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TW201509302A - 用於改良植物性能之化合物及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係有關一種用以增加植物的生長特徵、增加植物的營養素使用效率或改良植物克服壓力的能力之方法及組成物，其包括將一包含酮琥珀醯胺酸鹽、其衍生物或其鹽之組成物施用至植物或至該植物之繁殖物質。

Description

用於改良植物性能之化合物及方法 政府權利
本發明在美國能源部(U.S.Department of Energy)所授予的契約案號DE-AC52-06NA25396之政府支持下製得。政府在本發明中具有一定的權利。
發明領域
本發明係關於一種用於改良植物的生長特徵、增加植物的營養素使用效率、或改良植物克服壓力的能力之組成物及方法。
發明背景
當遍及全球的人口增加及可獲得的農地持續被破壞或其它方面失去時，人類的首要權益變成需要更有效及能維持的農業系統。改良生物質製造、農作物產率、蛋白質含量、植物生長速率等等代表農業系統之發展可更有效地因應環境及經濟挑戰的主要目標。
氮視為植物生長及產量的關鍵性生長限制元素。其係葉綠素及胺基酸的關鍵組分及係在腺苷三磷酸(ATP)及核酸中發現。植物係從環境中以N2氣體形式，及/或從土 壤中(例如，肥料及有機物質之分解)但是僅可使用呈還原形式的元素(例如，NH3)獲得氮。大氣氮(N2)轉換成氨(NH3)係“氮固定”，及係藉由與植物具有共生性關係的特別原核生物群，經由“固氮酶”酵素來進行。植物可容易地同化NH3及使用該分子作為製造促進植物生長及產量的關鍵性生物組分(例如，葉綠素及胺基酸)之基礎。
不幸的是，氮固定對植物獲得NH3係一限制性步驟，結果，現代農業已補充工業製造的氮肥料。普遍的肥料使用已導致遍及全球的生態問題，諸如形成海岸死區(主要由於流失進入河流及海洋中)，此對海洋野生生物具有戲劇性衝擊。
結果，對改良植物生長、生物質製造、穀物生產等等之經改良、成本有效及生態健全的組成物及方法有持續性需求。
發明概要
本發明係有關一種用於增加植物的生長特徵、增加植物的營養素使用效率、或改良植物克服壓力的能力之方法，其包括將一包含酮琥珀醯胺酸鹽、其衍生物或其鹽之組成物施用至植物或至該植物的繁殖物質。本發明亦針對一種包含下列之組成物：一酮琥珀醯胺酸鹽、或其衍生物、或其鹽；一載劑；及選擇性，一植物生長刺激化合物。
圖1描出如在技藝中所了解之植物的氮同化之代 謝圖。氮同化及初級代謝(實線)係從藉由麩胺酸鹽與氨之麩醯胺酸合成酶(GS)催化組合來形成麩醯胺酸開始。然後，將來自麩醯胺酸的一個氮贈予2-側氧戊二酸鹽以形成麩胺酸鹽。天冬胺酸鹽及天冬醯胺酸係從草醯乙酸鹽碳骨架及來自麩胺酸鹽的一個氮與來自麩醯胺酸的另一個氮形成。2-側氧麩胺酸鹽(oxoglutaramate)及酮琥珀醯胺酸鹽係各別地從麩醯胺酸及天冬醯胺酸形成(虛線)。
較佳實施例之詳細說明
本發明藉由最大化植物使用可獲得的氮之能力，因此減少所需要的補充量來移除或最小化現在對農作物的工業氮補充之生態及成本缺點。本發明係有關一種改良植物性能的某些態樣之方法，其係將一包含酮琥珀醯胺酸鹽或其鹽的組成物施用至植物或至該植物的繁殖物質。亦可在本發明之方法中使用酮琥珀醯胺酸鹽的衍生物或其鹽。
酮琥珀醯胺酸鹽在技藝中亦已知為2-側氧琥珀醯胺酸鹽、L-側氧琥珀醯胺酸鹽、α-酮琥珀醯胺酸鹽、3-胺甲醯基-2-側氧丙酸鹽及4-胺基-2,4-二側氧丁酸鹽，其具有下列結構：
酮琥珀醯胺酸鹽亦可以二聚物形式呈現，其亦在本發明的範圍內。Ralph A Stephani及Alton Meister 1971“天冬醯胺酸的二聚體a-酮類似物(ketoanalogue)之結構”J. Biol Chem.246：7115-7118。如於本文中所使用，“酮琥珀醯胺酸鹽之衍生物”指為藉由化學或物理方法衍生自酮琥珀醯胺酸鹽的化學化合物。該衍生物可係一結構及/或官能性類似物。該酮琥珀醯胺酸鹽之衍生物包括例如在表1中所提出的化合物。
酮琥珀醯胺酸鹽和其衍生物可經購買或如於本文描述般或經由一般熟知此技藝之人士已知的方法合成。參見例如，Meister A.，J.Biol.Chem.，(1953)200：571-589；Weygand，Freidrich及Heinz-Jurgen Dietrich 1954 Synthese von 1.5-diaza-cyclooctan-dion-(4.8)-dicarbonsaure-(2.6)Chemische Berichte 87(4)：482-488。
本發明之組成物可使用在此項技藝中已知之任何方法施用，諸如例如，噴灑、灌溉、塗佈、浮現(emersion)、注射或其任何組合。
本發明之方法包括增加植物的生長特徵，其包括將一包含酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽之組成物施用至植物或至該植物之繁殖物質。熟習該項技術者了解“生長特性”包括例如生物質、葉面組織重量、結節化(nodulation)數目、結節化質量、結節化活性、種子穗(seed heads)數目、分蘗數目、花卉數目、塊莖數目、塊莖質量、球莖質量、油含量、種子數目、總種子質量、平均種子質量、出葉速率、根質量、總地下部組織重量、收獲果實或堅果仁產率、植物蛋白質及澱粉含量、生物質累積速率、分蘗露出速率、 分蘗生長速率、平均果實重量、發芽速率、出苗速率、或其任何組合。在本發明的範例性具體實例中，該方法將造成生物質、葉面組織重量、結節化數目、結節化質量、結節化活性、種子穗數目、分蘗數目、花卉數目、塊莖數目、塊莖質量、球莖質量、種子數目、總種子質量、出葉速率、分蘗露出速率、出苗速率、或其任何組合增加。藉由使用本發明的組成物及方法，植物之生長特徵將增加，如與缺乏本發明之組成物及方法的植物生長比較。
本發明的其它具體實例係針對一種增加植物的營養素使用效率之方法，其包括將一包含酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽的組成物施用至植物或至該植物之繁殖物質。如於本文中所使用，“氮使用效率(NUE)”指為每單位氮肥料輸入之農作物產量的度量法。對大部分農業系統來說，施用至田野的氮有超過50%及最高75%不由植物使用，而損失溶濾進土壤中或流失進入表面水中。因此，增加NUE，增加效率。
NUE可藉由一般技藝人士已知的方法測量。與NUE相關的農作物產量之一種度量法係肥料氮使用效率。與NUE相關的農作物產量之另一種度量法係總氮使用效率。NUE的其它度量法包括不同的產率度量法。例如，NUE可指為增加在葉片、穀粒或其它植物組織或器官中的蛋白質含量或濃度。NUE亦可指為增加在葉片、穀粒或其它植物組織或器官中的胺基酸含量或濃度。增加在葉片、穀粒或其它植物組織或器官中的蛋白質及胺基酸含量或濃度之組 合亦係NUE的度量法。
本發明的又其它具體實例係針對一種改良植物克服壓力的能力之方法，其包括將一包含酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽的組成物施用至植物或至該植物之繁殖物質。如於本文中所使用，“壓力”指為任何不想要的外部因素。例如，本發明之方法增加植物克服生物壓力(biotic stress)的能力。“生物壓力”係一種由於其它活的有機體，例如，昆蟲、病毒、真菌、寄生生物、雜草及動物對植物進行損害而發生的壓力。本發明之方法亦增加植物克服非生物壓力(abiotic stress)的能力。“非生物壓力”係一種由於非生物因素所發生的壓力，例如，太陽、風、火、洪水及乾旱。本發明的方法亦增加植物克服化學壓力的能力，諸如由於殺蟲劑、殺真菌劑、除草劑、抗菌劑或抗病毒組成物。
可從本文所描述的方法受惠之植物包括單子葉植物及雙子葉植物。這些包括但不限於穀物、豆科植物、纖維生產植物、油生產植物、塊莖生產植物、澱粉生產植物、青草、葡萄樹、果樹、蔬菜、開花植物及樹。在本發明的範圍內之特別的植物型式包括例如小麥、燕麥、米、玉米、豆子、大豆、大麥、棉花、油菜、亞麻、豆科植物、葡萄、漿果、蕃茄、藤、柳橙、堅果、煙草、紫花苜蓿、馬鈴薯、花生及阿拉伯芥屬。
本發明之組成物可在植物出土前(在出苗或顯露在地面上之前)或萌後(在出苗或顯露在地面上之後)施用。本發明之組成物可直接施用至植物或植物的局部，例如， 葉片(leaf)、根、葉面(foliar)、葉群(foliage)、分蘗、花卉、植物細胞、植物組織或其組合。本發明之組成物亦可施用至生長媒質。
本發明之組成物亦可施用至該植物之繁殖物質。例如，本發明之組成物可施用至種子、穀粒、果實、塊莖、地下莖、孢子、切枝(cutting)、插穗(slip)、分生組織、植物細胞、堅果或胚胎。
本發明之組成物包括酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及一載劑，諸如在技藝中例行使用的那些。該組成物可係水溶液、非水溶液、懸浮液、凝膠、泡沫、糊狀物、粉末、粉塵、固體或乳液。特別佳為水性調配物。
該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽之濃度將係達成想要的效應必需之濃度，其可由熟知此技藝者沒有過度實驗而闡明。例如，本發明之組成物可包括濃度約0.1μM至約10mM的酮琥珀醯胺酸鹽、或其衍生物、或其鹽。在較佳的具體實例中，該濃度係約0.1mM至約10mM。在其它具體實例中，該濃度係約0.1μM至約2000μM。在更其它具體實例中，該濃度係約1μM至約250μM。
除了酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽外，本發明之組成物可選擇性包括至少一種其它植物生長刺激化合物。該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽可與該其它植物生長刺激化合物以任何比率呈現。例如，該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽對該其它植物生長刺激化合物的比率可在範圍99：1至1：99內。在其它具體實例中，該比率係 90：10。在又其它具體實例中，該比率係80：20。在更其它具體實例中，該比率係70：30。在進一步具體實例中，該比率係60：40。在又其它具體實例中，該比率係50：50。在額外的具體實例中，該比率係40：60。在又其它具體實例中，該比率係30：70。在其它具體實例中，該比率係20：80。在更其它具體實例中，該比率係10：90。
此其它生長刺激化合物本身在技藝中已知。使用於本發明之組成物中的特別佳植物生長刺激化合物包括例如(R)-2-羥基-5-側氧吡咯啶-2-羧酸、(S)-5-側氧吡咯啶-2-羧酸及其組合。參見例如美國已公告的申請案案號2007/0105719。
(R)-2-羥基-5-側氧吡咯啶-2-羧酸
(S)-5-側氧吡咯啶-2-羧酸
本發明之組成物亦可進一步包括在技藝中例行使用的額外組分，例如，保濕劑、佐藥、抗氧化劑、安定劑、植物巨量營養素、植物微量營養素、殺蟲劑、殺真菌劑、抗病毒劑、抗菌劑、除草劑及其組合。
本發明之組成物亦可進一步包括微生物，例如氮固定微生物或菌根(microrrhizae)。
本發明之組成物亦可進一步包括植物繁殖物質，例如，種子、穀粒、孢子及其類似物。
該植物、其繁殖物質及/或生長基質之處理可例 如以使用酮琥珀醯胺酸鹽、其衍生物或其鹽，及選擇性，另一種植物生長刺激化合物來處理該植物、其部分、其繁殖物質及/或其生長基質之此方式達成。該植物、其繁殖物質及/或其生長基質可進行處理一次或多於一次。例如，在包括處理多於一次的處理方法中，在處理間之時間區間必需係可發生想要的效應。該時間區間可係秒、分鐘、小時、天、週及月。
或者，該植物、其繁殖物質及/或其生長基質可以酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及另一種呈分別形式的植物生長刺激化合物處理，且同步或連續地達成該以各別的活性化合物處理係可能的。在相繼處理的情況中，該在處理間之時間區間必需係可發生想要的效應。該時間區間可係秒、分鐘、小時、天、週及月。
對本文所描述的任何處理事態來說，將該等化合物施用至不同對象(該對象在本上下文中係植物、繁殖物質及生長基質)係可能的，亦即也就是說，例如，以酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽處理種子，及將該植物生長刺激化合物施用至從該種子成長的植物及/或立刻處理其生長基質。或者，以該植物生長刺激化合物處理種子，及將酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽施用至從該種子成長的植物及/或立刻處理其生長基質。亦可進行上述二種方法之組合。
在另一種處理事態中，該種子可以酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽與微量營養素、巨量營養素、其它植 物生長特徵促進化合物、殺蟲劑及/或除草劑組合處理。
在另一種處理事態中，該種子可在播種前或其它經由將播種進其中的生長基質進行處理，例如在播種期間呈已知為犁溝內(in-furrow)施用的形式。在此施用形式中，基本上在與種子相同時間點處，將酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或其它植物生長刺激化合物放入犁溝中。
亦可探討該處理比率範圍。例如，該酮琥珀醯胺酸鹽化合物對植物生長刺激化合物的比率範圍可係99：1至1：99(或99：1、98：2、97：3、96：4、95：5、94：6、93：7、92：8、91：9、90：10、89：11、88：12、87：13、86：14、85：15、84：16、83：17、82：18、81：19、80：20、79：21、78：22、77：23、76：24、75：25、74：26、73：27、72：28、71：29、70：30、69：31、68：32、67：33、66：34、65：35、64：36、63：37、62：38、61：39、60：40、59：41、58：42、57：43、56：44、55：45、54：46、53：47、52：48、51：49、50：50、49：51、48：52、47：53、46：54、45：55、44：56、43：57、42：58、41：59、40：60、39：61、38：62、37：63、36：64、35：65、34：66、33：67、32：68、31：69、30：70、29：71、28：72、27：73、26：74、25：75、24：76、23：77、22：78、21：79、20：80、19：81、18：82、17：83、16：84、15：85、14：86、13：87、12：88、11：89、10：90、9：91、8：92、7：93、6：94、5：93、4：96、3：97、2：98或1：99)。該比率可以莫耳濃度濃度比率或重量比率施用。
該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物可以準備好使用的製劑、以懸浮、乳化或溶解形式共同或分別地配製。該使用形式完全依想要目的而定。
該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或該植物生長刺激化合物可係如此以其調配物形式或由彼所製備的使用形式使用，例如呈直接可噴灑的溶液、泡沫、粉末、懸浮液或分散液形式，亦可係高度濃縮的水性、油狀或其它懸浮液或分散液、乳液、油分散液、糊狀物、粉塵、鼠道粉(tracking powder)或細粒。該施用通常藉由噴灑、噴霧、霧化、撒播或傾注達成。該使用形式及使用方法係依預期的目的而定。
依該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物之準備好使用的製劑所呈現的表現而定，它們包含一或多種液體或固體載劑、選擇性習知使用於該植物處理之調配物的界面活性物質、及選擇性進一步佐藥。用於此調配物之組成物係由一般技藝人士熟知。
該水性使用形式可例如從乳液濃縮劑、懸浮液、糊狀物、可溼性粉劑或水可分散的細粒開始，藉由加入水來製備。為了製備乳液、糊狀物或油分散液，可藉由溼潤劑、黏著劑、分散劑或乳液，將已溶解在油或溶劑中的酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或該植物生長刺激化合物或其本身均質化在水中。但是亦可能的是，製備一由酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化 合物、溼潤劑、黏著劑、分散劑或乳液，及若適當的話，溶劑或油組成之濃縮物，及此濃縮物係合適於以水稀釋。
該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或該植物生長刺激化合物在準備好使用的製劑中之濃度可在實質範圍內改變。通常來說，它們係在0.0001至10%間，較佳為在0.01至1%間(總酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物含量之重量%，以準備好使用的製劑之總重量為基準)。
若適當的話，可僅僅在使用前將下列物質加入至酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物：除了根據本發明所使用的酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物外之多種型式的油、溼潤劑、佐藥、除草劑、殺真菌劑及殺蟲劑、殺線蟲劑、其它殺蟲劑諸如殺菌劑、肥料及/或生長調節素。這些可以99：1至1：99之比率混合至根據本發明所使用的酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物(或99：1、98：2、97：3、96：4、95：5、94：6、93：7、92：8、91：9、90：10、89：11、88：12、87：13、86：14、85：15、84：16、83：17、82：18、81：19、80：20、79：21、78：22、77：23、76：24、75：25、74：26、73：27、72：28、71：29、70：30、69：31、68：32、67：33、66：34、65：35、64：36、63：37、62：38、61：39、60：40、59：41、58：42、57：43、56：44、55：45、54：46、53：47、52：48、51：49、50：50、49：51、48：52、47：53、46：54、 45：55、44：56、43：57、42：58，41：59、40：60、39：61、38：62、37：63、36：64、35：65、34：66、33：67、32：68、31：69、30：70、29：71、28：72、27：73、26：74、25：75、24：76、23：77、22：78、21：79、20：80、19：81、18：82、17：83、16：84、15：85、14：86、13：87、12：88、11：89、10：90、9：91、8：92、7：93、6：94、5：93、4：96、3：97、2：98或1：99)。該比率可以莫耳濃度濃度比率或重量比率施用。
可將下列物質加入至酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物：除了根據本發明所使用的酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物外之多種型式的油、溼潤劑、佐藥、除草劑、殺真菌劑及殺蟲劑、殺線蟲劑、其它殺蟲劑諸如殺菌劑、肥料及/或生長調節素。在一個態樣中，該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物可在將一組合施用至植物或植物繁殖物質前，與殺線蟲劑、其它殺蟲劑諸如殺菌劑、肥料及/或生長調節素組合。
該等調配物係以已知的方式製備，例如藉由以溶劑及/或載劑擴展酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽其及/或植物生長刺激化合物，若必要時使用界面活性物質，即，乳化劑及分散劑。合適的溶劑/輔助劑基本上有：水、芳香族溶劑(例如，Solvesso產品、二甲苯)、石蠟(例如，礦物組分)、醇類(例如，甲醇、丁醇、戊醇、苄醇)、酮類(例如，環己酮、甲基羥丁基酮、雙丙酮醇、異亞丙基丙酮、異佛 爾酮)、內酯類(例如，γ-丁內酯)、吡咯啶酮類(吡咯啶酮、N-甲基吡咯啶酮、N-乙基吡咯啶酮、N-辛基吡咯啶酮)、醋酸酯類(二醋酸二醇酯)、二醇類、甘油、脂肪酸二甲基醯胺類、脂肪酸及脂肪酸酯類。原則上，亦可使用溶劑混合物。
該載劑有諸如研磨過的天然礦物(例如，高嶺土、黏土、滑石、白堊)及研磨過的合成礦物(例如，高分散的二氧化矽、矽酸鹽)；該乳化劑有諸如非離子及陰離子乳化劑(例如，聚氧乙烯脂肪醇醚、烷基磺酸鹽及芳基磺酸鹽)，及分散劑，諸如木質素-亞硫酸鹽廢液及甲基纖維素。
合適的界面活性劑有木質-磺酸、萘磺酸、酚磺酸、二丁基萘磺酸的鹼金屬、鹼土金屬及銨鹽、烷基芳基磺酸鹽、SDS、硫酸烷酯、烷基磺酸鹽、硫酸脂肪醇酯、脂肪酸及硫酸化的脂肪醇二醇醚類；再者，磺酸化的萘及萘衍生物與甲醛之縮合物、萘或萘磺酸與酚及甲醛之縮合物、聚氧乙烯辛基-苯基醚、乙氧基化的異辛基酚、辛基酚、壬基酚、烷基苯基聚二醇醚類、三丁基苯基聚二醇醚、三硬脂基苯基聚二醇醚、烷基芳基聚醚醇類、醇及脂肪醇/環氧乙烷縮合物、乙氧基化的蓖麻油、聚氧乙烯烷基醚類、乙氧基化的聚氧丙烯、月桂醇、聚二醇醚乙縮醛、山梨糖醇酯類、木質素-亞硫酸鹽廢液及甲基纖維素。
合適於製備直接可噴灑的溶液、乳液、糊狀物或油分散液的物質有中至高沸點的礦物油組分，諸如煤油或柴油；再者，煤焦油及蔬菜或動物來源的油；脂肪族、環狀及芳香烴，例如甲苯、二甲苯、石蠟、四氫萘、烷基化 的萘類或其衍生物、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、環己醇、環己酮、異亞丙基丙酮、異佛爾酮；強極性溶劑，例如二甲亞碸、2-吡咯啶酮、N-甲基吡咯啶酮、丁內酯及水。
粉末、用於撒佈的物質及粉塵可藉由混合或伴隨著研磨該活性物質與固體載劑來製備。
細粒，例如經塗佈的細粒、經浸漬的細粒及均勻的細粒可藉由讓該活性成份黏合至固體載劑來製備。該固體載劑的實施例有礦物土諸如二氧化矽、凝膠、矽酸鹽、滑石、高嶺土、鎂質黏土(attaclay)、石灰石、石灰、白堊、紅玄武土、黃土、黏土、白雲石、矽藻土、硫酸鈣、硫酸鎂、氧化鎂、研磨過的合成材料；肥料，諸如例如，硫酸銨、磷酸銨、硝酸銨、尿素類；及植物來源的產品，諸如穀類粉(cereal meal)、樹皮粉(tree bark meal)、木粉及堅果殼粉(nutshell meal)、纖維素粉末及其它固體載劑。
用於種子處理的調配物可額外包含黏合劑及/或膠凝劑及，若適當的話，著色劑。
通常來說，該調配物包含0.01至95重量%的活性物質，較佳為0.1至90重量%，特別為5至50重量%。該活性物質係以90%至100%之純度使用，較佳為95%至100%(根據NMR光譜)。
對種子之處理來說，該相關聯的調配物將在準備好使用的製劑中提供濃度0.001%至80%(或0.001%，0.005%，0.01%，0.02%，0.03%，0.04%，0.05%，0.06%，0.07%，0.以重量%計，較佳為0.1至40重量%)之酮琥珀醯胺酸鹽或 其衍生物或其鹽及/或植物生長刺激化合物。
如於本文中所使用，“生長基質”亦指為“生長媒質”，其指為植物生長或將生長的任何型式之基質，諸如土壤(例如在盆栽中、在花壇中或在田野中)、水或人工媒質及任何額外的補充品，不論是否與生長(例如，肥料)或保護植物(例如，殺蟲劑)相關。
如於本文中所使用，“NPKS巨量營養素”或“巨量營養素”指為氮(N)、磷(P)、鉀(K)及硫(S)營養素。
如於本文中所使用，微量營養素指為植物生長及/或繁殖所需要的任何營養素。
如於本文中所使用，“氮固定細菌”指為具有將氮(N2)從環境中固定或還原形成氨(NH3)的能力之細菌。
如於本文中所使用，“氮使用效率(NUE)”指為每單位氮肥料輸入的農作物產量之度量法。NUE可藉由一般技藝人士，藉由多重不同方法測量。再者，NUE可指為肥料氮使用效率或總氮使用效率。其亦可包括不同產率度量法。例如，其可使用來指出增加在植物中的含氮化合物，諸如增加在葉子、穀粒或其它植物組織或器官中的蛋白質含量或濃度。對大部分農業系統來說，施用至田野的氮有超過50%及最高75%不被植物使用，而損失溶濾進土壤中或流失進表面水中。
如於本文中所使用，“結節化”指為結節重量、結節的數目及結節生長的速率。
如於本文中所使用，“植物生長刺激化合物”指為 一種化合物，當該植物及/或植物繁殖物質係以有效量的該化合物處理時，其能改良植物性能或增加植物的生長特徵。
如於本文中所使用，“植物性能”指為一或多種下列特徵的度量：分蘗數目、葉面生物質(重量)及種子穗。當一植物的上述特徵之任何一種增加時，可推斷為植物性能改良。例如，由熟悉技藝之人士廣泛接受的是，增加農作物的分蘗數目，增加種子產率。再者，增加葉面生物質的量或速率指示出植物生長的尺寸及速率。
如於本文中所使用，“繁殖物質”指為可從其生長出完整植物之物質。繁殖物質之非為限制的實施例包括種子、穀粒、果實、塊莖、地下莖、孢子、切枝、插穗、分生組織、各別的植物細胞及來自可生長出完整植物之任何植物組織形式。
如於本文中所使用，“鹽”指為本發明之任何化合物的離子形式與任何合適的抗衡離子之組合。在本發明之組成物中，該鹽應該可溶或可懸浮。例如，本發明之化合物的鹽可從所描述的化合物之陰離子與金屬陽離子形成，諸如鹼金屬陽離子(鋰、鈉、鉀、銫及銣)、鹼土金屬陽離子(鎂、鈣、鍶、鋇及其類似物)及重金屬陽離子(銅、銀、汞、鋅、鎘、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、鋁、錫及鉛)。所描述的化合物之鹽亦可從鎓陽離子形成，例如銨陽離子、鋶陽離子、氧化鋶(sufoxonium)陽離子及鏻陽離子。本發明之化合物的鹽亦可從所描述的化合物之陽離子與陰離子形成，諸如氯 離子、溴離子及其類似物。
如於本文中所使用，“共生性細菌”指為與特定宿主植物(豆科植物)建立關係的氮固定細菌。非為限制的實施例包括在慢生性大豆根瘤菌(Bradyrhizobium japonicum)與其宿主大豆(Glycine max)(大豆)間，及在苜蓿中華根瘤菌(Sinorhizobium meliloti)與其宿主紫苜蓿(Medicago sativa)(紫花苜蓿)間之共生。在這些關係中，該結合的每個成員係從彼此之存在受惠；該植物接收來自細菌之經固定的氮及該細菌共生物接收來自植物的碳骨架。這些結合存在於稱為結節的特別根結構中，其當關係開始時，其開始形成。
於本文中所提供的範圍經了解係在該範圍內的全部值之速記。例如，1至50的範圍經了解包括由下列所組成之群的任何數字、數字的組合或次範圍：1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49或50(和其分數，除非上下文其它方面明確地指定)。任何濃度範圍、百分比範圍、比率範圍或整數範圍經了解包括在所敘述的範圍內之任何整數值，及當合適時，其分數(諸如整數的十分之一及百分之一)，除非其它方面有指示出。同樣地，於本文中所敘述與任何物理特徵相關，諸如聚合物次單位、尺寸或厚度之任何數目範圍經了解包括在所敘述的範圍內之任何整數，除非其它方面有指 示出。如於本文中所使用，“約”或“實質上由...組成”意謂著所指示出的範圍、值或結構±20%，除非其它方面有指示出。如於本文中所使用，用語“包括”及“包含”係開放式及同義地使用。應瞭解的是，如於本文中所使用的用語“一”及“一種”指為“一或多種”所列舉的組分。替換物(alternative)之使用(例如，“或”)應該了解意謂著該等替換物之一、二者或其任何組合。
雖然與於本文中所描述的那些類似或相等之方法及物質可使用在本揭示之實行或測試上，下列描述出合適的方法及物質。於本文中所提到的全部公告、專利申請案、專利及其它參考資料其全文以參考方式併入本文。在不一致的情況中，本專利說明書包括用語之解釋將取得控制權。此外，該等物質、方法及實施例係僅有闡明性而不想要為限制。
除非其它方面有提到，否則遍及本專利說明書所使用的工藝用語係根據習知的用法，除非其它方面有描述。在分子生物學中之常見用語的定義可在下列中找到：Benjamin Lewin，Gene V，由Oxford University Press，1994出版(ISBN 0-19-854287-9)；Kendrew等人(編輯群)，The Encyclopedia of Molecular Biology，由Blackwell Science Ltd.，1994出版(ISBN 0-632-02182-9)；及Robert A.Meyers(編輯)，Molecular Biology and Biotechnology：a Comprehensive Desk Reference，由VCH Publishers,Inc.，1995出版(ISBN 1-56081-569-8)。
實施例 實施例1：4-胺基-2,4-二側氧丁酸之合成
參見例如，Meister A.，J.Biol.Chem.，(1953)200：571-589。
實施例2：小麥植物之處理
此實施例顯示出以酮琥珀醯胺酸鹽單獨或與另一種植物生長刺激化合物組合來處理小麥植物將增加生物質、分蘗長度及種子穗，此通常指為改良植物性能或增加植物的生長特徵。
對照組及處理組係使用Glenn，一種春小麥品種。對照組及每個處理組係由15株植物組成。
對照調配物係一種在pH 7下具有界面活性劑(十二烷基硫酸鈉，700毫克/升；SDS)及溼潤劑(甘油，2毫升/升)之基礎水溶液(於此之後，“基礎溶液”)。
該處理調配物一起包括該基礎溶液與酮琥珀醯胺酸鹽(處理調配物#1)、基礎溶液與L-焦麩胺酸鹽(處理調配物#2)、或酮琥珀醯胺酸鹽與L-焦麩胺酸鹽(pyroglutumate)(處理調配物#3；比率60：40的L-焦麩胺酸鹽：酮琥珀醯胺酸鹽)。這些調配物係總整理在下列表2中。
春小麥在第1天時種植及在具有自然晝長的溫室中生長。全部植物係以可商業購得的全營養素混合物(Flora Gro Bloom；GenHydro)施肥，其以10：1之比率提供NO3及NH4作為氮來源。在第10天時開始，每組係經由葉面噴灑以其各別的調配物每日處理。
在種植後大約70天，計數對照組及處理調配物#1組(酮琥珀醯胺酸鹽化合物單獨)的分蘗數目。分蘗數目/組(15株植物)顯示在下列表3中。
在表4中的資料顯示出以酮琥珀醯胺酸鹽(處理調配物#1)處理的植物已經增加分蘗數目，與對照組的分蘗數目比較。
該等植物在第91天時收割，及測量葉面組織重量(在克計)及種子穗數目/植物。下列表4總整理出所進行的測 量。
在表5中的資料顯示出以酮琥珀醯胺酸鹽單獨(處理調配物#1)、L-焦麩胺酸鹽單獨(處理調配物#2)及60：40比率的L-焦麩胺酸鹽：酮琥珀醯胺酸鹽(處理調配物#3)處理之植物已經增加葉面組織重量，與對照組比較；及增加種子穗數目/植物，與對照組比較。
實施例3：大豆植物的處理
此實施例顯示出以酮琥珀醯胺酸鹽處理的大豆植物增加葉面及結節生物質，此通常指為改良植物性能。
對照組及處理組係使用可商業購得的大豆品種。對照組及處理組每組由15株植物組成。對照調配物係基礎溶液(參見實施例2)。該處理調配物一起包括基礎溶液與酮琥珀醯胺酸鹽(處理調配物#1)。這些調配物係總整理在下列表5中。
該等大豆植物係在具有自然晝長的溫室中生長。該生長基質係相等體積的泥炭蘚(潮濕)、園藝蛭石(horticulture vermiculate)(潮濕)及沙。土壤水分的百分比係維持約20%至約30%飽和。全部植物每週係施以可商業購得的全營養素混合物(Flora Gro)與KCl取代氮的肥料，及加入CoCl2以提供此微量元素。在大豆種植前，將NDURE®接種劑混合進該基質中。在種植/灌輸其各別的調配物後，每組每日經由葉面噴灑處理10天。
該等植物在種植後91天收割，及測量葉面組織重量(在克計)及結節重量(毫克)/植物。下列表6總整理出所進行的測量。
在表7中的資料顯示出以酮琥珀醯胺酸鹽單獨(處理調配物#1)處理的植物已經增加葉面組織重量，與對照組比較；及增加結節重量/植物，與對照組比較。
實施例4：紫花苜蓿植物之處理
此實施例顯示出紫花苜蓿植物以酮琥珀醯胺酸鹽單獨或與另一種植物生長刺激化合物(例如，L-焦麩胺酸鹽)組合處理將增加生物質，此通常指為改良植物性能。
對照組及處理組係使用Ladak品種的紫花苜蓿。對照組及處理組每組係由15株植物組成。對照調配物係基 礎溶液。參見實施例2。該處理調配物一起包括基礎溶液與酮琥珀醯胺酸鹽(處理調配物#1)、基礎溶液與L-焦麩胺酸鹽(處理調配物#2)或酮琥珀醯胺酸鹽與L-焦麩胺酸鹽(處理調配物#3；比率50：50的L-焦麩胺酸鹽：酮琥珀醯胺酸鹽)。這些調配物係總整理在下列表7中。
紫花苜蓿植物係在具有自然晝長的溫室中生長。全部植物係施以無氮媒質(沒有氮的Columbia)。該生長基質係相等體積的泥炭蘚(潮濕)、園藝蛭石(潮濕)及沙。將土壤的水分百分比維持在約20%至約30%飽和。在紫花苜蓿種子種植前，將NDURE接種劑混合進基質中。在與其各別的調配物種植後，每組每日經由葉面噴灑處理10天。該處理係每隔一天。
該等植物在種植後85天收割，及測量葉面組織重量(以克計)。下列表8總整理出所進行的測量。
在表8中的資料顯示出以酮琥珀醯胺酸鹽單獨(處理調配物#1)、L-焦麩胺酸鹽單獨(處理調配物#2)及比率50：50的L-焦麩胺酸鹽：酮琥珀醯胺酸鹽(處理調配物#3)處理的植物已經增加葉面組織重量，與對照組比較。
實施例5：測量植物蛋白質含量
葉片蛋白質係在植物中的氮使用效率之跡象，其係植物必需完全成長及最大化其種子及果實生產的潛力。其亦係一種植物組織的營養值之度量法。例如，豆科紫花苜蓿葉面組織係使用作為飼料來富含化動物飲食的蛋白質組成物。將測量在根據本發明所處理的植物中之葉片蛋白質，及與相同物種在相同條件下生長且提供相同的營養素組成物及位準之未處理的對照植物比較。
從樹蔭下的相同位置處之葉子採得葉片樣品及讓其在相同平台下成長。它們將係該等物種的至少三分之一最大葉片尺寸之完全展開的葉子。欲取樣的植物將係至少一種單子葉植物，諸如小麥、米或大麥；及至少一種雙子葉植物，諸如大豆、紫花苜蓿、萵苣或胡椒。蛋白質將使用標準Bradford蛋白質試驗，使用Bradford試劑，根據使 用者的用法說明測量。此試劑係以亮藍色G染料為主，及所形成的蛋白質染料複體係與在595奈米處的光學密度定量地相關。
以酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或與另一種營養素或植物生長刺激化合物組合處理的植物將具有增加的生長植物特徵(例如，增加蛋白質含量)，如與未處理的植物比較。
實施例6：測量植物胺基酸含量
在根據本發明處理的植物葉子中之自由態胺基酸庫將與相同物種及在相同生長條件下生長及提供相同的營養素組成物及位準之未處理的對照植物之那些比較。胺基酸庫將反映出在植物中的氮代謝之整體狀況。
胺基酸庫尺寸將反映出植物代謝的整體強健性及對通過某些胺基酸生物合成途徑之變遷提供洞察力，其中該途徑對諸如降低某些型式的除草劑毒性之重要性質係重要的。特別是，改良胺基酸生物合成的任何試劑將對抵禦目標為胺基酸生物合成之除草劑作用以降低毒性的提供一度量法。降低毒性對保護農作物使其免受使用來減少與農作物競爭的雜草之除草劑毒性來說係高度想要。
對標的為乙醯乳酸合成酶的除草劑(諸如Osprey)來說，將增加異白胺酸及纈胺酸生物合成之任何試劑將提供降低毒性。對標的為芳香族胺基酸生物合成之除草劑諸如鎮草寧來說，此亦為真，及增加芳香族胺基酸生物合成的任何試劑預計將提供對抗這些除草劑而降低毒性。
刺激麩醯胺酸合成的任何試劑預計將提供對抗包括固殺草(glufosinate)的除草劑，一種麩醯胺酸合成酶標的型除草劑之降低毒性。這些係以諸如BASTA、RELY、FINALE之名稱及其它名稱出售。
該已根據本發明及該胺基酸生物合成標的型除草劑的代表物處理的植物之生長將與僅以除草劑處理的植物比較。該酮琥珀醯胺酸鹽將使用標準有效劑量及方法測試；該除草劑將以範圍從少於至其最大推薦致死劑量之位準使用。該測試劑量將在10%至100%的推薦致死劑量間。該等植物之生長將使用標準方法標出特徵，其包括最後生物質(葉面區域或根或全植物任一種)及追踪葉片、分蘗或花卉出現。欲測試的植物物種應該代表單子葉植物(小麥、米或大麥)及雙子葉植物(大豆、棉花、胡椒、萵苣或其它蔬菜)。
已預計欲處理的植物、或欲處理的植物種子、或生長欲處理的植物之土壤根據本發明將具有增加的生長植物特徵(例如，增加及/或改良胺基酸生物合成)，與未處理的植物或未處理的種子或未處理的土壤比較。
實施例7：發芽及幼苗成長 種子處理方法
將想要的酮琥珀醯胺酸鹽處理濃度加入至0.01%Tween 80之水溶液，及以KOH將pH設定至中性。將種子浸泡在該溶液中以溼潤其及在種植前讓其空氣乾燥，所需要的過程少於15分鐘。
發芽
紫花苜蓿(Ladak品種)在濕紙巾上於65-75℉下初始發芽後，觀察接著的發芽百分比3天。對照未處理的種子：80%；以0.1mM酮琥珀醯胺酸鹽處理的種子：88%；及以1mM酮琥珀醯胺酸鹽處理的種子：93%。在每組中使用至少30顆種子。
大豆(Viking品種)在處理及於濕紙巾上在75-85℉下初始發芽後，觀察接著的發芽22小時。20顆對照的2顆已經突破果皮，然而20顆經酮琥珀醯胺酸鹽(10mM)處理的種子有9顆已經突破果皮。在處理後24小時，20顆對照的6顆已經突破果皮及20顆經酮琥珀醯胺酸鹽處理的種子有12顆已經突破果皮。
溫室出苗
大豆類(Viking品種)
在溫室中，將種子種植在蛭石、沙、泥炭蘚(1：1：1)中及追蹤出苗。在發芽/生長基質中的水分如維持在15-20%飽和間。在室中的溫度範圍係72-82℉。在種植前，將慢生性大豆根瘤菌(商業接種體)混合進基質中。
在種植後，觀察接著的出苗3天。對照20顆的12顆已經從土壤中露出。經酮琥珀醯胺酸鹽(1mM)處理的20顆有16顆已經露出。
紫花苜蓿(Ladak品種)
在溫室中，將種子種植在蛭石、沙、泥炭蘚(1：1：2)中及追蹤出苗。在室中的溫度範圍係72-82℉。在種植 前，將苜蓿中華根瘤菌接種體(商業接種體)混合進基質中。
在種植後，觀察接著的出苗3天。對照58%；經酮琥珀醯胺酸鹽(1mM)處理79%。

Claims (37)

  1. 一種用以增加植物的生長特徵、增加植物的營養素使用效率或改良植物克服壓力的能力之方法，其包括：將一包含酮琥珀醯胺酸鹽、其衍生物或其鹽之組成物施用至植物或至該植物之繁殖物質。
  2. 如請求項1之方法，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物係施用至該植物的局部，其係葉片、根、葉面、葉群、分蘗、花卉、植物細胞、植物組織或其組合。
  3. 如前述請求項中任一項的方法，其中該植物之繁殖物質為種子、穀粒、果實、塊莖、地下莖、孢子、切枝、插穗、分生組織、植物細胞、堅果仁或胚胎。
  4. 如前述請求項中任一項的方法，其中該施用係出芽前或出芽後。
  5. 如前述請求項中任一項的方法，其中該生長特徵為生物質、葉面組織重量、結節化數目、結節化質量、結節化活性、種子穗數目、分蘗數目、花卉數目、塊莖數目、塊莖質量、球莖質量、油含量、種子數目、總種子質量、平均種子質量、出葉速率、根質量、總地下部組織重量、收獲果實或堅果仁產率、植物蛋白質及澱粉含量、生物質累積速率、分蘗露出速率、分蘗生長速率、平均果實重量、發芽速率、出苗速率或其組合。
  6. 如請求項5之方法，其中該生長特徵有生物質、葉面組織重量、結節化數目、結節化質量、結節化活性、種子 穗數目、分蘗數目、花卉數目、塊莖數目、塊莖質量、球莖質量、種子數目、總種子質量、出葉速率、分蘗露出速率、出苗速率或其組合。
  7. 如請求項1至4之任一項的方法，其中該增加的營養素使用效率係增加蛋白質含量、增加胺基酸含量或其組合。
  8. 如請求項1至4之任一項的方法，其中該壓力係生物、非生物壓力或化學壓力、或除草劑壓力。
  9. 如請求項8之方法，其中該生物壓力係由於昆蟲、病毒、真菌、寄生生物、雜草或動物。
  10. 如請求項8之方法，其中該非生物壓力係由於太陽、風、火、洪水或乾旱。
  11. 如請求項8之方法，其中該化學壓力係由於殺蟲劑、殺真菌劑、除草劑、抗菌劑或抗病毒組成物。
  12. 如前述請求項中任一項的方法，其中該組成物係水溶液、非水溶液、懸浮液、凝膠、泡沫、糊狀物、粉末、粉塵、固體或乳液。
  13. 如請求項12之方法，其中該組成物係水性調配物。
  14. 如前述請求項中任一項的方法，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物在該組成物中之濃度係自約0.1μM至約10mM。
  15. 如請求項14之方法，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽在該組成物中之濃度係自約0.1mM至約10mM。
  16. 如請求項14之方法，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物、 其鹽在該組成物中之濃度係自約1μM至約250μM。
  17. 如前述請求項中任一項的方法，其中該組成物進一步包含界面活性劑、溼潤劑、佐藥、抗氧化劑、安定劑、植物巨量營養素、植物微量營養素、殺蟲劑、殺真菌劑、抗病毒劑、抗菌劑、除草劑或其組合。
  18. 如前述請求項中任一項的方法，其中該組成物進一步包含一植物生長刺激化合物。
  19. 如請求項18之方法，其中該植物生長刺激化合物係(R)-2-羥基-5-側氧吡咯啶-2-羧酸、(S)-5-側氧吡咯啶-2-羧酸或其組合。
  20. 如請求項18或19之方法，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物對該植物生長刺激化合物之比率係自約99：1至約1：99。
  21. 如前述請求項中任一項的方法，其中該植物係單子葉植物或雙子葉植物。
  22. 如前述請求項中任一項的方法，其中該植物係穀物、豆科、纖維生產植物、油生產植物、塊莖生產植物、澱粉生產植物、草、藤、果實、蔬菜、開花植物或樹。
  23. 如前述請求項中任一項的方法，其中該植物係小麥、燕麥、米、玉米、豆子、大豆、大麥、棉花、油菜、亞麻、豆科植物、葡萄、漿果、蕃茄、藤、柳橙、堅果、煙草、紫花苜蓿、馬鈴薯、花生或阿拉伯芥屬。
  24. 如前述請求項中任一項的方法，其中該酮琥珀醯胺酸鹽衍生物係3-胺甲醯基-2,4-二羥基-6-側氧哌啶-2,4-二羧 酸鹽；4-胺基-2,4-二側氧丁酸；(S)-4-側氧吖呾-2-羧酸；4,8-二側氧-1,5-二吖咁-2,6-二羧酸；或其組合。
  25. 一種組成物，其包含：一酮琥珀醯胺酸鹽、或其衍生物、或其鹽；一載劑；及選擇性，一植物生長刺激化合物。
  26. 如請求項25之組成物，其中該調配物係水溶液、非水溶液、懸浮液、凝膠、泡沫、糊狀物、粉末、粉塵、固體或乳液。
  27. 如請求項25或26之組成物，其中該植物生長刺激化合物對該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽之比率係自約99：1至約1：99。
  28. 如請求項25至27之任一項的組成物，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽之濃度係自約0.1μM至約10mM。
  29. 如請求項28之組成物，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物或其鹽之濃度係自約0.1mM至約10mM。
  30. 如請求項28之組成物，其中該酮琥珀醯胺酸鹽或其衍生物、其鹽之濃度係自約1μM至約250μM。
  31. 如請求項25至30之任一項的組成物，其中該植物生長刺激化合物之濃度係約0.1μM至約2000μM。
  32. 如請求項25至31之任一項的組成物，其中該植物生長刺激化合物係(R)-2-羥基-5-側氧吡咯啶-2-羧酸、(S)-5-側氧吡咯啶-2-羧酸或其組合。
  33. 如請求項25至32之任一項的組成物，其中該酮琥珀醯胺酸鹽衍生物係3-胺甲醯基-2,4-二羥基-6-側氧哌啶-2,4-二羧酸鹽；4-胺基-2,4-二側氧丁酸；(S)-4-側氧吖呾-2-羧酸；4,8-二側氧-1,5-二吖咁-2,6-二羧酸；或其組合。
  34. 如請求項25至33之任一項的組成物，更包含界面活性劑、溼潤劑、佐藥、抗氧化劑、安定劑、植物巨量營養素、植物微量營養素、殺蟲劑、殺真菌劑、抗病毒劑、抗菌劑、除草劑或其組合。
  35. 如請求項25至34之任一項的組成物，更包含一微生物。
  36. 如請求項35之組成物，其中該微生物係氮固定微生物或菌根。
  37. 如請求項25至36之任一項的組成物，更包含一植物繁殖物質。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2920770C (en) * 2013-08-16 2022-04-26 Los Alamos National Security, Llc Compounds and methods for improving plant performance
ES2638213B1 (es) * 2016-03-17 2018-07-27 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Uso de aminoácidos cíclicos no prolínicos para aumentar la tolerancia de plantas a condiciones de estrés osmótico
RU2630232C1 (ru) * 2016-06-17 2017-09-06 Сергей Валерьевич Горбунов Средство для регулирования роста растений и активный ингредиент в его составе
CN107409796A (zh) * 2017-05-16 2017-12-01 张阳康 一种花木被火着伤后的救护方法
CA3127812A1 (en) * 2019-02-22 2020-08-27 Verdesian Life Sciences U.S., Llc Combination of pyroglutamic acid and a urease inhibitor for improved plant health effects
HUE063293T2 (hu) * 2019-08-01 2024-01-28 P E W A S S R O Vetõmagok hidrostimulációs bevonására alkalmas szuperabszorbens alapú szuszpenzió és a szuszpenzióval történõ vetõmagbevonás módszere
CN114128716B (zh) * 2021-12-06 2022-09-06 南京天秾生物技术有限公司 2-氨基-3-吲哚基丁酸或3-甲基吡咯烷-2-羧酸作为植物免疫诱抗剂的应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2476075A1 (fr) * 1980-02-18 1981-08-21 Rhone Poulenc Agrochimie Nouveaux derives de l'acide methylene-2 succinamique, leur preparation et les compositions regulatrices de la croissance des plantes les contenant
CA1256650A (en) * 1983-03-25 1989-06-27 Toshinari Tamura Process of producing 2-azetidinone-4-substituted compounds, and medicaments containing the compounds
TW223629B (zh) * 1992-03-06 1994-05-11 Hoffmann La Roche
JP2000159615A (ja) * 1998-09-25 2000-06-13 Sankyo Co Ltd 抑草剤
US6831040B1 (en) * 2000-01-27 2004-12-14 The Regents Of The University Of California Use of prolines for improving growth and other properties of plants and algae
KR20070041742A (ko) * 2004-07-12 2007-04-19 바이엘 크롭사이언스 아게 살진균제 및 살충제로서의 치환된 2-피롤리돈 유도체
US8551917B2 (en) * 2005-11-07 2013-10-08 Los Alamos National Security, Llc Use of prolines for improving growth and/or yield
BRPI0717640A2 (pt) 2006-10-16 2013-11-12 Monsato Technology Llc Processo e composições para aumentar a saúde de plantas
MX346435B (es) * 2010-10-19 2017-03-21 Holganix Llc Modificaciones de suelo organico y metodos para mejorar la salud de plantas.
US9045392B2 (en) 2013-03-14 2015-06-02 Los Alamos National Security, Llc Preparation of 4-amino-2,4-dioxobutanoic acid
CA2920770C (en) * 2013-08-16 2022-04-26 Los Alamos National Security, Llc Compounds and methods for improving plant performance

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