(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２−アザヒポキサンチンを含む植物生長調節剤。
【請求項２】
イネ科、ナス科、ツバキ科及びキク科の植物の少なくとも１種に対して用いられることを特徴とする請求項１に記載の植物生長調節剤。
【請求項３】
イネ科植物種子の発芽抑制用の２−アザヒポキサンチン濃度が、５ｍＭ以上の接触濃度となる濃度である請求項１に記載の植物生長調節剤。
【請求項４】
イネ科植物種子の発芽促進用の２−アザヒポキサンチン濃度が、５μＭ以上１００μＭ以下の接触濃度となる濃度である請求項１に記載の植物生長調節剤。
【請求項５】
イネ科植物の根の生長促進用の２−アザヒポキサンチン濃度が、５μＭ以上１００μＭ以下の接触濃度となる濃度である請求項１に記載の植物生長調節剤。
【請求項６】
イネ科植物のシュートの生長促進用の２−アザヒポキサンチン濃度が、０．５ｍＭ以上５０ｍＭ以下の接触濃度となる濃度である請求項１に記載の植物生長調節剤。
【請求項７】
植物と、２−アザヒポキサンチンを含む植物生長調節剤とを接触させる接触工程を含む植物生長調節方法。
【請求項８】
前記植物が、イネ科、ナス科、ツバキ科及びキク科の植物の少なくとも１種である請求項７に記載の植物生長調節方法。
【請求項９】
前記植物が、イネ科植物であって、前記植物生長調節剤が、請求項３〜請求項６のいずれか１項に記載の植物生長調節剤である請求項７に記載の植物生長調節方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物生長調節剤及び植物生長調節方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
植物の生長を調節する化学物質としては、いわゆる植物ホルモンが知られている。一般に植物ホルモンは植物自体に由来する化学物質であり、微量で植物の生長、分化等を調節する物質である。また、植物自体に由来する化学物質ではないが、植物の生長を調節する化学物質も種々知られている。
【０００３】
一方、２−アザヒポキサンチンはプリン骨格を有するヒポキサンチンの２−アザ置換体であり、抗癌剤であるダカルバジン（ＤＴＩＣ）の分解産物として知られている。２−アザヒポキサンチンは核酸塩基に類似することから、これを含むヌクレオシド誘導体には、抗ウイルス活性等が期待されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０５−１１１３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、２−アザヒポキサンチン自体については、その生理活性、特に、植物に対する生理活性について、なんら知見が得られていないのが現状である。
本発明は、２−アザヒポキサンチンの新たな用途を見出すことと、新規な植物生長調節剤及びこれを用いた植物生長調節方法を提供することとを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様は、２−アザヒポキサンチンを含む植物生長調節剤である。
また、本発明の第２の態様は、植物と、２−アザヒポキサンチンを含む植物生長調節剤とを接触させる接触工程を含む植物の生長調節方法である。
前記植物は、イネ科、ナス科、ツバキ科及びキク科の植物の少なくとも１種であることが好ましい。
また、イネ科植物種子の、発芽抑制用としては、２−アザヒポキサンチン濃度が５ｍＭ以上の接触濃度となる濃度であることが好ましく、発芽促進用としては、２−アザヒポキサンチン濃度が５μＭ以上１００μＭ以下の接触濃度となる濃度であることが好ましい。
また、イネ科植物の、根の生長促進用としては、２−アザヒポキサンチン濃度が５μＭ以上１００μＭ以下の接触濃度となる濃度であることが好ましく、シュートの生長促進用としては、２−アザヒポキサンチン濃度が０．５ｍＭ以上５０ｍＭ以下の接触濃度となる濃度であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、２−アザヒポキサンチンについて植物生長調節剤という新たな用途を見出すことができる。また、新規な植物生長調節剤及びこれを用いた植物生長調節方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の植物生長調節剤は２−アザヒポキサンチンを含む。本発明における植物の生長には、植物細胞の通常の分化又は増殖を伴う現象であれば特に限定されず、植物体を構成する器官の伸長、拡大のみならず、種子からの発芽なども含まれる。
また、２−アザヒポキサンチン（以下、「ＡＨＸ」ということがある）は、下記化学式で表される構造を有している。
【０００８】
【化１】
0004565018.tif 000002
【０００９】
本発明におけるＡＨＸは植物に対する生長調節作用を有する。この作用機構の詳細は不明であるが、対象となる植物の種類、ＡＨＸの接触部位及びＡＨＸの接触濃度によって、植物の生長を抑制又は促進させることができる。従って、本発明の植物生長調節剤は、対象植物と目的に応じて、種々の形態で用いることができる。
【００１０】
本発明における植物としては、ＡＨＸによる生長調節作用が認められる植物であれば特に制限はなく、裸子植物であっても、被子植物であってもよく、被子植物としては、単子葉植物であっても、双子葉植物であってもよい。
具体的には、イネ科、ナス科、ツバキ科、キク科、バラ科、ユリ科等の植物を挙げることができる。
【００１１】
本発明における植物としては、より効果的な生長調節作用の点から、イネ科、ナス科、ツバキ科及びキク科の植物の少なくとも１種であることが好ましくイネ科、ナス科及びキク科の植物の少なくとも１種であることがより好ましく、イネ科及びキク科の植物の少なくとも１種であることが更に好ましい。
【００１２】
前記イネ科植物としては、例えば、マダケ属、オオムギ属、コムギ属、イネ属、コヌカグサ属、シバ属、サトウキビ属、トウモロコシ属等を挙げることができる。またナス科植物としては、例えば、ナス属、トウガラシ属、タバコ属等を挙げることができる。またツバキ科植物としては、例えば、ツバキ属、サカキ属等を挙げることができる。更にキク科植物としては、例えば、ゴボウ属、キク属、アキノノゲシ属、タンポポ属等を挙げることができる。
【００１３】
また、本発明における植物体としては、種子、発芽種子、植物体のいずれであってもよく、種子全体、根、茎、葉、花等の各部分が該当する。本発明における植物体としては、より効果的な生長調節作用の点から、好ましくは、種子全体、根、茎又は葉を挙げることができる。
【００１４】
本発明の植物生長調節剤において、植物と接触させるＡＨＸの接触濃度は、植物の種類、直接的な接触部位となる器官、目的等により任意に変更可能であり、接触方法もまた任意に選択可能である。
【００１５】
例えば、植物の種子の発芽を抑制又は促進させるには、ＡＨＸの接触濃度として、発芽抑制用又は発芽促進用の接触濃度をそれぞれ選択することができる。
種子の発芽抑制又は発芽促進のために、例えば、イネ科植物を対象植物として用いる場合、好ましいイネ科植物として、例えば、コヌカグサ属、シバ属、イネ属等を挙げることができる。具体的には、クリーピングベントグラス、ノシバ、イネ等を好適に挙げることができる。
【００１６】
イネ科植物を対象植物とした場合、発芽抑制用のＡＨＸ接触濃度は、好ましくは５ｍＭ以上、より好ましくは７ｍＭ以上、さらに好ましくは１０ｍＭ以上の濃度とすることができる。また、発芽抑制用のＡＨＸ接触濃度の上限値としては特に制限はないが、２００ｍＭ以下であることが好ましく、１００ｍＭ以下であることがより好ましい。
一方、発芽促進用のＡＨＸ接触濃度は、好ましくは５μＭ以上１００μＭ以下、より好ましくは５０μＭ以上９０μＭ以下の濃度とすることができる。
従って、本発明の植物生長調節剤は、発芽抑制用の接触濃度又は発芽促進用の接触濃度となるＡＨＸを含んでいればよい。
【００１７】
また、上記種子の発芽調節と同様に、植物体の部位の生長を抑制又は促進させるには、ＡＨＸの接触濃度として、生長抑制用又は生長促進用の接触濃度をそれぞれ選択することができる。
この目的のためにイネ科植物を用いる場合のイネ科植物は、上記発芽抑制又は発芽促進の場合と同様である。このとき用いられる接触濃度は、一般に、５μＭ以上２００ｍＭ以下の濃度とすることができる。また、好ましくは植物体の対象部位に応じてＡＨＸの接触濃度を選択することができる。
【００１８】
例えば、イネ科植物の根を対象器官とした場合、生長促進用のＡＨＸ接触濃度は、好ましくは５μＭ以上１００μＭ以下、より好ましくは５μＭ以上８０μＭ以下の濃度とすることができる。前記範囲の接触濃度であることによりイネ科植物の根の生長を促進させることができる。一方、イネ科植物の根の生長抑制用のＡＨＸ接触濃度は、好ましくは１ｍＭ以上１００ｍＭ以下、より好ましくは５ｍＭ以上１００ｍＭ以下の濃度とすることができる。前記範囲の接触濃度であることによりイネ科植物の根の生長を抑制させることができる。
一方、イネ科植物のシュートを対象器官とした場合、生長促進用のＡＨＸ接触濃度は、例えば、コヌカグサ属の場合、好ましくは０．５ｍＭ以上５０ｍＭ以下、より好ましくは０．７ｍＭ以上１０ｍＭ以下の濃度とすることができる。また例えばイネ属場合、好ましくは２μＭ以上１００μＭ以下、より好ましくは５μＭ以上５０μＭ以下とすることができる。
前記範囲の接触濃度であることによりイネ科植物のシュートの生長を促進させることができる。
【００１９】
また、植物体の部位の生長を抑制又は促進させる目的で、例えば、キク科植物を用いる場合、好ましいキク科植物として、例えば、アキノノゲシ属等を挙げることができる。具体的には、レタス等を好適に挙げることができる。
キク科植物を対象植物とした場合、例えば、キク科植物の根の生長抑制用のＡＨＸ接触濃度は、好ましくは５０μＭ以上、より好ましくは７０μＭ以上の濃度とすることができる。前記範囲の接触濃度であることによりキク科植物の根の生長を抑制させることができる。
一方、キク科植物の植物体の生長促進作用のＡＨＸ接触濃度は、好ましくは３０μＭ以上、より好ましくは１００μＭ以上の濃度とすることができる。前記範囲の接触濃度であることによりキク科植物の植物体の生長を促進させることができる。
【００２０】
本発明においては、対象植物として植物の培養細胞を用いることができる。培養細胞の生長を抑制又は促進させるには、ＡＨＸの接触濃度として、生長抑制用又は生長促進用の接触濃度をそれぞれ選択することができる。
この目的で、例えば、ナス科植物を用いる場合、好ましいナス科植物として、例えば、タバコ属、ツバキ属等を挙げることができる。具体的には、タバコ、チャ等を好適に挙げることができる。
ナス科植物を対象植物とした場合、ナス科植物の培養細胞の生長抑制用のＡＨＸ接触濃度は、好ましくは５０μＭ以上、より好ましくは７０μＭ以上の濃度とすることができる。前記範囲の接触濃度であることによりナス科植物の培養細胞の生長を抑制することができる。
【００２１】
本発明における２−アザヒポキサンチンは、例えば、シバの病気の１種であるフェアリーリング病の原因菌の菌体培養液から、例えば、抽出、クロマトグラフィー等の通常用いられる方法で単離精製することができる。前記原因菌としては、コムラサキシメジ、チビホコリタケ、シバフタケ等を挙げることができる。
また、例えば、Magn. Reson. Chem., 40, 300-302(2002)等に記載の方法に基づいて、５−アミノイミダゾール−４−カルボキサミドをジアゾ化した後、閉環することで化学的に合成することができる。
【００２２】
本発明の植物生長調節剤は、ＡＨＸに加えて、公知の製剤用添加剤を含むことができる。公知の製剤用添加剤としては、賦形剤、乳化剤、湿潤剤等を挙げることができる。
また、本発明の植物生長調節剤の形態は特に限定されず、当業界で利用可能な形態であればいかなる形態であってもよい。例えば、乳剤、液剤、油剤、水溶液、水和剤、フロアブル、粉剤、微粒剤、粒剤、エアゾール又はペースト剤等の形態とすることができる。
【００２３】
本発明の植物の生長調節方法は、２−アザヒポキサンチンを含む植物生長調節剤と植物とを接触させることを特徴とする。接触させる方法については特に制限はなく、植物の種類、対象器官、植物生長調節剤の剤型等に応じて、浸漬、添加、塗布散布等、公知の方法を好適に適用することができる。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００２５】
（参考例）
コムラサキシメジの菌を生育させた寒天片（５×５×３ｍｍ）５つを、ＰＹＧ液体培地（０．３％ポリペプトン、０．３％イースト抽出物、１％グルコースを含む）１２Ｌ中で２５℃、１２０ｒｐｍで４週間振とう培養した。この培養液をヘキサン、続いて酢酸エチルで溶媒分画を行い、ヘキサン可溶部、酢酸エチル可溶部、水可溶部を得た。５−６日間発芽させたシバ（Agrostis stolonifera）に対する生長促進活性を指標として、酢酸エチル可溶部をフラッシュクロマトグラフィー（silica gel 60N、φ４×６０ｃｍ、ＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ＝９５：５、８５：１５、７０：３０、４０：６０、１００％ＭｅＯＨ、各１．２Ｌ）、分取ＴＬＣ（ＣＨ２Ｃｌ２：ＭｅＯＨ＝８０:２０）、ＨＰＬＣ（Develosil C30-UG-15/30カラム）にて順次精製し、生長促進活性を有する化合物を単離した。メタノールから再結晶し、Ｘ線構造解析により、２−アザヒポキサンチンであることを確認した。
【００２６】
（実施例１）
クリーピングベントグラス（Agrostis stolonifera）の種子をエタノールで５分間、次いで１％次亜塩素酸ナトリウム水溶液で１０分間処理して滅菌し、滅菌水で３回洗浄した。
シャーレに置いたろ紙に、種々の濃度の２−アザヒポキサンチン水溶液を１ｍｌずつ含ませた。上記により滅菌した種子を２５個ずつ、ろ紙上に置いて、２５℃、１６ｈ／日で照明し、４日後、５日後、６日後のそれぞれの発芽数を計数し、発芽率を算出した。尚、コントロールとしては滅菌水を用いた。結果を図１に示した。
【００２７】
図１から、ＡＨＸの濃度が７．２９ｍＭ以上ではクリーピングベントグラス種子の発芽率が低下することが分かる。また、ＡＨＸの濃度が７２．９μＭでは発芽率が上昇することが分かる。
【００２８】
（実施例２）
実施例１と同様にして滅菌したクリーピングベントグラスの種子を、０．７２９μＭ〜７．２９ｍＭの２−アザヒポキサンチン水溶液を含ませたろ紙に、２５個ずつ置いて、２５℃、１６ｈ／日で照明し、１２日後のシュートと根の長さをそれぞれ計測した。結果を図２に示した。
【００２９】
図２から、ＡＨＸの濃度が７．２９ｍＭでは、クリーピングベントグラスのシュートの生長が促進されていることが分かる。一方、ＡＨＸの濃度が７．２９μＭでは、根の生長が促進されていることが分かる。
【００３０】
（実施例３）
実施例１と同様にして滅菌したレタス（L.sativa）の種子を、滅菌水を含ませたろ紙上に置いて、２５℃、暗所にて２０時間で根端約３ｍｍの状態にまで発芽させた。次いで、７．２９μＭ〜１４．５８ｍＭの２−アザヒポキサンチン水溶液を含ませたろ紙上に移し、２５℃、暗所にて２４時間放置した後、根の長さを計測した。結果を図３に示した。
【００３１】
図３から、ＡＨＸの濃度が７２．９μＭ以上では、レタスの根の生長が抑制されていることが分かる。
【００３２】
（実施例４）
植物ホルモン（インドール酢酸：１７．４μＭ、ナフタレン酢酸：１６．２μＭ、カイネチン：０．５μＭ）を含むＭＳ培地で培養したタバコ細胞を、植物ホルモンフリーＭＳ培地で洗浄した。植物ホルモンフリーＭＳ培地（３０ｍｌ）にタバコ細胞（Nicotiana tabacum L.cv.Burley21）約２ｇ、２−アザヒポキサンチンを０．２４μＭ〜２４０μＭで添加した。それぞれを、２５℃、暗所にて１週間振とう培養後、タバコ細胞の質量（Fresh Weight）を測定した。結果を図４に示した。
【００３３】
図４から、ＡＨＸの濃度が７２μＭ以上ではタバコ細胞の生長が抑制されていることが分かる。
【００３４】
（実施例５）
蓋付発泡スチロ−ル製長方形容器（１５ｃｍ×２０．５ｃｍ×深さ７ｃｍ）にＡＨＸ濃度がそれぞれ３７．５μＭ、７５μＭおよび１５０μＭになるよう調製したＡＨＸ溶液１５００ｍｌ入れ、蓋に穴を開けて各５本の苗について、レタスの苗の根の部分が浸るように挿入した。これを窓辺に置いて２３℃の条件下で１８日間培養した。
初日と１８日後についてレタス苗全体の重量をそれぞれ測定した。初日の重量の平均値Ｐと、１８日後の重量の平均値Ｑを算出し、ＰとＱに基づいて重量増加率を算出した。その結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0004565018.tif 000003
【００３６】
表１から明らかなとおり、ＡＨＸを添加しなかったコントロールの苗の重量増加率は３４．４倍に留まったのに対し、実施例の苗の重量増加率は、４５．５〜６１．３倍を示し、ＡＨＸによる植物成長の活性効果が確認された。
【００３７】
（実施例６）
イネ（Oryzae Sativa）の種子の籾を取って７０％エタノ−ルにて３分間滅菌し、次に１．３％次亜塩素酸ナトリウム溶液中で１５分間滅菌し、その後滅菌水で５回洗浄した。
下記組成の稲培地を用いて、ＡＨＸ濃度がそれぞれ２〜１００μＭになるよう稲培地溶液を調製した。各稲培地溶液を２００ｍｌずつｄｉｓｈ（１１０×１１０ｍｍ）に入れ、滅菌した種子を４０個ずつ置いて１６ｈ／ｄで白色灯に曝し、２４℃で培養した。
各濃度の溶液をそれぞれ毎日交換し、２週間培養を継続した。その後発芽した１０本の苗のシュートと根の重量と伸長をそれぞれ測定し、その平均値を算出した。結果を表２に示す。
【００３８】
＜稲培地の組成＞
ＮＨ４ＮＯ３（４．０ｍｇ）、ＮａＨ２ＰＯ４・２Ｈ２Ｏ（４．７ｍｇ）、Ｋ２ＳＯ４（２．６ｍｇ）、ＣａＣｌ２・２Ｈ２Ｏ（２．２ｍｇ）、ＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ（６．１ｍｇ）、Ｆｅ-ＥＤＴＡ（１．９５ｍｇ）、Ｈ２ＢＯ３（１．５ｍｇ）、ＭｎＳＯ４（０．１ｍｇ）、ＣｕＳＯ４・５Ｈ２Ｏ（３．７５μｇ）、ＺｎＳＯ４・７Ｈ２Ｏ（１０μｇ）、ＮａＭｏＯ４・２Ｈ２Ｏ（１．２μｇ）を１Ｌの蒸留水に溶解した。
【００３９】
【表２】
0004565018.tif 000004
【００４０】
表２から明らかな通り、２−アザヒポキサンチン（ＡＨＸ）を含む稲培地溶液を使用したものは、ＡＨＸを含まない稲培地溶液を使用したコントロールに比べて植物成長の活性効果が顕著であることが確認された。
【００４１】
以上の実施例１〜実施例６より、本発明の植物生長調節剤は対象植物に対して種々の濃度で用いることにより、生長促進又は成長抑制作用を示すことができた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１におけるＡＨＸ濃度に対するシバ種子の発芽率の変化を示すグラフである。
【図２】実施例２におけるＡＨＸの濃度に対するシバのシュート及び根の生長調節作用を示すグラフである。
【図３】実施例３におけるＡＨＸの濃度に対するレタスの根の生長調節作用を示すグラフである。
【図４】実施例４におけるＡＨＸ濃度に対するタバコ細胞の生長抑制作用を示すグラフである。
【図１】
0004565018.tif 000005
【図２】
0004565018.tif 000006
【図３】
0004565018.tif 000007
【図４】
0004565018.tif 000008