(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作物収量を改善するために野菜の苗を処置する方法であって、該方法が、植物苗に第１の単一の波長帯および第２の単一の波長帯で特定の波長を適用する工程を含み、該第１の単一の波長帯が、２８０ｎｍ−２９０ｎｍの範囲の波長での紫外線−Ｂ（ＵＶ−Ｂ）光を含み、および該第２の単一の波長帯が、６５５ｎｍ−６８０ｎｍの範囲の波長で赤色可視光を含み、
該第１の単一の波長帯は、２−１５日間、毎日少なくとも１２時間、野菜の苗に与えられ、
処置は屋内で実行され、および温度は処置中に１２℃から３５℃の間で維持され、
野菜の苗は、グリーンレタス、レッドレタス、トマト、キュウリ、およびナスを含む群から選択されることを特徴とする、方法。
【請求項２】
植物苗が、処置に続いて屋外の畑に移植されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
作物収量を改善するために果実または野菜の苗を処置する方法であって、該方法が、果実または野菜の苗に第１の単一の波長帯および第２の単一の波長帯で特定の波長を適用する工程を含み、
第１の単一の波長帯が２８０ｎｍ−２９０ｎｍの範囲の紫外線−Ｂ（ＵＶ−Ｂ）光を含み、第２の単一の波長帯が６５５ｎｍ−６８０ｎｍの範囲の赤色可視光を含み、
第１の単一の波長帯が２−１５日の期間にわたり毎日少なくとも１２時間、果実または野菜の苗に適用され、処置は屋内で実行され、温度は処置中に１２℃から３５℃の間で維持されることを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＶ暴露を介して作物の収量及び／又は品質を改善する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去には、作物の収量および品質を改善する方法は、肥料および他の化学物質、または有益な特性に選択するための遺伝子育種プログラムに典型的に依存していた。代替的に、温度または灌漑などの作物生育中の環境要因の慎重な操作または制御が、作物の収穫を改善するためにほぼ必ず使用されている。
【０００３】
これらのシステムは、特定の利点を有するが、特定の欠点もある。
【０００４】
例えば、肥料および化学物質は、環境汚染につながり、コストがかかり、作物に適用する時間がかかって、しばしば、消費者の不満が蓄積しかねない。
【０００５】
遺伝子育種は、多くの利点を有しているが、多くの場合、ゆっくりとしたプロセスとなり得、発現型結果（ｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃ ｏｕｔｃｏｍｅ）を管理するのが難しい。例えば、１つの商業上重要な特性は改善され得るが（耐病性など）、味または色などの有害形質（ｄｅｌｅｔｅｒｉｏｕｓ ｔｒａｉｔ）にコストがかかり得る。
【０００６】
最終的に、収穫前の生育条件の伸長な管理が、確かに重要となる。それでも、耐寒植物（ｈａｒｄｙｐｌａｎｔｓ）は、生育条件のこの管理にかかわらず、室外環境におけるストレスが原因でしばしば死滅し、これは生産の純損失につながる。
【０００７】
歴史的に、ＵＶ放射は、植物苗（ｐｌａｎｔ ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ）に対する有害な処置と見なされている。しかし、最近になって、防御／保護機構を改善するために、紫外線（ＵＶ）放射および可視光による植物の処置に研究が集中してきている。
【０００８】
Ｂｅｈｎ ｅｔ ａｌ．（Ｅｕｒｏｐ． Ｊ． Ｈｏｒｔ． Ｓｃｉ．， ７６（２）． Ｓ． ３３−４０， ２０１１， ＩＳＳＮ １６１１−４４２６）は、ＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ａおよび可視光を含む、フィルタにかけられた自然の太陽光にレタス苗を暴露することが、ストレス耐性の改善につながるが、同時にバイオマス蓄積の損失にもつながり、これが、生育から二次代謝（即ち保護機構）への炭水化物基質の再指示（ｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が原因であると考えられると示している。植物が、防御／保護の改善を示した一方で、作物の収量および品質は低下した。
【０００９】
ＷＯ２０１２／０８５３３６は、組み合わせを伝えるデバイスについて記述する、ＵＶ−Ａ（３１５  −４００ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ（２８０−３１５）、紫色と青色（４００−５００ｎｍ）および赤色と遠赤色（６００−８００ｎｍ）の光との組み合わせ（随意に緑色と黄色（５００−６００ｎｍ）も）を送るデバイスについて記載している。該デバイスは、樹木苗を処置するために使用され、これは、植物が、植物生育のために屋内施設から屋外施設に移動される間の移植ショック（ｔｒａｎｓｐｌａｎｔａｔｉｏｎ ｓｈｏｃｋ）を防いだことが示唆されている。具体的には、それは、デバイスの処置が、樹木苗の生育サイクルを短くし、生存可能な苗の割合を高め、生育過程において１つの作業段階を除去し（例えば、日除けカーテンの必要性をなくす）、それによって、苗栽培の経済的側面が改善されることを開示している。しかし、ＷＯ２０１２／０８５３３６は、苗の生存度および苗栽培の経済的側面のみに焦点を当てており、作物の収量及び／又は品質の改善には焦点を当てていない。さらに、それは、複数のＵＶ波長帯に依存しており、これは、処置過程を複雑にし得る、及び／又は例えば、Ｂｅｈｎ ｅｔ ａｌ．に記載されるような望ましくない特性につながりかねない。本明細書で引用されるあらゆる特許または特許出願を含む参照は全て、引用により本明細書に組み込まれる。どの参照も先行技術を構成するとは認められていない。参照の議論はその著者が主張することを明記しており、出願人は、引用された文書の正確性および適切性に対して疑問を呈する権利を有する。多くの先行技術の刊行物が本明細書に引用されるが、これらの文書のいずれかが、ニュージーランドまたはあらゆる他の国において、当該技術分野における共通の一般的知識の一部を形成するという承認をこの参照が構成していないことが明白に理解される。
【００１０】
本明細書の全体にわたって、単語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、あるいは「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」などの変形は、明示された要素、整数、または工程、あるいは要素、整数、または工程の群の包含を示唆するが、あらゆる他の要素、整数、または工程、あるいは要素、整数、または工程の群の排除を示唆しないことが理解される。
【００１１】
本発明の目的は、前述の問題に対処すること、または少なくとも公に有用な選択を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明の更なる態様および利点は、ほんの一例として与えられる次の記載から明白になる。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の第１態様によると、長期的な耐久性（ｈａｒｄｉｎｅｓｓ）を改善する及び／又は作物収量及び／又は作物品質を改善するために植物苗を処置する方法が提供され、該方法は、次の生育期の前に、植物苗を２８０−３１０ｎｍの間のみで少なくとも１つの波長を有する紫外線（ＵＶ）照射に暴露する工程を特徴とする。
【００１４】
本発明の別の態様によると、植物苗に紫外線（ＵＶ）照射を適用するデバイスが提供され、該デバイスは、２８０−３１０ｎｍの間のみで少なくとも１つの波長を有する紫外線（ＵＶ）照射を適用するように構成されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の別の態様によると、長期的な耐久性を改善する及び／又は作物収量及び／又は作物品質を改善する方法が提供され、該方法は、（ａ）次の生育期の前に、植物苗を２８０−３１０ｎｍの間のみで少なくとも１つの波長を有する紫外線（ＵＶ）放射に暴露する工程、さらに（ｂ）次の生育期のために植物苗を選択する、またはその耐久性の適正値を測定する工程を含む。
【００１６】
本発明の別の態様によると、本明細書に記載される方法を使用して処置されている、植物苗、植物、または収穫可能な作物が提供される。
【００１７】
＜発明概念および利点の簡潔な概要＞
植物苗を処置するこの方法は、驚くべきことに、作物の収量及び／又は品質を増加させることが分かった。ＵＶ−Ｂスペクトルにおける特定の波長による植物苗の処置と商業上重要な作物の収量および品質との間の直接的な相関関係で観察されている。この一連の波長の一部は、地球表面に届く太陽光には発見されておらず、それ故、自然の太陽光を使用する処置のどんな形態とも異なる。
【００１８】
さらに、この処置はまた、非生物的ストレスおよび生物的ストレスなどのストレスからの望ましい又は改善された耐久性（即ち保護）を達成するようにも見える。
【００１９】
例えば、予備試験では、キュウリが、最初のキュウリ苗のＵＶ処置の１２日後の最後の収穫で、より年を取った植物において寒冷ストレスに対する増加した耐性／保護（環境ストレスの減少）を有すると示された。
【００２０】
別の例として、グリーンレタスが、より年を取った植物においてさえ菌類病に対する増加した耐性（生物的ストレスの減少）を有すると示された。これは、より年を取った植物におけるＵＶ処置の持続する保護効果を例証している。重要なことに、両方の例において、作物収量も収穫時に増加した。したがって、本発明は、増加した耐久性を提供し、Ｂｅｈｎ ｅｔ ａｌ．とは異なり、作物の収量および品質も改善した。Ｂｅｈｎ ｅｔ ａｌ．は、植物が作物収量の増加を犠牲にして（ａｔ ｔｈｅ ｌｏｓｓ ｏｆ）保護機構を構築するようにするＵＶ処置に読み手を向けさせたために、本発明の結果から遠ざかったことを教示していた。
【００２１】
さらに、Ｂｅｈｎ ｅｔ ａｌ．とは異なり、本発明の処置は、１つの定義されたスペクトル（および特にそのサブセットのみ）におけるＵＶ照射を必要とするだけであるが、Ｂｅｈｎ ｅｔ ａｌ．は、フィルタにかけられた自然の太陽光を介する、ＵＶ−Ａ、ＵＶ−Ｂ、および可視光における処置は制御できなかった。どの生化学的機構が、本発明で見られる結果、および恐らくＢｅｈｎ ｅｔ ａｌ．における結果につながるかについては現在不明瞭であり、それはなぜなら、植物の生育および保護に関連する生化学が、複雑であり、十分に理解するにはまだほど遠いためである。
【００２２】
ストレス耐性を改善する（例えば、移植ショックを回避する）ための先行技術の広域スペクトルのＵＶ処置方法とは異なり、本発明は、１つのみのＵＶスペクトル内（ＵＶ−Ｂ内）の処置を使用し、これは、必要とされる処置プロセスおよび設備を実質的に簡略化する。
【００２３】
さらに、多くの処置は、太陽光をＵＶ−Ｂ、ＵＶ−Ａ、および可視光源として利用し、結果的に適用量の特異性（ｓｐｅｃｉｆｉｃｉｔｙ ｏｆ ｄｏｓａｇｅ）の欠如をもたらし、しばしば、望ましくない及び／又は予測不能の結果に結びつく。本発明は、処置における単一の定義された特定の波長帯を使用することのみが原因であるこの予測不可能性を回避する。これは、植物苗が、処置の間に他の背景光に暴露され得ることを除外しないが、必ずしも処置の部分を形成しない。
【００２４】
発明者は、驚くべきことに、２８０−３１０ｎｍの間のＵＶ−Ｂ放射線内の特定の及び焦点を絞った範囲で波長を使用することが、有益な結果に結びついたことを発見した。言いかえれば、約３１０ｎｍ以上のＵＶ−Ｂスペクトルの部分は、発見された有益な結果に結びつかなかった。さらに議論されるように、ＵＶ−Ｂスペクトルは、２８０ｎｍから約３１５ｎｍをカバーする（しかしながら、ＵＶ波長帯間の定義された分離は、およそのものであり、文献において少なくとも２つの一般的な変更の対象となっている、即ち、３２０ｎｍのＵＶ−Ｂに対する上限を含んでいる（ＩＡＲＣ ｍｏｎｏｇｒａｐｈｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｒｃｉｎｏｇｅｎｉｃ ｒｉｓｋｓ ｔｏ ｈｕｍａｎｓ． Ｖｏｌｕｍｅ ５５ − Ｓｏｌａｒ ａｎｄ ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ ｒａｄｉａｔｉｏｎ； Ｃｈａｐｔｅｒ １； Ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｄａｔａ （１９９２）））。ＵＶ−Ｂスペクトル内のより広範囲の処置または制御されてないＵＶ処置が、有害な結果につながり得る可能性がある。発明者によって実施された予備結果は、これを支持している。
【００２５】
植物の長期的な耐久性とは、収穫前の植物の生育期の間の、暴風損害、太陽光暴露、疾患及び／又は害虫攻撃などの、遭遇するストレスに対する改善された耐性を指す。理論に縛られることなく、収穫時の改善された作物の収量及び／又は品質の商業上の最終結果は、処置から結果的に生じる改善された長期的な耐久性に少なくとも部分的に起因すると考えられる。それとは関係なく、改善された作物の収量及び／又は品質の最終結果が、この処置方法の結果として観察されている。
【００２６】
さらに、ＵＶ−Ｂ範囲外のＵＶ放射（例えば、ＵＶ−ＡまたはＵＶ−Ｃの波長）の使用が、同じ結果には結びつかなかったことが分かった。予備的研究（図示せず）は、これを支持した。さらに、最良の形態（Ｂｅｓｔ Ｍｏｄｅｓ）のセクションで提供される予備的研究は、有益な効果が、ＵＶ−Ｂスペクトルから出て、例えばＵＶ−Ａスペクトル（４００ｎｍ〜３１５ｎｍ）に移動すると、劇的に縮小するか、または完全に消滅する。
【００２７】
本発明は、改善された、味、サイズ、形状、色、質感、視覚的外観、貯蔵期間及び／又は収穫後の処理に耐える能力により、作物の品質を改善する助けとなるように意図される。本発明の更なる利点は、記載されたＵＶ処置後に改善された耐久性及び／又は続く作物の収量／品質を示す植物を追跡する、選択する、または予測する能力である。これは、収穫前に植物の消耗（ａｔｔｒｉｔｉｏｎ）を縮小する、およびそれ故、作物の品質及び／又は収量を改善するのに有益であり得る。
【００２８】
＜定義および好ましい実施形態＞
本明細書の全体にわたって、句「次の生育期前」は、植物苗の年齢、サイズ、または他の特徴あるいは環境特性に基づいた特定の時点で、植物苗が、屋外環境に移される、または幾つかの場合に、屋内環境で保持される前を意味するようにとらえられるべきである。植物の生育期は、典型的に、植物が収穫前に成熟植物への実質的な成長および発達を示すときの期間である。
【００２９】
本明細書の全体にわたって、用語「耐久性」は、作物生産の間に１つ以上のストレスに耐える又はそれに対する保護を助ける植物の能力であって、それによって、収穫時に植物のより望ましい収量及び／又は品質を可能にし得る能力を意味するようにとらえられるべきである。
【００３０】
本明細書の全体にわたって、用語「植物苗」は、種子からの発芽後の若い植物を意味するようにとらえられるべきである。植物苗は、野菜、果実、樹木、低木、薬草、草原地（ｇｒａｓｓ ｏｒｉｇｉｎ）などのものであり得る。
【００３１】
本明細書の全体にわたって、用語「植物」は、作物または他の適用に最終的に使用される成熟した植物苗を意味するようにとらえられるべきである。
【００３２】
本発明は、野菜および果実の作物生産に対する特定用途を有するが、樹木、草、花、薬草などの、他の種類の植物の耐久性を改善するために使用することも可能である。簡潔には、明細書の残りは、作物生産（および特に野菜）を参照するが、これは限定するようには意図していないことが理解されるべきである。
【００３３】
本明細書の全体にわたって、用語「作物」は、さらなる使用または人間による消費のために生育段階中のある時点で典型的に人間または機械によって採取される栽培植物を意味するようにとらえられるべきである。しかしながら、草、樹木などへの方法の適用が、収穫することを意図することなく、耐久性を改善することのみ使用され得ることが理解されるべきである。
【００３４】
本明細書の全体にわたって、用語「屋内」は、ハウジング（ｈｏｕｓｉｎｇ）、典型的に、温室、プラスチックのビニールハウス（ｐｌａｓｔｉｃ ｐｏｌｙｔｕｎｎｅｌ）、壁のないシェードクロス（ｓｈａｄｅ ｃｌｏｔｈ）、または人工照明を使用し得る完全に屋内のシステムを意味するようにとらえられるべきである。
【００３５】
温室の例では、それは、自然光を中に入れる透明な壁及び／又は天井を含み得る。屋内のハウジングは、初期の発芽および苗の発達期間を生じさせるために使用され得、屋外環境での次の生育期前の本発明のＵＶ照射暴露の間に使用される。
【００３６】
好ましくは、植物苗の処置は、屋内で生じる。
【００３７】
処置を屋内で行う利点は、植物苗が特に傷つきやすくなっている状態（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）を制御する助けとなるということである。さらに、それは、ＵＶ処置を適用するために使用されるデバイスが、より一層保護され安全にされ得ることを意味している。しかしながら、本発明の処置が、処置される苗の状況および種類に依存して、屋外環境でも行われ得る可能性がある。
【００３８】
本明細書の全体にわたって、用語「移植」は、作物の最終的な収穫前に、継続的な生育を可能にする畑などの屋外環境に植物苗を移す行為を意味するようにとらえられるべきである。用語、移植ショックとは、例えば、屋内環境と屋外環境との間で見られる異なる太陽光暴露による太陽ショック（ｓｕｎ ｓｈｏｃｋ）が原因で移植時に植物によって引き起こされたストレスまたはショックを特に指す。
【００３９】
本明細書の全体にわたって、用語「紫外線（ＵＶ）照射」は、可視光より短いが、Ｘ線より長い、（３ｅＶから１２４ｅＶに相当する）１０ｎｍから４００ｎｍの範囲の間の波長を有する電磁放射を意味するようにとらえられるべきである。紫外線（ＵＶ）照射のスペクトルは、人間には見えないと考えられ、したがって、約４００ｎｍから７００ｎｍのスペクトル内の可視光とは区別される。
【００４０】
紫外線のスペクトルはまた、ＵＶ−Ａ（４００−３２０ｎｍ）、ＵＶ−Ｂ（３２０−２８０ｎｍ）、およびＵＶ−Ｃ（２８０−１００ｎｍ）にさらに分割され得る。
【００４１】
ＬＥＤ光が、例えば２９０ｎｍあたりに集中した光のピーク照度の波長を与えるように構成されることが理解されるべきである。
【００４２】
先行技術に反して、発明者は、特定のＵＶ−Ｂ処置によるＵＶ−ＡまたはＵＶ−Ｃなどの他のＵＶ波長の組み合わせた使用が、改善された耐久性及び／又は作物の品質及び／又は収量の点から見られる有益な効果の提供に必要となるとは考えられない（および、実際には不利益であり得る）ことを発見した。さらに、２８０−３１０ｎｍのＵＶ−Ｂ処置以外の他の波長は、見られる有益な効果の代わりにはならない。したがって、これは、１つを超えるスペクトル内で複数の波長を使用する処置方法よりも著しい利点であることを表わしている。
【００４３】
＜好ましい処置レジメン＞
好ましい適用量レジメンが、様々であり得、以下を含む様々なパラメータを考慮し得ることが理解されるべきである：
・ 苗の種類、
・ 紫外線の強度（Ｗ ｍ−２ｓ−１）、
・ 処置の期間（日数）および
・ 処置中の各ＵＶ適用間の休息期間（オン／オフ）。
【００４４】
例えば、処置の期間は、約２−４日間までと、より短く維持され得るが、その結果、ＵＶ照射のより高い強度が、処置期間の間に十分な適用量を提供するために使用され得る。１つの考察は、より高い強度が苗の損傷により結びつく可能性があり、そのため、各適用間の十分な休息期間が特に有用であり得るということである。さらに、（以下に議論されるように）青色と赤色の可視光の同時適用が、特に有用であり得る。
【００４５】
さらに、ＵＶ暴露時間、発芽後の苗へのＵＶ暴露のタイミング、温度、サイクル数、特定のＵＶ波長が、各々、本発明の精神内で維持されながらも、異なる植物品種に適応するように変更され得ることが理解されるべきである。
【００４６】
好ましくは、該方法は、およそ２−１５日間、植物苗を紫外線に暴露する工程を含む。
【００４７】
発明者は、約２日未満の間の処置が、苗の種類に十分な適用量を提供しないことを発見した。約１５日間にわたる処置は、実用的な利点を示さず、商業上、不必要な負担以上のものとなる。
【００４８】
より好ましくは、該方法は、およそ４−７日間、植物苗を紫外線に暴露する工程を含む。
【００４９】
発明者は、４−７日間の処置が、苗への不必要な損傷を回避するＵＶ強度などの、適用量における他の因子も維持しながら、有益な時間枠を提供することを発見した。好ましくは、該方法は、植物苗をＵＶ光の繰り返し暴露に暴露する工程を含む。
【００５０】
一例では、ＵＶ暴露は、７日間の期間にわたっておよそ１２時間適用されて、１２時間休息し得る。別の例では、ＵＶ暴露は、１週間１日当たり１０分間適用され得る。異なる条件が、栽培者によって望まれる異なる植物品種及び／又は特定の結果に適応し得ることが理解されるべきである。
【００５１】
好ましくは、該方法は、処置中に温度をおよそ１２℃から３５℃の間で維持する工程を含む。
【００５２】
これは、処置段階中の苗への温度損傷を回避するのに有用であり得る。
【００５３】
好ましくは、該方法は、およそ２８０ｎｍ−３０５ｎｍの間のＵＶ波長への曝露を含む。
【００５４】
驚いたことに、予備結果は、有益な効果が、ＵＶ−Ｂスペクトルのより狭い帯域内、特に２８０ｎｍ−３０５ｎｍの間で最も示されることを示している。
【００５５】
有益な結果は、３０５ｎｍを越えてもまだ見られるが、約３１０ｎｍの波長を越えた後に急激に低下する。
【００５６】
例えば、３１９ｎｍでピークがあるＵＶ光の処置は、スペクトルのＵＶ−Ｂ波長帯内にまだあるが、所望の効果を生むようには見えない。本発明は、驚いたことに、ＵＶ−Ｂスペクトルの短波範囲内の波長を使用し、その割合は、地球表面に届く太陽光の示性Ｘ線スペクトル外に存在する。試験では、ＵＶ−Ａスペクトル内（３５４ｎｍで）のＵＶ処置は、耐久性を改善するのに有効であるとは見なされず、ＵＶ−Ｃスペクトル（２７０ｎｍで；データは示されず）内の処置も有効であるとは見なされなかった。
【００５７】
より好ましくは、該方法は、およそ２８０ｎｍ−２９０ｎｍの間のピークＵＶ波長への暴露を含む。
【００５８】
予備試験では、２８０ｎｍ−２９０ｎｍの間でピークがあるＵＶ光による処置は、最も見込みのある結果を示した。
【００５９】
処置方法が、２８０ｎｍ−３１０ｎｍの間の特定の波長（または少なくとも波長ピーク）のみを実際に含み得、それ故、所望の効果を提供するために全範囲をカバーする必要がないことが理解されるべきである。
【００６０】
さらに、処置が、２８０ｎｍ−３１０ｎｍ内のみの少なくとも１つのピーク波長を含むが、ＵＶ−Ｂ放射に起因する正規曲線状のピークが原因で、適用される非常に少量のこのＵＶ光が、部分的に２８０ｎｍ−３１０ｎｍの範囲外に拡張し得るということが本発明の核心であることが理解されるべきである。記載されるような本発明は、そのような些細な背景照射を包含すると考えられるべきである。この効果が、小さく、本発明の利点に対する実際の影響がないことが当業者によって理解されるだろう。
【００６１】
随意に、与えられた植物種に対する方法の処置中に２８０ｎｍ−３１０ｎｍの範囲内の波長を変更してもよい。同様に、ＵＶ−Ｂスペクトル内の異なる波長の組み合わせを同時に適用してもよい。
【００６２】
好ましくは、該方法はまた、４００ｎｍから８００ｎｍの範囲で植物苗を可視光に暴露する工程を含む。可視光は、ＵＶ光と同時に、または別々に適用されてもよい。
【００６３】
顕著なことに、可視光は、ＵＶ光ではなく、それ故、処置においてＵＶ−ＢおよびＵＶ−Ａの両方を利用したＢｅｈｎ ｅｔ ａｌ．およびＷＯ２０１２／０８５３３６における先行技術の処置とは区別することができる。
【００６４】
可視光を包含することは、本発明によると、ＵＶ暴露から生じる可能性のある植物へのあらゆるＤＮＡ損傷を防ぐ助けとするのに特に有益であると考えられる。それはまた、広がるＵＶ暴露によって得られる有益な耐久特性の助けとなり得る。
【００６５】
好ましくは、処置は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの間、またはより好ましくは４５５ｎｍ〜４９２ｎｍの間で青色の可視光を含む。
【００６６】
青色の可視光は、ＤＮＡへのＵＶ損傷の有害な効果の可能性を回避する助けとなるのに特に有益であると考えられる。言いかえれば、青色光は、光修復に有益であると考えられる。
【００６７】
好ましくは、処置は、６５５ｎｍ−６８０ｎｍの間の赤色の可視光を含む。
【００６８】
赤色の可視光の利点は、茎生長の調節などの、植物生育に対する補完的効果である。赤色光は、有用であるが、方法の不可欠な、要素ではない。
【００６９】
さらに、特定のデバイスがＵＶ光の適用に特に効率的であり得るため、処置条件は、利用されるデバイスの種類に依存し得る。
【００７０】
＜異なる種類の苗への適用＞
好ましくは、植物苗は、果実および植物から成る群から選択される。
【００７１】
好ましくは、植物苗は、グリーンレタス、レッドレタス、トマト、キュウリ、ブロッコリ、薬草作物およびナスから成る群から選択される。
【００７２】
これらの作物に限定されないが、出願人は、主張されるように処置方法の結果として改善された作物の収量及び／又は品質を明白に示した。これらの作物はまた、商業上重要な作物を表わし、ここで該方法が、特に適用可能であると考えられる。しかしながら、そのような例証に基づいて、該方法がまた、限定することなく種々様々な他の作物の種類に適用可能であり得ることが明らかである。
【００７３】
＜デバイス＞
本発明を実行するために使用されるデバイスが、同じ出願人（それらの全含有量は引用によって本出願にこれによって組み入れられる）によって２０１４年２月１０日に出願された、前に出願されたニュージーランド特許出願第６２１０３９号によって記載されるデバイスであり得ることが理解されるべきである。
【００７４】
ＮＺ６２１０３９に記載されるような出願人のデバイスは、本発明に記載されるデバイスを越えた広範囲の処置を施す性能を有している。しかしながら、そのデバイスは、本明細書に記載される方法論により植物苗を具体的に処置するように構成され得、使用するのに特に有用なデバイスであると考えられる。
【００７５】
具体的には、そのデバイスは、本出願に記載されるデバイスのように予め定義されたＵＶの適用量レジメンを施す性能を有し、ここで本発明で好ましくは使用されるパラメータは、容易に調節および制御され得る。
【００７６】
好ましくは、そのデバイスは、処置中に少なくとも１つの発光素子の相対的位置および標的領域を変更する移動コンベアを含む。これを最良の形態（Ｂｅｓｔ Ｍｏｄｅｓ）において移動するアレイの光処置（ｍｏｖｉｎｇ ａｒｒａｙ ｌｉｇｈｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）として参照する。
【００７７】
このように、コンベアが発光素子の位置を移動させると、多数の植物苗が、処置期間中に好適に且つ正確に処置され得る。
【００７８】
好ましくは、デバイスは、発光ダイオード（ＬＥＤ）を介して本発明に従ってＵＶ光を適用する。
【００７９】
さらに、出願人のデバイスは、上に議論される理由で有益である可視光を同時適用する能力を有している。
【００８０】
＜耐久性及び／又は改善された作物の収量または品質を定量化または予測する考えられ得る方法＞
本明細書に記載されるように、若い植物を評価するために使用され得る様々な方法があるが、収穫時に作物の収量及び／又は品質を促すためのＵＶ光の使用に特に関連する、単一の及び十分に有効な方法は、現在存在しないことが理解されるべきである。
【００８１】
本発明の利点を評価する１つのそのような方法は、下記に詳細に記載されるような「耐久性指数（Ｈａｒｄｉｎｅｓｓ ｉｎｄｅｘ）」である。これは、処置に応じた植物の重要な組み合わさった生理学的変化に関連するように、ＵＶ光に対する苗の反応を評価するための統合した方法である。言いかえれば、同時に生じた幾つかの重要な生理学的反応の観察は、植物が、長期的な植物生育および続く改善された作物の収量及び／又は品質に有益となるべき方法で処置に反応したということの１つの指標である。
【００８２】
異なる作物の種類、品種、および生育位置の苗が、これらの特定の苗の耐久性を十分に評価するために、修正された耐久性指数を必要とし得ることが理解されるべきである。耐久性指数に対する修正は、必要に応じた他の苗または生育の環境変数の統合を含み得る。
【００８３】
＜耐久性指数＞
本明細書の全体にわたって、用語、耐久性指数は、以下に提供される計算に従って定義される：
【００８４】
【数１】
0006697806.tif 000002
式中：
Ｈ＝耐久性
ＳＤＷ＝茎葉の乾物重
ＳＳＬＷ＝茎葉の比葉重
ＳＬＡ＝茎葉面積
Ｔ＝処置した植物；および
Ｎ＝処置していない植物。
【００８５】
茎葉の比葉重（ＳＳＬＷ）は、単位葉面積当たりの葉の乾物重の比率を定義し、一方で、用語、茎葉面積（ＳＬＡ）は、葉面積を単に定義する。
【００８６】
さらに、「１／ＳＬＡ」関数の使用が、参照の便宜上陽性のＨ値を単に提供するためのものであり得、本発明にとって不可欠なものではないことが理解されるべきである。
【００８７】
この１／ＳＬＡ関数なしで、Ｈ値は、特定状況で理解するのがより難しいかもしれない（しかし不可能ではない）。その理由は、Ｈ値が、幾つかの場合において、耐久性の改善とともに減少し得るからである。この結果は、植物の茎葉面積（ＳＬＡ）が、本発明によるＵＶ暴露の結果として増大するときに生じ得る。ＳＬＡのこの増大は、幾つかの植物品種の耐久性に対する改善と見なされ得る。
【００８８】
しかし、他の植物品種において、ＵＶ処置は、ＳＬＡの増加に結びつき得、これは、実際にその品種の耐久性を増加させ得る。そのような場合では、以下に示されるような耐久性指数を適応させることが有益であり得、その結果、ＳＬＡは１／ＳＬＡではなくなる。
【００８９】
【数２】
0006697806.tif 000003
【００９０】
それにもかかわらず、耐久性指数が、適応され得、植物品種のこれらの差を説明する（ａｃｃｏｕｎｔ ｆｏｒ）ことが可能であり得ることは明らかである。
【００９１】
例えば、３．０１から１５の間のＨ値を有する植物苗は、処置後に増加した耐久性を示すものであると特定され得る。
【００９２】
３．０１のより低いＨ値は、３つの値の各々が、１に等しい又は１を超える値を示すはずであることを反映しており、これは、ＵＶ処置の結果としての植物苗への正の変化（ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｈａｎｇｅ）を反映している。したがって、１５のＨ値は、植物の耐久性に対する非常に著しい改善または予測を表わしている。
【００９３】
３．０１から１５の間の範囲のＨ値は、この範囲が、屋外環境で典型的なストレスにより耐える傾向のある全体的な植物特性に対応するため、有益であると考えられる。
【００９４】
Ｈ値の小さな増加でさえ、相対的な耐久特性の比較的大きな増加を意味し得る。例えば、０．１のＨ値の増加は、相対的な耐久性の１０％の増加を示す。
【００９５】
Ｈ値を測定するには、典型的に、植物苗を破壊する必要があることが理解されるべきである。したがって、束（ｂａｔｃｈ）からの個別の試験用の苗が、束または束からの個別の植物苗を選択する前に束に対する典型的なＨ値を判定するために使用され得る。
【００９６】
＜耐久性及び／又は改善された作物の収量または品質を定量化する又は予測する代替方法＞
収穫時に作物の耐久性及び／又は収量を評価または予測する代替方法は、
―  相対的生育率、または「ＲＧＲ」（時点間の日数で割られ、第１時点の元のサイズに比例して表わされる、第１時点と第２時点との間の生育パラメータの変化（これは、しばしば、収穫時での実際の作物収量を測定するために使用される）
―  葉のフェノール化学物質含有量の増加の組み込み；
―  苗の光合成的健康（ｐｈｏｔｏｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｈｅａｌｔｈ）増の加の組み込み；及び／又は
―  苗の胚軸長の縮小の組み込み。
【００９７】
出願人は、レッドレタス、キュウリ、トマト、ナスおよびグリーンレタスで予備試験を行った。
【００９８】
本明細書に記載されるような処置の方法および耐久性指数及び／又はＲＧＲの使用は、耐久性及び／又は続く増加した作物の収量または品質に関連する有益な結果を例証するのに特に有用であることが分かった。さらに、方法論は、次の生育期の間に同じ又は類似したＵＶ処置を受ける苗または関連する苗を選択する又は次の苗の処置の間に特定のＵＶ適用量レジメンを使用するための機構を可能にする。
【００９９】
例えば、増加した耐久性指数を最初に有すると示された苗はしばしば、その後、作物の収量および品質の増加をもたらすように進められる。
【０１００】
代替的に、続く処置は、結果をさらに改善するために予備試験のＲＧＲに依存して微調整され得る。
【０１０１】
＜利点の概要＞
―  有益な結果を提供するために特定の波長領域においてＵＶ−Ｂの使用のみを必要とする；
―  該方法は、広範囲の植物にわたる作物の収量及び／又は品質を有益に改善するのと見られている；
―  該方法は、苗の乾物重を増加させる、葉重量または比葉重を増加させる、及び／又は葉面積を減少させると見られている；
―  該方法はまた、傷つきやすい植物において有害となり得る、暴風損害、疾患および害虫攻撃を含むストレスから植物を保護するように見える；
―  該方法は、予備的研究において種々様々な植物にうまく作用すると見られている。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
本発明の更なる態様は、ほんの一例として与えられる以下の記載から及び以下の添付図面を参照することによって明白になる。
【０１０３】
【図１】図１は、有益な耐久性結果を提供するためのＵＶスペクトルの分析を示す。
【発明を実施するための形態】
【０１０４】
＜発明を実施するための最良の形態＞
実施例１ − 耐久性及び／又は作物の収量を増加させるためのＵＶ光の例の使用
グリーンレタスの植物を、バーミキュライトにおいて発芽させ、子葉の出現後に、標準的な鉢用混合土（ｐｏｔｔｉｎｇ ｍｉｘｔｕｒｅ）に移した。植物を、１４時間／１０時間の明／暗の光周期で、１０日間４００μｍｏｌ ｍ−２ｓ−１の可視光強度下で維持した。
【０１０５】
その後、植物を、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイを使用して、２９０ｎｍでピークがある狭帯域のＵＶ適用量に暴露した。同時に、レタスの植物の同じ個体数の一部を、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイを使用して、３５４ｎｍでピークがある狭帯域のＵＶ適用量に暴露した。
【０１０６】
植物を、背景可視光に暴露されている時間と同じ時間に７日間ＵＶ適用量に暴露した。７日間のＵＶ処置の終わりに、平均耐久性指数（Ｈ）の３つの測定変量の評価のために破壊的に（ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅｌｙ）収穫された植物を選択しながら、これらの植物を、隣接した屋外の畑で耕した床土（ｒｏｔｉｖａｔｅｄ ｓｏｉｌ ｂｅｄ）に植えた。
【０１０７】
その後、植物は、１１週の期間の間、畑の天候に耐えながら、畑にとどまった。６つの折り返した（ｒｅｐｌｉｃａｔｅ）植物を、茎葉の総新鮮重（即ち、混合した茎および葉）に対して１１週間の畑での生育の終わりに評価した。茎葉の総新鮮重は、多くの作物のための最終的な収穫高のサイズ（ｓｉｚｅ）の代表的指標である。
【０１０８】
結果を、表１に示す。本発明に従って２９０ｎｍでＵＶ光により処理されたサンプルが、（ＵＶ−Ｂスペクトル以外の）３５４ｎｍでＵＶ光で処置されたサンプルと比較して、畑において１１週で茎葉の総新鮮重の劇的な増加を示すことは明白である。
【０１０９】
比較的に、７日間のＵＶ処置期間の終わりに、本発明に従って耐久性指数を使用して判定されるＨ値は、長期的な植物の耐久性および作物の収量及び／又は品質のための有用な予測及び／又は選択方法を提供すると示されている。
【０１１０】
本例では、Ｈ値は、３５４ｎｍで処置されたサンプルに対する２．９６のＨ値と比較して、本発明に従って２９０ｎｍで処置されたサンプルに対しては３．０４である。２つのサンプル間の０．０８の差は、耐久性のほぼ１０％の増加の予測に相当する。この予測は、温室からの移送後１１週目に畑で見られる予備結果によく一致している。
【０１１１】
レタスのみを予備的研究で試験したが、多くの他の作物及び／又は他の植物が、見られる同じ有益な結果を示すことが予想される。さらに異なる種にわたって発明を例示するために、様々な野菜作物および薬草において進行中の試験が実行されている。
【０１１２】
【表１】
0006697806.tif 000004
【０１１３】
実施例２ ― グリーンレタスに関する疾患および畑で評価された新鮮重
上に記載されるように生育されたグリーンレタスの苗を、（本発明に従って）ＵＶ処置の２４時間後に、Ｓｃｌｅｒｏｔｉｎａの菌類病を運ぶ部位をレタス畑の植栽用地に植えた。移動する光アレイ処置（ｍｏｖｉｎｇ ｌｉｇｈｔ ａｒｒａｙ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ）の方法を、ニュージーランド特許出願第６２１０３９号に従って使用した。ＵＶ適用量レジメンは、［３０３ｎｍのピーク波長で］０．１６７９８Ｗ ｍ−２ｓ−１を使用して、２週齢の植物における７日間（１２時間オン／１２時間オフ）の処置を含んだ。
【０１１４】
ＵＶ処置が終了した２４時間後に、未処置の苗と比較した、本発明に従うＵＶ処置した苗の植物の「耐久性」を判定するために、評価を実行した。表２における結果は、葉面積（または耐久性指数の要素としての「ＳＬＡ」）が、ＵＶ処置の直後に処置された苗において縮小したことを示し、これは、増加した耐久性が達成された指標である。
【０１１５】
【表２】
0006697806.tif 000005
【０１１６】
疾患発生率および新鮮重を、その後、処置の５週間後にすべての植物において評価した。結果を以下の表３に示す。
【０１１７】
結果は、ＵＶ処置したレタス苗が、評定尺度によって評価された、増加した新鮮重、および菌類に対するより大きな耐性を示したことを示し、疾患感染の特定の重症度を示す植物の数についても記載している。
【０１１８】
【表３】
0006697806.tif 000006
【０１１９】
実施例３ − レッドレタスの耐久性および作物収量の評価
上に記載されるようなＵＶ処置後に生育され、その後、畑に植えられたレッドレタスの苗に対して、試験を行い、対照群と比較して主張されるようなＵＶ処置の効果を判定した。移動する光アレイ処置の方法を、ニュージーランド特許出願第６２１０３９号に従って使用した。ＵＶ適用量レジメンは、［２８６ｎｍのピーク波長で］０．０６３７４Ｗ ｍ−２ｓ−１を使用して、２週齢の植物における７日間（１２時間オン／１２時間オフ）の処置を含んだ。
【０１２０】
結果を以下の表４に示す。９日間の屋外の静置期間（ｓｔａｎｄｉｎｇ ｐｅｒｉｏｄ）後に、３．０８のＨ値を、ＵＶ処置した植物において測定した。さらに、ＵＶ処置したサンプルは、処置の９日後に、および植栽の５週間後の最終収穫時に、ＵＶなしの対照と比較して、新鮮重および葉面積の明らかな改善を示した。
【０１２１】
【表４】
0006697806.tif 000007
【０１２２】
実施例４ − キュウリの耐久性および作物収量の評価
（上に記載されるような栽培条件を使用して）キュウリの苗に対して試験を行い、対照群と比較して主張されるようなＵＶ処置の効果を判定した。移動する光アレイ処置の方法を、ニュージーランド特許出願第６２１０３９号に従って使用した。ＵＶ適用量レジメンは、［２８６ｎｍのピーク波長で］０．０６３７４Ｗ ｍ−２ｓ−１を使用して、２週齢の植物における７日間（１２時間オン／１２時間オフ）の処置を含んだ。
【０１２３】
結果を以下の表５に示す。ＵＶ処置したサンプルは、ＵＶなしで処置したサンプルよりも（屋外の生育期中の）処置の７日後に、より低い新鮮重を示した。しかし、１２日目までに、ＵＶ処置したサンプルは、ＵＶなしで処置したサンプルで観察された新鮮重値よりも高い新鮮重値を示した。植物の葉面積も、未処置のサンプルと比較して、ＵＶ処置したサンプルにおいて７日目から１２日目の間に、より増大した。本例は、処置後の数日間（または週）の植物生産性に関するＵＶ処置方法の「跳躍板（ｓｐｒｉｎｇｂｏａｒｄ）」効果を示す。
【０１２４】
【表５】
0006697806.tif 000008
【０１２５】
キュウリの耐久性を評価するために、さらなる試験を行った。結果を以下の表６に示す。結果は、本発明に従うＵＶ処置が、キュウリの植物の耐久性の改善に結びついたことを示す。
【０１２６】
【表６】
0006697806.tif 000009
【０１２７】
実施例５ − トマトの耐久性および作物収量の評価
（上に記載されるように生育された）トマト苗に対して試験を行い、対照植物と比較して主張されるようなＵＶ処置の効果を判定した。移動する光アレイ処置の方法を、ニュージーランド特許出願第６２１０３９号に従って使用した。ＵＶ適用量レジメンは、［２８６ｎｍのピーク波長で］０．０６３７４Ｗ ｍ−２ｓ−１を使用して、３週齢の植物における７日間（１２時間オン／１２時間オフ）の処置を含んだ。
【０１２８】
結果を以下の表７に示す。７日目に測定されたときに、ＵＶ処置したサンプルは、ＵＶなしで処置したサンプルと比較して、新鮮重、葉面積および乾物重の著しい増加を示した。これは、ＵＶ処置の７日後の３．５５の全体的なＨ値に等しかった。これは、トマト苗のＵＶ処置の結果として収穫時に全体的な増加した収量となることを支持している。これを例証するために、６日間の屋外の静置期間後に植物バイオマスをさらに収穫した。この収穫は、記載される植物生育の増加がＵＶ処置の完了後にも継続したことを示した。
【０１２９】
【表７】
0006697806.tif 000010
【０１３０】
実施例６ − ナスの耐久性および作物収量の評価
（上に記載されるように生育された）ナス苗に対して試験を行い、対照群と比較して主張されるようなＵＶ処置の効果を測定した。移動する光アレイ処置の方法を、ニュージーランド特許出願第６２１０３９号に従って使用した。ＵＶ適用量レジメンは、［２８６ｎｍのピーク波長で］０．０６３７４Ｗ ｍ−２ｓ−１を使用して、３週齢の植物における７日間（１２時間オン／１２時間オフ）の処置を含んだ。
【０１３１】
結果を以下の表８に示す。（ＵＶ処置の直後の）７日目に測定されたときに、ＵＶ処置したサンプルは、ＵＶなしでの処置サンプルと比較して、新鮮重、葉面積および乾物重の類似した又はより低い値を示した。しかし、６日間の屋外の静置期間後の６日目の最終収穫までに、新鮮重、葉面積、乾物重および比葉重はすべて、ＵＶなしでの処置サンプルで見られる値を越えて増加した。したがって、有益な結果を、耐久性指数（または植物の生育に関連する変数のいずれか１つまたは任意数）から観察することができ、これは、ＵＶ処置の７日後の収穫での３．０１のＨ値を示している。
【０１３２】
データは、ナス苗のＵＶ処置の結果として収穫時に全体的な増加した収量となることを支持している。
【０１３３】
【表８】
0006697806.tif 000011
【０１３４】
実施例７ − 有益な効果のためのＵＶスペクトルの評価
グリーンレタスにおける（耐久性の基準としての）植物生育の調節のための有用なＵＶ波長領域を評価するために、実験を行った。（耐久性指数の要素としての）茎葉の乾物重を評価することよって、これを測定した。レタスの植物を、上に記載されるように生育し、６日間、一連のＬＥＤ（発光ダイオード）アレイを使用して、（表９にリストされる）選択された波長ピークでＵＶ適用量の範囲（各波長につき３回の用量）に暴露した。ＵＶに暴露されなかった対照植物を、ＵＶ処置した植物との比較に使用した。茎葉の総乾物重を、照射期間後に測定した。茎葉の乾物重の測定値を、１波長帯当たりの適用量応答を推定するために、未処置の対照とは相対的に表わした。この後に、用量応答を、上に記載された適用量範囲応答に基づいて進展させた（ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ）。その後、選択される異なる波長の相対的な適用量に基づく応答を、３０３ｎｍでゼロに正規化し、耐久性のこの態様のためにスペクトル感度の記述を引き出すように補間した（または量子有効性（Ｑｕａｎｔｕｍ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ）；言いかえると、増加した値は、その所定の波長に対する茎葉の乾物重の増加を示す）。この補間の結果は、表１０にあり、明瞭性の便宜上図１に図示される。２９０ｎｍ未満の波長で耐久性のこの特性の改善の急激な低下があり、耐久性のこの特性に対するスペクトル感度が、３０４ｎｍで＜１．０まで低下することが観察され得る。
【０１３５】
【表９】
0006697806.tif 000012
【０１３６】
表１０は、グリーンレタスの植物生育の調節のための補間された量子有効性の表を示す。この例に対する量子有効性の値を補間するために、直線補間が使用され、量子有効性の値間で補間するために使用され得る様々な方法が存在することが理解されるべきである。
【０１３７】
【表１０−１】
0006697806.tif 000013
【０１３８】
【表１０−２】
0006697806.tif 000014
【０１３９】
茎葉の乾物重の測定値を、７日間の照射処置の終わりに、および屋外環境での続く植物の寿命の一時期の前にとった。２９０ｎｍ−３５４ｎｍの波長を使用し、予備結果を図１に示す。この予備的研究において、使用されるＬＥＤが２９０ｎｍで最低のピーク照射を有したために、２８０ｎｍ−２９０ｎｍの波長を試験しなかった。しかしながら、２８０ｎｍへの上向きの傾向が見られ、それが合理的に予期され得ることが、図１の曲線から分かる。
【０１４０】
同様の研究（以下の表１１に示される結果）では、２８０ｎｍ−３１０ｎｍのＵＶ−Ｂ波長の主張された範囲外の小さな変動であっても、幼苗期での耐久性指数の実質的減少（３．７６から２．７９まで）およ（未処置の対照植物の％として測定された）７０日目の最終収穫時に植物の葉面積の改善の損失及び／又は欠如につながり得ることが示されている。さらに、上に記載される補間された例でのように、幼苗期の植物の乾物重は、所望の処置の波長領域内で実質的に改善された。
【０１４１】
【表１１】
0006697806.tif 000015
【０１４２】
本発明の態様は、ほんの一例として記載されており、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、変更および追加がなされる得ることを理解されたい。
【図１】
0006697806.tif 000016