WO2018047940A1 - イネ科植物生長抑制剤 - Google Patents
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- A01N47/28—Ureas or thioureas containing the groups >N—CO—N< or >N—CS—N<
Definitions
- the present invention relates to a method for inhibiting the growth of grasses such as lawn and rice, and a gramineous growth inhibitor.
- the present invention also relates to a method for producing a Gramineae plant.
- the lawn belonging to the grass family plant is planted in gardens, etc., and trimmed to maintain its beauty. If the lawn grows vigorously, the number of trimmings increases and the amount of treated lawn increases. Therefore, in order to reduce the labor of lawn management, drugs that suppress lawn growth are commercially available.
- Rice which belongs to the grass family, becomes prone to lodging if the growth of the vegetative growth period proceeds too much, and therefore a drug that suppresses the growth of rice is commercially available.
- allantoin (5-ureidohydantoin) is an intermediate product generated in the process of decomposing nucleobase (purine base).
- allantoin is produced from 5-hydroxyisouric acid by allantoin synthase (AS) and decomposed into allantoic acid by allantoinase (ALN).
- Non-Patent Document 1 discloses that growth was promoted when allantoin was administered to and cultured in wild-type Arabidopsis thaliana.
- Non-Patent Document 2 describes that an aln-1 mutant strain in which the ALN gene is disrupted in Arabidopsis thaliana and mutated to accumulate allantoin in the plant body has higher drought stress tolerance than the wild strain. .
- allantoin when allantoin was administered to wild-type Arabidopsis thaliana, the production of abscisic acid was promoted. Therefore, it is considered that the promotion of abscisic acid production is related to the improvement of drought stress tolerance by allantoin.
- Non-Patent Document 3 describes that rice seeds were immersed in a 300 mg / L allantoin solution for 24 hours and then germinated to grow seedlings. It has been described that the fresh weight of rice increased compared with the case of treatment with water, and rice growth was promoted.
- gibberellin As an action mechanism of a conventional plant growth inhibitor, a mechanism of inhibiting growth by inhibiting the biosynthetic pathway of gibberellin, which is one of the plant hormones, and reducing the amount of gibberellin is known.
- Gibberellin is an essential component as a plant growth hormone, and lawn growth inhibitors that inhibit gibberellin biosynthesis are not desirable because inhibition of gibberellin biosynthesis may cause lawn hatching.
- Non-Patent Document 2 describes that the production of abscisic acid is promoted by the application of allantoin to Shiroizuna, but the relationship between abscisic acid and plant growth is not clear.
- the present inventors have found that when allantoin is allowed to act on a gramineous plant, an unexpected effect that the growth of the gramineous plant is suppressed occurs, and one or more embodiments of the present invention have been completed.
- Conventional knowledge suggests that allantoin application may promote the growth of plants, and it is an unexpected effect that cannot be predicted by those skilled in the art that growth is suppressed by allantoin application in gramineous plants.
- this specification discloses the following invention.
- (1) A gramineous plant growth inhibitor for suppressing the growth of gramineous plants, containing allantoin as an active ingredient.
- the gramineous plant growth inhibitor according to (1) wherein the gramineous plant is lawn or rice.
- a method for suppressing the growth of gramineous plants comprising the step of applying a gramineous plant growth inhibitor containing allantoin as an active ingredient (the gramineous plant growth inhibitor described in (1)) to a gramineous plant. .
- a gramineous plant growth inhibitor containing allantoin as an active ingredient the gramineous plant growth inhibitor described in (1)
- the gramineous plant is lawn or rice.
- the gramineous plant growth inhibitor is a liquid composition or a granular composition containing allantoin as an active ingredient.
- the Gramineae plant is lawn, The method according to any one of (3) to (5), wherein, in the step, the grass plant growth inhibitor is applied to the lawn before the first trimming and / or during the trimming.
- the gramineous plant growth inhibitor is applied to the gramineous plant so that the application rate of allantoin per cultivation area given per month is 0.1 to 13 g / m 2 / month.
- the cultivation step includes suppressing the growth of gramineous plants by the method according to any one of (3) to (8), Production method of gramineous plants. (10) Use of allantoin to suppress the growth of gramineous plants.
- the photograph of each pot on the 13th day of sowing in Experiment 1 is shown.
- the two pots in the lower row in FIG. 1 are water sections, and the two pots in the upper row are allantoin sections.
- the photograph of each pot in Experiment 2 on the 11th day after sowing (after the second application) is shown.
- the left is the water zone
- the center is the 0.5 mM allantoin zone
- the right is the 1 mM allantoin zone.
- inoculation 13th day (after the 3rd application) in Experiment 2 is shown.
- the arrangement of the photos is the same as in FIG. 2A.
- the photograph of each pot in Experiment 2 on the 15th day after sowing (2 days after the third application) is shown.
- the arrangement of the photos is the same as in FIG. 2A.
- Allantoin is also called 5-ureidohydantoin, and has a structure in which a free form is represented by the following formula.
- Allantoin has one asymmetric carbon (indicated by * in the formula), and there are (R) -allantoin and (S) -allantoin forms.
- the allantoin used in one or more embodiments of the present invention may be (R) -allantoin, (S) -allantoin, or a mixture thereof.
- Allantoin may be in any form that can be used by plants, and can be in an appropriate form such as a free form represented by the above formula or a solvate such as a hydrate. Moreover, 2 or more types of mixtures may be sufficient among forms, such as a free body and a hydrate.
- Gramineae Plant Plants subject to growth inhibition according to one or more embodiments of the present invention are plants classified as Poaceae and are referred to herein as “Poaceae plants”.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention inhibits the growth of gramineous plants useful in horticultural and agricultural fields such as lawn and rice (Oryza sativa), among other gramineous plants. High effect.
- the lawn that is subject to growth suppression may be a warm region type or a cold region type.
- Specific examples of the lawn include plants belonging to the subfamily Gramineaceae subfamily that belongs to the warm region type of buckwheat, plants belonging to the subfamily of the family Gramineaceae, or plants belonging to the subfamily of the family Gramineae subfamily that belongs to the cold region type fern Is mentioned.
- Examples of the plant belonging to the subfamily Sinaceae include the plant belonging to the genus Cynodon or the genus Zoysia, and specific plant species include Cynodon dactylon and Shiba (Shiba).
- Zoysia japonica Zoysia japonica
- Koyoshiba Zoysia natrella
- Examples of the plant belonging to the family Gramineaceae include the plants belonging to the genus Stenotaphrum or the genus Eremochloa, and the specific plant species include the St. taphratum secundatum or the centipede grass. (Merodeshiba) (Eremochloa ophiuroides).
- Examples of the plant belonging to the family Poaceae subfamily can be exemplified the plant belonging to the genus Agrostis, the genus Bostella (Festuca), the genus Lorumum or the genus Posi (Poa), as a specific plant species, Creeping bentgrass (Agrostis strononifera), tall fescue (Feusta arundinacea), creeping red fescue (Feusta rubra var. (Festuka ovina var.
- Man ryegrass (Italian ryegrass, darnel) (Lolium multiflorum), perennial ryegrass (perennial) (Lolium perenne), include the Kentucky bluegrass (Kentucky bluegrass) (Poa pratensis).
- the target gramineous plant is not limited to the wild type, and may be a mutant or a transformant.
- One embodiment of the present invention is a gramineous plant growth inhibitor for suppressing the growth of gramineous plants, containing allantoin as an active ingredient.
- One aspect of the present invention is a method for suppressing the growth of gramineous plants, including the step of applying the gramineous plant growth inhibitor to a gramineous plant.
- Suppression of the growth of gramineous plants by allantoin is effective for the growth of vegetative growth, and is particularly effective for the growth of vegetative growth after germination.
- the gramineous plant growth inhibitor according to one or more embodiments of the present invention can inhibit undesirable growth (capital) of gramineous plants.
- undesirable growth capital
- the grass plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention when applied to lawn, the plant height can be appropriately controlled, by reducing the frequency of cutting and reducing the waste generated by cutting. Management can be facilitated.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention is applied to rice, the length of rice can be suppressed and lodging can be suppressed.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention may be any one that contains allantoin and has an action of inhibiting the growth of gramineous plant, may be allantoin itself, It may be an allantoin-containing composition combined with other components.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention can be in any shape such as solid or liquid.
- the solid gramineous plant growth inhibitor is, for example, a granular composition (granule).
- the liquid gramineous plant growth inhibitor is, for example, an aqueous solution preparation.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention is an allantoin-containing composition, in addition to allantoin, it may further contain other components useful for plants and components necessary for formulation. Good. Examples of other components include known fertilizer components. Components necessary for formulation include solid carriers, liquid media such as water and ethanol, and the like.
- the production method is not particularly limited, and each component is mixed or a solid composition such as a granular composition. If necessary, operations such as pulverization, granulation, and drying can be performed as necessary, and a liquid composition can be manufactured by performing operations such as stirring and dispersion as necessary.
- the method for inhibiting the growth of gramineous plants includes the step of applying the above gramineous plant growth inhibitor to the gramineous plant.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention As a method of applying the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention to a plant, the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention or the rice of one or more embodiments of the present invention is used.
- the allantoin released from the plant growth inhibitor is not particularly limited as long as it is a method that can contact a plant body such as a root, stem, or leaf of the plant, and the plant body is one or more embodiments of the present invention.
- the gramineous plant growth inhibitor may be applied so as to be in direct contact, or the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention may be applied to a cultivation carrier such as soil in which the plant body is fixed. Good.
- the liquid composition or granular composition containing allantoin is applied so as to be in direct contact with a plant body of the gramineous plant or in contact with a cultivation carrier.
- the timing of applying the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention to a gramineous plant is not particularly limited.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention is germinated. It is applied to gramineous plants during later vegetative growth.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention is the initial stage of vegetative growth before the first trimming. Alternatively, it can be applied to the lawn at an appropriate time during trimming.
- the application amount of the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention to the gramineous plant is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to various conditions such as the plant species and the growth stage. .
- the specific application rate of the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention is 0.1 to 13 g / m as the application rate of allantoin per cultivated area given to the gramineous plant for one month. 2 / month is preferable, 1 to 10 g / m 2 / month is more preferable, and 3 to 8 g / m 2 / month is particularly preferable.
- This application rate is particularly preferred for lawns, but is also effective for rice and other grasses. When the application rate of allantoin is within this range, the growth of gramineous plants is particularly remarkably suppressed.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention is preferably applied in a plurality of times, and is particularly preferably applied to a gramineous plant in the vegetative growth period with a time interval.
- the frequency and frequency of application can be determined according to the form of the gramineous plant growth inhibitor.
- the gramineous plant growth inhibitor of one or more embodiments of the present invention is an aqueous solution preparation, 2 to 10 times per month so that the total application amount of allantoin per month falls within the above range. In particular, it is preferable to apply in 3 or 4 times.
- One or more embodiments of the present invention is a method for producing a gramineous plant comprising: Including the cultivation process of cultivating gramineous plants, The cultivation step includes suppressing the growth of gramineous plants by a method comprising applying a gramineous plant growth inhibitor containing allantoin as an active ingredient to the gramineous plant, The present invention relates to a method for producing grasses.
- This production method of gramineous plants can suppress the undesired growth of gramineous plants, so that the desired gramineous plants can be produced efficiently.
- the cultivation process can be carried out according to the usual cultivation process of the target gramineous plant, except that the growth of the gramineous plant is suppressed.
- a specific embodiment of a method for inhibiting the growth of gramineous plants by applying a gramineous plant growth inhibitor is as described herein.
- a polypot (integrated with a balance dish) was placed on a vat and placed in an artificial weather chamber at 20 ° C., light intensity of 300 ⁇ mol / m 2 / s, 16 hours light period, 8 hours dark period, and 70% humidity, and cultivation was started. Let the cultivation start date be the 0th day of sowing. On the second day of sowing, 40 ml / pot of tap water was applied to all pots. On the 5th day of sowing, germination was confirmed.
- water zone tap water
- allantoin zone 40 ml / pot of 1 mM allantoin aqueous solution
- FIG. 1 shows a photograph of each pot on the 13th day after sowing (after the third application).
- the two pots in the lower row in FIG. 1 are water sections, and the two pots in the upper row are allantoin sections. Neither distortion nor a decrease in greenness due to the application of allantoin was confirmed.
- water zone tap water
- allantoin zone 0.5 ml of 1 mM allantoin aqueous solution
- FIG. 2A shows a photograph of each pot on the 11th day after sowing (after the second application)
- FIG. 2B shows a photograph of each pot on the 13th day (after the third application)
- FIG. The photograph of each pot of the third application after 2 days) is shown.
- 2A to 2C the left is a water zone, the center is a 0.5 mM allantoin zone, and the right is a 1 mM allantoin zone. Neither distortion nor a decrease in greenness due to the application of allantoin was confirmed.
- Experiment 3 Three liters of 1 mM allantoin aqueous solution or water was applied to rice (Koshihikari) seedlings (nursing box size: vertical x horizontal x height (mm) 280 x 580 x 28) on the 26th day after sowing.
- the total amount of allantoin applied per unit area by one application of Experiment 3 was 3.0 g / m 2 in the 1 mM allantoin section (1.05 g / m 2 in terms of Allanton nitrogen).
- LAI-2200 Meriwaforsis Co., Ltd. Index
- the LAI of the allanto-in area is 1.94 (unit: m 2 / m 2 ) and 2.04 (m 2 / m 2 ) on the 55th day, and 2.71 (m 2 / m 2 ) on the 63rd day. 82 (m 2 / m 2 ).
- the LAI of the water section was 2.63 (m 2 / m 2 ), 2.70 (m 2 / m 2 ) on the 55th day, 3.12 (m 2 / m 2 ), 3.01 (on the 63rd day) m 2 / m 2 ).
- the allantoin LAI is about 25% smaller on the 55th day than the LAI in the water area and about 10% smaller on the 63rd day. Therefore, when allantoin is applied to rice, the leaf area is suppressed. It was shown that growth was suppressed during the season.
- One or more embodiments of the present invention can be used to suppress undesirable growth in the fields of agriculture and horticulture where grasses such as grass and rice grow.
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Abstract
イネ科植物の生長を抑制するための手段を提供が望まれる。 本発明の一以上の実施形態は、アラントインを有効成分として含有する、イネ科植物の生長を抑制するための、イネ科植物生長抑制剤を提供する。本発明の一以上の実施形態はまた、このイネ科植物生長抑制剤を植物に施用する工程を含む、イネ科植物の生長を抑制する方法を提供する。本発明の一以上の実施形態はまた、イネ科植物の生長を抑制することを含む栽培工程によりイネ科植物を生産する方法に関する。
Description
本発明は、芝生、イネ等のイネ科植物における生長を抑制するための方法及びイネ科生長抑制剤に関する。本発明はまた、イネ科植物の生産方法に関する。
イネ科植物に属する芝生は庭園等に植えられ、美観を保つために刈り込みが行われる。芝生の生育が旺盛であると、刈り込みの回数が増えるとともに、刈った芝生の処理量も増す。そこで、芝生の管理の手間を軽減するために、芝生の生長を抑制する薬剤が市販されている。
イネ科植物に属するイネは、栄養生長期の生長が進み過ぎると倒伏し易くなることから、イネの生長を抑制する薬剤が市販されている。
一方、アラントイン(5-ウレイドヒダントイン)は、核酸塩基(プリン塩基)の分解過程で生じる中間産物である。植物体内では、アラントインは、5-ヒドロキシイソ尿酸からアラントインシンターゼ(AS)により生成され、アラントイナーゼ(ALN)によりアラントイン酸へと分解される。
非特許文献1では、野生型のシロイヌナズナにアラントインを投与し栽培したところ生長が促進されたことが開示されている。
非特許文献2では、シロイヌナズナにおいてALN遺伝子を破壊しアラントインを植物体内に蓄積するように変異させたaln-1変異株が、野生株と比較して高い乾燥ストレス耐性を有することが記載されている。同文献では、野生型のシロイヌナズナにアラントインを投与したところアブシジン酸の生産が促進されたところから、アブシジン酸の生産促進が、アラントインによる乾燥ストレス耐性向上と関連すると考察されている。
アラントインのイネに対する作用として、非特許文献3には、イネの種子を300mg/Lアラントイン溶液に24時間浸漬してから発芽させ苗まで生育したところ、苗の株の高さ、根の数、株の新鮮重が、水で処理した場合と比較して増加しており、イネの生長が促進されたことが記載されている。
渡辺ら,第55回日本植物生理学会年会要旨集PF044(0461)(2014)
Watanabe, S. et. al., Plant Cell Environ. 37: 1022-1036(2014)
許ら、広西農業科学、1999年第3期、第122~124頁
芝生、イネなどのイネ科植物を生育する農業、園芸の分野では、草丈を制御し管理を容易にすること、倒伏を防ぐことなどを目的として、望ましくない生長(「徒長」ともいう)を抑制する技術の提供が求められている。
従来の植物生長抑制剤の作用機構として、植物ホルモンの1つであるジベレリンの生合成経路を阻害し、ジベレリン量を低減することによって生長を抑制する機構が知られている。ジベレリンは植物生長ホルモンとして必須の成分であり、ジベレリン生合成を阻害すると芝生の矮化が生じる場合があるため、ジベレリン生合成を阻害する芝生生長抑制剤は望ましいものではない。
一方、アラントインを植物に施用することは従来から知られている。しかしながら、アラントインと、芝生、イネ等のイネ科植物の生長の抑制との関係についてはこれまでに調査されておらず不明である。上記の通り非特許文献2ではシロイズナズナへのアラントインの施用によりアブシジン酸の生産が促進されることが記載されているが、アブシジン酸と植物の生長との関係は明らかではい。
そこで、芝生、イネ等のイネ科植物の生長を抑制するための新たな手段の提供が求められている。
本発明者らはイネ科植物にアラントインを作用させると、イネ科植物の生長が抑制されるという予想外の効果が生じることを見出し、本発明の一以上の実施形態を完成するに至った。従来の知見からは、アラントイン施用は植物の生長を促進する可能性が示唆されることから、イネ科植物においてアラントイン施用により生長が抑制されることは当業者が予測できない意外な効果である。具体的には、本明細書は以下の発明を開示する。
(1)アラントインを有効成分として含有する、イネ科植物の生長を抑制するための、イネ科植物生長抑制剤。
(2)前記イネ科植物が芝生又はイネである、(1)に記載のイネ科植物生長抑制剤。
(3)アラントインを有効成分として含有するイネ科植物生長抑制剤((1)に記載のイネ科植物生長抑制剤)をイネ科植物に施用する工程を含む、イネ科植物の生長を抑制する方法。
(4)前記イネ科植物が芝生又はイネである、(3)に記載の方法。
(5)前記イネ科植物生長抑制剤が、アラントインを有効成分として含有する液状組成物又は粒状組成物である、(3)又は(4)に記載の方法。
(6)前記イネ科植物が芝生であり、
前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を芝生に、最初の刈り込みを行う前、及び/又は、刈り込みの間に施用する、(3)~(5)のいずれかに記載の方法。
(7)前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を、1カ月間に与える栽培面積あたりのアラントインの施用量として0.1~13g/m2/月となるように前記イネ科植物へ施用する、(3)~(6)のいずれかに記載の方法。
(8)前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を1カ月あたり2~10回に分けて前記イネ科植物へ施用する、(7)に記載の方法。
(9)イネ科植物を栽培する栽培工程を含み、
前記栽培工程が、(3)~(8)のいずれかに記載の方法によりイネ科植物の生長を抑制することを含む、
イネ科植物の生産方法。
(10)イネ科植物の生長を抑制するための、アラントインの使用。
(11)前記イネ科植物が芝生又はイネである、(10)に記載の使用。
(12)前記アラントインが、アラントインを有効成分として含有する液状組成物又は粒状組成物の形態である、(10)又は(11)に記載の使用。
(13)前記イネ科植物が芝生であり、
前記アラントインを、芝生に、最初の刈り込みを行う前、及び/又は、刈り込みの間に施用することにより前記イネ科植物の生長を抑制するための、(10)~(12)のいずれかに記載の使用。
(14)前記アラントインを、1カ月間に与える栽培面積あたりの施用量として0.1~13g/m2/月となるように前記イネ科植物に施用することにより前記イネ科植物の生長を抑制するための、(10)~(13)のいずれかに記載の使用。
(15)前記アラントインを、1カ月あたりの合計で前記施用量となるように1カ月あたり2~10回に分けて前記イネ科植物に施用することにより前記イネ科植物の生長を抑制するための、(14)に記載の使用。
(1)アラントインを有効成分として含有する、イネ科植物の生長を抑制するための、イネ科植物生長抑制剤。
(2)前記イネ科植物が芝生又はイネである、(1)に記載のイネ科植物生長抑制剤。
(3)アラントインを有効成分として含有するイネ科植物生長抑制剤((1)に記載のイネ科植物生長抑制剤)をイネ科植物に施用する工程を含む、イネ科植物の生長を抑制する方法。
(4)前記イネ科植物が芝生又はイネである、(3)に記載の方法。
(5)前記イネ科植物生長抑制剤が、アラントインを有効成分として含有する液状組成物又は粒状組成物である、(3)又は(4)に記載の方法。
(6)前記イネ科植物が芝生であり、
前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を芝生に、最初の刈り込みを行う前、及び/又は、刈り込みの間に施用する、(3)~(5)のいずれかに記載の方法。
(7)前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を、1カ月間に与える栽培面積あたりのアラントインの施用量として0.1~13g/m2/月となるように前記イネ科植物へ施用する、(3)~(6)のいずれかに記載の方法。
(8)前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を1カ月あたり2~10回に分けて前記イネ科植物へ施用する、(7)に記載の方法。
(9)イネ科植物を栽培する栽培工程を含み、
前記栽培工程が、(3)~(8)のいずれかに記載の方法によりイネ科植物の生長を抑制することを含む、
イネ科植物の生産方法。
(10)イネ科植物の生長を抑制するための、アラントインの使用。
(11)前記イネ科植物が芝生又はイネである、(10)に記載の使用。
(12)前記アラントインが、アラントインを有効成分として含有する液状組成物又は粒状組成物の形態である、(10)又は(11)に記載の使用。
(13)前記イネ科植物が芝生であり、
前記アラントインを、芝生に、最初の刈り込みを行う前、及び/又は、刈り込みの間に施用することにより前記イネ科植物の生長を抑制するための、(10)~(12)のいずれかに記載の使用。
(14)前記アラントインを、1カ月間に与える栽培面積あたりの施用量として0.1~13g/m2/月となるように前記イネ科植物に施用することにより前記イネ科植物の生長を抑制するための、(10)~(13)のいずれかに記載の使用。
(15)前記アラントインを、1カ月あたりの合計で前記施用量となるように1カ月あたり2~10回に分けて前記イネ科植物に施用することにより前記イネ科植物の生長を抑制するための、(14)に記載の使用。
本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2016-175752号の開示内容を包含する。
本発明の1以上の実施形態によれば、イネ科植物の生長を効果的に抑制することが可能である。
アラントインは1つの不斉炭素(式中*で示す)を有し、(R)-アラントインと(S)-アラントインの形態がある。本発明の一以上の実施形態に用いるアラントインとしては(R)-アラントインであってもよいし、(S)-アラントインであってもよいし、それらの混合物であってもよい。
アラントインは植物が利用可能な形態であればよく、上記式で表されるフリー体の形態や、水和物等の溶媒和物の形態の適当な形態であることができる。また、フリー体、水和物等の形態のうち2種以上の混合物であってもよい。
<2.イネ科植物>
本発明の一以上の実施形態による生長抑制の対象となる植物はイネ科(Poaceae)に分類される植物であり、本明細書では「イネ科植物」と呼ぶ。本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤は、イネ科植物のなかでも特に、芝生、イネ(Oryza sativa)等の園芸、農業の分野で有用なイネ科植物の生長を抑制する効果が高い。
本発明の一以上の実施形態による生長抑制の対象となる植物はイネ科(Poaceae)に分類される植物であり、本明細書では「イネ科植物」と呼ぶ。本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤は、イネ科植物のなかでも特に、芝生、イネ(Oryza sativa)等の園芸、農業の分野で有用なイネ科植物の生長を抑制する効果が高い。
本発明の一以上の実施形態による生長抑制の対象となる芝生は、暖地型シバであっても寒地型シバであってもよい。芝生の具体例としては、暖地型シバに分類されるイネ科スズメガヤ亜科に属する植物、イネ科キビ亜科に属する植物、又は、寒地型シバに分類されるイネ科ウシノケグサ亜科に属する植物が挙げられる。イネ科スズメガヤ亜科に属する植物としては、ギョウギシバ属(Cynodon)又はシバ属(Zoysia)に属する植物が例示でき、具体的な植物種としては、バミューダグラス(ギョウギシバ)(Cynodon dactylon)、ノシバ(シバ)(Zoysia japonica)又はコウライシバ(コウシュンシバ)(Zoysia natrella)が挙げられる。イネ科キビ亜科に属する植物としては、イヌシバ属(Stenotaphrum)又はムカデシバ属(Eremochloa)に属する植物が例示でき、具体的な植物種としては、セントオーガスチングラス(イヌシバ)(Stenotaphrum secundatum)又はセンチピードグラス(ムカデシバ)(Eremochloa ophiuroides)が挙げられる。イネ科ウシノケグサ亜科に属する植物としては、コヌカグサ属(Agrostis)、ウシノケグサ属(Festuca)、ドクムギ属(Lolium)又はイチゴツナギ属(Poa)に属する植物が例示でき、具体的な植物種としては、クリーピングベントグラス(ハイコヌカグサ)(Agrostis stolonifera)、トールフェスク(オニウシノケグサ)(Festuca arundinacea)、クリーピングレッドフェスク(ハイウシノケグサ)(Festuca rubra var. genuina)、チューイングフェスク(Festuca rubra var.commutata)、ハードフェスク(コウライウシノケグサ)(Festuca ovina var. duriuscula)、アニュアルライグラス(イタリアンライグラス、ネズミムギ)(Lolium multiflorum)、ペレニアルライグラス(ホソムギ)(Lolium perenne)、ケンタッキーブルーグラス(ナガハグサ)(Poa pratensis)が挙げられる。
対象となるイネ科植物は野生型には限定されず、変異体や形質転換体等であってもよい。
<3.イネ科植物の生長の抑制>
本発明の一態様は、アラントインを有効成分として含有する、イネ科植物の生長を抑制するための、イネ科植物生長抑制剤である。
本発明の一態様は、アラントインを有効成分として含有する、イネ科植物の生長を抑制するための、イネ科植物生長抑制剤である。
本発明の一態様は、前記のイネ科植物生長抑制剤をイネ科植物に施用する工程を含む、イネ科植物の生長を抑制する方法である。
アラントインによるイネ科植物の生長の抑制は、栄養生長期の生長に対して効果的であり、発芽後の栄養生長期の生長に対して特に効果的である。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤は、イネ科植物の望ましくない生長(徒長)を抑制することができる。例えば、本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤を芝生に施用した場合、草丈を適正に制御することができ、刈り込みの頻度の低減、及び、刈り込みで生じる廃棄物の減量により管理を容易にすることができる。また、本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤をイネに施用した場合、イネの徒長を抑制し倒伏を抑えることができる。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤は、アラントインを含有し且つイネ科植物の生長を抑制する作用を有するものであればよく、アラントイン自体であってもよいし、アラントインと他の成分とが組み合わされたアラントイン含有組成物であってもよい。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤は固形状、液状等の任意の形状であることができる。固形状のイネ科植物生長抑制剤は例えば粒状組成物(粒剤)である。液状のイネ科植物生長抑制剤は例えば水溶液製剤である。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤がアラントイン含有組成物である場合、アラントインに加えて、植物に有益な他の成分や、製剤化に必要な成分を更に含んでいてもよい。他の成分としては公知の肥料成分等が挙げられる。製剤化に必要な成分としては、固形担体、水、エタノール等の液体媒体等が挙げられる。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤がアラントイン含有組成物である場合、その製造方法は特に限定されず、各成分を混合したり、粒状組成物等の固形状組成物であれば必要に応じて粉砕、造粒、乾燥等の操作をして、液体状組成物であれば必要に応じて撹拌、分散等の操作をして製造することができる。
本発明の一以上の実施形態の、イネ科植物の生長を抑制する方法は、上記のイネ科植物生長抑制剤をイネ科植物に施用する工程を含む。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤を植物に施用する方法としては、本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤又は本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤から放出されたアラントインが植物の根、茎、葉などの植物体に接触することができる方法であれば特に限定されず、前記植物体に本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤が直接接するように施用してもよいし、前記植物体が定着した土壌等の栽培担体に本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤を施用してもよい。特に好ましくは、アラントインを含有する液状組成物又は粒状組成物を、イネ科植物の植物体に直接接するか栽培担体に接するように施用する。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤をイネ科植物に施用する時期は特に限定されないが、好ましくは、本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤を、発芽後の栄養生長期においてイネ科植物に施用する。例えば、本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤を、栄養生長期の初期、特に、分げつ前の苗期、のイネに対して施用することが好ましい。一方、適当な時間間隔を空けて刈り込みが行われる芝生に対して施用する場合、本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤を、最初の刈り込みを行う前の栄養生長期の初期、或いは、刈り込みの間の適当な時点で、芝生に施用することができる。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤のイネ科植物への施用量は特に限定されず、植物種、生長段階等の諸条件に応じて施用量は適宜調節することができる。本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤の具体的な施用量としては、イネ科植物に1カ月間に与える栽培面積あたりのアラントインの施用量として、0.1~13g/m2/月が好ましく、1~10g/m2/月がより好ましく、3~8g/m2/月が特に好ましい。この施用量は芝生に対して特に好ましいが、イネやその他のイネ科植物に対しても有効である。アラントインの施用量がこの範囲のときに、イネ科植物の生長が特に顕著に抑制される。
本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤は複数回に分けて施用するが好ましく、特に、栄養生長期にあるイネ科植物に時間的な間隔を置いて施用することが好ましい。施用の頻度や回数はイネ科植物生長抑制剤の形態に応じて決定することができる。例えば、本発明の一以上の実施形態のイネ科植物生長抑制剤が水溶液製剤である場合、アラントインの1カ月あたりの施用量の合計が上記の範囲となるように、1カ月あたり2~10回、特に3又は4回に分けて施用することが好ましい。
<4.イネ科植物の生産>
本発明の一以上の実施形態は、イネ科植物の生産方法であって、
イネ科植物を栽培する栽培工程を含み、
前記栽培工程が、アラントインを有効成分として含有するイネ科植物生長抑制剤をイネ科植物に施用する工程を含む方法によりイネ科植物の生長を抑制することを含む、
イネ科植物の生産方法に関する。
本発明の一以上の実施形態は、イネ科植物の生産方法であって、
イネ科植物を栽培する栽培工程を含み、
前記栽培工程が、アラントインを有効成分として含有するイネ科植物生長抑制剤をイネ科植物に施用する工程を含む方法によりイネ科植物の生長を抑制することを含む、
イネ科植物の生産方法に関する。
このイネ科植物の生産方法は、イネ科植物の望ましくない生長を抑制できるため、目的とするイネ科植物を効率的良く生産することが可能である。
ここで栽培工程は、イネ科植物の生長を抑制することを除いては、対象とするイネ科植物の通常の栽培工程に従って行うことができる。イネ科植物生長抑制剤を施用してイネ科植物の生長を抑制する方法の具体的な実施形態は本明細書に記載の通りである。
以下、本発明を、具体例を参照して説明する。しかしながら以下の具体例は本発明の特範囲を限定するものではない。
<実験1>
一辺5cmのポリポットをバランスディッシュBD-2(アズワン社)に載せ、120mlの芝の目土・床土(刀川平和農園社)を入れ、クリーピングベントグラス(品種:007、パワーショップFUJI)の種を140mg播種し、更にその上に3mlの芝の目土・床土を覆土した。その後に、水道水10mlの給水をバランスディッシュに行った。ポリポット(バランスディッシュと一体で)をバットに載せ、20℃、光強度300μmol/m2/s、16時間明期、8時間暗期、湿度70%の人工気象室に置き、栽培を開始した。栽培開始日を播種0日目とする。播種2日目に全ポットに40ml/ポットの水道水を施用した。播種5日目、発芽が確認された。
<実験1>
一辺5cmのポリポットをバランスディッシュBD-2(アズワン社)に載せ、120mlの芝の目土・床土(刀川平和農園社)を入れ、クリーピングベントグラス(品種:007、パワーショップFUJI)の種を140mg播種し、更にその上に3mlの芝の目土・床土を覆土した。その後に、水道水10mlの給水をバランスディッシュに行った。ポリポット(バランスディッシュと一体で)をバットに載せ、20℃、光強度300μmol/m2/s、16時間明期、8時間暗期、湿度70%の人工気象室に置き、栽培を開始した。栽培開始日を播種0日目とする。播種2日目に全ポットに40ml/ポットの水道水を施用した。播種5日目、発芽が確認された。
播種7日目、10日目、13日目に実験区ごとに水道水(以下、水区)、或いは、1mMアラントイン水溶液(アラントイン区)40ml/ポットをそれぞれに施用した。各区N=2で実施した。なお本実験及び以下の実験で使用したアラントインはラセミ体である。
播種13日目に、各ポットから20本選抜し、1本当たりの草丈、生体重の測定を行い、平均値を算出した。結果は表1に示す。水区はアラントイン区と比較して、草丈が長く、生体重が大きかった。
図1に、播種13日目(施用3回目後)の各ポットの写真を示す。図1下列の2ポットが水区、上列の2ポットがアラントイン区である。アラントインの施用による、歪化や緑色度低下は確認されなかった。
<実験2>
一辺5cmのポリポットをバランスディッシュBD-2(アズワン社)に載せ、120mlの芝の目土・床土(刀川平和農園社)を入れ、クリーピングベントグラス(品種:007、パワーショップFUJI)の種を140mg播種し、更にその上に3mlの芝の目土・床土を覆土した。その後に、水道水10mlの給水をバランスディッシュに行った。ポリポット(バランスディッシュと一体で)をバットに載せ、20℃、光強度300μmol/m2/s、16時間明期、8時間暗期、湿度70%の人工気象室に置き、栽培を開始した。栽培開始日を播種0日目とする。播種2日目に全ポットに40ml/ポットの水道水を施用した。播種5日目、発芽が確認された。
一辺5cmのポリポットをバランスディッシュBD-2(アズワン社)に載せ、120mlの芝の目土・床土(刀川平和農園社)を入れ、クリーピングベントグラス(品種:007、パワーショップFUJI)の種を140mg播種し、更にその上に3mlの芝の目土・床土を覆土した。その後に、水道水10mlの給水をバランスディッシュに行った。ポリポット(バランスディッシュと一体で)をバットに載せ、20℃、光強度300μmol/m2/s、16時間明期、8時間暗期、湿度70%の人工気象室に置き、栽培を開始した。栽培開始日を播種0日目とする。播種2日目に全ポットに40ml/ポットの水道水を施用した。播種5日目、発芽が確認された。
播種6日目、11日目、13日目に実験区ごとに水道水(以下、水区)、或いは、0.5、1mMアラントイン水溶液(アラントイン区)40ml/ポットをそれぞれに施用した。播種13日以降、各区の生育に差が出始めた。播種15日目に各ポットから20本選抜し、1本当たりの草丈、生体重の測定を行い、平均値を算出した。結果を表2に示す。
図2Aに播種11日目(施用2回目後)の各ポットの写真を示し、図2Bに播種13日目(施用3回目後)の各ポットの写真を示し、図2Cに播種15日目(施用3回目の2日後)の各ポットの写真を示す。図2A~2Cの各写真において、左が水区、中央が0.5mMアラントイン区、右が1mMアラントイン区である。アラントインの施用による、歪化や緑色度低下は確認されなかった。
以上の結果から、0.5mM、1mMアラントイン施用で歪化したり、緑色度が落ちることなく、栄養生長期の生長が抑制されることが確認できた。
実験2の3回の施用による、ベントグラスの単位面積あたりのアラントイン施用量の総量は、0.5mMアラントイン区で3.8g/m2(アラントン窒素換算で1.34g/m2)、1mMアラントイン区で7.6g/m2(アラントン窒素換算で2.69g/m2)であった。
<実験3>
播種後26日目のイネ(コシヒカリ)の苗(育苗箱サイズ:縦×横×高さ(mm) 280×580×28)に、1mMアラントイン水溶液又は水を3Lずつ施用した。実験3の1回の施用による、単位面積あたりのアラントイン施用量の総量は、1mMアラントイン区で3.0g/m2(アラントン窒素換算で1.05g/m2)であった。
播種後26日目のイネ(コシヒカリ)の苗(育苗箱サイズ:縦×横×高さ(mm) 280×580×28)に、1mMアラントイン水溶液又は水を3Lずつ施用した。実験3の1回の施用による、単位面積あたりのアラントイン施用量の総量は、1mMアラントイン区で3.0g/m2(アラントン窒素換算で1.05g/m2)であった。
施用12時間後に苗を水田に植え、55日間、63日間生育させた後、葉面積測定装置LAI-2200(メイワフォーシス株式会社)を用いて、圃場に生えた状態での葉面積を示すLeaf Area Index(LAI、葉面積指数)を、非破壊的に測定した。アラントイン区及び水区のそれぞれについて2個体でLAIを求めた(n=2)。
アラントイン区のLAIは55日目で1.94(単位:m2/m2)、2.04(m2/m2)、63日目で2.71(m2/m2)、2.82(m2/m2)であった。水区のLAIは55日目で2.63(m2/m2)、2.70(m2/m2)、63日目で3.12(m2/m2)、3.01(m2/m2)であった。
アラントイン区のLAIは、水区のLAIよりも55日目で25%程度、63日目で10%程度小さいことから、イネにアラントインを施用すると、葉面積が抑制されること、すなわち、栄養生長期に生長が抑制されることが示された。
本発明の一以上の実施形態は、芝生、イネなどのイネ科植物を生育する農業、園芸の分野において、望ましくない生長を抑制するために利用することができる。
本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。
Claims (9)
- アラントインを有効成分として含有する、イネ科植物の生長を抑制するための、イネ科植物生長抑制剤。
- 前記イネ科植物が芝生又はイネである、請求項1に記載のイネ科植物生長抑制剤。
- アラントインを有効成分として含有するイネ科植物生長抑制剤をイネ科植物に施用する工程を含む、イネ科植物の生長を抑制する方法。
- 前記イネ科植物が芝生又はイネである、請求項3に記載の方法。
- 前記イネ科植物生長抑制剤が、アラントインを有効成分として含有する液状組成物又は粒状組成物である、請求項3又は4に記載の方法。
- 前記イネ科植物が芝生であり、
前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を芝生に、最初の刈り込みを行う前、及び/又は、刈り込みの間に施用する、請求項3~5のいずれか1項に記載の方法。 - 前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を、1カ月間に与える栽培面積あたりのアラントインの施用量として0.1~13g/m2/月となるように前記イネ科植物へ施用する、請求項3~6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記工程において、前記イネ科植物生長抑制剤を1カ月あたり2~10回に分けて前記イネ科植物へ施用する、請求項7に記載の方法。
- イネ科植物を栽培する栽培工程を含み、
前記栽培工程が、請求項3~8のいずれか1項記載の方法によりイネ科植物の生長を抑制することを含む、
イネ科植物の生産方法。
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| NENP | Non-entry into the national phase |
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