脂壳寡糖用于引发植物早期开花和果实发育的用途以及相关方法和组合物的制作方法

文档序号:184476阅读:294来源:国知局
专利名称:脂壳寡糖用于引发植物早期开花和果实发育的用途以及相关方法和组合物的制作方法
技术领域
本发明概括涉及园艺领域,包括但不限于生长于室外或温室或室内用于商业应用或个人应用和农业目的的花,果实,蔬菜,坚果,草坪草(turfgrass),草本植物及药草(herbs),香料,观赏及装饰灌木和树,水生植物和蘑菇和农艺,更具体地涉及脂壳寡糖(lipo-chitooligosaccharides)(LCOs)及其组合物诱导植物早期开花,增加芽和花的数量,引起更早结果,更早成熟和增加产量的应用,以及通过暴露于LCOs及其组合物诱导植物更早开花和引起更早结果的方法。
背景技术
为了作物和园艺的目的,越来越关注LCOs及其组合物在豆科和非豆科植物中提高植物种子萌芽,幼苗出苗和植物生长的作用。加速种子萌芽和植物生长的组合物公布于申请号PCT/CA99/00666的申请中,公开于2000年2月3日,WO 00/04778,其全部内容作为参考引入本文。还关注LCOs在植物光合作用中的可能影响,并且PCT/CA00/01192,公开于2001年4月19日,WO 01/26465 A1描述了LCOs和LCOs组合物增加植物光合作用的应用。US 5,175,149;5,321,011和5,549,718描述了LCOs的化学结构。合成的LCOs也是已知的。
在农业研究领域,特别是在植物生长促进剂领域,特别关注可能受LCOs影响的植物生理过程。Prithivirai et al.,Planta(2003)216437-445论述了某些观察到的LCOs引起的宿主植物和非宿主植物的生理变化,其所有内容作为参考引入本文。
已知LCOs由根瘤菌(Rhizobia),主要是Generarhizobium,慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium),中华根瘤菌属(Sinorhizobium),Mesorhizobium和固氮根瘤菌属(Azorhizobium)等属的共生菌释放,根瘤菌属(Rhizobiacese)家族处于分类学变动状态。上述两篇国际申请总结了目前对于根瘤菌和豆科宿主植物形成根瘤器官的特定共生关系和这些器官中伴随的固气氮作用的理解,以及对伴随这种共生关系的植物与细菌信号和细菌与植物信号的交互作用的理解。
虽然已经掌握了大量有关LCOs对典型宿主植物生理学影响的知识,但是目前还是非常关注LCOs对宿主植物和非宿主植物的植物生长的影响,特别是通过应用不是培养微生物和植物共生关系所必需的分子。
关于LCOs对宿主植物和非宿主植物以及对伴随植物生长促进的过程的可能作用的了解持续增长,特别关注LCOs对植物生理和提高植物产量相关方法的影响,不仅涉及通常考虑的作物,宿主和非宿主,还涉及园艺品种。
因此,仍然需要研究LCOs对植物生长的影响,此外还涉及关于豆科宿主植物中结瘤(nodulation)形成和固氮作用的方法,以及豆科和非豆科植物中萌芽,出苗(emergence)和光刺激。特别是,需要研究LCOs对出芽和开花,萌芽,开始结果和果实发育的影响,通常涉及豆科的和非豆科植物的生长和成熟,以及对植物产量的影响。本发明竭力叙述这些以及其它需要。
发明概述本发明涉及与不使用LCOs时开花和果实发育的情况相比,LCOs在非豆科和豆科植物中引发早期开花和萌芽,开花和萌芽增加以及果实更早发育方面的应用,以及增强植物生长和相应产量。本发明还涉及包含有效量的至少一种LCO和农业可接受载体的农业组合物,以及与不使用LCOs的情况相比,早期开花和萌芽,开花和萌芽增加,早期植物成熟和果实更早发育,以及增加生长和植物产量。本发明进一步涉及使用LCOs和含有一种或多种LCOs和农业可接受载体的组合物的方法,与不使用LCOs的情况相比,使豆科和非豆科作物植物更早开花和萌芽,开花和萌芽增加,植物更早成熟和果实更早发育,以及其它相关的生长和产量提高,并且所有都在下文举例说明。
令人惊奇的,本发明组合物不但影响豆科品种,还影响广泛多样的非豆科植物,包括作物植物和园艺和花坛(bedding)植物品种,与没有使用LCOs的情况相比,使其更早开花和萌芽,开花和萌芽增加,更早成熟和更早结果,产量增加,并且所有都在下文举例说明。
按照本发明,在豆科和非豆科植物中,给予有效量的LCO或LCOs或含有一种或多种LCOs以及农业可接受载体的组合物,与没有使用LCOs的情况相比,使其在较早阶段开始萌芽和/或开花,增加总芽数和/或花数,还引起较早结果(fruit development)和植物成熟,还包括产量相应增加。为了这种目的给予LCOs可以是通过向叶和茎干施用,或接近种子、根或植物施用。这种方法是非限制性的并且可以包括本领域技术人员所知的其它方法,包括施用已知释放LCOs的微生物,使其接近植物种子,或者任意萌发阶段(emergence)的幼苗,或者接近植物,包括使其接近根部或者根须部。同样也可以不依赖于已知释放这种分子的微生物而施用LCOs。
因此,根据本发明进一步的实施方案,提供了一种在豆科和非豆科植物中引发早期开花,增加萌芽和开花,更早结果和植物成熟以及植物生长和产量的方法,包括用有效量的一种或多种LCOs或含有农业有效量的一种或多种LCOs和农业适用载体的组合物处理植物,其中与未经处理的植物相比,有效量可以有效地诱发早期开花和/或萌芽和/或增加芽数和/或花数和/或更早果实发育和/或植物生长和/或产量,并且所有都在下文举例说明。根据本发明适合使用的LCOs包括前面所述国际申请和专利中所描述的LCOs。
应理解本发明组合物其范围包括,一种或多种不同的LCO分子,以及包含非LCO的一种或多种类型分子,非限定的包括一种或多种植物相关细菌(plant to bacteria)分子和/或其它已知促进生长和适应性的分子或试剂以及这种组合物的混合物。
本发明人和申请人在本文首次说明了,如后来温室试验和田间试验所例证的,与没有使用LCOs的情况相比,包含LCO的组合物通过引发早期萌芽和/或开花,增加萌芽和/或开花和更早果实发育和/或产量从而显著影响豆科和非豆科植物,并且提高伴随的植物成熟、生长和产量。作物植物的非限定实例包括双子叶植物和单子叶植物和豆科植物(legumes)。由上述实例并如下所述,可以预测这种结果可应用于作物,园艺和个人种植植物,豆科和非豆科植物,包括但不限于生长于田间或温室用于农业、商业和个人应用的花,果实,蔬菜,坚果,块茎,草坪草,药草,香料,观赏灌木和树,水生植物和蘑菇。考虑到这里列举的植物和结果,本领域技术人员应当理解,可以调整本发明的教导以适应农业、商业和个人应用的各种植物,豆科和非豆科植物,包括但不限于下述科的植物蝶形花科(Fabaceae),十字花科(Brassicaceae),Solonaceae,藜科(Chenopodiaceae),紫菀科(Asteraceae),锦葵科(Malvaceae),葫芦科(Cucurbitaceae)和禾本科(Poaceae)。
本文所用的术语“LCO”,应该理解为一般所指的结瘤(Nod)因子,其处于至少一种根瘤菌共有的调控基因控制之下,根瘤菌是参与与豆科植物的固氮共生关系的细菌菌株,并且作为微生物到植物的植物激素从而诱发豆科植物形成瘤并能使共生微生物对所述植物模块(plant modules)进行染色。LCOs理解为包括低聚糖部分的衍生物,包括浓缩在其一端的脂肪酸。US 5,175,149;5,321,011和5,549,718描述了LCOs的非限制性例子。上述发明特别说明了来自大豆慢生根瘤菌(Bradyrhizobiumjaponicum)的LCOs,但不是限制性的。
本发明的应用、组合物和方法应该理解为包括在伴随的亚理想或限制性和非限制性环境条件下引发早期萌芽和/或开花和/或增加开花和/或萌芽和/或更早果实发育和/或增进植物成熟和/或植物生长和产量。这种亚理想(sub optimal)或限制性环境条件包括但不限于浸灰(liming)或加热,水pH,土壤氮含量等的亚理想条件。
LCO的有效量应该理解为涉及本发明的应用、组合物和方法,其中这种量足以显示统计学显著的更早萌芽和/或开花和/或增加开花和/或萌芽和/或更早果实发育和/或增进成熟和/或植物生长和相应产量。
通过接近种子、根或植物应理解为涉及种子、根或植物的任意位置,其中本发明的可溶物质或组合物与所述种子、根或植物真实地接触。
芽或萌芽应理解为茎干隆起(swelling)重叠的未成熟叶子或花瓣(consisting of overlapping immature leaves or petals)的状态。开花应理解为产生一朵或多朵花的过程或状态。
附图简述上面已经概括描述了本发明,附图将作为参考引入本发明优选实施方案的讨论中,如下面的实施例中所述,其中


图1显示LCO的剂量和时间(timing)对于Cobra番茄结果实(fruit set)的影响;(同样数据列于表2)图2显示LCO的剂量和时间对于Cobra番茄果实数量的影响;(同样数据列于表2)图3显示LCO的剂量和时间对于Cobra番茄花朵数量的影响;(同样数据列于表1)图4显示LCO的剂量和时间对于Cobra番茄花朵数量的影响;(同样数据列于表1)图5显示LCO的剂量对于Cobra番茄花朵数量的影响;(同样数据列于表3)图6显示LCO的剂量对于Cobra番茄果实数量的影响;(同样数据列于表4)图7显示LCO的剂量对于的Cobra番茄果实产量的影响;(同样数据列于表5)图8显示LCO对于番茄植物开花的影响;图9显示LCO对于诱导拟南芥(Arabidopsis thaliana)开花的影响;
图10显示LCO对于诱导拟南芥开花的影响;
图11显示应用于番茄植物,LCO的剂量对于每株植物果实产量的影响;并且(与
图13结合)图2-1对于温室中的番茄进行LCO叶敷(foliar application)提高了早开花和总花数。
图2-2对于温室中的番茄进行LCO叶敷提高了早结果和总果数。
图2.3施用LCO对于菊科如万寿菊(Marigolds)更早开花和花朵数的影响。
图2.4施用LCO对于草莓果实数量的影响。
图2.5土壤施用LCO对于樱桃番茄(cherry tomato)早结果数量的影响。
图2.6施用LCO促进了番茄早结果数量。
图2.7施用LCO促进了番茄早结果。
图2.8在不同生长阶段施用一次50ng/植物的LVO时,从番茄植物累计收获的果实数量。
图2.9在不同生长阶段施用一次50ng/植物的LCO时,从番茄植物累计收获的果实产量。
图2.10施用LCO对于促进辣椒(hot pepper)早开花的影响。
图2.11施用LCO对于促进辣椒结果的影响。
本发明其它的目标、优点和特征通过阅读下面对优选实施方案的描述可以变得更为明显,优选实施方案是非限制性的,并且与附图一起作为参考,是示例性的并且不应解释为对本发明范围的限制。
优选实施方案的描述本文报道了下述实验,以指导研究施用LCO对引发温室和田间宿主植物开花和果实发育的影响。
试验1和2LCO对于温室番茄的影响已经进行了两个对番茄施用LCO的试验。
试验1Cobra(一种杂交品种)用来试验以10-100ng/株进行一次或两次施用的最佳施用剂量和LCO施用介质。所选择的水平是先前在田间番茄试验中确定的适宜剂量的端值。测试的施用介质是LCO在水中,Apex和离心的Apex中。在移植后10天首次施用LCO。在第一次施用2周后进行第二次施用。
检测下述参数叶数,植物高度,丛数(cluster),花数,果实数。每隔一周进行观察,持续观察约2个月,直至由于罐束缚根而使植物生长被限制。
在施用两次50ng LCO进行处理和没有进行处理的对照之间观察到早期产量有统计学显著差异(参见表5,图7,果实重量)。其它施用水平在产量方面没有显著好于对照。50ng LCO处理组与对照在Cobra果实重量方面存在统计学显著差异。50ng处理组在不同施用介质的结果更为一致。50ng LCO增加早期产量显示LCO作为生长增强剂施用于番茄的潜力。
在任意时间点进行处理,花数和果实数没有统计差异。但是,对每株植物两次施用50ng LCO产生数字上较高的早期花数和最好的早期产量。相似的,LCO处理组的果实数没有显著差异。移植后48天和第一次施用处理后38天以及第二次施用处理后24天开始结果。10ng LCO处理的植物比其它处理组和对照的果实数量稍高。
检查试验1(图5,表3)的第一幅图显示与对照相比提前4-5天开花,第二幅图证明与对照相比提前8-9天早期结果(处理线之间的水平间隔)。早结果必然来自于早开花。
LCO处理组的花数没有显著差异。移植后30天和第一次施用处理后20天出现花的蓓蕾。移植后40天和第一次施用处理后30天开始开花。用50ng LCO处理的植物的花比其它处理组和对照在1月15日和1月22日多21%和14%。在其它天,处理和对照的花数相似。
试验2Cobra变种(variety)用来再次检查LCO的最佳剂量。测试的浓度是每株植物50ng和75ng LCO,施用一次(移植后2周)和两次(移植后4周)。样品数增加到20株植物。
在最初的三次观察中,50ng/株的花数与对照存在显著差异(表1)(参见Cobra试验2剂量&时间对花朵数量的影响)。随后,处理对于开花的显著性消失了,但预计这是由于番茄植株的开花特性所造成的。检查Cobra试验2的花数数据(图3和4)显示50ng处理约提前3天开花并达到与对照相同的花数。在果实数方面,50ng LCO处理两次在前4周显示出显著高于对照的数量。更高的结果数(表2)(参见Cobra试验2的果实数柱状图)来自于更早开花。Cobra试验2中剂量和时间对果实数的图表(
图1和2)说明50ng/株施用两次,与对照相比在两周内增加相等的果实数。
表1不同LCO浓度对于温室研究中Cobra番茄花数的影响
*当P<0.05时存在显著差异注意播种1月6日,移植2月7日,第一次施用2月21日,第二次施用3月7日,2003年(温室番茄Cobra)。
表2不同LCO浓度对于温室研究中Cobra番茄果实数的影响
*当P<0.05时存在显著差异注意播种1月6日,移植2月7日,第一次施用2月21日,第二次施用3月7日,2003年。
结果LCO剂量对温室番茄(Cobra)的影响播种后32天移植Cobra秧苗,移植后10天进行第一次施用,第一次施用后14天进行第二次施用。第二次施用后6周收获果实。
结果LCO剂量对于温室番茄(Cobra)的影响表3.花数/株植物
LCO处理组的花数没有显著差异。移植后30天和第一次施用处理后20天出现花蕾。移植后40天和第一次施用处理后30天开始开花。用50ng LCO处理的植物的花与其它处理组和对照相比在1月15日和1月22日多21%和14%。
表4.果实数/株植物
注意参见上述表3。
以所有水平施用LCO,施用后3到4周都促进提前结果。最佳施用量为约50ng/植物。
表5.果实重量(克/株)
注意参见上述表3.
50ng LCO处理组和对照对Cobra果实重量有统计显著性影响。50ng处理在不同施用介质中显示出更为一致的结果。50ng LCO处理引起的早期产量增加显示LCO作为番茄生长促进剂的潜力。在这项研究中水是施用LCO的最佳载体。
实验1和2实验总结LCO对于番茄开花的影响使用温室中生长的番茄进行两个实验来研究LCO对植物开花的影响。
概括来说,LCO在两个实验中都诱导早开花(图8和9)。
实验1在评价的第1天,LCO处理诱导比对照多25%的植物开花。这种增加在整个实验过程中持续,在评价的第4天达到了35%的差异。LCO处理导致开花时间移动了3天,即超过80%的LCO处理植物比对照、未处理的植物提前3天开花。早开花将引发早结果和随后的早期果实发育,随之引起更高的番茄产量。
实验2对番茄开花的初始评价再次证明LCO处理诱导番茄早期开花。最初,LCO处理植物和对照之间存在10%的差异。这种差异在评价的第3天增加到20%。在这个实验中获得的最初数据证明了前面实验的发现并进一步支持LCO处理诱导植物早期开花的主张。
实验3和4实验总结LCO对于拟南芥开花的影响使用实验模型植物拟南芥进行两个实验来研究LCO对植物开花的影响。
概括来说,LCO在两个试验中都诱导早期开花(
图10和11)。
用各种LCO浓度处理植物。发现使用10-7摩尔处理能最有效地诱导开花。LCO处理的植物中超过80%的植物比对照、表面活性剂处理的植物提早4天开花。LCO诱导更快和更统一开花。
实验5对花坛植物进行LCO叶敷这是一个有关生长空间的研究。根据种子购买流行度(popularity)(Norseco,Montreal)来选择花园植物品种的种子,在装有Pro-Mix(NB.商品名)播种培养物的盆中生长,并且在达到一定尺寸时移植到含有相同培养物的36到32眼的盆中。在光照下在生长空间中生长。
在预期开花时间前约2周,用每种各种水平的LCO喷洒16株初期植物,对照植物不进行处理。表5A中给出了蓓蕾(bud)形成以及可能开花的结果。
表5A 施用LCO对于观赏植物的影响
还需要指明的是对于万寿菊所有LCO处理组产生了一些每株植物具有3个花蕾的植物,并且50ng处理组产生一些(2株)每株植物具有4个花蕾的植物。未处理对照植物中没有发现在一株植物上有超过2个花蕾。
试验3得益于LCO叶敷的开花和产量在Macdonald College Research Farm进行夏季田间试验进行一项研究来检验LCO叶敷是否可以导致番茄农作物产品产量增加。为确定施用的浓度或强度,测试了强度从1ng到1000ng/株植物以对数形式增加喷洒一次、一半、两次。
在下面的
图12和表6和7中给出了试验结果。目标参数是每周收获2至3次的成熟果实,每次记录每组重复的果实重量和果实数量。已知果实源自授粉的花朵,因此一个增加必然导致另一个增加。
图12记录了每种处理的累积收获(红色)果实。对于单次施用LCO,可见10ng和100ng/株植物处理组比对照提前约10天结果(周数的水平间隔)。这种提前使得植物在接受这些处理的季节里可以产生和成熟更多的果实(参见
图12注意高度超过对照,以及表6和表7中的实际收获重量和数量)。表6记录了在这个季节收获的成熟果实的重量和数量,并且可见处理组和对照的番茄平均重量没有区别。因此收获重量的增加是由于收获数量的增加,与实际计算一致。表7证明单次施用10ng LCO/株植物在该季节的产量增加是统计显著的17%,且与表6相一致,其中这种施用的数值同样增加了大约20%。
处理植物的果实数量增加了17%-20%,这是由于可被授粉的花数相似增加。

图12可以看出当用特定浓度LCOs处理植物,早期开花有变化,生理学改变所需要的浓度,一般是植物激素浓度,只有非常低浓度的一个非常窄的范围是有效的——高于或低于这个浓度都是无效的。
第二次施用在趋势上是相似的,但在分析中不太清楚,因为第二次施用引起由于霜冻而停止成熟的未收获的绿色果实稍后增加。这对于温室操作就不是问题了,因为只要给根部供给营养,这种不确定的植物就可以在多个月里持续生产。
表6.LCO对番茄的影响Kg产量和数量
结论1 处理没有改变番茄大小2 处理决定了番茄的数量并由此决定了产量3 所有超过10ng LCO/株植物的剂量都增加了产量总数4 10ng-100ng是最好施用比率5 相对于单次施用,施用两次没有显著改善产量表7 LCO对番茄的影响到9月23日为止的累计产量数据每个数据点是随机4行的平均值,每行6株植物Kg产量/株植物
实验6在各种生长阶段使用LCO进行叶敷表2-1番茄果实产量对于在不同生长阶段叶敷LCO的反应
*DATP移植后标准天数番茄秧苗(6叶阶段)被移植到农田中。移植当天给植物浇水并且在播种季节只要土壤非常干涸就浇水。移植前以250kg/ha对番茄地施加肥料(20-20-20)。当番茄结了果实承重很重时用棍支撑所有番茄植物。果实产量(在表中)是在播种季节结束后最终累计得到的。
与未处理的对照相比,LCO增加了果实数量(高达38.4%)和果实总重量(高达27.8%)。9种处理中的五种与对照相比果实数量显著增加。对于单次施用LCO,最佳时间是移植后20-40天。多次施用使果实产量比单次施用时增加,但是这种结果并不是非常显著。
实验7对胡椒进行LCO叶敷表2-2 2003年在园艺中心对胡椒进行LCO叶敷对于早期果实成熟(9月17日)和最终产量(10月9日)的影响。
13株胡椒秧苗移植到每块地(3.5×2.5M2)中分成两行。每一行在移植前都是用宽65cm的黑塑料覆盖一周。移植时向穿透覆盖物的种植孔中施加250ppm的肥料(10-52-10)溶液(约250ml/株植物)。滴灌系统每周启动两次每次4小时,视土壤湿度而定。移植后14天(5ml/株)和27天(50ml/株)使用LCO喷洒植株。
LCO叶敷在早期阶段显著增加果实数量,增加约1个果实/株。141ng/株植物(2×10-8M 5ml)是最佳剂量。
实验8对玉米进行LCO叶敷表2-3LCO叶敷对甜玉米穗数(sweet corn ear)的影响
播种前向玉米地施加500kg/ha的肥料(36-12-18)。使用播种机播种甜玉米谷粒。每块地的尺寸是4×4.5=18M2,每块地分6行。为了防止玉米穗被浣熊和其它动物破坏,玉米出须后用电网将地围起来以保护甜玉米植物。播种后40天施用一次和/或两次LCO,播种后40天和播种后58天以200L/ha进行第一次施用和300L/ha进行第二次施用。播种后80天从中间两行收获玉米,并且计数玉米穗达到12cm或更长的作为适于销售的。
10-8到10-7M进行LCO叶敷显著增加了甜玉米穗的总数。在这些实验中通过处理没有增加总穗重和可销售的穗数,因为必须在所有玉米完全成熟前收获玉米。
实验9LCO对谷物玉米产量的影响表2-4.LCO叶敷对于谷类作物的鲜产量和干产量的影响
播种前以500kg/ha向谷类作物田施加肥料(36-12-18)。用播种机种植谷物(cv.DK376,HU2650,包覆Fludioxnil)。为了防止谷物穗被鸟类破坏,在抽穗后将中间两行的谷类作物穗用塑料网盖起来。种植后40天以200L/ha将LCO第一次施用到谷类作物上,种植后58天以400L/ha进行第二次施用。在种植后152天使用联合收割机收获中间两行被保护的植株。与未处理的对照相比,施用LCO的所有处理组的穗数都显著增加了,除了10-8M施用两次的处理组。所有组的谷物总产量都增加了,除了10-8M施用两次的组。
实验10LCO对于Ridgetwon番茄的影响表2-5.施用LCO对于Ridgetwon罐装番茄的影响(第一次收获数据)
本实验是在Ridgetwon College,University of Guelph,Ridgetown,Ontario进行的。将番茄移植到两行中的一行,7米长间隔1.65米。进行3次LCO处理,开花前两周(移植后28天),开花后两周(移植后52天)以及开花后六周(移植后69天)。使用专门的、小块土地研究用带有两个喷嘴的CO2喷雾器进行喷洒施用,手持方式实施200L/ha的喷洒。根据每块土地有38株番茄,重复四次,相当于每次处理152株植物,确定比率。2003年8月20日收获早期果实以评价产量。开花前两周和开花后两周对番茄植株进行LCO叶面喷洒显著增加果实数至高达20%,还增加了果实重量至高达16%。
实验11对温室内番茄进行LCO叶敷播种番茄并在30天后移植到温室内的10″罐中。用5ml(50ng)LCO溶液/株喷洒植物在移植后10天和移植后14天(50ng×2)进行。移植后28天收集开花的数据。
LCO促进番茄早开花,并且50ng/株单次施用优于两次施用。所有施用组都优于对照。参见图2-1。
图2-1中相同的植物在移植后28天进行果实数据的采集。此时对照植物上没有发现果实,但是LCO叶敷增加了温室条件下番茄的早结果。50ng LCO施用一次的处理增加了产果,增加约1个果实/株植物。参见图2-2。
实施例12对万寿菊施用LCO将万寿菊种在32格的盘中并在播种后4周对植株进行LCO叶面施用(4盘/处理,施用含有不同水平LCO的溶液1ml/株)。从第一次开花开始收集数据。
较高剂量的LCO(100-200ng/株)在施用后的开始两周促进开花,而较低剂量(10-50ng/株)在施用后3周显示出更好的促进开花的效果。最佳处理组提前两天开花并且在第25天花数高出8%。参见图2-3。
实验13对草莓施用LCO在同一天以3种剂量对田间草莓进行LCO叶敷喷洒,如图2-4所示。从施用后第24天开始,每周收获2-3次果实。
10-8M LCO(70ng/株)处理组增加早结果并且施用后3-7周的果实数从7%增至30%。
实验14对樱桃番茄施用LCO将樱桃番茄的秧苗(5周龄)移植到温室中的5″罐中。用水配制LCO溶液并在移植后向罐中土壤施用50ml/株。在移植后8周收获成熟的果实。
对种植樱桃番茄的土壤施用LCO提高早结果数量。通过土壤施用10ng LCO/株植物在早期阶段显示出最好的促进结果的效果。参见图2-5。
实验15施用LCO对于早结果数量和产量的影响红番茄秧苗(cv.Mountain Spring)在其4叶阶段进行移植。将7株植物种成一行移植到每块3.5×2.5M2的地里。在移植前1周,每行都用65cm宽的黑色塑料覆盖物进行覆盖。移植时将250ppm肥料(10-52-10)溶液施加到透过覆盖物的种植孔中(约250ml/株)。滴灌系统每周开启两次每次4小时,视土壤湿度而定。移植后15天(5ml/株)和移植后29天(20ml/株)用LCO喷洒植物。移植后67天进行第一次果实收获。
施用LCO显著增加早期果实的数量和重量,但是没有增加果实平均尺寸。最佳施用是75ng/株。参见图2-6和2-7。
实验16施用LCO对于季末果实数量和重量的影响番茄秧苗(6叶阶段)进行移植。在移植当天给植物浇水并且在播种季节中只要土壤非常干涸就浇水。移植前以250kg/ha对番茄地施肥(20-20-20)。当植物结了果实负载较重时用棍支撑所有番茄植株。在移植后115天种植季节结束时最后累计果实产量。
数据显示最佳施用是在移植后20-40天。在此期间,以50ng施用一次LCO增加果实数量达33%并且增加果实重量达%。参见图2-8和2-9。
实验17施用LCO对于辣椒开花和结果的影响30天龄的秧苗被移植到5″罐中,并且20天后(20DAT)植物接受第一次2ml/株的LCO喷洒(50ng/株)。在第一次喷洒后3周(41天)进行第二次喷洒。第一次施用LCO后5周(55天)收集数据。
与对照相比,施用一次或两次LCO在5周内增加早期开花分别达5%和40%。参见图2-1O和2-11。
30天龄的秧苗移植到5″罐中,并且20天后(20DAT)植物接受第一次2ml/株的LCO喷洒(50ng/株)。在第一次喷洒后3周(41天)进行第二次喷洒。第一次施用LCO后5周(55DAT)收集数据。
与对照相比,施用一次或两次LCO在5周内增加早期果实数分别达159%和284%。参见图2-11。
实验18对豆科施用LCO表8.LCO叶敷对于豆科谷物产量和生物量的影响
以约300株/土地的密度(500,000株/ha)种植大豆short heat-unit变种。在移植后24天的开花阶段对大豆植株进行第一次LCO处理。LCO的处理量(具体见上面的描述)是用蒸馏水稀释成将2升溶液喷洒到4块需要处理的土地。移植后49天的结荚阶段进行第二次喷洒施用。如前面所述,用蒸馏水将LCO稀释到2升溶液喷洒四块需要处理的土地。接受一次施用的植株进行第一次喷洒LCO,而接受两次施用的植株进行第二次喷洒。CO2压力喷雾器用于该试验中。喷雾器分配的液体量由喷嘴的尺寸控制。在进行LCO喷洒前用水校准。种植后58天从每块地里用手挖出5株植株检测生物量。种植后101天在完整区域(2-米长直到终点)用联合收割机收获来获取最终产量。用SAS程序分析数据。
虽然以优选实施方案的形式对本发明进行了说明,但是可以进行改进,只要不偏离如随后的权利要求所定义的本发明精神和本质。
权利要求
1.含有有效量的至少一种脂壳寡糖和一种或多种农业可接受载体的农业可接受组合物在加速植物开花中的应用。
2.农业有效量的脂壳寡糖在加速植物开花中的应用。
3.含有有效量的一种或多种脂壳寡糖和一种或多种农业可接受载体的农业可接受组合物在加速植物开花和结果或增加花数和相应产量的应用。
4.有效量的一种或多种脂壳寡糖在加速植物开花和结果或增加花数和相应产量中的应用。
5.加速植物开花和/或结果的方法,包括对植物施用含有有效量的一种或多种脂壳寡糖和一种或多种农业可接受载体的组合物;与没有使用脂壳寡糖处理的情况相比,所述量能有效加速植物开花或结果,或增加花数或相应产量。
全文摘要
本发明涉及与不使用LCOs时开花和果实发育的情况相比,LCOs在非豆科和豆科植物中引发早期开花,增加芽数和花数以及果实更早发育方面的应用,以及增强植物生长和相应产量;涉及包含有效量的至少一种LCO和农业可接受载体的组合物,与不使用LCOs的情况相比,早期开花和萌芽,增加芽数和花数和果实更早发育,以及增加生长和植物产量;涉及使用LCOs和含有一种或多种LCOs和农业可接受载体的组合物的方法,与不使用LCOs的情况相比,使豆科和非豆科作物植物更早开花,花数和芽数增加,果实更早发育,以及促进生长和产量。
文档编号A01N63/02GK1809274SQ200480017479
公开日2006年7月26日 申请日期2004年4月22日 优先权日2003年4月22日
发明者陈春泉, 埃瓦·M·乔利瓦, 约翰·D·麦基弗, 伯吉特·C·舒尔茨, 杨阳 申请人:生物农业股份有限公司
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