一种新的植物生长调节剂组合物及其使用方法

专利名称：一种新的植物生长调节剂组合物及其使用方法
技术领域：
本发明是关于以化学物质形式存在的一种新的组合物物质，促进植物生长的方法以及用该化合物处理过的植物的有关特性。本发明的化合物可提高含糖量，芳香油和蛋白质含量以及提高总的植物生物量。从处理过的植物上采摘下来的果实显示出其生化和结构上均被催熟。成熟的果实明确地显现出增加的色素累积、增加的芳香油累积及降低的果皮厚度。该方法包括使用单独的生长调节剂化合物、其混合物和在体外使用单独的化合物及其混合物。该生长调节剂化合物的某些混合物显示出协同效果。这些新化合物起到植物生长调节剂作用，因此，按照本发明的方法可促进植物生长。
农业的发展已产生了具有植物生长调节功能并被用来改良所处理植物的一种或几种特性的化合物及其使用方法。例如美国专利3，671，219公开了一种施用后可增加甘蔗含糖量的季铵化合物。美国专利4，204，859报导某些苯氧基三烷基胺的使用可增加植物中橡胶的烃产量。美国专利4，159，903公开了一种增加产胶植物(如银胶菊)生产聚异戊二烯产量的方法。美国专利3，833，350报导，使用含有(卤代苯氧基)三烷基胺的方法可促进植物中类胡萝卜素的积累。美国专利3，864，501、3，911，148和3，911，152报导了一种提高水果和蔬菜中类胡萝卜素的方法，该方法包括施用含有(甲基苯氧基)三烷基胺的化合物。
美国专利4，797，153披露了一种增加总植物量及诸如糖、蛋白质、脂类及芳香油等单一植物组份含量的方法，包括对植物使用某些取代的苯氧基三烷基胺和取代的苯基硫代三烷基胺，或二烷基吗啉卤化物。这些化合物以生长调节剂量施用于植物种籽、籽苗或植物发育早期的芽，或在树木花草膨大前或后一周施用。业已证明以生长调节剂量施用这些化合物可以促进绿色植物光合作用中二氧化碳的同化作用，从而增加用以合成总的生物量及单一植物组份的有效碳原子数。
本发明是关于一类新的(苄基取代)三烷基胺醚化合物，当按调节剂量对植物以单一化合物或以混合物形式施用时可增加重要的植物成份，提高总的植物生物量，加快植物生长速度并缩短作物成熟期。还能增加植物叶片和成熟果实的色素积累。从处理过的植株上采摘的柑橘类果实的果皮厚度降低。以生长调节剂量对植物施用该类化合物是指该量足以提高植物生物量并能促进植物生长但不足以危害植物。本发明的化合物选自结构如下的一组化合物，或其酸加成盐
其中X为氧或硫;R1和R2为含1～6个碳原子的、结构相同或不同的低级烷基;n1和n2为1～6的整数，n1和n2互相独立;R3和R4互相独立地为氢、氯、溴、氟、含有1～6个碳原子的低级烷基化合物，含有1～6个碳原子的低级烷氧基、或稠合的单环和多环芳环体系，其中若R3和R4是3，5-取代基，那么所述低级烷基或烷氧基必须含有1～6个碳原子;若R3为氢，则R4必须是4-取代基，条件是R4不是氢。
业已发现，本发明化合物或其混合物的使用使被处理的植物形成或储存了比未经处理植物多的有用植物组份。用本发明生长调节剂化合物处理的植物比未经处理的植物生物量更高，从而使单位面积作物产量提高。
另外还进行了本发明化合物与美国专利4，797，153中公开的下述生长调节剂化合物的田间对比研究，特别是，3，4-二氯苯氧基三乙基胺(3，4-DCPTA)和2，4-二氯苯氧基三乙基胺(2，4-DCPTA)。已经确认，做为植物生长调节剂，本发明的N，N-二乙基氨基乙基(4-甲基苯基)醚(MBTA)化合物一般比美国专利US4，797，153中报导的生长调节剂化合物更为有效。即，用MBTA处理过的植物相对于用DCPTA处理的植物，显示更大的总植物生物量和有价值的植物组份的增长。还进行了本发明的第二种化合物N，N-二乙基氨基乙基-3，4-二氯苄基醚(DCBTA)作为生长调节剂与DCPTA的比较。因此，本发明化合物显示出与现有技术相比至少相当或更高的相关结构活性，因此其代表了生长调节剂应用领域的进步。
另外，用本文公开的化合物的混合物处理过的植物与用单一的生长调节剂处理的植物相比，在有用植物组份的形成与储存方面显示出增强的代谢活性和增多的植物-生物量，这一点是难以预见和出乎意料的。与使用单一的生长调节剂相比，用本发明的混合物做为生长调节剂具有更强的增效性并产生协同效应。
进一步发现，相对于施用单一生长调节剂(包括美国专利4，797，153公开的DCPTA的本发明的MBTA和DCBTA)进行相同处理而言，对植物施用本发明的DCBTA和MBTA的混合物在有用植物成份的形成和储存及提高植物生物量方面产生了难以预见和出乎意料的增强的植物代谢活性。当对植物施用MBTA和DCBTA的混合物时，与用上述单一生长调节剂处理相比，前者产生更大的生长调节增效性。该种更强的增效性或协同效应进一步促进了本技术领域的发展。
在大多数情况下，用本发明方法处理的植物比未经处理的植物生长速度增快，从而加快了成熟。另外，加速的生长使生长周期的缩短更为可能，同时其产量与未经处理的植物持平或更高。由于被处理植物具有增多的生物量，从而使产量更高。
本发明还涉及在体外使用本发明公开的生长调节剂化合物及其混合物的方法。在体外使用的一个特殊方面涉及将化合物和混合物用做兰花种子发芽和发芽的半花种子(原胚体)的生长诱导剂。将本发明的生长调节剂化合物加到无菌培养基中可明显促进兰花原胚体的生长并能使将其培养成成熟的开花植株所需时间明显缩短。
向叶片、植物种籽、籽苗植物的芽、未成熟果实或植物生长的繁殖体施用下述化合物或其混合物即可受益于本发明。此处所用的“混合物”是指至少由本发明中任意两种化合物形成的组合物。可用于本发明方法中的化合物举例如下，但其不做为对本发明的限制A.N，N-二烷基氨基烷基-2，4-取代苄基醚，其中2，4-取代基各自独立地为氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基或己氧基，其中的烷基和二烷基独立地为甲基、乙基、丙基、丁基或戊基，或其同分异构体。
B.N，N-二烷基氨基烷基-3，5-取代苄基醚，其中3，5-取代基为独立的氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、丙氧基、丁氧基、戊氧基或己氧基，其中的烷基和二烷基与A中的相同。
C.N，N-二烷基氨基烷基-3，4-取代苄基醚，其中3，4-取代基为独立的氯、溴、碘、甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基或己氧基，其中的烷基和二烷基与A中的相同。
D.N，N-二烷基氨基烷基-4-取代苄基醚，其中4-取代基为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基或己氧基，其中的烷基和二烷基与A相同。
E.N，N-二烷基氨基烷基(取代萘基)醚，其中的烷基和二烷基与A中的相同。
在A至E组中列出的本发明化合物优选其中的n1为1，n2为2，X为氧，N，N-二烷基为二乙基，烷基为乙基，苄基取代基为2，4-二氯;3，4-二氯;3，5-二异丙基;3，5-二叔丁基;3，4-二甲基;3，4-二甲氧基;3-甲基;4-甲基，4-氯或3，4-萘氧基。
业已发现，有两类化合物最为理想，用其中的任一种处理植物时在总植物生物量和各植物组份方面均有明显提高，这一点在与美国专利4，797，153报导的生长调节剂化合物相比时尤为突出。这二种化合物为N，N-二乙基氨基苄基-3，4-二氯苄基醚(DCBTA)和N，N-二乙基氨基乙基-4-甲基苄基醚(MBTA)。已经发现，这四种化合物的混合物更以优选，用其处理的植物比用单一生长调节剂处理的植物在总植物生物量和各植物组份方面取得了更好的效果。优选的混合物中各化合物为等量的(1∶1，W/W)。但是，以混合物形式使用不等量的两种或四种以上生长调节剂并不限制本发明的范围。
上述化合物的酸加成盐易于制得，例如向本发明化合物中加入酸，形成下述酸加成盐
式中的分子组成已列于前文，其中的A是由为了形成盐而加到胺中的酸衍生的阴离子。酸加成盐的混合物也可被用做生长调节剂。
为取得总生物量产量的提高及各植物组份的增加或植物生长速度的加快，必须在植物发育早期先向其施用该化合物或其混合物，即在细胞分裂和植物生长增快之前或同时施用。如果在发育后期施用，虽然在产量和植物组份上也有一定提高，但其提高程度不如经早期处理取得的提高明显。做为一个实例，对种子、对发芽后籽苗(即初始叶的第四片完全展开，如处在子叶、真叶、两叶或四叶阶段时或在此之前)，或对花芽正在膨大或在此之前或之后一周的树木进行处理。对于不是从种子生长而来的植物或不产生花芽的植物，例如无性繁殖的植物(如甘蔗)，应在与前述各种阶段相当的生长发育阶段施用。由于植物或树木的生长使得为提高植物生物量而施用的生长调节剂的预期浓度变稀，从而使得生物量(增加的)效果被减弱。因此希望在首次施用后再进行不止一次的追施。应在生长植物细胞分化完成之前或在正在生长的果实的细胞分化完成之前(分别)对生长的植物或生长的树木进行追施。
通常，对种子施用该化合物或其混合物的浓度为每粒种子约0.001～0.3mg活性组份。一般将待用的化合物溶于水中，使其在稀释剂中浓度为百万分之0.1～50份(ppm)，将种子浸泡2～6小时。按常规方法用该化合物对种子进行的其它处理，如对种子的灌封也包括在本发明中。
施用于籽苗，即处于子叶、真叶、双叶或四叶期及其相似时期的化合物或其混合物的用量，为每棵植物0.001～0.3mg活性组份。可用约0.1～200ppm的处理浓度(优选为5～120ppm)进行处理。当处理浓度为300ppm或更多时，对于幼苗或幼小植株(即初生叶的第四片完全展开之前)该处理将不能获得本发明预期的生物量的增加，而且在大多数情况下可能对植物产生毒害使其生长受到阻碍。
用生长调节剂化合物或其混合物处理多年生树木，由于其体积较大，需要的量也更多。通常使用处理浓度0.1～500ppm的生长调节剂化合物，每棵树约需1～4g活性组分。
本发明的化合物或混合物可采用任何一种便利的方法施用于植物。例如可在溶于水和将化合物或混合物向植物的枝叶上喷洒，也可采用本领域技术人员公知的其它施用技术。
Triton X-100(J.T.Baker生产的聚乙二醇 对-异辛基苯基醚)、ORTHO X-77(一种脂肪酸、脂肪醇和异丙醇的混合物，由Chevron Chemical Company生产)等合适湿润剂可加到该水溶液中，以辅助植物处理。B-环糊精(B-(七聚物)-环糊精，Takeda Chemical Inclustvies，Ltd.生产)或Tween 80(聚氧乙烯(20)山梨糖醇酐单油酸酯，E.Merch.Darmstadt Germany出品)等合适的渗透剂可加到水溶液中以增强生长调节剂的渗透性。可在施用前将生长调节剂与适当的湿润剂的溶液调至酸性(pH4～5)。
对于pH值，申请人发现下述情况是优选的。将未发芽种子用pH5～7溶液浸泡时幼苗生长最好(溶液含有10ppm MBTA 0.1%Tween80)。
用pH3～6溶液中的MBTA试验，籽苗根系生长有明显增加。
pH4～5溶液中的MBTA可促进下胚轴生长。这些结果表明，在pH3～5溶液中培育种子有利于质子化生长调节剂进入植物组织。
当在活体外使用该化合物或其混合物时，含有无机盐作为常量营养元素的任一数量的等渗、缓冲营养介质及微量营养元素、激素、维生素及补充物均可根据本发明进行使用，只要它们能促进目的植物的繁育。例如在Gallup和Sterling Laboratories.Santa Barbara，CA出品的Hill种子发芽培养基上的兰花种籽和兰花原胚体的生长已证明是可行的。
为了取得在活体外施用的好的效果，应在植物发育的最初阶段将该化合物或其混合物引入营养培养基。最优选在培养基消毒之后和在种子或繁殖体播种之前或同时。应该看到，生长调节剂的施用最好在琼脂基固化前进行。如果稍后施用，产量或植物组份会有一定提高，但不如先期处理获得的提高明显。由于植物或繁殖体的生长使得为提高植物生物量而施用的生长调节剂的预期浓度变稀，造成生物量(增加的)效果被减弱，因此最好在首次施用后再进行不止一次的追施。追施应在正在生长的植物细胞分化完成前进行，或在正在生长的果实细胞分化完成前对生长繁殖体施用。
一般地说，为对种子在体外施用，通常将化合物或其混合物溶于水，浓度为每十亿份0.1～50份(ppb)并将该化合物引入经消毒的培养基。优选方案为，若采用一种混合物则其含有等量的各种生长调节剂。
在试管内繁殖的多年生树木，由于其较大的质量而需要更多量的生长调节剂。一般以每棵树约0.01～10mg总活性组份，用处理浓度为1～100ppb的生长调节混合物进行施用。但是，我们发现，本发明的生长调节有效量最低至0.01ppb。
根据本发明的方法，施用本发明的化合物或混合物，只要水和光这些植物生长所必需的条件满足要求的数量，与未处理植物比在绿色植物中总生物量明显提高，某些或全部植物组分的量增加，在多数情况下生长速度加快。
与对照组相比，使用本发明的方法，萝卜的种子处理导致收获时大大增加的根系和叶片发育。矮牵牛花属植物、美人樱、紫宛及其它装饰性植物的种子或叶片处理导致每棵植物增加的根系发育，增加的二级分枝及花蕾数目。被处理的装饰性植物一般提前开花并具有大大改进的审美魅力。柑橘树的处理使果实早熟，果实产量增加，维生素C含量增多及结出的果实的芳香油含量提高。由于增多的色素含量，从被处理的柑橘中回收的果汁的USDA颜色评价值为优等。因此当希望有提高的生长速度，提高的生物量或类似要求时，本发明的方法可用于任何绿色植物。本方法对于产生粮食、维生素、营养素、纤维或产生能量的植物，或对由于生长时没有生长调节剂的低植物产量而限制其大批生产的植物特别有用。该组合物和方法可被用于一年生或多年生植物，例如季节性行栽作物、葡萄园、果园及所有装饰性或与园艺有关的植物。
例如，被处理的Hamlin，Valencia及Pineapple甜橙树显示出果实的加速成熟，与未经处理的对照组相比，柑橘树的处理产生了具有增高的白利糖度(brix)，增多的芳香油和维生素C含量。经化学处理果汁颜色增加。因此本发明的方法对柑橘产品的营养和感官质量方面有明显改进，同时缩短了获得成熟柑橘果实的时间。已观察到，对于各种装饰性植物(紫宛、美人樱、矮牵牛花属植物、三色堇)，植物成熟期有相似的缩短。
实施例1将两年生被嫁接的′Okitsu-wase′Satsuma柑桔树以及两年生“kara”和“kinnow”被嫁接树植入25升容器并在Pasadena，California保持在40%萨冉树脂覆盖之下。将下述叔胺制成0.5%Tween80(V V)中的100ppm溶液(pH5.0)N，N-二乙基氨基乙基-3，4-二氯苯基醚(DCPTA)(a k a(3，4-二氯苯氧基)三烷基胺)
N，N-二乙基氨基乙基-3，4-二氯苄基醚(DCBTA)N，N-二乙基氨基乙基己酸盐(HTA)将生长调节剂溶液一次性施加到叶子上直至开始流淌为止。
每个处理组包括两棵树，使用0.5%Tween80(V V)向对照组树木叶上喷洒直至开始流淌。生长调节剂施用时，Satsuma果实的直径范围为0.8～1.4cm。在果实生长期间每14天给这些树木施用20N-20P-20K可溶性肥料，并且树木受到每月一次的Irouite侧施。生长调节剂施用后数月，收获成熟的Satsuma果实。在每个生长调节剂处理组中合并两棵重复同样实验过程的树木上的成熟果实进行果实质量分析。为进行分析，从每一处理组中选择5个直径约50～55mm的果实。测定总的果实鲜重。将果实切为两半并测定果皮厚度。用手将果实榨汁，将合并的果汁和果肉压过0.5mm的筛子并测定最终的果汁体积和果汁鲜重。榨汁后果及鲜重和果肉鲜重被测定。
见表1。
实施例2测量柑橘果实的果皮结构和果汁成份的相应改进。柑橘树包括a、生长于Agricultural Experiment Station，Hniversity of California，Riverside，California的′Olinda′Valeneia甜橙的成年果树;和b、生长于Arvin，Califonia的Hamlin和Pinapple甜橙果树。
a、河岸田种植对24株群的Olinda巴伦西亚橙进行生长调节剂处理。这些树具有10年树龄并装有防护罩。每个处理组有三棵树。化学处理组包括对照组DCPTA-50ppm;DCPTA-100ppm;DCBTA-50ppm;DCBTA-100ppm;MBTA-50ppm;MBTA-100ppm;MBTA-200ppm。所有溶液(pH5.0)含0.5%Tween80(V/V)。做为一次施用，使用生长调节剂溶液。每棵树接受4升调节剂溶液，尽可能均匀地施用于整个叶冠。生长调节剂处理时，果实的大小以直径计为2～3.5cm。化学处理后六个月于12月收获果实。
表2见下页。
果实直径和ml果实/鲜重在对照组和所有处理组之间保持可比性(表2)。与对照组相比经化学处理显示出果皮厚度的降低。对于包括对照组在内的所有组，果实直径大体相当。用MBTA-50处理的橙的白利糖度明显提高。与对照组果汁样品相比，化学处理明显提高了Valencia甜橙的维生素C含量。在所有处理中，MBTA-200ppm处理在成熟果实中导致维生素C积累的最大增长(表2)。
对座果的′Olinda′Valencia树施用生长调节剂，化学处理六个月后收获的果实中橙皮类胡萝卜素积累明显增多(

图1a，1b，1c)。与对照组果实相比，从经50ppm DCPTA、50ppm DCBTA和50ppm MBTA处理的树上收获的果实在橙皮类胡萝卜素改善方面(图1a)通常显示出最为一致的改进。由对照组和经生长调节剂处理的树上采摘的被切开的果实(图1c)直观地显示出相同的内果皮类胡萝卜素改善。但从经生长调节剂处理的′Olinda′树上收获的果实在果皮厚度方面显现出明显的降低(图1c和表2)。
b、San Joaquin谷地田间试验将生长调节剂处理应用于大片Pineapple、Hamlin和Valencia甜橙果树株。每种生长调节剂处理(组)代表每个栽培品种的一棵树。树龄为12～15年且未安装保护罩。在一块500棵树区域中内部出植实验用树。以单纯的叶片施用进行化学处理;且其包括对照组;DCPTA-100ppm;DCBTA-100ppm;MBTA-100ppm。全部溶液(pH5.0)含0.1%Tween80(V/V)。对每棵树施用约5升溶液且尽可能均匀地覆盖叶冠。化学处理时果实大小以直径计为1.5～3cm。化学处理后6个月做为十二月份收获的部分采摘Hamlin和Pineapple橙的成熟果实。所有处理组中的果实得到一致的果皮颜色。选择采摘中等大小、树冠层上的果实。下述数据代表8个果实样品。
见表3。
表格中字母表示根据Duncan的重叠标实验的平均间隔，5%含量。
对于Hamlin和Pineapple果实中的果汁回收/鲜果重DCBTA处理显示出明显的增长。与对照组果实相比，在白利糖度和维生素C含量方面，MBTA处理的Hamlin和Pineapple甜橙显示出明显的改进。这些结果表明，MBTA处理产生了具有改善的营养质量的更甜的果实。
DCBTA的施用在Hamlin和Pineapple果实中均产生最好的果汁回收(率)。但与对照组的数值相比，MBTA叶片-施用在白利糖度和维生素C含量方面产生了最大数量的增长。被改善的果汁回收(率)通常与果皮厚度的降低相关联(表1、2和3)。但化学处理对最终果实大小或果实形状没有明显的影响。
实施例3分别根据Echols，Maier，Poling，和Stenling，1981 New bioregulators oq Gibberellin Biosynthesis in Gibberella Fujikuroi，Phytochemistny 20433-437和Poling，Hsu，Yokoyama，1977 Structure Activitg Relalionships
of Chemical Inducers of Carotenoid Biosynehesis，Phytochemistry 141933，的方法，合成和提纯四取代的叔胺(3，4-DCPTA，3，4-DCBTA，(2，4-DCBTA)和MBTA)。
萝卜种子(Raphanus Sativus L.cv.白顶红花芜菁(由Ferry Morse Seed Co.Mcdesto CA提供。在0.1，1.0，10.0，50.0和100.0ppm生长调节剂溶液中于22℃将种子浸泡6小时。所有生长调节剂溶液(pH5.0)含0.1% Tween 80。对照组种子在0.1% Tween80中于22℃下浸泡6小时。化学处理后立即播种种子。所有植物在温室中生长，采用以前所描述的被标准化的萝卜。参见Keithly，J.H.，H.Kobayashi，H.Yokoyama，和H.W.Gausman 1991 Promotive Effects of Tertiary Amine Bioregulators on Radish(Raphanus Sativus)Growth amd Development。PGRSA Quarterly 19(3)182-187。
在被标准化的萝卜生长试验中，新合成的叔胺类似物的生长促进性能表现出明显不同(表4)。未给处理的对照组植物和经DCPTA-处理的植物的生长被用做参考植物生长体系。经DCBTA-处理的植物的生长在数量上和统计上均与经DCPTA处理的植物相类似。
与经DCPTA处理的植物的主根生长相比较，化合物效能的顺序如下MBTA＞3，4-DCBTA＝DCPTA》2，4-DCBTA见表4。
实施例4对于植物生长的作物的发育和繁殖植物的生长在叶片扩展阶段的叶肉叶绿体的发育已被显现出可调节有用的光合作用的产物的量。结果量和作物产量通常由早期果实发育阶段有用的分布的光合作用产物的量决定。DCPTA、DCBTA和MBTA对于Valencia、Pineapple和Hamlin甜橙的成熟的叶片中叶绿素累积和Rubisco活性的影响列于此处。
在1990年4月，当大多数树木开始植物生长周期(出新芽)时完成化学处理。生长调节剂溶液(pH5.0)含0.5% Tween 80。柑栽培品种被分为若干处理组，每个处理组包括三棵树。使用制动效应手工喷雾器进行生长调节剂的叶面施用。对照组接受0.5% Tween80叶面施用。将溶液施用到叶子上直至开始流淌为止。化学处理后将树木安排成完全随机区组。
化学处理后6～8周进行叶片生长分析。从在每一处理组中的3枝生长状况相同的枝叉上采摘一片片树叶进行叶肉形态分析。从顶端分生组织的第一片可见叶向基部将叶片编号。测定每个叶片的叶片面积(dm2)、叶片长度(在中间叶脉处)，并测定叶片鲜重。从叶片鲜重和叶片面积数据计算比叶重(SLW，g鲜重/dm2叶片面积)。
与对照组相比，对Valencia，Pineapple和Hamlin甜橙叶面施用DCPTA，DCBTA和MBTA明显提高了化学处理后6～8周收获的成熟叶片的SLW(表5)。在生长调节剂处理组中SLW在数值上相似。与对照组相比，生长调节剂施用明显地(P＝0.05)增大成熟橙叶中叶绿素的累积。与对照组相比，生长调节剂处理使得成熟叶子中总的类胡萝卜素累积普遍增大。在一个宽的叶龄范围内测量Robisco活性，并从顶端分生组织向基部算起第15～18片叶中获得最可靠的酶活性。生产调节剂处理看起来增大了甜橙的CCS(表6)。与对照组相比，对于所有橙栽培品种，所有化学处理组中的可溶性蛋白质与叶绿素之比均有明显的提高(P＝0.05)。在化学处理组中，可溶性蛋白质与叶绿素的比在经50ppm处理后比经100ppm处理后更好。与对照组相比，在化学处理中叶片可溶性蛋白质与叶绿素比的被观测到的改进保证了每毫升叶绿素Rubisco活性的显著(P＝0.05)提高(表6)。
在所有栽培品种的全部处理组中，50ppm MBTA的施用显示出是最为有效的化学处理。由于实验原料数量的限制，在所有处理组中均未测定Rubisco活性。
试管内Rubisco分析表明MBTA可能是叶绿体生长的非常有效的化学调节剂。
见表5。
比叶重(g鲜重/dm2)根据从顶端分生组织向基部算第15～18片叶计算。表格中字母表明根据Duncan的重叠标试验，5%含量的显著差异(栽培品种被分别分析)。
实施例5在Agricaltural Experimental Station，University of California，Riversde，California养植′Olirda′Valencia橙树。用叔胺生长调节剂对24棵树木进行叶面处理。每个处理组包括三棵树。完全随机区组实验设计包括下述生长调节剂处理对照组;DCPTA-50ppm;DCPTA-100ppm;DCBTA-50ppm;DCBTA-100ppm;MBTA-50ppm;MBTA-100ppm;和MBTA-200ppm。所有生长调节剂溶液(pH5.0)均含有0.1% Tween 80(V/V)。在生长调节剂处理的181天、215天和259天后收获果实(DAT)。分析筛分的果实的果皮厚度、果汁回收(率)、果汁白利糖度和总的果皮色素累积。每组果实样品包括8个随机选择的果实。
与对照组相比，从生长调节剂处理过的′Olinda′树上采摘的果实在果实成熟时表现出改进的果皮发育和果汁积累(表7)。从经生长调节剂处理的树上采摘的所有果实与对照组果皮发育相比显示出果实厚度方面的全面降低。在三次果实收获中，被处理果实中总的可溶性固体(白利糖度)累积比对照组有明显提高。
与对照组相比，从被生长调节剂处理的树上收获的果实在果皮色素累积方面显现出明显的进步(表8)。在所有处理中，叶绿素含量与总的类胡萝卜素含量成反比。DCBTA和MBTA对类胡萝卜素累积方面的生物活性比DCPTA高。
从经生长调节剂处理的树上收获的′Olinda′果实的白利糖度和类胡萝卜素的累积表明与对照组相比，化学处理使到果实收获所需天数减少了约40天。在所有处理中，改进的果汁回收(率)与果皮厚度相关。在试验的生长调节剂中，MBTA对于类胡萝卜素累积显示出最强的生物活性。与对照组的值相比较，在第295天从50ppm MBTA处理过的树上收获的果实显示出在类胡萝卜素含量方面68%的增长，白利糖度增长10%，果汁回收(率)增加8%。
见表7。
表格中的字母表示根据Duncan的重叠标试验，5%含量的平均间隔。
见表8。
表格内字母表示等间隔，根据Duncan重叠标试验。
实施例6在Republic Groves of Hardee County，Florida，以下述浓度的下述各种化合物处理5年树龄的Hamlan甜橙树DCBTA 10，50，100ppmMBTA 10，50，100ppmMBTA/DCBTA混合物，1，10，50ppm的每种化合物所有生长调节剂溶液均含有0.1% Tween 80(W/V)。所有的树都受到全叶冠喷洒的化学物质的一次性叶面喷施。化学处理时果实的大小的范围为直径9～12mm。对照组树木受到0.1% Tween 80的简单施用。每个处理组包括5棵树。化学处理后6个月从每个处理组收获成熟果实。
在果实发育初期对Hamlin甜橙施用MBTA和DCBTA的混合物，与对照组的数值相比，明显地增加了成熟果实的果汁含量(表9)
和提高了果汁质量(图3a-d)。在所有处理中，果皮发育和果汁含量(表1)的化学改进在MIX 10/10处理组中最大。在混合物处理中，MIX 1/1处理在果汁质量方面显示出最大数量的改进(图3)。总的来说MIX 1/1处理在化学处理含有少于50ppm生长调节剂时，对果汁白利糖度，果汁BAR及其维生素C含量方面显示出最大数量的改进。当与10ppm MBTA和10ppm DCBTA处理相比时，混合物(MIX 1/1和MIX 10/10)处理显示出在果汁颜色方面的改进。这些结果表明，以低浓度使用时，混合物处理的生物活性高于单一化学物质处理的生物活性。因此与单一化学物质处理相比，采用MBTA和DCBTA的混合物进行叶面处理使得每棵树可施用较少的化学物质。
见表9。
实施例7附生植物兰花的繁殖要求在试管内进行植物培养。Arditti，J.1977。使用组织培养方法的柑橘的无性繁殖-手册，于J.Arditti，(ed)，Orohid Biology，Reviews and Perspectives，PP.203-293，Cornell Univ.Press，Ithaca，New York。在籽苗植株生长3～5年成为成熟的开花植株前将兰花种子和顶端分生组织繁殖体在无菌的人工培养基上培育3年。
与对照组相比，在试管中无菌生长经常规籽苗转移至温室培养的过程中对兰花籽苗施用DCPTA明显地加速了植物生长并缩短了到花期的时间。另外，与对照组相比，DCPTA处理组中移植后的籽苗死亡率明显降低。
在这一实施例中，观察了MBTA、DCBTA、DCPTA和MBTA/DCBTA混合物对Brassolaeliocattieya兰花在试管内的种子发芽和分生组织发育的生长促进作用。原胚体(已发芽种籽)的发育代表了试管中兰花植物发育的初始生长阶段。从普通原胚体细胞分生出叶片和根分生组织，产生了功能性兰花籽苗。
所有的兰花种子播种在无菌Hill种子发芽培养基中，后者从Gallup and Stribling Laboratories，Santa Barbara，CA.处获得。该固体培养基含有缓冲的无机盐、植物生长素、细胞分裂素，氨基酸、有机酸和琼脂的混合物。将该培养基(34g/l)溶于蒸馏水中并调至pH5。所有的兰花培养物在65×65×100mm的塑料容器(Magenta Corporation，Chicago，IL)内生长，该容器内装有100ml种子发芽培养基。于15psi将所有培养容器高压消毒10分钟。培养基消毒后，将10ppb MBTA、10ppb DCBTA、10ppb DCPTA和10+10ppb MBTA和DCBTA混合物过滤灭菌并在琼脂培养基固化前将其加到培养基(5ml/容器)中。在蒸馏水中配制生长调节剂溶液。向实验对照组加5ml等分试样的经过过滤灭菌的水。所有试验组包括三个同样的实验容器。
在无菌条件下进行所有兰花种子的转移。Brassolaeliocattleya×Ruben Verde的干燥种籽(Blc.Green Heart ｀Imperial Jade′×Blc.Lester Mc Donald｀Kelly′AM/AOS)被表面灭菌20分钟。然后不经漂洗播种种子于经生长调节剂改进的介质中。轻摇使种子在该培养基表面均匀分配。23℃下使用两支宽谱荧光灯连续照明(75UE m-2，S-1)使种子发芽。
记录每个生长调节剂处理组种子萌发(所需)天数。播种后60天从每个容器中收获原胚体并测定全部原胚体的鲜重。测定50个原胚体的鲜重和直径。将每个含50个原胚体的组萃取至100%丙酮中并计算叶绿素和总的类胡萝卜素的含量。
通过向无菌培养基中加入叔胺生长调节剂明显促进了兰花种子发芽和原胚体发育(表11)。在种子播种期间，将目测等量的种子种入每个容器中。在对照组、经DCPTA改进和经DCBTA改进培养基物播种后13天，观察到种子发芽。但在MBTA/DCBTA混合物和MBTA改进的培养基中种植的种子被观测到在种子播种10天后发芽。与对照组相比，在试管内培养基中加入生长调节剂使原胚体鲜重明显增大(P＝0.05)(表11)。生长在经叔胺生长调节剂改进的介质(TAB-介质)中的成熟原胚体的叶绿素a、叶绿素b和总的类胡萝卜素含量与对照组相比明显增加。但所有处理组的叶绿素a和b的比值统计数字基本相同。在用于实验的化合物中，与对照组相比，MBTA和MBTA/DCBTA混合物处理在原胚体鲜重和色素积累方面表现出最大程度的改进。该项研究表明，通过向无菌培养基中加入叔胺生长调节剂明显促进了在试管内的兰花原胚体生长(表11)。在用于实验的化合物中，与对照组相比，含有MBTA的处理在种子发芽、原胚体发育和总的色素累积方面显示出最大的改进。在对照组和所有化学处理组中叶绿素a和b的比值均在数量上相似。这些结果表明，对应于叔胺处理，每个细胞的叶绿体大小(体积)或叶绿体数目均被增加，而不是叶绿素a或叶绿素b生物合成的特别的增加。由于每个细胞的
总的叶绿素体积决定了植物的光合作用的碳固定速率和细胞生长速度，TAB介质中柑橘原胚体发育的被有效增加的叶绿素大小是十分明显的。
图1a，′Olinda′Valencia橙外果皮颜色改进。
90年12月21日，化学处理后6个月收获的果实。
图1b，′Olinda′Valencia橙外果皮颜色改进。
左对照组;右50ppm DCBTA图1c，DCBTA对′Olinda′Valencia橙果皮改进的影响。
90年12月21日收获果实，化学处理后6个月左对照组;右50ppm DCBTA图2，从生长调节剂处理过的树上收获的′Olinda′Valencia甜橙果实的总的可溶性固体(白利糖度)累积果实为在化学处理后181，125和259天收获的。
图3，叔胺生长调节剂对从Hamlin甜橙中产生的果汁质量促进作用。
权利要求
1.一种新的组合物物质，其含有下式化学成份或其酸式盐
式中X为氧或硫，R1和R2为含有1～6个碳原子的低级烷基，n1和n2均为1～6的整数，n1和n2互相独立；R3和R4为独立的氢、氯、氟、溴、碘、含有1～6个碳原子的低级烷基、含有1～6个碳原子的低级烷氧基，或稠合的单环或多环芳环体系，若R3和R4为3，5-取代基，则低级烷基或低级烷氧基必须含有3～6个碳原子；若R3为氢，则R4必须为4-取代基，条件为R4不是氢。
2.根据权利要求1的组合物物质，其中的化合物为N，N-二乙基氨基乙基二氯苄基醚或其酸式盐。
3.根据权利要求1的组合物物质，其中的化合物为N，N-二基氨基乙基-4-甲基苄基醚或其酸式盐。
4.权利要求1～3中规定的化合物中的至少两种的混合物。
5.权利要求1～4中规定的化合物的协效混合物。
6.一种促进植物生长的方法，包括向植物施用一种选自在权利要求1～5中规定的化合物或其混合物的步骤。
7.一种促进植物生长的方法，包括向植物施用一种化合物的步骤，其选自权利要求1～5规定的组合物物质或混合物，在细胞分化和植物发育增快或花芽膨大前或同时立即对植物施用所述化合物，即向种子、植物籽苗、或对花芽初发、发芽膨大或指数植物生长期间的树木施用，所述化合物以促进植物生长但不损害植物的量施用，每棵植物籽苗施用量约0.001～0.3mg活性组分或每棵树施用约1～10克活性组分，所述的促进植物生长包括对光合作用、总植物生物量和选自蛋白质、脂、糖和挥发油的植物组分方面的提高。
8.根据权利要求6～7的方法，其中的植物在试管内繁殖。
9.根据权利要求6～8的方法，其中对植物生长的促进还包括与未经处理的对照组相比，从被处理的植物上收获的果实的增加的色素积累、总的可溶性固体、维生素、营养素或果汁含量。
10.根据权利要求6～8的方法，其中的植物为禾谷类作物。
11.根据权利要求6～8的方法，其中的植物为豆科植物。
12.根据权利要求6～8的方法，其中的植物为柑橘树。
13.根据权利要求12的方法，其中的被处理柑橘树的果实显示出相对于未经处理柑橘降低的果皮厚度。
14.根据权利要求6～8的方法，其中的植物为蔬菜类植物。
15.根据权利要求6～8的方法，其中的化合物以水分散体施用。
16.根据权利要求6～8的方法，其中的化合物被不止一次地施用于植物。
17.根据权利要求6～8的方法，其中的植物源于一年生或多年生农作物、木本植物组织，或源于为装饰性目的的种植的植物。
18.根据权利要求6～8的方法，其中对植物生长的促进还包括相对于未经处理植物被加快的植物结构成熟和到作物收获(所需)天数的缩短。
全文摘要
本发明是关于一种化学物质形式的新的组合物，促进植物生长的方法和根据本方法用该物质处理的植物所显示出的性能。特别地，该化合物的施用导致糖含量、挥发油和蛋白质的增加，以及随之而来的总植物生物量的增加。从被处理的植物上收获的果实显示出被加速的生化和结构上的成熟。柑橘果实表现出被降低的果皮厚度和维生素C、类胡萝卜素及挥发油含量方面的明显改善。本发明的方法在柑橘果实的结构、生化和感官质量方面产生了均衡的改进。可施用该化合物的混合物。已知某些混合物可以产生协同效应。该化合物或其混合物可在试管内施用。
文档编号C07C323/25GK1077841SQ9310361
公开日1993年11月3日 申请日期1993年3月29日 优先权日1992年3月30日
发明者H·约科亚马, J·H·基思里, H·W·高斯曼 申请人:热带产品公司, 美利坚合众国(代表人 农业部长)