植物生长调整剂及其利用
【专利说明】植物生长调整剂及其利用
[0001]本申请是申请日2007年12月10日、申请号200780045685.X以及发明名称“植物生长调整剂及其利用”的发明申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及调整植物的生长的植物生长调整剂及其利用技术，更详细的是涉及使用谷胱甘肽，可以使收获指数提高等的植物生长调整剂及其利用技术。
【背景技术】
[0003]以往，植物作为粮食，以及作为鉴赏用、纸和药品等工业材料和燃料，在各种场合，与人类越来越紧密相关。而且，近年来，植物还作为代替化石燃料的生物质能而备受关注。
[0004]对于在这样多样的用途中利用的植物的发芽、成长、开花等的机理大多并不清楚。这是因为，植物主要是根据经验和直觉进行栽培，其收成大都受气候等自然的影响所左右。因此，弄清楚植物的发芽、成长、开花的机理，对它们进行调整和控制，在鉴赏用草本花以及谷物和野菜等粮食的产量增加中十分重要，而且对于森林中木材的培育以及生物质能也极为重要。
[0005]迄今为止，作为调整植物的成长的手段，逐步进行了通过温室等人工气候环境调整开花时期，使用乙烯等化学药品促进成长等努力。然而，以往这些方法中的许多方法通过经验和直觉调整植物的成长，并没有基于可以科学判断植物的成长过程的材料。
[0006]因此，本发明人对于植物的发芽、成长、开花的机理逐步开展研究。其结果是，本发明人此前发现活性氧(ROS)不仅作为生物合成的底物而且在植物的发育中作为控制因子都是必需的(参照专利文献I)。具体的是，上述专利文献I中记载了含有细胞的氧化还原状态调节物质的细胞或器官的分化调节剂、使用该调节剂控制生物的分化.形态形成的方法和这样获得的生物。
[0007]而且，专利文献2中公开了植物生长调整辅助剂和使用该植物生长调整辅助剂的再分化植物体的制作方法。具体的是，记载了通过在含有谷胱甘肽、优选氧化型谷胱甘肽(以下，有时也单独称为GSSG)的再分化培养基中培育由植物体、例如稻子、桔梗等的一部分诱导的愈伤组织，促进发根，在短时间内有效地由愈伤组织获得再分化体。
[0008]专利文献1:国际专利公开公报W001/080638(公开日:平成15(2003)年7月22曰)
[0009]专利文献2:日本专利公开公报特开2004 - 352679(公开日:平成16(2004)年12月16日)
[0010]上述的专利文献I中确实公开了通过调整植物的氧化还原状态的物质对植物控制分化和形态形成的技术。然而，对其控制机制并不十分清楚，哪种物质形成植物生长的控制因子并不太了解。而且，上述专利文献2中没有公开用于制作再分化植物体的技术，毕竟这些并不足够，用于控制生物量.种子产量.后代种子的质量等的新技术是必要的。
[0011]科学把握植物的成长过程，科学预测开花时期，不仅在鉴赏用的草本花和粮食用的植物中，而且在森林和生物质能用的植物资源中也都极为重要。正因为如此，强烈需要指示出植物的控制因子，有效开发出植物的发芽、成长、开花等的技术。
【发明内容】
[0012]本发明是鉴于上述问题而形成的，其目的在于指示出植物的控制因子，开发出有效控制植物的发芽、成长、开花等的技术。
[0013]本发明人为了解决上述问题进行了积极的研究，其结果发现通过使用谷胱甘肽进行植物的栽培，可以使该栽培植物的种子的数量和花的数量显著增加。而且，还发现通过使用谷胱甘肽栽培在植物激素(例如、赤霉素)的合成功能或应答功能上有变异的植物体进行栽培，可以使腋芽显著增加，随之还可以使花(鞘)的数量也增加。本发明人基于这些认识，完成了本发明。本发明是基于这样的新的认识完成的，其包括以下发明。
[0014](I)植物生长调整剂，其含有谷胱甘肽，使收获指数提高。
[0015](2)根据(I)中记载的植物生长调整剂，上述谷胱甘肽是氧化型谷胱甘肽。
[0016](3)根据(I)或(2)中记载的植物生长调整剂，其使植物的种子和/或花的数量增加。
[0017](4)根据(I)或(2)中记载的植物生长调整剂，其使植物的腋芽和/或分蘖的数量增加。
[0018](5)植物的栽培方法，使用谷胱甘肽，栽培植物，使该植物的收获指数提高。
[0019](6)根据(5)中记载的植物的栽培方法，上述谷胱甘肽是氧化型谷胱甘肽。
[0020](7)根据(5)或(6)中记载的植物的栽培方法，间歇地施以谷胱甘肽。
[0021](8)根据(5)?(7)任意一项中记载的植物的栽培方法，在由营养生长期向生殖生长期的转换时期的前后施以谷胱甘肽。
[0022](9)使用谷胱甘肽使植物的种子和/或花的数量增加的方法。
[0023](10)根据(9)中记载的方法，上述谷胱甘肽是氧化型谷胱甘肽。
[0024](11)使用谷胱甘肽，使植物的腋芽和/或分蘖的数量增加的方法。
[0025](12)根据(11)中记载的方法，上述谷胱甘肽是氧化型谷胱甘肽。
[0026](13)根据(11)或(12)中记载的方法，上述植物在植物激素的合成功能和/或应答功能上有变异。
[0027](14)根据(13)中记载的方法，上述植物激素是赤霉素。
[0028](15)植物，是由上述(5)?(14)任意一项中记载的方法获得的，其收获指数提高。
[0029]本发明的其它目的，特征和优点，按照以下所示的记载会十分清楚。而且，本发明的优点会参照附图根据以下说明变得清楚。
【附图说明】
[0030][图1]是表示分别用水、GSSG溶液、或H2O2溶液处理过的拟南芥(>口 < 于文于，Arabidopsis thaliana)的播种3和4周后的状态的图。
[0031][图2]是表示分别用水、GSSG溶液、或H2O2溶液处理过的拟南芥的播种6周后的状态的图。
[0032][图3]是表示分别用水、GSSG溶液、或H2O2溶液处理过的拟南芥的播种7周后的状态的图。
[0033][图4]是表示分别用水、GSSG溶液、或H2O2溶液处理过的拟南芥的播种8周后的状态的图。
[0034][图5]是表示由分别用水、GSSG溶液、或H2O2溶液处理过的拟南芥获得的种子的产量和状态的图。
[0035][图6]是表示对氧化型谷胱甘肽的浓度对拟南芥的生长的影响进行研究的结果的图。
[0036][图7]是表示对氧化型谷胱甘肽的浓度对拟南芥的生长的影响进行研究的结果的图。
[0037][图8]是表示对氧化型谷胱甘肽对拟南芥种子的影响进行研究的结果的图。
[0038][图9]是表示对氧化型谷胱甘肽对拟南芥的赤霉素合成变异体的影响进行研究的结果的图。
[0039][图10]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理时期和处理浓度对拟南芥的种子重量的影响进行研究的结果的图。
[0040][图11]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理时期和处理浓度对拟南芥的种子重量的影响进行研究的结果的图。
[0041][图12]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理时期和处理浓度对拟南芥的种子重量的影响进行研究的结果的图。
[0042][图13]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理时期对拟南芥的种子重量的影响进行研究的结果的图。
[0043][图14]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理时期对拟南芥的种子重量的影响进行研究的结果的图。
[0044][图15]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理时期对拟南芥的种子重量的影响进行研究的结果的图。
[0045][图16]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理时期和处理浓度对拟南芥的种子重量、干燥重量和收获指数的影响进行研究的结果的图。
[0046][图17]是表示对氧化型谷胱甘肽对蔷薇(品种！Pat1HitAlicante)的生长的影响进行研究的结果的图。
[0047][图18]是表示对氧化型谷胱甘肽对蔷薇(品种；英国玫瑰)的生长的影响进行研究的结果的图。
[0048][图19]是表示对氧化型谷胱甘肽对油菜的一种中国菜心(于I々3夕寸彳>y)的生长的影响进行研究的结果的图。
[0049][图20]是表示研究氧化型谷胱甘肽对大豆生长的影响的田地试验中大豆各个体配置的图。
[0050][图21]是表示在研究氧化型谷胱甘肽对大豆生长的影响的田地试验中，施以氧化型谷胱甘肽的方法的图。
[0051][图22]是表示在研究氧化型谷胱甘肽对大豆生长的影响的田地试验中，对种子重量、总生物量和收获指数进行研究的结果的图。
[0052][图23]是表示对氧化型谷胱甘肽对玉米的花芽形成的影响进行研究的结果的图。
[0053][图24]是表示对氧化型谷胱甘肽对玉米的收获量的影响进行研究的结果的图。
[0054][图25]是表示氧化型谷胱甘肽对玉米的每个个体的果实，地上部分和果实以外部分的各部分的生物量以及收获指数的影响进行研究的结果的图。
[0055][图26]是表示氧化型谷胱甘肽的处理时期对每个玉米个体的果实，地上部分和果实以外部分的各部分的生物量以及收获指数的影响进行研究的结果的图。
[0056][图27]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理方法对每个玉米个体的果实，地上部分和果实以外部分的各部分的生物量以及收获指数的影响进行研究的结果的图。
[0057][图28]是表示对氧化型谷胱甘肽的处理方法和处理时期对玉米的收获指数的影响进行研究的结果的图。
[0058][图29]是表示研究氧化型谷胱甘肽对玉米生长的影响的田地试验中甜玉米各个体的配置的图。
[0059][图30]是表示在研究氧化型谷胱甘肽对玉米生长的影响的田地试验中，就氧化型谷胱甘肽的处理时间对单位面积的总生物量、单位面积的雌蕊收获量和收获指数的影响进行研究的结果的图。
[0060][图31]是表示在研究氧化型谷胱甘肽对玉米生长的影响的田地试验中，就氧化型谷胱甘肽的处理时间对每个个体的果实、地上部分和果实以外的部分各个部分生物量的影响进行研究的结果的图。
[0061][图32]就缺乏氮的条件下，氧化型谷胱甘肽对玉米收获量的影响进行研究的结果的图。
[0062][图33]就缺乏氮的条件下，氧化型谷胱甘肽对每个玉米个体的果实、地上部分和果实以外的部分各个部分的生物量、以及收获指数的影响进行研究的结果的图。
[0063][图34]就氧化型谷胱甘肽对蔷薇(品种；紫玫瑰(/《力P口一文))新芽的生长和开花的影响进行研究的结果的图。
[0064][图35]就氧化型谷胱甘肽对蔷薇(品种JJscarlet和JJ apricot)的新芽的生长和开花的影响进行研究的结果的图。
[0065][图36]就氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽对桔梗(卜少3年'? 3々)根系的发达的影响进行研究的结果的图。
[0066][图37]就氧化型谷胱甘肽对蔷薇花芽诱导的影响进行研究的结果的图。
[0067][图38]就氧化型谷胱甘肽对蔷薇花芽诱导的影响进行研究的结果的图。
[0068][图39]就氧化型谷胱甘肽和还原型谷胱甘肽对草莓(Eminentgarden series欲张草莓(欲張9 4于3 )红(SUMIKA))的生长和增殖(长匐茎数)的影响进行研究的结果的图。
[0069][图40]是表示在就氧化型谷胱甘肽对导入了gFBA基因的拟南芥形质转化体的生长的影响进行研究的实验中植物各个体在栽培时的配置和氧化型谷胱甘肽的施以时期的图。
[0070][图41]就硝酸铵量对野生型和导入了gFBAl基因的拟南芥形质转化体的收获指数、总生物量和种子重量的提高效果达到饱和的浓度进行研究的结果的图。
[0071][图42]就饱和氮施肥的效果的条件下，氧化型谷胱甘肽对导入了gFBA基因的形质转化体的收获指数、总生物量和种子重量的效果进行研究的结果的图。
[0072][图43]就饱和氮施肥的效果的条件下，氧化型谷胱甘肽、还原型谷胱甘肽和硫酸铵对导入了 gFBA基因的拟南芥形质转化体的收获指数、总生物量和种子重量的影响进行研究的结果的图。
[0073][图44]就GSSG施肥浓度对导入了gFBA基因的拟南芥形质转化体和野生型拟南芥的种子收获量的效果进行研究的结果的图。
[0074][图45]就GSSG施肥浓度对导入了gFBA基因的拟南芥形质转化体和野生型拟南芥的收获指数的效果进行研究的结果的图。
[0075][图46]就作为硫源的GSSG、GSH和硫