(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-07
(45)【発行日】2024-11-15
(54)【発明の名称】植物賦活剤
(51)【国際特許分類】
A01N 37/06 20060101AFI20241108BHJP
A01P 21/00 20060101ALI20241108BHJP
C07C 59/42 20060101ALI20241108BHJP
【ＦＩ】
A01N37/06
A01P21/00
C07C59/42
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2020184776
(22)【出願日】2020-11-05
(65)【公開番号】P2021143170
(43)【公開日】2021-09-24
【審査請求日】2023-08-03
(31)【優先権主張番号】P 2019211537
(32)【優先日】2019-11-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020001054
(32)【優先日】2020-01-07
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2020045768
(32)【優先日】2020-03-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000000158
【氏名又は名称】イビデン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001896
【氏名又は名称】弁理士法人朝日奈特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】大野 勝也
(72)【発明者】
【氏名】野原 偏弘
(72)【発明者】
【氏名】高田 久美子
【審査官】前田 憲彦
(56)【参考文献】
【文献】特開平０５－０５８８０８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０４６４５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３４５６０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０６３１０００７（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】Pest Management Science，2005年，61(6)， P.572-576
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ０１Ｎ ３７／
Ｃ０７Ｃ ５９／
ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
以下の式（Ｉ）および／または（II）：ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （Ｉ）
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （II）
式中、
Ｒ1は、４個～１２個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
Ｒ2は、２個～８個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
の構造式を有する水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルを有効成分として含むことを特徴とする植物賦活剤であって、前記水酸化脂肪酸誘導体が、９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデセン酸および／または９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデセン酸である植物賦活剤（花芽形成誘導剤およびうどんこ病に対する感染抑制に用いるものを除く）。
【請求項2】
界面活性剤および／または希釈剤もしくは担体をさらに含む請求項１記載の植物賦活剤。
【請求項3】
前記水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルの濃度が、０．０５～５ｍｇ／Ｌである請求項１または２記載の植物賦活剤。
【請求項4】
植物の茎葉もしくは根に接触させる噴霧剤もしくは浸漬用薬剤、または、土壌灌注用薬剤として用いられる請求項１～３のいずれか１項に記載の植物賦活剤。
【請求項5】
前記植物賦活剤が、アブラナ科、イネ科、マメ科、ナス科、バラ科、ヒユ科、ウリ科、またはアオイ科植物から選択される植物に対して使用される請求項１～４のいずれか１項に記載の植物賦活剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、植物賦活剤に関する。
【背景技術】
【0002】
古くから、植物の生長促進を目的とし、温度条件や日照条件の最適化や施肥などの対策が行われてきた。しかし、これらの対策には限界がある。例えば、施肥に用いる肥料の量を多くしても一定以上の生長促進効果は期待できないばかりか、肥料を多く与えすぎると、かえって植物生長の障害となり、ひいては土壌を汚染してしまう恐れがある。
【0003】
そこで、前記の対策に加え、成長促進、休眠抑制、ストレス抑制等の植物成長調節作用を有する植物賦活剤を用いて植物を賦活させる方法が報告されている。例えば、特許文献１には、炭素原子数が４～２４のケトール脂肪酸を有効成分とする植物賦活剤が記載されている。特許文献２には、炭素数４～３０の脂肪酸を０．１～８ｍｇ／Ｌの溶存酸素濃度環境下でプロテオバクテリアに代謝させることで得られる脂肪酸代謝物を含む植物賦活剤が報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００１－１３１００６号公報
【文献】国際公開第２０１８／４７９１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載のケトール脂肪酸を有効成分とする植物賦活剤や特許文献２に記載の植物賦活剤を上回る生長促進効果をもち、灌注や散布における均一性や分散性に優れた植物賦活剤が求められている。
【0006】
本発明は、土壌汚染や毒性が低く、植物生長促進効果に優れた植物賦活剤を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、以下の式（Ｉ）および／または（II）：
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （Ｉ）
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （II）
式中、
Ｒ1は、４個～１２個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
Ｒ2は、２個～８個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
の構造式を有する水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルを有効成分として含むことを特徴とする植物賦活剤に関する。ここで、特に、Ｒ1は、－（ＣＨ2）n－（ただし、ｎは４～１２である整数）であることが好ましい。
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （Ｉ）
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （II）
式中、
Ｒ1は、４個～１２個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
Ｒ2は、２個～８個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
の構造式を有する水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルを有効成分として含むことを特徴とする植物賦活剤に関する。ここで、特に、Ｒ1は、－（ＣＨ2）n－（ただし、ｎは４～１２である整数）であることが好ましい。
【0008】
前記水酸化脂肪酸誘導体が、前記水酸化脂肪酸誘導体のＲ1の炭化水素基が６個～８個の炭素原子を有し、Ｒ2の炭化水素基が４個～６個の炭素原子を有する水酸化脂肪酸誘導体である植物賦活剤が好ましい。
【0009】
前記水酸化脂肪酸誘導体が、前記水酸化脂肪酸誘導体のＲ1が、－（ＣＨ2）n－（ｎは４～１２である整数）の構造であり、Ｒ2が、ＣnＨ2n+1－（ｎは２～８である整数）の構造である水酸化脂肪酸誘導体である植物賦活剤が好ましい。
【0010】
前記水酸化脂肪酸誘導体が、前記水酸化脂肪酸誘導体のＲ1が、炭素数７のアルキレン基（－（ＣＨ2）7－）であり、Ｒ2が、炭素数５のアルキル基（ＣＨ3ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2ＣＨ2－）である水酸化脂肪酸誘導体である植物賦活剤が好ましい。
【0011】
前記水酸化脂肪酸誘導体が、ヒドロキシオクタデカエン酸である植物賦活剤が好ましい。
【0012】
前記水酸化脂肪酸誘導体が、９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸である植物賦活剤が好ましい。
【0013】
前記水酸化脂肪酸誘導体が、９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸である植物賦活剤が好ましい。
【0014】
なお、「オクタデカエン酸」は慣用的な表記であり（例えば、特開平３－１４５３９号公報等）、上述の「９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸」は、「９，１０，１３－トリヒドロキシオクタデカ－１１－エン酸」または「９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデセン酸」とも表記される。同様に、上述の「９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸」は、「９，１２，１３－トリヒドロキシオクタデカ－１０－エン酸」または「９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデセン酸」とも表記される。なお、実施例では、かっこ書きで製造元の表記も併記している。また、上記説明は、本明細書、特許請求の範囲、図面および要約書中で使用される「オクタデカエン酸」全てに適用される。
【0015】
「９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸」の構造式は、下記構造式（１）で示されるものである。
【0016】
【化1】
【0017】
「９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸」の構造式は、下記構造式（２）で示されるものである。
【0018】
【化2】
【0019】
前記植物賦活剤が、界面活性剤および／または希釈剤もしくは担体をさらに含む植物賦活剤であることが好ましい。
【0020】
前記水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルの濃度が、０．０５～５ｍｇ／Ｌである植物賦活剤が好ましい。
【0021】
前記植物賦活剤が、植物の茎葉もしくは根に接触させる噴霧剤もしくは浸漬用薬剤、または、土壌灌注用薬剤として用いられる植物賦活剤であることが好ましい。
【0022】
前記植物賦活剤が、アブラナ科、イネ科、マメ科、ナス科、バラ科、ヒユ科、ウリ科、またはアオイ科植物から選択される植物に対して使用される植物賦活剤であることが好ましい。
【発明の効果】
【0023】
本発明の植物賦活剤は、環境中での分解が容易であるため土壌汚染や毒性が低く、かつ優れた植物生長促進効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】アブラナ科植物である水菜の植物体重量における生長促進効果を示すグラフである。
【図2】アブラナ科植物である水菜の葉の長さにおける生長促進効果を示すグラフである。
【図3】ヒユ科植物であるホウレンソウの植物体重量における生長促進効果を示すグラフである。
【図4】ヒユ科植物であるホウレンソウの葉の長さにおける生長促進効果を示すグラフである。
【図5】ナス科植物であるトマトの抵抗性誘導遺伝子発現量を示すグラフである。
【図6】ウリ科植物であるキュウリの抵抗性誘導遺伝子発現量を示すグラフである。
【図7】アブラナ科植物であるシロイヌナズナの抵抗性誘導遺伝子発現量を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0025】
植物賦活剤
本発明の植物賦活剤は、水酸化脂肪酸誘導体であって、
以下の式（Ｉ）および／または（II）：
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （Ｉ）
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （II）
式中、
Ｒ1は、４個～１２個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
Ｒ2は、２個～８個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
で示される構造式を有する水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルを有効成分として含むことを特徴とする。特に、Ｒ1は、－（ＣＨ2）n－（ただし、ｎは４～１２である整数）であることが好ましい。本発明はまた、すべての幾何異性体および立体異性体を含む式（Ｉ）および／または（II）の化合物またはその塩もしくはエステルを有効成分として含む植物賦活剤に関する。
本発明の植物賦活剤は、水酸化脂肪酸誘導体であって、
以下の式（Ｉ）および／または（II）：
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （Ｉ）
ＨＯＯＣ－（Ｒ1）－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ＝ＣＨ－ＣＨ（ＯＨ）－ＣＨ（ＯＨ）－Ｒ2 （II）
式中、
Ｒ1は、４個～１２個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
Ｒ2は、２個～８個の炭素原子を有する直鎖または分岐の炭化水素基であって、１つまたはそれ以上の二重結合および／またはＯＨ基を含んでいてもよく、二重結合を含んでいる場合、二重結合の位置は限定されない、
で示される構造式を有する水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルを有効成分として含むことを特徴とする。特に、Ｒ1は、－（ＣＨ2）n－（ただし、ｎは４～１２である整数）であることが好ましい。本発明はまた、すべての幾何異性体および立体異性体を含む式（Ｉ）および／または（II）の化合物またはその塩もしくはエステルを有効成分として含む植物賦活剤に関する。
【0026】
本発明における「植物賦活」とは、何らかの形で植物の生長活動を活性化または維持するように調整することを意味するものであり、生長促進（茎葉の拡大、塊茎塊根の生長促進等を包含する概念である）、休眠抑制、植物のストレス（例えば病害など）に対する抵抗性を誘導、付与し、抗老化等の植物生長調節作用を包含する概念である。例えば、本発明の植物賦活剤を植物の茎葉または根の一部に接触させることで、植物に生長促進効果を付与することができる。本発明の植物賦活剤を接種することにより、植物体において、未処理植物と比較して、植物の生長指標である葉の長さおよび葉の重さの増加、塊茎または塊根の生長促進が確認されることから、本発明の植物賦活剤は植物に生長促進効果を付与していると考えられる。本発明の植物賦活剤を用いることによって、植物体の生育を促進し、野菜や穀物、果物等の植物体の収量増加をもたらすことができる。本発明の植物賦活剤の植物生長促進効果は非常に高く、この結果、商品作物の優れた収量増加効果や向上された収穫効率をもたらすことができる。
【0027】
本発明の一実施形態において水酸化脂肪酸誘導体の一例として用いられる、９（Ｓ），１０（Ｓ），１３（Ｓ）－１１（Ｅ）－トリヒドロキシオクタデカエン酸および／または９（Ｓ），１２（Ｓ），１３（Ｓ）－１０（Ｅ）－トリヒドロキシオクタデカエン酸およびそれらの誘導体は本発明の植物賦活剤として好適である。なお、本明細書中では、ヒドロキシオクタデカエン酸もしくはその誘導体を含む水酸化脂肪酸またはその誘導体を水酸化脂肪酸誘導体と総称して説明する。
【0028】
本発明の水酸化脂肪酸誘導体の塩としては、例えばアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩等のアルキルアンモニウム塩などのアンモニウム塩、例えばカルシウム塩、マグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩や例えばナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩などのアルカリ金属塩、コバルト塩、マンガン塩などの金属塩等、肥料などに含まれる塩などの農業上容認可能な１種以上の塩であれば特に限定されない。例えば水酸化脂肪酸誘導体を塩の形態とすることにより、高水溶性および／または低潮解性などが得られ、水酸化脂肪酸誘導体の取扱いが容易となる場合がある。また、本発明では、水酸化脂肪酸誘導体の塩は、水酸化脂肪酸誘導体と酸または塩基とで形成される塩、これらの水和物、これらの混合物等の各種形態の水酸化脂肪酸誘導体の塩を含む。
【0029】
本発明の水酸化脂肪酸誘導体のエステルとしては、これらに限定されるものではないが、メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、ブチルエステル、ペンチルエステル、イソペンチルエステル、オクチルエステル等を挙げることができる。
【0030】
後述されるように、本発明の水酸化脂肪酸誘導体を含む植物賦活剤は、植物に施用されることにより、公知の植物生長促進資材と比較して、植物に対して顕著に優れた植物生長促進効果を示すことを特徴とする。これは、本発明の植物賦活剤が高い植物生長促進効果をもつことを示している。また同じく植物に施用されることにより植物の持つ病害に対する免疫機構を備えるサリチル酸系経路やジャスモン酸系経路の抵抗性誘導遺伝子の発現により、植物の病害を抑制することも示している。
【0031】
本発明の植物賦活剤には、必要に応じて、植物賦活剤に使用するのに適した相溶性の界面活性剤および／または希釈剤もしくは担体が含有されていてもよい。例えば、希釈剤により、水酸化脂肪酸誘導体、例えばヒドロキシオクタデカエン酸またはその塩もしくはエステルの溶媒への分散性が向上する場合がある。また、本発明で使用される水酸化脂肪酸誘導体の希釈剤への溶解性や分散性を向上させるために、例えば分散助剤や湿潤剤などの界面活性剤などが含有されていてもよい。これらの添加成分としては、農業上容認可能な薬剤であれば特に限定されない。また、本発明の植物賦活剤には、界面活性剤や希釈剤、担体以外の、農薬製剤などに通常用いられる成分や例えば１種以上の肥料成分などの植物に有益な他の成分が、水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルに加えて、さらに含有されていてもよい。
【0032】
本発明の植物賦活剤には、水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルが含まれていればよく、それらの由来などは特に限定されるものではない。本発明のヒドロキシオクタデカエン酸などの水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルは例えば化学合成によって得られるものでもよく、また、例えば微生物を用いて製造されるものや微生物由来の酵素を脂肪酸などの基質に作用させて得られるものなどであってもよい。本発明の植物賦活剤には所望の濃度の水酸化脂肪酸誘導体が含まれていればよく、例えば水酸化脂肪酸誘導体として、微生物を用いて製造されるヒドロキシオクタデカエン酸が使用される場合、ヒドロキシオクタデカエン酸を含有する混合物が植物賦活剤に使用されてもよい。微生物によって分泌されたバイオサーファクタントなどが混合物中に含まれている場合、前述したような添加成分を含有させなくても、本発明の植物賦活剤の分散性を向上させる可能性がある。水酸化脂肪酸誘導体自体が不溶性である場合に、バイオサーファクタントにより乳化して水に分散させることができる場合がある。
【0033】
本発明の植物賦活剤は、任意の方法で植物に施用することができる。植物の根、茎、葉等の植物体に接触する方法であれば特に限定されない。植物体に直接接するように施用されてもよく、また、植物体が定着した土壌等の栽培担体に施用してもよい。例えば、本発明の植物賦活剤は、植物の茎葉もしくは根に接触させる噴霧剤もしくは浸漬用薬剤、または、土壌灌注用薬剤として使用され得る。また、本発明の植物賦活剤は、多孔質構造体やカプセル内に包含されたり、シート等に含侵されたりして、徐放性の薬剤として使用されてもよい。また貯蔵安定性のため、凍結乾燥や噴霧乾燥の手段で適当な賦形剤とともに粉末化してもよい。本発明の植物賦活剤は、植物に植物生長促進効果を付与し、施用された植物において、葉長、株重、葉数、作物重量の増加などの植物体の増加による収量増大、および、株当たりの茎数を増加させることなどによる収穫効率の向上をもたらす。また抵抗性遺伝子の発現により、植物の病害を抑制させる。
【0034】
本発明の植物賦活剤は、散布等の簡便な処理によって植物生長を促進させることができ、かつ病害も抑制させることができるため、特殊な設備等を用意する必要がなく、この点においても本発明は非常に有利である。さらに、例えばヒドロキシオクタデカエン酸などは、天然に存在する脂肪酸の酸化物であるため、本発明の植物賦活剤の環境負荷は低く、かつ、施用される植物への薬害もほとんどないという点においても、本発明の植物賦活剤は優れている。
【0035】
本発明の植物賦活剤の有効成分である水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルの植物体および／または栽培担体への施用は、例えば、水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルが、水および／または水溶性溶媒に溶解または分散した液体の状態で植物体および／または栽培担体に施用される方法によって行うことができる。例えば、水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルが溶解または分散された液体が、対象植物の植物体の地上部（茎、葉等）に噴霧または塗布され得る。本発明の植物賦活剤の対象植物への施用は例えば出芽後、収穫前までに少なくとも一回行われればよく、複数回に分けて施用されてもよい。
【0036】
本発明の一実施形態において、水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルは、５００ｍｇ／Ｌ以下の濃度で用いられ得る。水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルの好ましい濃度は、施用される植物種とその状態に依存するが、濃度が５００ｍｇ／Ｌを超える場合は、植物にとっての薬害を生じる恐れがある。水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルの濃度の下限は特に限定されないが、０．０５ｍｇ／Ｌ以上が好ましい。本発明の好ましい一実施形態において、水酸化脂肪酸誘導体またはその塩もしくはエステルの濃度は、０．０１～１００ｍｇ／Ｌである。
【0037】
本発明の植物賦活剤を施用することのできる植物は、特に限定されるものではなく、植物一般に対して良好に用いることができるが、例えば、イネ科、マメ科、ナス科、バラ科、ヒユ科、アオイ科、ウリ科またはアブラナ科の植物が挙げられる。例えば、イネ科の植物として、例えば芝、稲、小麦、トウモロコシなど、マメ科の植物として、例えばダイズ、ソラマメ、インゲン豆、カンゾウなど、ナス科の植物として、例えばトマト、ナス、唐辛子、ピーマン、ジャガイモなど、バラ科の植物として、例えばイチゴなど、ヒユ科の植物として、例えばホウレンソウなど、アオイ科の植物として、例えば綿花、オクラなど、ウリ科の植物として、例えばキュウリ、カボチャ、スイカなど、アブラナ科の植物として、例えばコマツナ、水菜など、の植物の生長が効果的に促進される。また、施用の対象となる植物は野生型の植物に限定されず、例えば変異体や形質転換体等であってもよい。また、それぞれの植物の品種も特に限定されない。
【実施例】
【0038】
本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例のみに限定されるものではない。
【0039】
実施例１ 水菜の生育評価
実施例１として、９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸（ラローダンファインケミカルズ社製、英語表記で9(S),10(S),13(S)-trihydroxy-11(E)-octadecenoic acid：日本語表記で9(S),10(S),13(S)-トリヒドロキシ-11(E)-オクタデセン酸）、２００ｍｇ／Ｌ エタノール溶液）、および、９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸（ラローダンファインケミカルズ社製（英語表記で9(S),12(S),13(S)-trihydroxy-10(E)-octadecenoic acid：日本語表記で9(S),12(S),13(S)-トリヒドロキシ-10(E)-オクタデセン酸）、２００ｍｇ／Ｌ エタノール溶液）を２：１で混合した混合物をトリヒドロキシオクタデカエン酸溶液とした。
実施例１として、９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸（ラローダンファインケミカルズ社製、英語表記で9(S),10(S),13(S)-trihydroxy-11(E)-octadecenoic acid：日本語表記で9(S),10(S),13(S)-トリヒドロキシ-11(E)-オクタデセン酸）、２００ｍｇ／Ｌ エタノール溶液）、および、９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸（ラローダンファインケミカルズ社製（英語表記で9(S),12(S),13(S)-trihydroxy-10(E)-octadecenoic acid：日本語表記で9(S),12(S),13(S)-トリヒドロキシ-10(E)-オクタデセン酸）、２００ｍｇ／Ｌ エタノール溶液）を２：１で混合した混合物をトリヒドロキシオクタデカエン酸溶液とした。
【0040】
比較例として、以下の方法により調製した、ケトール脂肪酸および脂肪酸代謝物含有植物賦活剤を用いた。
【0041】
ケトール脂肪酸の調製
大豆由来リポキシダーゼ（シグマアルドリッチ社製）１０ｍｇを、リノール酸１ｇ、リン酸二水素カリウム０．１５ｇおよび蒸留水１００ｍＬからなるリノール酸懸濁液へ加えて１昼夜攪拌し、過酸化脂質１を生成させた。なお、過酸化脂質の生成は、ＴＬＣ（展開溶媒クロロホルム：エタノール＝２０：１、硫酸発色）による標準物質との比較、およびＯＤ２３４ｎｍの上昇により確認した。また、過酸化脂質１の主要成分が１３－ＨＰＯＤＥ（（９Ｚ，１１Ｅ）－１３－（ヒドロペルオキシ）－９，１１－オクタデカジエン酸）であることをＮＭＲにより確認した。得られた過酸化物質１にアレンオキシドシンターゼ（シグマアルドリッチ社製）０．１ｍｇを加えて１昼夜攪拌することでケトール脂肪酸とし、その後、氷冷下希塩酸を添加して反応液のｐＨを３．０とすることで酵素反応を停止させた。そしてｐＨを６．５に調整してケトール脂肪酸（９－ヒドロキシ－１０－オキソ－１２（Ｚ），１５（Ｚ）－オクタデカジエン酸、１３－ＫＯＤＡ）水溶液とした。
大豆由来リポキシダーゼ（シグマアルドリッチ社製）１０ｍｇを、リノール酸１ｇ、リン酸二水素カリウム０．１５ｇおよび蒸留水１００ｍＬからなるリノール酸懸濁液へ加えて１昼夜攪拌し、過酸化脂質１を生成させた。なお、過酸化脂質の生成は、ＴＬＣ（展開溶媒クロロホルム：エタノール＝２０：１、硫酸発色）による標準物質との比較、およびＯＤ２３４ｎｍの上昇により確認した。また、過酸化脂質１の主要成分が１３－ＨＰＯＤＥ（（９Ｚ，１１Ｅ）－１３－（ヒドロペルオキシ）－９，１１－オクタデカジエン酸）であることをＮＭＲにより確認した。得られた過酸化物質１にアレンオキシドシンターゼ（シグマアルドリッチ社製）０．１ｍｇを加えて１昼夜攪拌することでケトール脂肪酸とし、その後、氷冷下希塩酸を添加して反応液のｐＨを３．０とすることで酵素反応を停止させた。そしてｐＨを６．５に調整してケトール脂肪酸（９－ヒドロキシ－１０－オキソ－１２（Ｚ），１５（Ｚ）－オクタデカジエン酸、１３－ＫＯＤＡ）水溶液とした。
【0042】
脂肪酸代謝物含有植物賦活剤の調製
＜前培養工程＞
ガラス製三角フラスコ内の１Ｌの水にペプトン（Ｄｉｆｃｏ社製のタンパク質加水分解物）２０ｇ、硫酸マグネシウム七水和物１．５ｇ、リン酸水素二カリウム１．５ｇを溶解させ、１２１℃、２０分のオートクレーブ滅菌を行い、室温まで冷却後、廃水処理で用いられる活性汚泥に由来するプロテオバクテリア（Azoarcus buckelii、Propionivibrio pelophilus、Thauera selenatis、Pandoraea pulmonicola、Pusillimonas noertemannii、Rhodovulum kholense、Haematobacter massiliensis、Hyphomicrobium hollandicum、Chelatovorus multitrophus、Nitrosococcus halophilus、Thioalkalivibrio thiocyanodenitrificans、Marinobacter hydrocarbonoclasticus、Halomonas xinjiangensis、Pseudomonas pertucinogena等を含む複合菌叢）の菌液を植菌した。なお、培養容器の口は、シリコ栓で密栓した。植菌後の容器をバイオシェーカー（タイテック（株）製のＢＲ－２３ＵＭ）を用い、２０℃、１２０ｒｐｍの条件下で、２４時間培養を行った。培養液中の菌数は５×１０8ｃｅｌｌｓ／ｍＬであった。培養後、培養液を１５，０００×Ｇ、２０℃の条件で遠心分離することで菌体を培養液から分離させ、菌体を回収した。
＜脂肪酸代謝工程＞
ガラス製三角フラスコ内の１Ｌの滅菌水に、リノール酸（富士フイルム和光純薬（株）製の一級リノール酸）１２ｇ、硫酸マグネシウム七水和物１．５ｇ、リン酸水素二カリウム１．５ｇおよび前培養工程で得られた菌体の全量を加えた。これを、バイオシェーカー（登録商標）（タイテック（株）製のＢＲ－２３ＵＭ）を用い、２０℃、１２０ｒｐｍ、溶存酸素濃度４ｍｇ／Ｌの条件下で、４日間培養を行った。なお、リノール酸の分解は（株）島津製作所製の分光光度計ＢｉｏＳｐｅｃ－ｍｉｎｉで波長２３０ｎｍの吸光度を測定することにより培養液を分析し、リノール酸中間生成物の１つである酸化脂質の生成具合により確認した。培養後の菌体を含む培養液を、脂肪酸代謝物含有植物賦活剤に含まれる脂肪酸代謝物とした。
＜前培養工程＞
ガラス製三角フラスコ内の１Ｌの水にペプトン（Ｄｉｆｃｏ社製のタンパク質加水分解物）２０ｇ、硫酸マグネシウム七水和物１．５ｇ、リン酸水素二カリウム１．５ｇを溶解させ、１２１℃、２０分のオートクレーブ滅菌を行い、室温まで冷却後、廃水処理で用いられる活性汚泥に由来するプロテオバクテリア（Azoarcus buckelii、Propionivibrio pelophilus、Thauera selenatis、Pandoraea pulmonicola、Pusillimonas noertemannii、Rhodovulum kholense、Haematobacter massiliensis、Hyphomicrobium hollandicum、Chelatovorus multitrophus、Nitrosococcus halophilus、Thioalkalivibrio thiocyanodenitrificans、Marinobacter hydrocarbonoclasticus、Halomonas xinjiangensis、Pseudomonas pertucinogena等を含む複合菌叢）の菌液を植菌した。なお、培養容器の口は、シリコ栓で密栓した。植菌後の容器をバイオシェーカー（タイテック（株）製のＢＲ－２３ＵＭ）を用い、２０℃、１２０ｒｐｍの条件下で、２４時間培養を行った。培養液中の菌数は５×１０8ｃｅｌｌｓ／ｍＬであった。培養後、培養液を１５，０００×Ｇ、２０℃の条件で遠心分離することで菌体を培養液から分離させ、菌体を回収した。
＜脂肪酸代謝工程＞
ガラス製三角フラスコ内の１Ｌの滅菌水に、リノール酸（富士フイルム和光純薬（株）製の一級リノール酸）１２ｇ、硫酸マグネシウム七水和物１．５ｇ、リン酸水素二カリウム１．５ｇおよび前培養工程で得られた菌体の全量を加えた。これを、バイオシェーカー（登録商標）（タイテック（株）製のＢＲ－２３ＵＭ）を用い、２０℃、１２０ｒｐｍ、溶存酸素濃度４ｍｇ／Ｌの条件下で、４日間培養を行った。なお、リノール酸の分解は（株）島津製作所製の分光光度計ＢｉｏＳｐｅｃ－ｍｉｎｉで波長２３０ｎｍの吸光度を測定することにより培養液を分析し、リノール酸中間生成物の１つである酸化脂質の生成具合により確認した。培養後の菌体を含む培養液を、脂肪酸代謝物含有植物賦活剤に含まれる脂肪酸代謝物とした。
【0043】
上記で得られたトリヒドロキシオクタデカエン酸溶液、ケトール脂肪酸水溶液、および、脂肪酸代謝物を含む培養液、それぞれの溶液に対して、トリヒドロキシオクタデカエン酸、ケトール脂肪酸および脂肪酸代謝物の終濃度が０．０５ｍｇ／Ｌの濃度となるように蒸留水を加えて希釈液を調製し、処理液とした。７２穴セルトレイに培土（タキイ種苗（株）、商品名「種まき培土」）を充填し、催芽処理した水菜の種子を播種した。出芽後、水菜幼苗をセル当たり２株になるよう間引いた。光条件は明期１２時間／暗期１２時間に設定した。水の補給は、４日に１回程度、水道水を適量灌注することで行った。播種から９日後および１２日後に、各処理液を、スプレーを用いて植物体の地上部に噴霧（３００Ｌ／１０ａ）して葉面散布した。陰性対照には処理液を散布しなかった（「無処理区」）。
【0044】
【0045】
図１および図２に示されるように、無処理区に対して、ヒドロキシオクタデカエン酸の処理液の施用区の水菜（ｎ＝２０）の平均の地上部湿重量および葉長の両方が増大していた。地上部湿重量は、無処理区の０．１９ｇ／株に対し、ヒドロキシオクタデカエン酸処理区で０．３５ｇ／株であった。また、葉長は、無処理区の８．１ｃｍに対し、ヒドロキシオクタデカエン酸処理区で９．６ｃｍであった。ｔ検定の結果、地上部湿重量および葉長の両方について、ヒドロキシオクタデカエン酸の処理液の施用区において、無処理区に対する有意差が認められた。これに対し、脂肪酸代謝物またはケトール酸を処理液として用いた施用区では、地上部湿重量の増大はほとんど見られなかった。また、ケトール脂肪酸処理液の施用区では、葉長は減少していた。
【0046】
実施例２ ホウレンソウの生育評価
７２穴セルトレイに培土（タキイ種苗（株）、商品名「種まき培土」）を充填し、催芽処理したホウレンソウの種子を播種した。出芽後、ホウレンソウ幼苗をセル当たり２株になるよう間引いた。光条件は明期１２時間／暗期１２時間に設定した。水の補給は、３日に１回程度、水道水を適量灌注することで行った。処理液として実施例１で調製したヒドロキシオクタデカエン酸の処理液を用いて、播種から１６日後に、処理液をスプレーで植物体の地上部に噴霧（３００Ｌ／１０ａ）して葉面散布した。陰性対照には処理液を散布しなかった（「無処理区」）。
７２穴セルトレイに培土（タキイ種苗（株）、商品名「種まき培土」）を充填し、催芽処理したホウレンソウの種子を播種した。出芽後、ホウレンソウ幼苗をセル当たり２株になるよう間引いた。光条件は明期１２時間／暗期１２時間に設定した。水の補給は、３日に１回程度、水道水を適量灌注することで行った。処理液として実施例１で調製したヒドロキシオクタデカエン酸の処理液を用いて、播種から１６日後に、処理液をスプレーで植物体の地上部に噴霧（３００Ｌ／１０ａ）して葉面散布した。陰性対照には処理液を散布しなかった（「無処理区」）。
【0047】
【0048】
図３および図４に示されるように、無処理区に対して、ヒドロキシオクタデカエン酸の処理液の施用区のホウレンソウ（ｎ＝４６）の平均の地上部湿重量および葉長の両方が増大していた。地上部湿重量は、無処理区の０．２０ｇ／株に対し、ヒドロキシオクタデカエン酸処理区で０．２６ｇ／株であった。また、葉長は、無処理区の５．２ｃｍに対し、ヒドロキシオクタデカエン酸処理区で５．７ｃｍであった。ｔ検定の結果、地上部湿重量および葉長の両方について、ヒドロキシオクタデカエン酸の処理液の施用区において、無処理区に対する有意差が認められた。
【0049】
図１～４に示されるように、アブラナ科植物である水菜およびヒユ科植物であるホウレンソウに対して、地上部の湿重量の増加および葉長の増大が確認された。本発明の植物賦活剤が植物への優れた生育促進効果を有していることがわかる。
【0050】
実施例３ トマトの抵抗性誘導評価
実施例１の前段で調製したトリヒドロキシオクタデカエン酸（トリヒドロキシオクタデセン酸）溶液（９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸および９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸の混合物のエタノール溶液）に、トリヒドロキシオクタデカエン酸の終濃度が５ｍｇ／Ｌ（５ｐｐｍ）、５０ｍｇ／Ｌ（５０ｐｐｍ）の濃度となるように蒸留水を加えて希釈液を調製し、２種類の処理液とした。
実施例１の前段で調製したトリヒドロキシオクタデカエン酸（トリヒドロキシオクタデセン酸）溶液（９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸および９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸の混合物のエタノール溶液）に、トリヒドロキシオクタデカエン酸の終濃度が５ｍｇ／Ｌ（５ｐｐｍ）、５０ｍｇ／Ｌ（５０ｐｐｍ）の濃度となるように蒸留水を加えて希釈液を調製し、２種類の処理液とした。
【0051】
本葉２葉期のトマトの苗（品種：ＣＦハウス桃太郎；揖斐川工業（株）より購入）を、培土（タキイ種苗（株）、商品名「種まき培土」）を充填した９ｃｍポットに植え替えた。温度は３０℃に恒温し、光条件は蛍光灯にて明期１２時間／暗期１２時間に設定した。水の補給は、１日に１回程度、水道水を適量灌注することで行った。植え替え２４時間後に上記で調製した２種類のヒドロキシオクタデカエン酸の処理液をスプレーで植物体の地上部に噴霧（１０ｍＬ／株）して葉面散布した。陰性対照には蒸留水を散布した（「無処理区」）。
【0052】
葉面散布４８時間後に各処理液で処理した各トマトおよび対照として無処理のトマトの本葉から市販のＲＮＡ抽出キット（ＧＰＲ１００２、Ｖｉｏｇｅｎｅ社製）を使ってＲＮＡを抽出してＲＮＡからｃＤＮＡを調製し、抵抗性遺伝子ＰＲ-１ｂ、ＰＲ-２ａ、ＰＲ-２ｂ、ＰＲ-３ａ、ＰＲ-３ｂ、ＰＲ－５の発現量をリアルタイムＰＣＲにて調べた。なお、遺伝子発現量はハウスキーピング遺伝子の発現量で標準化した。各処理区についてトマトの苗を３本ずつ試験し、得られた発現量の平均値の結果を図５に示す。測定した抵抗性遺伝子の種類は「日植病報、２０１７年、第８３巻、p.３－９」を参考にした。ＰＲ-１ｂ、ＰＲ-２ａ、ＰＲ-３ａ、ＰＲ－５はサリチル酸系経路の抵抗性遺伝子、ＰＲ-２ｂ、ＰＲ-３ｂはジャスモン酸系経路の抵抗性遺伝子である。
【0053】
実施例４ キュウリの抵抗性誘導評価
実施例１の前段で調製したトリヒドロキシオクタデカエン酸（トリヒドロキシオクタデセン酸）溶液（９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸および９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸の混合物のエタノール溶液）に、トリヒドロキシオクタデカエン酸の終濃度が５０ｍｇ／Ｌ（５０ｐｐｍ）の濃度となるように蒸留水を加えて希釈液を調製し、処理液とした。
実施例１の前段で調製したトリヒドロキシオクタデカエン酸（トリヒドロキシオクタデセン酸）溶液（９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸および９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸の混合物のエタノール溶液）に、トリヒドロキシオクタデカエン酸の終濃度が５０ｍｇ／Ｌ（５０ｐｐｍ）の濃度となるように蒸留水を加えて希釈液を調製し、処理液とした。
【0054】
本葉２葉期のキュウリの苗（品種：北進；揖斐川工業（株）より購入）を、培土（タキイ種苗（株）、商品名「種まき培土」）を充填した９ｃｍポットに植え替えた。温度は２５℃に恒温し、光条件は蛍光灯にて明期１２時間／暗期１２時間に設定した。水の補給は、１日に１回程度、水道水を適量灌注することで行った。植え替え５日後に上記で調製したヒドロキシオクタデカエン酸の処理液をスプレーで植物体の地上部に噴霧（１０ｍＬ／株）して葉面散布した。陰性対照には蒸留水を散布した（「無処理区」）。
【0055】
葉面散布７２時間後に処理液で処理したキュウリおよび対照として無処理のキュウリから実施例３と同様な操作で抵抗性遺伝子ＰＲ-８、ＰＯＸの発現量を調べた。各処理区についてキュウリの苗を３本ずつ試験し、得られた発現量の平均値の結果を図６に示す。測定した抵抗性遺伝子の種類は「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｂｒｅｅｄｉｎｇ、２０１６年、第４巻、第２号、ｐ．３３－４０」および「園学研、２０１１年、第１０巻、第３号、ｐ．４２９－４３３」を参考にした。ＰＲ-８、ＰＯＸはサリチル酸系経路の抵抗性遺伝子である。
【0056】
実施例５ シロイヌナズナの抵抗性誘導評価
実施例１の前段で調製したトリヒドロキシオクタデカエン酸（トリヒドロキシオクタデセン酸）溶液（９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸および９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸の混合物のエタノール溶液）に、トリヒドロキシオクタデカエン酸の終濃度が４ｍｇ／Ｌ（４ｐｐｍ）、４０ｍｇ／Ｌ（４０ｐｐｍ）の濃度となるように蒸留水を加えて希釈液を調製し、２種類の処理液とした。
実施例１の前段で調製したトリヒドロキシオクタデカエン酸（トリヒドロキシオクタデセン酸）溶液（９，１０，１３－トリヒドロキシ－１１－オクタデカエン酸および９，１２，１３－トリヒドロキシ－１０－オクタデカエン酸の混合物のエタノール溶液）に、トリヒドロキシオクタデカエン酸の終濃度が４ｍｇ／Ｌ（４ｐｐｍ）、４０ｍｇ／Ｌ（４０ｐｐｍ）の濃度となるように蒸留水を加えて希釈液を調製し、２種類の処理液とした。
【0057】
シロイヌナズナの種（Ｃｏｌ－０；（株）インプランタイノベーションズより購入）を、固形培地として３ｃｍ×３ｃｍ×３ｃｍのロックウール（大和プラスチック（株）製、ロックウールブロック ６０Ｐ）に１株／１ｃｍ2の栽培密度で播種した。温度は２２℃に恒温し、光条件は蛍光灯にて明期１２時間／暗期１２時間に設定した。播種後１５日間、ロックウールを市販の液肥（住友化学園芸（株）製、ベジフル液肥）を１０００倍希釈した培養液に浸し水耕栽培で生育した。１５日後に上記で調製した２種類のヒドロキシオクタデカエン酸の処理液をロックウールに１３ｍＬ加え、５時間静置処理した後再び元の培養液に置換して引き続き生育した。陰性対照は処理液を加えなかった（「無処理区」）。
【0058】
処理２４時間後に各処理液で処理したシロイヌナズナおよび対照として無処理のシロイヌナズナから実施例３と同様な操作で抵抗性遺伝子ＰＲ-１、ＰＲ-２、ＰＤＦ１．２の発現量を調べた。各処理区についてシロイヌナズナの苗を３本ずつ試験し、得られた発現量の平均値の結果を図７に示す。測定した抵抗性遺伝子の種類は「ＰＬｏＳ ＯＮＥ、第９巻、第１号、ｅ８６８８２」を参考にした。ＰＲ-１、ＰＲ-２はサリチル酸系経路の抵抗性遺伝子、ＰＤＦ１．２はジャスモン酸系経路の抵抗性遺伝子である。
【0059】
図５（実施例３）、図６（実施例４）、図７（実施例５）からわかるように、ナス科のトマト、ウリ科のキュウリ、アブラナ科のシロイヌナズナに対して、抵抗性遺伝子の発現量増大が確認された。本発明の植物賦活剤が植物への優れた病害抑制効果を有していることがわかる。
【0060】
上記の結果より、本発明の植物賦活剤が、土壌汚染や毒性が低く、植物生長を促進させることができ、また抵抗性遺伝子を発現させることにより植物の病害を抑制することもできる優れた植物賦活剤であることがわかる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】