となっている。従来、高温障害を防止するために、屋外での日よけの設置やハウスでの換気扇の設置などが行われているが、多額の費用を要するため容易に実施できるものではない。それゆえ、多くの農業現場で容易に利用可能な植物の高温耐性誘導剤の開発が望まれている。
このような中、本発明者は、特開２０１１−１５７３０７号公報（特許文献１）において、エチルビニルケトンやヒドロキシアクロレインのような特定の化合物が、植物の高温耐性を誘導することを報告している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５７３０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、耐熱性（高温耐性）のみならず、他の耐性（耐乾燥性、耐傷害性、耐光性など）を向上又は改善できる耐性向上剤、及びこの耐性向上剤を用いた植物の耐性向上方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、光合成を阻害することなく、耐熱性等の耐性を向上又は改善できる耐性向上剤、及びこの耐性向上剤を用いた植物の耐性向上方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、耐熱性などを向上又は改善できる新規な不飽和カルボニル化合物で構成された耐性向上剤、及びこの耐性向上剤を用いた植物の耐性向上方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、種々の耐性を向上又は改善するのに有効な遺伝子（ＨＳＦＡ２遺伝子やＤＲＥＢ２Ａ遺伝子）の活性化（又は発現）剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、特許文献１に記載の化合物を含む不飽和カルボニル化合物が、高温耐性だけでなく、耐乾燥性などの他の耐性（環境ストレス耐性）をも向上又は改善できること、特に、特定の不飽和カルボニル化合物では、意外にも、光合成を阻害することなく、このような耐性を向上又は改善できることを見出し、本発明を完成した。【０００６】
すなわち、本発明の耐性向上剤は、植物の耐熱性（高温耐性）を向上又は改善するための耐性向上剤であって、不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物を含む耐性向上剤（耐性改善剤）である。【０００７】
このような耐性向上剤は、特に、耐熱性及び他の耐性（環境ストレス耐性）を向上又は改善してもよい。他の耐性としては、例えば、耐乾燥性、耐傷害性、耐光性（耐紫外線性）、耐酸化性、耐低温性（低温耐性）、耐浸透圧性及び耐塩性から選択された少なくとも１種の耐性であってもよい。特に、耐性は、耐乾燥性であってもよい。この場合、耐性向上剤は、耐熱性及び耐乾燥性に加えて、さらに、他の耐性（耐熱性及び耐乾燥性以外の耐性、例えば、耐傷害性、耐光性、耐酸化性、耐低温性、耐浸透圧性及び耐塩性から選択された少なくとも１種の耐性）を向上又は改善してもよい。【０００８】
不飽和カルボニル化合物は、特に、末端に不飽和結合を有しない化合物（内部不飽和結合を有する化合物）であってもよく、β，γ−不飽和結合（カルボニル炭素に対し、β炭素とγ炭素との不飽和結合、以下同様の表現において同じ。）のみを有しない化合物であってもよい。なお、β，γ−不飽和結合のみを有しない化合物は、不飽和結合として、β，γ−不飽和結合のみを有していない（例えば、δ，ε−不飽和結合、ε，ζ−不飽和結合などを有する）限り、β，γ−不飽和結合を有していてもよい。
不飽和カルボニル化合物の中でも、特にこのような不飽和カルボニル化合物を選択することで、光合成を阻害（実質的に阻害）することなく、優れた高温耐性（さらには他の耐性）を備えた耐性向上剤を得ることができる。そのため、本発明の耐性向上剤が、このような特定の不飽和カルボニル化合物（特に、末端に不飽和結合を有さず、かつβ，γ−不飽和結合のみを有しない化合物）を含む場合、当該耐性向上剤は、特に、耐熱性を向上又は改善するための耐性向上剤であってもよい。【０００９】
代表的な不飽和カルボニル化合物には、例えば、末端に不飽和結合を有しない炭素数４〜２０（特に４〜９）の化合物であって、α，β−アルケナール、α，β−アルカノン、γ，δ−アルケナール、γ，δ−アルカノン、δ，ε−アルケナール、δ，ε−アルカノン、ε，ζ−アルケナール、及びε，ζ−アルカノンから選択された少なくとも１種などが挙げられる。【００１０】
また、不飽和カルボニル化合物は、α，β−不飽和結合（及びβ，γ−不飽和結合）のみを有しない化合物、例えば、γ，δ−不飽和結合、δ，ε−不飽和結合、及びε，ζ−不飽和結合から選択された少なくとも１種の不飽和結合を有するカルボニル化合物であってもよい。
このような不飽和カルボニル化合物は、特許文献１に開示されているα，β−不飽和カルボニル化合物とは異なっており、本発明において初めて耐熱性等の向上効果を確認できた特定の不飽和カルボニル化合物である。このような特定の不飽和カルボニル化合物は、α，β−不飽和カルボニル化合物と同様に、高温耐性向上機能を備えているため、耐熱性を向上又は改善するための耐性向上剤として使用でき、耐熱性及び他の耐性を向上又は改善するための耐性向上剤として使用してもよい。【００１１】
本発明の耐性向上剤は、光合成を阻害（実質的に阻害）しない耐性向上剤であってもよい。なお、光合成は、末端に不飽和結合を有するカルボニル化合物（例えば、特許文献１で好ましいとされている、エチルビニルケトン、ヒドロキシアクロレインのような末端にビニル基を有するカルボニル化合物）を用いると、阻害されやすいようである。そのため、本発明では、このような光合成を阻害しない耐性向上剤を構成する不飽和カルボニル化合物として、末端に不飽和結合を有しない（又は内部不飽和結合を有する）カルボニル化合物を好適に使用してもよい。【００１２】
本発明の耐性向上剤は、植物に適用（付与）することで、植物の耐熱性を向上又は改善できる。そのため、本発明には、前記耐性向上剤で植物を処理し、植物の耐熱性［さらには他の耐性（例えば、耐乾燥性など）］を向上又は改善させる方法も含まれる。
この方法は、特に、末端に不飽和結合を有さず、かつβ，γ−不飽和結合のみを有しない不飽和カルボニル化合物を含む耐性向上剤で植物を処理し、植物の耐熱性を向上又は改善させる方法であってもよい。【００１３】
前記不飽和カルボニル化合物は、前記の通り、耐熱性などの耐性を向上又は改善できるが、本発明では、このような向上又は改善効果を遺伝子レベルにおいても確認している。
具体的には、前記不飽和カルボニル化合物は、環境ストレスによりその発現が誘導又は活性される遺伝子の発現を活性化又は誘導する機能を有する。
例えば、ＨＳＦＡ２遺伝子、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子、ＨＳＰ遺伝子などは、高温、乾燥などの環境ストレスが作用するとその発現が誘導（発現が活性化）される遺伝子であるが、前記不飽和カルボニル化合物により、これらの遺伝子の発現を活性化（誘導）できる。すなわち、これらの遺伝子の発現を誘導（活性化）することで、種々の環境ストレス耐性を示すことになる。
そのため、本発明には、不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物で構成され、環境ストレス耐性に関与する（又は環境ストレスの作用によりその発現が誘導又は活性化される）遺伝子（例えば、ＨＳＦＡ２遺伝子、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子及びＨＰＳ遺伝子から選択された少なくとも１種の遺伝子）の発現を活性化（又は誘導）するための活性化剤（遺伝子発現誘導剤、遺伝子発現剤、遺伝子活性化剤）を含む。
また、本発明には、上記活性化剤（すなわち、不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物で構成された化合物）で、植物を処理し、植物における環境ストレス耐性に関与する（又は環境ストレスの作用によりその発現が誘導又は活性化される）遺伝子（例えば、ＨＳＦＡ２遺伝子、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子及びＨＰＳ遺伝子から選択された少なくとも１種の遺伝子）の発現を活性化（又は誘導）する方法も含まれる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、耐熱性（高温耐性）のみならず、他の耐性（耐乾燥性、耐傷害性、耐光性など）を向上又は改善できる。特に、本発明では、光合成を阻害することなく、耐熱性等の耐性を向上又は改善できる。
また、本発明では、耐熱性などを向上又は改善できる新規な不飽和カルボニル化合物［例えば、γ，δ−不飽和カルボニル化合物（４−ヘプテナールなど）、ε，ζ−不飽和カルボニル化合物（６−ノネナールなど）など］で構成された耐性向上剤を提供できる。
さらに、本発明では、種々の耐性を向上又は改善するのに有効な遺伝子（ＨＳＦＡ２遺伝子、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子、ＨＳＰ遺伝子など）の活性化（又は発現）剤を提供することもできる。
さらにまた、本発明の耐性向上剤によれば、遺伝子組み換えによらずとも、耐熱性などの耐性を改善又は向上できる。そのため、遺伝子組換え作物の作付けが禁止されている国での利用や従来品種に対して効果が期待できる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
［耐性向上剤］
本発明の耐性向上剤（耐性誘導剤）は、不飽和カルボニル化合物を含む。このような耐性向上剤は、植物における種々の特性を改善又は向上するのに有効である。
【００１６】
（不飽和カルボニル化合物）
不飽和カルボニル化合物は、不飽和結合を有するカルボニル化合物（オキソ基を有する化合物）である。
【００１７】
不飽和結合としては、炭素−炭素二重結合（＝）、炭素−炭素三重結合（≡）などの炭素−炭素不飽和結合が挙げられる。不飽和カルボニル化合物は、不飽和結合を単独で又は２種以上組み合わせて有してもよい。
【００１８】
不飽和カルボニル化合物において、不飽和結合の数は、特に限定されず、少なくとも１、例えば、１以上（例えば、１〜４）、好ましくは１〜３、さらに好ましくは１〜２、特に１であってもよい。
【００１９】
不飽和カルボニル化合物において、不飽和結合の位置は、非末端（内部）であるのが好ましい。このような内部に不飽和結合を有するカルボニル化合物を用いると、光合成の阻害を効率よく抑制又は防止することができる。
【００２０】
また、不飽和結合の位置は、例えば、カルボニル炭素（オキソ基が結合した炭素）に対して、α，β位、β，γ位、γ，δ位、δ，ε位、ε，ζ位などが挙げられる。
特に、不飽和カルボニル化合物は、β，γ−不飽和結合のみを有しない化合物（すなわち、β，γ−不飽和結合以外の不飽和結合を少なくとも有する化合物）であるのが好ましい。β，γ−不飽和結合のみを有する化合物は、高温耐性を有しないか、有していても、極めてその能力に乏しい場合が多い一方で、β，γ−不飽和結合以外の不飽和結合を有する化合物は、意外にも優れた高温耐性を有している。
そのため、本発明では、β，γ−不飽和結合のみを有しない化合物を好適に使用できる。なお、このような不飽和カルボニル化合物は、不飽和結合として、β，γ−不飽和結合以外の不飽和結合を有している限り、β，γ−不飽和結合を有していてもよい。
【００２１】
なお、不飽和カルボニル化合物の構造は、鎖状（直鎖状、分岐鎖状）、環状であってもよく、通常、鎖状（特に直鎖状）であってもよい。
【００２２】
不飽和カルボニル化合物の炭素数は、特に限定されないが、特に４以上、例えば、４〜２０（例えば、４〜１６）、好ましくは４〜１２、さらに好ましくは４〜９であってもよい。
【００２３】
不飽和カルボニル化合物は、置換基を有していてもよい。置換基としては、特に限定されず、例えば、ヘテロ原子含有基｛例えば、酸素原子含有基［例えば、ヒドロキシル基、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基などのＣ１−４アルコキシ基）］など｝、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子）などが挙げられる。不飽和カルボニル化合物は、これらの置換基を単独で又は２種以上組み合わせて有していてもよい。
【００２４】
なお、不飽和カルボニル化合物が、異性体（Ｅ体、Ｚ体など）を有する場合、いずれの異性体を使用してもよい。
【００２５】
代表的な不飽和カルボニル化合物としては、例えば、（ｉ）α，β−不飽和カルボニル化合物、（ｉｉ）α，β−不飽和結合及びβ，γ−不飽和結合以外の不飽和結合を有する不飽和カルボニル化合物などが挙げられる。
【００２６】
（ｉ）α，β−不飽和カルボニル化合物としては、例えば、α，β−不飽和アルデヒド［例えば、２−ブテナール、２−ペンテナール、２−ヘキセナール、２−ヘプテナール、２−オクテナール、２−ノネナールなどのα，β−アルケナール（例えば、炭素数４〜２０（好ましくは４〜１２、さらに好ましくは４〜９）のα，β−アルケナール、特に非末端に不飽和結合を有するα，β−アルケナール）など］、α，β−不飽和ケトン［例えば、３−ペンテン−２−オン、２−ヘキセン−３−オン、３−ヘプテン−２−オン、２−オクテン−４−オンなどのα，β−アルカノン（例えば、炭素数５〜２０（好ましくは５〜１２、さらに好ましくは５〜９）のα，β−アルカノン、特に非末端に不飽和結合を有するα，β−アルカノン）など］などが挙げられる。
【００２７】
（ｉｉ）α，β−不飽和結合及びβ，γ−不飽和結合以外の不飽和結合を有する不飽和カルボニル化合物としては、例えば、γ，δ−不飽和カルボニル化合物｛例えば、γ，δ−不飽和アルデヒド［例えば、４−ヘキセナール、４−ヘプテナールなどのγ，δ−アルケナール（例えば、炭素数６〜２０（好ましくは６〜１２、さらに好ましくは６〜９）のγ，δ−アルケナール、特に非末端に不飽和結合を有するγ，δ−アルケナール）］、γ，δ−不飽和ケトン［例えば、５−オクテン−２−オンなどのγ，δ−アルカノン（例えば、炭素数７〜２０（好ましくは７〜１２、さらに好ましくは７〜９）のγ，δ−アルカノン、特に非末端に不飽和結合を有するγ，δ−アルカノン）など］など｝、δ，ε−不飽和カルボニル化合物｛例えば、δ，ε−不飽和アルデヒド［例えば、５−ヘプテナール、５−オクテナール、５−ノネナールなどのδ，ε−アルケナール（例えば、炭素数７〜２０（好ましくは７〜１２、さらに好ましくは７〜９）のδ，ε−アルケナール、特に非末端に不飽和結合を有するδ，ε−アルケナール）］、δ，ε−不飽和ケトン［例えば、６−ノネン−２−オンなどのδ，ε−アルカノン（例えば、炭素数８〜２０（好ましくは８〜１２、さらに好ましくは８〜９）のδ，ε−アルカノン、特に非末端に不飽和結合を有するδ，ε−アルカノン）など］など｝、ε，ζ−不飽和カルボニル化合物｛例えば、ε，ζ−不飽和アルデヒド［例えば、６−オクテナール、６−ノネナールなどのε，ζ−アルケナール（例えば、炭素数８〜２０（好ましくは８〜１２、さらに好ましくは８〜９）のε，ζ−アルケナール、特に非末端に不飽和結合を有するε，ζ−アルケナール）］、ε，ζ−不飽和ケトン［例えば、７−ノネン−２−オンなどのε，ζ−アルカノン（例えば、炭素数９〜２０（好ましくは９〜１２、さらに好ましくは９）のε，ζ−アルカノン、特に非末端に不飽和結合を有するε，ζ−アルカノン）など］など｝などが挙げられる。
【００２８】
不飽和カルボニル化合物は、単独で又は２種以上組み合わせてもよい。
【００２９】
（他の成分）
耐性向上剤は、不飽和カルボニル化合物のみで構成してもよく、必要に応じて他の成分を含んでいてもよい。例えば、耐性向上剤は、不飽和カルボニル化合物を担体（不活性担体）とともに製剤化してもよい。具体的には、不飽和カルボニル化合物を適当な不活性担体に、必要に応じて補助剤と一緒に適当な割合で配合して溶解、懸濁、混合、含浸、吸着、付着等させ、適切な剤型、例えば、懸濁剤、乳懸濁剤、乳剤、液剤、水和剤、顆粒水和剤、粒剤、粉剤、錠剤、ジャンボ剤等に製剤化して使用してもよい。
【００３０】
不活性担体は固体および液体のいずれであってもよい。固体の不活性担体としては、例えば、植物質粉末類（例えば、ダイズ粉、穀物粉、木粉、樹皮粉、鋸粉、タバコ茎粉、クルミ殻粉、ふすま、繊維素粉末等）、粉砕合成樹脂等の合成重合体、粘土類（例えば、カオリン、ベントナイト、酸性白土等）、タルク類（例えば、タルク、ピロフィライト等）、シリカ類（例えば、珪藻土、珪砂、雲母等）、活性炭、天然鉱物質類（例えば、イオウ粉末、軽石、アタパルジャイト、ゼオライト等）、焼成珪藻土、レンガ粉砕物、フライアッシュ、砂、プラスチック担体（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニリデン等）、無機鉱物性粉末（例えば、炭酸カルシウム、燐酸カルシウム等）、化学肥料（例えば、硫安、燐安、硝安、尿素、塩安等）、堆肥等を挙げることができ、これらは単独、もしくは二種以上の混合物の形で使用できる。
【００３１】
液体の不活性担体としては、例えば、水、アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、エチレングリコール等）、ケトン類（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン等）、エーテル類（例えば、エチルエーテル、ジオキサン、セロソルブ、ジプロピルエーテル、テトラヒドロフラン等）、脂肪族炭化水素類（例えば、ケロシン、鉱油等）、芳香族炭化水素類（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、ソルベントナフサ、アルキルナフタレン等）、ハロゲン化炭化水素類（例えば、ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等）、エステル類（例えば、酢酸エチル、ジイソプロピルフタレート、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート等）、ニトリル類（例えば、アセトニトリル等）、ジメチルスルホキシド類等を挙げることができ、これらは単独、もしくは二種以上の混合物の形で使用できる。
【００３２】
補助剤は必要に応じて使用でき、単独で、または二種以上を組み合わせて使用することができる。有効成分化合物の乳化、分散、可溶化等のために界面活性剤を補助剤として使用できる。界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、ポリオキシエチレン高級脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン樹脂酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタンアルキレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、アルキルアリールスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸縮合物、リグニンスルホン酸塩、高級アルコール硫酸エステル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００３３】
不飽和カルボニル化合物の分散安定化、粘着、結合等のために、例えば、澱粉、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、アラビアゴム、ポリビニルアルコール、松根油、糠油、ベントナイト、リグニンスルホン酸塩等を補助剤として使用することができる。固体製品の流動性改良のために、例えば、ワックス、ステアリン酸塩、燐酸アルキルエステル等を補助剤として使用することができる。消泡剤として、例えば、シリコーン油等を補助剤として使用することができる。
【００３４】
耐性向上剤が、他の成分を含む場合、耐性向上剤全体に対する不飽和カルボニル化合物の配合割合は特に限定されないが、例えば、約０．０１〜約９０質量％程度であり、約０．１〜約５０質量％程度であってもよい。
【００３５】
［耐性向上剤の用途及び耐性改善方法］
本発明の耐性向上剤は、植物における種々の特性を改善又は向上するのに有用である。
特に、本発明の耐性向上剤は、耐熱性（高温耐性）に加えて、他の耐性（環境ストレス耐性）を向上又は改善することができる。
【００３６】
なお、耐熱性（高温耐性）とは、一時的又は恒常的に晒される高温（高温状態）に対する耐性を意味し、高温とは、例えば、２５℃以上（例えば、２７〜７０℃）、好ましくは３０℃以上（例えば、３２〜６０℃）、さらに好ましくは３５℃以上（例えば、３８〜５５℃）、特に４０℃以上（例えば、４２〜５０℃）程度の温度であってもよい。
【００３７】
また、他の耐性としては、例えば、耐乾燥性、耐傷害性、耐光性（耐紫外線性）、耐酸化性、耐低温性（低温耐性）、耐浸透圧性及び耐塩性から選択された少なくとも１種の耐性であってもよい。特に、他の耐性は、少なくとも耐乾燥性を含んでいてもよい。
【００３８】
そのため、本発明には、上記耐性向上剤を用いて植物の耐性を向上又は改善する方法を含む。このような方法では、通常、耐性向上剤で植物を処理し、植物の耐性を向上又は改善させる。なお、このような耐性の向上又は改善効果は、植物におけるこれらの耐性に関係（又は関与）する遺伝子の発現（又は活性化）に基づいて評価することもできる。
【００３９】
本発明の耐性向上剤（又は本発明の方法）を適用可能な植物としては、気孔を有する植物であれば特に限定されない。好ましくは農園芸用植物である。具体的な植物（特に、農園芸用植物）としては、例えば、穀類（稲、大麦、小麦、ライ麦、オート麦、トウモロコシ等）、豆類（大豆、小豆、そら豆、エンドウ、落花生等）、果樹・果実類（リンゴ、柑橘類、梨、ブドウ、桃、梅、桜桃、クルミ、アーモンド、バナナ、イチゴ等）、野菜類（キャベツ、トマト、ナス、ほうれん草、ブロッコリー、レタス、タマネギ、ネギ、ピーマン等）、根菜類（ニンジン、馬鈴薯、サツマイモ、大根、かぶ等）、加工用作物類（綿、麻、コウゾ、ミツマタ、菜種、ビート、ホップ、サトウキビ、テンサイ、オリーブ、ゴム、コーヒー、タバコ、茶等）、瓜類（カボチャ、キュウリ、スイカ、メロン等）、牧草類（オーチャードグラス、ソルガム、チモシー、クローバー、アルファルファ等）、芝類（高麗芝、ベントグラス等）、花卉類（キク、バラ、ラン等）、香料等用作物類（ラベンダー、ローズマリー、タイム、パセリ、胡椒、しょうが等）などが挙げられる。
【００４０】
なお、植物を処理するとは、耐性向上剤（又は不飽和カルボニル化合物）を対象植物に到達させることをいう。したがって、例えば、耐性向上剤をそのまま、または水等で適宜希釈して、対象植物に耐性を誘導するための有効量を対象植物または対象植物の栽培担体に施用すればよい。例えば、対象植物への直接散布、株元処理、作条処理、土壌混和等の施用方法を好適に用いることができる。また、水耕栽培における水耕液を耐性向上剤で処理してもよい。本発明の方法は、栽培担体に本発明の耐性向上剤を施用する方法、すなわち、株元処理、作条処理、土壌混和、水耕液処理等の施用方法が好ましい。さらに、ビニールハウスなどの密閉空間においては、耐性向上剤（又は不飽和カルボニル化合物）を揮発させることで、植物を処理する（植物に到達させる）こともできる。また、耐性向上剤で植物を処理する時期は特に限定されないが、例えば、高温障害の発生が予想される時期の前が好ましい。
【００４１】
栽培担体とは、植物を栽培するための支持体を意味し、植物が生育しうる材質であればよい。例えば、いわゆる各種土壌、育苗マット、水等を含むものである。具体的には、例えば、砂、バーミキュライト、綿、紙、珪藻土、寒天、ゲル状物質、高分子物質、ロックウール、グラスウール、木材チップ、バーク、軽石等を挙げることができる。
【００４２】
耐性向上剤の使用量（施用量、処理量）は、不飽和カルボニル化合物の配合割合、気象条件、製剤形態、施用時期、施用方法、施用場所、対象植物等により異なるが、通常、不飽和カルボニル化合物として、１アール当たり約０．０１ｇ〜約１０ｇの範囲から適宜選択して施用すればよく、好ましくは約０．１〜約５ｇの範囲である。
【００４３】
また、耐性向上剤を栽培担体に施用する際の不飽和カルボニル化合物の濃度は、例えば、約０．０１〜約１０００μＭ、好ましくは約０．０５〜約５００μＭ、さらに好ましくは約０．１〜約１００μＭ程度であってもよい。
【００４４】
［遺伝子活性化剤］
本発明の耐性向上剤（又は不飽和カルボニル化合物）は、環境ストレスの作用により発現する（又は発現が誘導又は活性化）される遺伝子の発現を誘導（又は活性化）する機能を有する。
【００４５】
例えば、ＨＳＦＡ２遺伝子やＨＳＰ遺伝子の発現は、高温、紫外線性、酸化などの環境ストレスの作用により誘導（又は活性化）されることが知られている。
また、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子は、乾燥、低温、酸化、傷害、紫外線、浸透圧変化などの環境ストレスの作用により、その発現が活性化することが知られている。
なお、これらの遺伝子と各種環境ストレスとの関係については、以下の文献等を参照できる。
ＨＳＡＦ２遺伝子：Scharf et al. Biochimica et Biophysica Acta 1819:104-119 (2012)
ＨＳＰ遺伝子：Timperio et al. Journal of Proteomics 71:391-411 (2008)
ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子：Sakuma et al. Proceedings of the National Academy of Sciences, USA 103:18822-18827(2006)
【００４６】
すなわち、このような遺伝子の発現を活性化することで、遺伝子に対応する環境ストレスの耐性を向上又は改善できる。
【００４７】
そのため、本発明には、不飽和カルボニル化合物で構成され、環境ストレス耐性に関与する遺伝子（詳細には、環境ストレスの作用により発現が活性化又は誘導される遺伝子、例えば、ＨＳＦＡ２遺伝子、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子、ＨＳＰ遺伝子など）の発現を活性化（又は誘導）するための活性化剤を含むものとする。
【００４８】
なお、本発明は上述した各実施形態および実施例に限定されるものではなく、種々の変更が可能であり、異なる実施形態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についても本発明の技術的範囲に含まれる。また、本明細書中に記載された学術文献および特許文献の全てが、本明細書中において参考として援用される。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００５０】
なお、実施例において、各種特性は以下のように測定（又は解析）した。
［ＨＳＦＡ２遺伝子及びＤＲＥＢ２Ａ遺伝子の発現量］
全ＲＮＡをＲＮｅａｓｙ  Ｐｌａｎｔ  Ｍｉｎｉ  Ｋｉｔ（Ｑｕｉａｇｅｎ）を用いて抽出し、引き続きｃＤＮＡ合成をＲｅｖａＴｒａ  Ａｃｅ  Ｋｉｔ（東洋紡）を用いておこなった。
ＨＳＦＡ２遺伝子及びＤＲＥＢ２Ａ遺伝子の定量は、ＳＹＢＲ  Ｇｒｅｅｎ  ｑＰＣＲ  Ｍｉｘ（東洋紡）、ＬｉｎｅＧｅｎｅ  Ｒｅａｌ−ｔｉｍｅ  ＰＣＲ検出システム（ＢｉｏＦｌｕｘ）を用いておこなった。
各遺伝子発現解析に用いたプライマーは以下の通りである。
ＨＳＦＡ２：ＧＣＡＡＧＧＡＡＣＧＴＣＡＴＣＡＴＣＴＧ（配列番号１），ＡＴＣＡＧＣＡＡＧＧＡＴＣＴＧＧＧＡＴＧ（配列番号２）；
ＤＲＥＢ２Ａ：ＧＴＧＧＡＧＴＧＧＡＧＣＣＧＡＴＧＴＡＴ（配列番号３），ＡＴＣＧＴＣＧＣＣＡＴＴＴＡＧＧＴＣＡＣ（配列番号４）；
Ａｃｔｉｎ２（比較対象用遺伝子）：ＡＣＣＡＧＣＴＣＴＴＣＣＡＴＣＧＡＧＡＡ（配列番号５），ＧＡＡＣＣＡＣＣＧＡＴＣＣＡＧＡＣＡＣＴ（配列番号６）
［ＨＳＰ遺伝子の発現量］
ＨＳＰ遺伝子の定量はマイクロアレイ解析を通じておこなった。全ＲＮＡをＲＮｅａｓｙ  Ｐｌａｎｔ  Ｍｉｎｉ  Ｋｉｔ（Ｑｕｉａｇｅｎ）を用いて抽出した後、Ｓｕｐｅｒｓｃｒｉｐｔ  Ｃｈｏｉｃｅ  Ｓｙｓｔｅｍ  （Ｌｉｆｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）を用いて二本鎖ｃＤＮＡを合成した。ｃＤＮＡはＮｉｍｂｌｅＧｅｎ  Ｏｎｅ−ｃｏｌｏｒ  Ｌａｂｅｌｉｎｇ  Ｋｉｔ  （ＮｉｍｂｌｅＧｅｎ）を用いてＣｙ３でラベル化し、ＤＮＡアレイ（ＡＴＨ６＿６０ｍｅｒ＿ｅｘｐｒ  Ｘ４，ＮｍｉｂｌｅＧｅｎ）に４２℃、６時間ハイブリダイズした。ＤＮＡアレイを洗浄後、Ｃｙ３蛍光強度をＡｘｏｎ  ＧｅｎｅＰｉｘ  ４０００Ｂスキャナー（ＮｉｍｂｌｅＧｅｎ）を用いて測定し、定量化した。
［光合成活性］
光合成活性は、光化学系IIの最大量子収率（Fv/Fm）を指標に測定した。供試植物体を暗順応（５分間）した後、光合成測定装置Junior-PAM (Walz)を用いてFv/Fmを測定した。測定は葉の部位を変えて少なくとも３回行い、平均化した数値を光合成活性とした。【００５１】
（実施例１）
いちご（品種：とちおとめ）を栽培するビニールハウスにおいて、耐性向上剤による耐性向上効果を確認した。
まず、２−ヘキセナール（トランス−２−ヘキセナール）を含む２種の試験液［試験液Ａ（２−ヘキサナール１．２ｍｌ、界面活性剤０．２ｍＬ、エタノール４９８．６ｍＬ及び水５００ｍＬの混合液）、試験液Ｂ（２−ヘキサナール１．２ｍｌ及び水９９８．４ｍＬの混合液）］を調製した。
そして、以下の条件にて、試験液でいちご（いちごの葉）を処理した後、各ビニールハウス（５．４ｍ×５０ｍ、高さ平均２ｍ程度）でいちごの栽培を、約３日間（６月２５日の１１時〜６月２８日の１２時）続けた。なお、比較のため、試験液で処理しないビニールハウス（ビニールハウスＣ）も準備した。【００５２】
ビニールハウスＡ：試験液Ａ１０８ｍＬをカップにとりわけ、ハウス内の４箇所に設置（静置区）
ビニールハウスＢ：試験液Ｂを水で１０倍に希釈し、圃場面積１０アールあたり１０００Ｌの割合で散布（散布区）
ビニールハウスＣ：試験液を設置も散布もしない（無処理区）【００５３】
３日間中、ビニールハウス内の温度は以下の通りである。なお、温度は、地上６０ｃｍ及び１６０ｃｍの２箇所において設置した温度センサーにより測定した。
１日目（１１時に散布・静置）：午後の天気は快晴。ハウス内温度は最大４８℃まで上昇した。概ね、温度が４４〜４８℃となる時間が少なくとも３時間あった。
２日目：午前は曇り、午後は雨であった。そのため、ハウス内温度はあまりあがらず最大でも３０℃程度であった。
３日目：天気は晴れ。ハウス内温度は最大３５℃程度まで上昇した。日中は、概ね２０℃以上であり、３０℃を超える時間が少なくとも６時間あった。【００５４】
約３日間の栽培後、１８０株のいちごを観察し、以下の基準で高温被害の有無を評価した。
程度１：１株中１枚の葉に軽く褐変が見られる程度
程度２：１株中２〜３枚の葉に褐変が見られる程度
程度３：１株中２枚以上の葉に激しい褐変・一部枯死が見られる程度
結果を以下の表１に示す。【００５５】
【表１】
2016031775.tif 000002
【００５６】
表１の結果から明らかなように、本発明の耐性向上剤で処理すると、無処理の場合に比べて、著しく高温耐性を向上できることがわかった。
なお、静置区及び散布区のいずれにおいても、無処理区と同様に成長しており、耐性向上剤による光合成の阻害による生育遅延は全くみられなかった。【００５７】
（実施例２）
シロイヌナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ，  Ｃｏｌｕｍｂｉａ−０）に、表２に示す化合物を気体状態（濃度１０ｎｍｏｌ／ｃｍ３）で３０分間（温度２３℃）曝露した後、ＨＳＦＡ２遺伝子の発現量を解析した。
なお、シロイヌナズナは、人工土壌資材「Ｊｉｆｆｙ−７」（坂田種苗）に播種後、１４時間明期／１０時間暗期、２３℃で２〜３週間培養したものを用いた。
結果を表２に示す。なお、表２において、数値はアセトニトリルを１とする相対値であり、数値が大きいほど、より遺伝子が活性化されていることを示す。【００５８】
【表２】
2016031775.tif 000003
【００５９】
表２の結果から明らかなように、本発明の耐性向上剤（不飽和カルボニル化合物）は、ＨＳＦＡ２遺伝子が活性化されていることがわかった。【００６０】
（実施例３）
トマト（Ｓｏｌａｎｕｍ  ｌｙｃｏｐｅｒｓｉｃｕｍ，  Ｍｉｃｒｏｔｏｍ）に、（Ｅ）−２−ヘキセナールを、気体状態（濃度１０ｎｍｏｌ／ｃｍ３）で３０分間（温度２５℃）曝露した後、ＨＳＦＡ２遺伝子の発現量を解析したところ、２０．２倍（（Ｅ）−２−ヘキセナールで曝露しない場合を１とする相対転写量）であった。
この結果から、トマトにおいても、ＨＳＦＡ２遺伝子が活性化されていることがわかった。
なお、トマトは、人工土壌資材「Ｊｉｆｆｙ−７」（坂田種苗）に播種後、１４時間明期／１０時間暗期、２３℃で２〜３週間培養したものを用いた。【００６１】
（実施例４）
イネ（Ｏｒｙｚａ  ｓａｔｉｖａ，  Ｎｉｐｐｏｎｂａｒｅ）に、（Ｅ）−２−ヘキセナールを気体状態（濃度１０ｎｍｏｌ／ｃｍ３）で３０分間（温度２５℃）曝露した後、ＨＳＦＡ２遺伝子及びＤＲＥＢ２Ａ遺伝子の発現量を解析したところ、ＨＳＦＡ２遺伝子の発現量は３．５５倍（（Ｅ）−２−ヘキセナールで曝露しない場合を１とする相対転写量）、ＤＲＥＢ２Ａの発現量は３．９３倍（（Ｅ）−２−ヘキセナールで曝露しない場合を１とする相対転写量）であった。
この結果から、イネにおいても、ＨＳＦＡ２遺伝子が活性化されていることがわかった。また、本発明の耐性向上剤は、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子を活性化することもわかった。
なお、イネは、人工土壌資材「Ｊｉｆｆｙ−７」（坂田種苗）に播種後、１４時間明期／１０時間暗期、２３℃で２〜３週間培養したものを用いた。【００６２】
（実施例５）
シロイヌナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ，  Ｃｏｌｕｍｂｉａ−０）に、表３に示す化合物を気体状態（濃度１０ｎｍｏｌ／ｃｍ３）で１２０分間曝露した後、光存在下（１００μｍｏｌ／ｍ２・ｓ）、４０〜４５℃に設定した人工気象器（日本医化製）中で、１２０分間放置し、３日間経過後の生存率を測定した。
なお、シロイヌナズナは、人工土壌資材「Ｊｉｆｆｙ−７」（坂田種苗）に播種後、１４時間明期／１０時間暗期、２３℃で２〜３週間培養したものを用いた。
結果を表３に示す。なお、表３において、生存率は、曝露なしサンプル（化合物を曝露することなく４５℃で１２０分間放置したサンプル）の生存率を１００（％）とする相対値である。【００６３】
【表３】
2016031775.tif 000004
【００６４】
表３の結果から明らかなように、本発明の耐性向上剤で処理すると、無処理の場合に比べて、高温耐性が改善され、生存率を向上できることがわかった。
なお、曝露した場合にも、曝露なしの場合と同様に成長しており、耐性向上剤による光合成の阻害による生育遅延は全くみられなかった。【００６５】
（実施例６）
シロイヌナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ，  Ｃｏｌｕｍｂｉａ−０）に、表４に示す化合物を、光存在下（１００μｍｏｌ／ｍ２・ｓ）、気体状態（濃度２５ｎｍｏｌ／ｃｍ３）で１２０分間曝露（温度２５℃）した後、暗順応処理を５分間行ってから、光合成活性（Ｆｖ／Ｆｍ）を測定した。
なお、シロイヌナズナは、人工土壌資材「Ｊｉｆｆｙ−７」（坂田種苗）に播種後、１４時間明期／１０時間暗期、２３℃で２〜３週間培養したものを用いた。
結果を表４に示す。【００６６】
【表４】
2016031775.tif 000005
【００６７】
表４の結果から明らかなように、本発明の耐性向上剤は、光合成を阻害しないことがわかった。【００６８】
（実施例７）
シロイヌナズナ（Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓ  ｔｈａｌｉａｎａ，  Ｃｏｌｕｍｂｉａ−０）に、（Ｅ）−２−ヘキセナールを気体状態（濃度１０ｎｍｏｌ／ｃｍ３）で３０分間（温度２３℃）曝露した後、ＨＳＰ遺伝子（ＨＳＰ１７．６−Ｃ、ＨＳＰ１７．６−Ａ）の発現量を解析した。
なお、シロイヌナズナは、人工土壌資材「Ｊｉｆｆｙ−７」（坂田種苗）に播種後、１４時間明期／１０時間暗期、２３℃で２〜３週間培養したものを用いた。
結果を表５に示す。表５において、数値は（Ｅ）−２−ヘキセナールを曝露しなかった場合を１とする相対値であり、数値が大きいほど、より遺伝子が活性化されていることを示す。【００６９】
【表５】
2016031775.tif 000006
【００７０】
表５の結果から明らかなように、本発明の耐性向上剤は、ＨＳＰ遺伝子を活性化することがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の耐性向上剤は、幅広い植物において、遺伝子組み換え技術によることなく、植物に普遍的に存在する環境ストレス耐性機構を刺激（又は誘導）し、種々の環境ストレス耐性（耐熱性、耐乾燥性など）を向上又は改善できる。
また、光合成を阻害しないため、植物の成長を維持しつつ、このような環境ストレス耐性を向上又は改善できる。さらに、本発明の耐性向上剤の有効成分である不飽和カルボニル化合物は、一般的に天然から入手できる成分であり、安全に使用できる。
【配列表】
2016031775000001.app
【手続補正書】
【提出日】平成28年1月14日(2016.1.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物の耐熱性及び耐乾燥性を向上又は改善するための耐性向上剤であって、不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物を含む耐性向上剤。
【請求項２】
さらに、耐傷害性、耐光性、耐酸化性、耐低温性、耐浸透圧性及び耐塩性から選択された少なくとも１種の耐性を改善又は向上する請求項１記載の耐性向上剤。
【請求項３】
不飽和カルボニル化合物が、末端に不飽和結合を有さず、かつβ，γ−不飽和結合のみを有しないカルボニル化合物である請求項１又は２記載の耐性向上剤。
【請求項４】
不飽和カルボニル化合物が、末端に不飽和結合を有しない炭素数４〜９の化合物であって、α，β−不飽和アルデヒド、α，β−不飽和ケトン、γ，δ−不飽和アルデヒド、γ，δ−不飽和ケトン、δ，ε−不飽和アルデヒド、δ，ε−不飽和ケトン、ε，ζ−不飽和アルデヒド、及びε，ζ−不飽和ケトンから選択された少なくとも１種である請求項１〜３のいずれかに記載の耐性向上剤。
【請求項５】
不飽和カルボニル化合物が、γ，δ−不飽和結合、δ，ε−不飽和結合、及びε，ζ−不飽和結合から選択された少なくとも１種の不飽和結合を有する請求項１〜４のいずれかに記載の耐性向上剤。
【請求項６】
光合成を阻害しない請求項１〜５のいずれかに記載の耐性向上剤。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の耐性向上剤で植物を処理し、植物の耐熱性及び耐乾燥性を向上又は改善させる方法。
【請求項８】
植物の耐熱性を向上又は改善するための耐性向上剤であって、末端に不飽和結合を有さず、かつβ，γ−不飽和結合のみを有しない不飽和カルボニル化合物を含む耐性向上剤。
【請求項９】
請求項８記載の耐性向上剤で植物を処理し、植物の耐熱性を向上又は改善させる方法。
【請求項１０】
不飽和アルデヒド及び不飽和ケトンから選択された少なくとも１種の不飽和カルボニル化合物で構成され、植物における環境ストレス耐性に関与する遺伝子の発現を活性化するための活性化剤であり、
不飽和カルボニル化合物が、末端に不飽和結合を有しない炭素数４〜９の化合物であって、α，β−不飽和アルデヒド、α，β−不飽和ケトン、γ，δ−不飽和アルデヒド、γ，δ−不飽和ケトン、δ，ε−不飽和アルデヒド、δ，ε−不飽和ケトン、ε，ζ−不飽和アルデヒド、及びε，ζ−不飽和ケトンから選択された少なくとも１種であり、
遺伝子が、ＤＲＥＢ２Ａ遺伝子を含む活性化剤。
【請求項１１】
遺伝子が、ＨＳＦＡ２遺伝子、及びＨＳＰ遺伝子から選択された少なくとも１種を含む請求項１０記載の活性化剤。
【請求項１２】
請求項１０又は１１記載の活性化剤で植物を処理し、植物における環境ストレス耐性に関与する遺伝子の発現を活性化する方法であり、遺伝子がＤＲＥＢ２Ａ遺伝子を含む方法。
【国際調査報告】
2016031775.tif 000007
2016031775.tif 000008
2016031775.tif 000009
2016031775.tif 000010