CN102497780B - 植物生长调节剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供以下述通式(1)所示的α-酮醇脂肪酸衍生物作为有效成分的植物生长调节剂。

Description

植物生长调节剂

技术领域

本发明是涉及着眼于稳定性优异的特定的α-酮醇脂肪酸衍生物的植物生长调节作用的植物生长调节剂的发明。

背景技术

植物的生长调节技术的开发对于提高谷物植物、园艺植物的供给效率而言是非常重要的事项。

作为通过调节植物的生长而实现的典型效果，可列举植物的生长促进效果。作为决定植物生长速度的因素，可考虑温度、光、营养物质等。为了促进植物生长，一直以来尝试根据目标植物的性质来选择温度条件、日照条件。作为除了这些温度、光以外的生长促进技术，可列举施肥作为代表性技术，获得一定的效果。

然而，关于施肥的效果，自然是有限度的，即使增加所使用的肥料的量，也不能期待一定程度以上的植物生长的促进效果，反而施加过多肥料会抑制植物生长，进而很有可能会污染土壤。

特别是，在植物的生长初期，容易发生由施肥引起的营养失调，通常，这个时期控制施肥是普遍做法。因此，期望与包含氮、磷酸、钾等成分的一直以来所使用的肥料不同的、显示植物的生长促进效果的化合物。

而且，更期望发现下述方法，从而提高谷物植物、园艺植物的供给效率，所述方法是不仅通过这样的植物的生长促进效果、而且通过花芽的促进效果、植物的老化的抑制效果、植物的休眠防止效果等效果、对干燥、高温等植物胁迫的耐性的赋予效果等，来发挥满足需要的植物的生长调节效果。

专利文献1：日本特开平09-295908号公报

专利文献2：日本特开2001-131006

发明内容

发明要解决的课题

本发明者们发现，与上述主题相关地，具有下述结构的特定的α-酮醇不饱和脂肪酸对广泛植物显示所希望的花芽形成诱导活性、植物活化活性(日本特开平09-295908号公报(专利文献1)，日本特开2001-131006(专利文献2))。

然而，该α-酮醇不饱和脂肪酸极不稳定，具有一旦在室温下放置则几天内活性就消失这样的缺陷。

本发明要解决的课题是提供与上述现有的α-酮醇不饱和脂肪酸相比稳定性优异的植物生长调节剂。

用于解决课题的方法

本发明者为了解决该课题而进行了深入研究。其结果，令人惊讶地发现，下述具有稳定结构的α-酮醇脂肪酸具有与上述α-酮醇不饱和脂肪酸同等的植物生长调节活性，从而完成了本发明。

即，本发明人在本申请中提供以下发明。第一，提供下述通式(1)所示的α-酮醇脂肪酸衍生物(以下，也称为本酮醇脂肪酸衍生物)。

第二，提供以本酮醇脂肪酸衍生物作为有效成分的植物生长调节剂(以下，也称为本植物生长调节剂)。此外，本植物生长调节剂是采用作为着眼于本酮醇脂肪酸衍生物对植物的个别作用的制剂(植物的花芽形成促进剂、植物活化剂、植物的生长促进剂、植物的抗老化剂、植物的花期延长剂、植物的休眠抑制剂、植物的胁迫抑制剂)的形态的制剂。

在本发明中“植物的生长调节”意味着以某种形式调节植物的生命活动，是不仅包含植物的生长促进、抗老化、花期延长、休眠抑制、赋予植物对胁迫的抵抗性等的植物的活化作用，而且包含花芽形成促进的概念。

此外，“植物的生长促进”是包含茎叶的扩大、块茎块根的生长促进、结果促进、果实的生长促进等的概念。

发明的效果

根据本发明，提供稳定性优异的具有植物生长调节作用的物质和以该物质作为有效成分的植物的生长调节剂。

附图说明

图1是显示通过与对照(水)的比较来研究本酮醇脂肪酸衍生物对牵牛的花芽形成促进活性得到的结果的图。(a)是进行了14小时暗处理的结果，(b)是进行了15小时暗处理的结果。

具体实施方式

以下，对本发明的实施方式进行说明。

A.关于本酮醇脂肪酸衍生物

本酮醇脂肪酸衍生物是上述通式(1)所示结构的α-酮醇脂肪酸衍生物。本酮醇脂肪酸衍生物具有多种并且优异的植物生长调节作用，如后所述，可以作为用于活化植物的植物生长调节剂的有效成分来使用。该酮醇脂肪酸是将日本特开2001-131006等所记载的α-酮醇不饱和脂肪酸衍生物中的活性部位12位的顺位的双键、以提高稳定性为目的来维持顺位并且以环丙烷置换得到的化合物。令人惊讶的是，虽然实现了上述活性部位的稳定化，但是该特定酮醇脂肪酸是维持了与未形成有环丙烷的α-酮醇不饱和脂肪酸衍生物相匹敌的植物生长调节活性的化合物。在以下实施例中对本发明的酮醇脂肪酸的合成方法进行详述。

B.关于本植物生长调节剂

关于本植物生长调节剂，通过将其用于植物，可以调节该植物的生长。

以下例示该“植物生长调节”的内容。

关于花芽形成促进作用

关于本植物生长调节剂，通过施与本植物生长调节剂，可以促进植物的花芽的形成。即，通过使用本植物生长调节剂，可以促进作为植物开花的前提的花芽的形成。

因此，本发明也提供发挥“植物的花芽形成促进”这样的更具体效果的制剂(花芽形成促进剂)。在将本植物生长调节剂作为花芽形成促进剂来使用的情况下的施与，只要是在应该形成花芽的时期以前进行即可，没有特别的限制，优选根据作为使用本植物生长调节剂的对象的植物的性质进行处理并施与。例如，牵牛等短日照植物的情况下，优选进行一定的暗处理并施与本植物生长调节剂。

关于植物的活化作用

关于本植物生长调节剂，通过施与本植物生长调节剂，可以发挥将该植物的生命活动活化的活化作用。可以发挥上述对植物的作用的植物活化剂具体可以采用作为植物生长促进剂、抗老化剂、休眠抑制剂、抗胁迫剂等的形态的制剂。

(植物生长促进作用)

在将本植物调节剂作为植物活化剂来使用的情况下，可以作为加快该植物的生长速度、提高收获效率等的植物生长促进剂来使用(如上所述，可以期待茎叶的扩大、块茎块根的生长促进、结果促进、果实的生长促进等)。因此，本发明也提供发挥“植物的生长促进”这样的更具体效果的制剂(植物生长促进剂)。

如果以活化植物为目的而使用本植物生长调节剂，则可以特别地促进迄今为止通过肥料难以促进生长的、发芽后初期的植物的生长。因此，以植物的生长促进为目的而使用本植物生长调节剂(植物活化剂)情况下的施与，优选在播种时～发芽后的生长初期阶段进行。

即，仅通过在发芽后的生长初期通过喷雾等来施与本植物生长调节剂，即可看到植物的生长的促进，而且，该生长促进效果可见持续性。此外，如上所述，即使过剩地使用本植物生长调节剂，也几乎观察不到过剩地进行施肥的情况下那样的植物的生长障碍，可以不太在意使用量地使用。

在园艺或农业领域中，不是交货后的操作麻烦的种子，而是苗的流通正在变成主流。特别是，在花卉交易中，一般爱好家大部分已经是购入苗。通过在苗的流通前使用本植物生长调节剂，在销售时可以增大苗。

此外，上述的本植物生长调节剂的性质适用于增加菠菜、莴苣、卷心菜等所谓的叶菜农作物的收获。

(抗老化作用)

关于本植物生长调节剂，通过施与本植物生长调节剂，可以作为通过抑制该植物的老化来活化的植物活化剂来使用。具体而言，可以延长花期、延长鉴赏花的期间、授粉期间(着眼于该个别的花期延长效果的“花期延长剂”也在本发明中提供)。此外，通过本植物生长调节剂的施与，也可以增加每株植物的花数。

在将本植物生长调节剂作为延长花期的植物活化剂来使用的情况下的施与，可以在植物的整个花期进行，具体而言，可以在种子的水浸时期进行，也可以在发芽后进行。此外，如在一年生草本等中可见的那样，即使在植物株衰弱而面临枯死的时期，也可以通过施与本植物生长调节剂来使衰弱(老化)推迟。

这样，本植物生长调节剂可见“花期的延长”、“枯死的延迟”这样的效果，可以说，是可以发挥“植物的老化抑制”这样的效果而使植物活化的制剂。

即，本发明也提供发挥“植物的老化抑制”这样的植物活化效果的制剂(植物抗老化剂)。

(休眠抑制作用)

关于本植物生长调节剂，通过施与本植物生长调节剂，可以防止植物的休眠，从而可以使植物活化。即，通过将本植物生长调节剂作为植物活化剂使用，可以使植物的生长停止一定期间的“休眠期间”缩短或结束。

因此，本发明也提供发挥“植物的休眠抑制”这样的更具体效果的制剂(植物休眠抑制剂)。在将本植物生长调节剂作为抑制植物的休眠的植物活化剂来使用的情况下的施与，可以通过在植物的发芽后的早期进行来预防植物的休眠。此外，也可以向已经休眠的植物施与，而使该植物的休眠结束。

(抗胁迫作用)

关于本植物生长调节剂，通过施与本植物生长调节剂，可以赋予对植物的各种胁迫、具体为干燥胁迫、高温胁迫、低温胁迫、渗透压胁迫等的抵抗性，从而可以使植物活化。即，通过本植物生长调节剂来减轻作为使栽培植物的收率降低的原因的、伴随气候变化、种子的发芽诱导操作等的胁迫对植物的影响，从而可以使植物活化。

因此，本发明也提供发挥“对植物的胁迫的抑制”这样的更具体效果的制剂(植物胁迫抑制剂)。在将本植物生长调节剂作为抑制植物的胁迫的植物活化剂来使用的情况下的施与，在使植物的种子发芽时和/或发芽后进行，从而可以向植物赋予对胁迫的抵抗性。

作为本植物生长调节剂的有效成分的本酮醇脂肪酸衍生物对植物的施与量的上限没有特别的限制。即，利用本植物生长调节剂，即使大量地施与本酮醇脂肪酸衍生物，也几乎观察不到生长抑制等对植物的负面效果。如果过剩地施与一直以来使用的植物激素，则对植物的负面效果显著出现，在它们的使用时，为了不过剩施与而必须格外注意，与这相比，本植物生长调节剂可以说非常优异。

此外，上述的本酮醇脂肪酸衍生物对植物的施与量的下限根据植物个体种类、大小不同而不同，对1种植物个体1次施与0.01μM程度以上是大致标准。

本植物生长调节剂中的本酮醇脂肪酸衍生物的配合量可以根据其使用方式、作为所使用的对象的植物的种类、以及本植物生长调节剂的具体剂型等来进行选择。作为本植物生长调节剂的形态，也可以直接使用本酮醇脂肪酸衍生物，但如果考虑上述的本酮醇脂肪酸衍生物的施与的标准等，则大致相对于制剂整体优选为10ppb～1000ppm左右，更优选为100ppb～100ppm左右。

作为本植物生长调节剂的剂型，可列举例如，可溶液体制剂、固体剂、粉剂、乳剂、底床添加剂等剂型，在不损害作为本发明的预期效果的植物的生长促进作用的限度内，可以根据其剂型适当配合在制剂学上能够使用的公知的载体成分、制剂用辅助剂等。例如，作为载体成分，本植物生长调节剂为底床添加剂或固体剂的情况下，一般可以使用滑石、粘土、蛭石、硅藻土、高岭土、碳酸钙、氢氧化钙、白土、硅胶等无机质、小麦粉、淀粉等固体载体；此外在本植物生长调节剂为可溶液体制剂的情况下，一般可以使用水、二甲苯等芳香族烃类、乙醇、乙二醇等醇类、丙酮等酮类、二

烷、四氢呋喃等醚类、二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙腈等液体载体作为上述的载体成分。此外，作为制剂用辅助剂，可以适当配合例如烷基硫酸酯类、烷基磺酸盐、烷基芳基磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐等阴离子表面活性剂、高级脂肪族胺的盐类等阳离子表面活性剂、聚氧乙二醇烷基醚、聚氧乙二醇酰基酯、聚氧乙二醇多元醇酰基酯、纤维素衍生物等非离子表面活性剂、明胶、酪蛋白、***树胶等增稠剂、增量剂、粘合剂等。

此外根据需要，在不损害上述的本发明的预期效果的限度内，可以在本植物生长调节剂中配合植物生长调节剂、苯甲酸、烟酸、烟酰胺、2-哌啶酸等。

本植物生长调节剂可以以与其剂型对应的方法用于各种植物。例如，在本发明中，不仅可以在以植物的生长地、而且可以在以茎、叶为代表的植物体的一部分或整体以可溶液体制剂、乳剂的形式进行撒布、滴下、涂布等，以固体剂、粉剂的形式从地下被根吸收等。此外，在实现生长促进的植物为紫萍等水草的情况下，可以以底床添加剂的形式由根吸收、或使固体剂在水中缓慢溶解等。

本植物生长调节剂向植物的施与频率根据植物个体的种类、施与目的等不同而不同，基本上仅通过1次施与就可以获得所希望的效果。在多次施与的情况下，间隔1周以上的施与间隔是有效的。

此外，本植物生长调节剂中，作为其有效成分，也可以使用单一种类的本酮醇脂肪酸衍生物，也可以组合使用多个种类的本酮醇脂肪酸衍生物。

此外，可适用本植物生长调节剂的植物的种类没有特别限定，除了被子植物(双子叶植物、单子叶植物)以外，本植物生长调节剂对菌类、地衣类、苔藓类、蕨类和裸子植物也是有效的。

被子植物中，作为双子叶植物，可以例示例如，以包含牵牛属植物(牵牛)、打碗花属植物(旋花、小旋花、滨旋花)、番薯属植物(厚藤、番薯)、菟丝子属植物(金灯藤、南方菟丝子)的旋花科植物、石竹属植物、繁缕属植物、米努草属植物、卷耳属植物、漆姑草属植物、无心菜属植物、种阜草属植物、孩儿参属植物、硬骨草(Honkenya peploides)属植物、大爪草属植物、拟漆姑属植物、蝇子草属植物、剪秋罗属植物、女娄菜属植物、狗筋蔓属植物等石竹科植物为代表、木麻黄科植物、三白草科植物、胡椒科植物、金粟兰(Sarcandra glaber)科植物、杨柳科植物、杨梅科植物、胡桃科植物、桦木科植物、壳斗科植物、榆科植物、桑科植物、荨麻科植物、川苔草科植物、山龙眼科植物、铁青树科植物、檀香科植物、桑寄生科植物、马兜铃科植物、大花草科植物、蛇菰科植物、蓼科植物、藜科植物、苋科植物、紫茉莉科植物、假繁缕科植物、商陆科植物、番杏科植物、马齿苋科植物、木兰科植物、昆栏树科植物、连香树科植物、睡莲科植物、金鱼藻科植物、毛茛科植物、木通科植物、小檗科植物、防己科植物、腊梅科植物、樟科植物、罂粟科植物、山柑科植物、十字花科植物、茅膏菜科植物、猪笼草科植物、景天科植物、虎耳草科植物、海桐花科植物、金缕梅科植物、悬铃木科植物、蔷薇科植物、豆科植物、酢浆草科植物、牻牛儿苗科植物、亚麻科植物、蒺藜科植物、芸香科植物、苦木科植物、楝科植物、远志科植物、大戟科植物、水马齿科植物、黄杨科植物、岩高兰科植物、马桑科植物、漆树科植物、冬青科植物、卫矛科植物、省沽油科植物、茶茱萸科植物、槭树科植物、七叶树科植物、无患子科植物、清风藤科植物、凤仙花科植物、鼠李科植物、葡萄科植物、杜英科植物、椴树科植物、锦葵科植物、梧桐科植物、猕猴桃科植物、山茶科植物、藤黄科植物、沟繁缕科植物、柽柳科植物、堇菜科植物、刺篱木科植物、旌节花科植物、西番莲科植物、秋海棠科植物、仙人掌科植物、瑞香科植物、胡颓子科植物、千屈菜科植物、石榴科植物、红树科植物、八角枫科植物、野牡丹科植物、菱科植物、柳叶菜科植物、小二仙草科植物、杉叶藻科植物、五加科植物、伞形科植物、山茱萸科植物、岩梅科植物、山柳科植物、鹿蹄草科植物、杜鹃花科植物、紫金牛科植物、报春花科植物、白花丹科植物、柿科植物、山矾科植物、安息香科植物、木犀科植物、醉鱼草科植物、龙胆科植物、夹竹桃科植物、萝藦科植物、花荵科植物、紫草科植物、马鞭草科植物、唇形科植物、茄科植物、玄参科植物、紫葳科科植物、胡麻科植物、列当科植物、苦苣苔科植物、狸藻科植物、爵床科植物、苦槛蓝科植物、透骨草科植物、车前科植物、茜草科植物、忍冬科植物、五福花科植物、败酱科植物、川续断科植物、葫芦科植物、桔梗科植物、菊科植物等。

同样地，作为单子叶植物，可以例示例如包含紫萍属植物(紫萍)和浮萍属植物(浮萍、品藻)的浮萍科植物、包含卡特兰属植物、兰属植物、石斛属植物、蝴蝶兰属植物、万代兰属植物、兜兰属植物、文心兰属植物等的兰科植物、香蒲科植物、黑三棱科植物、眼子菜科植物、茨藻科植物、冰沼草科植物、泽泻科植物、水鳖科植物、霉草科植物、禾本科植物、莎草科植物、棕榈科植物、天南星科植物、Commelina科植物、鸭跖草科植物、雨久花科植物、灯心草科植物、百部科植物、百合科植物(石刁柏等)、石蒜科植物、薯蓣科植物、鸢尾科植物、芭蕉科植物、姜科植物、美人蕉科植物、水玉簪科植物等。

实施例

以下，使用实施例对本发明具体说明，但是本发明的技术范围不应限于此。

实施例1：α-酮醇脂肪酸衍生物的合成法

本发明的α-酮醇脂肪酸衍生物的合成法按照下述方案来合成。

作为起始物质，使用了环丙烷衍生物1。该化合物通过对应的内消旋二丁酸酯的脂肪酶水解而得到。对于化合物1，使用四溴化碳和三苯基膦，得到溴化物。通过乙炔锂乙二胺复合体对该溴化物进行处理，得到化合物2。为了导入C₈-碳链，将以正丁基锂处理后的化合物2的乙炔锂用8-苄氧基-1-碘辛烷进行烷基化，得到烷基化化合物。将该化合物在林德拉(Lindlar)催化剂存在下氢化，得到(Z)-烯烃(3)。为了在C-9、10位导入(9R)-立体构型的二醇，使用AD-mix-β进行非对映立体选择性Sharpless不对称二羟基化(AD)，由化合物3得到化合物4。进行使用了苯甲醛二甲基缩醛的化合物4的缩醛化，接着进行二异丁基氢化物(DIBAL-H)还原，从而得到了甲硅烷基被脱保护了的二苄基酯。对于该二苄基酯，通过叔丁基二甲基氯硅烷(TBSCl)，进行二甲硅烷基化，得到目标的di-TBS醚。将该di-TBS醚的1级TBS醚部分在吡啶对甲苯磺酸(PPTS)、MeOH-CHCl₃中选择性脱保护，得到了化合物5。将化合物5碘化后，通过炔化物乙二胺复合体，得到了目标的末端炔烃化合物。接下来，进行与碘乙烷的烷基化，得到目标产物后，进行部分氢化，得到了(Z)-烯烃(6)。使用2，3-二氯-5，6-二氰基对苯醌(DDQ)进行化合物6的氧化脱保护，得到了1，10-二醇。接着通过使用Dess-Martin periodinate(DMP)来氧化1，10-二醇，得到了目标的酮-醛。然后通过将该酮-醛用次氯酸氧化，得到了目标的酮-羧酸。最后使用四正丁基氟化铵(TBAF)进行酮-羧酸的TBS基的脱保护，得到了目标的α-酮醇脂肪酸衍生物。

实施例2：α-酮醇脂肪酸衍生物对牵牛的花芽形成促进活性的研究

向9g的牵牛(品种名：紫草)的种子实施浓硫酸处理20分钟，然后，在流水下放置一晚。接着，将种子的脐部分向上，在湿的海砂上放置24小时使其生根。将这些生根后的种子在海砂中植入1.5～2.0cm左右的深度，在连续光下培养(5天左右)。

将通过该培养而开叶了的牵牛的整株植物移至培养液〔KNO₃(250mg)，NH₄NO₃(250mg)，KH₂PO₄(250mg)，MgSO₄·7H₂O(250mg)，MnSO₄·4H₂O(1mg)，柠檬酸铁n水合物(Fe-citrate n-hydrate)(6mg)，H₃BO₃(2mg)，CuSO₄·5H₂O(0.1mg)，ZeSO₄·7H₂O(0.2mg)，Na₂MoO₄·2H₂O(0.2mg)，Ca(H₂PO₄)₂·2H₂O(250mg)/1000mL蒸馏水〕中。

在该培养体系中喷雾上述实施例1中获得的本酮醇脂肪酸衍生物的0μM、10μM和100μM水溶液，进行14小时或15小时的暗处理。暗处理后，再次喷雾水或本酮醇脂肪酸衍生物，然后，在25℃下在连续光下培育14天，测定第14天形成的花芽。将N＝8的结果平均得到的结果示于图1中。水喷雾时的花芽形成数以平均计为0.67个/株(暗处理14小时)或1.33个/株(暗处理15小时)。如图1所示，通过本发明的酮醇脂肪酸衍生物100μM而使花芽的形成数增加到200％以上。

Claims (2)

1.一种植物生长调节剂，其以下述通式(1)所示的α-酮醇脂肪酸衍生物作为有效成分，

2.下述通式(1)所示的α-酮醇脂肪酸衍生物在花芽形成促进剂的制造中的应用，