WO2023074526A1 - 植物の高温耐性誘導剤および植物の高温耐性誘導方法 - Google Patents

植物の高温耐性誘導剤および植物の高温耐性誘導方法 Download PDF

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    • Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Definitions

  • thermotolerance inducer for plants and a method for inducing thermotolerance in plants.
  • the high-temperature resistance inducer has a boiling point or sublimation point of 200°C or lower, it may vaporize rapidly after application, resulting in a short duration of effect. If the duration of the effect is short, the high-temperature tolerance inducer must be applied frequently, which increases labor and costs. When 2-hexenal is supported on a sublimable carrier, the duration of the effect is extended, but the effect is not sufficient.
  • the present invention provides a high-temperature tolerance-inducing agent for plants and a method for inducing high-temperature tolerance in plants, which have excellent persistence of effects.
  • a high-temperature tolerance inducer for plants comprising a support in which an active ingredient containing one or more compounds having a boiling point or sublimation point of 200°C or less is supported on a porous material.
  • the silica is at least one selected from porous silica, zeolite and montmorillonite.
  • the high temperature resistance inducer of [2] above, wherein the silica is silica gel.
  • a method for inducing high temperature tolerance in a plant comprising applying the high temperature tolerance inducer according to any one of [1] to [8] above to the plant.
  • the agent for inducing high-temperature tolerance in plants and the method for inducing high-temperature tolerance in plants of the present invention have excellent persistence of effects.
  • boiling point and "sublimation point” are values at normal pressure (1 atm).
  • "-" indicating a numerical range means that the numerical values before and after it are included as lower and upper limits.
  • a high temperature tolerance inducer for plants according to one embodiment of the present invention includes a support in which an active ingredient is supported on a porous material.
  • the active ingredient has the effect of inducing high temperature tolerance in plants.
  • the active ingredient includes a compound having a boiling point or sublimation point of 200°C or less (hereinafter also referred to as "compound A"). 1 type or 2 types or more may be sufficient as the compound A in an active ingredient.
  • compound A Since compound A has a boiling point or sublimation point of 200° C. or lower, it can vaporize (evaporate or sublimate) under plant growth conditions (eg, 0 to 50° C.).
  • the boiling point or sublimation point of compound A is preferably 175°C or lower, more preferably 150°C or lower. The lower the boiling point or sublimation point, the easier it is to evaporate after application, and the higher the usefulness of the present invention.
  • the boiling point or sublimation point of Compound A is preferably 80° C. or higher, more preferably 100° C. or higher, from the viewpoint of durability of the effect.
  • Compound A may be liquid or solid at 25°C.
  • a compound having a boiling point or a sublimation point of 200° C. or less can be appropriately selected from known compounds having an effect of inducing high temperature tolerance in plants.
  • Unsaturated carbonyl compounds such as unsaturated aldehydes and unsaturated ketones can be mentioned as examples of compounds that have the effect of inducing high temperature tolerance in plants.
  • Specific examples of unsaturated carbonyl compounds include those described in JP-A-2011-157307 and International Publication No. 2016/031775.
  • R 1 is a hydrogen atom, a hydroxy group or an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms
  • R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
  • the alkyl group for each of R 1 and R 2 may be linear or branched.
  • R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms
  • R 2 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms
  • R 1 and R 2 is preferably a compound having a total carbon number of 6 or less (total carbon number of 9 or less).
  • Examples of unsaturated carbonyl compounds having a boiling point or sublimation point of 200°C or lower include 2-hexenal (boiling point 146°C), 2-butenal (boiling point 105°C), 2-pentenal (boiling point 126-130°C), and 2-heptenal. (boiling point 166°C), 1-penten-3-one (boiling point 81°C), 3-penten-2-one (boiling point 123°C), 4-hexene-3-one (boiling point 137°C), 3-heptene-2 -one (boiling point 156° C.) and 2-octen-4-one (boiling point 178° C.).
  • branched-chain amino acids examples include branched-chain amino acids and intermediates in their biosynthetic and consumption pathways (hereinafter collectively referred to as "branched-chain amino acids").
  • branched chain amino acids include those described in JP-A-2012-197249.
  • Branched-chain amino acids having a boiling point or sublimation point of 200° C. or lower include, for example, leucine (sublimation point 145-148° C.) and ⁇ -ketoisovaleric acid (boiling point 171° C.).
  • the active ingredient may further contain a compound other than compound A, which has an action of inducing high temperature tolerance in plants, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the ratio of compound A to the total mass of active ingredients is not particularly limited, but is, for example, 1% by mass or more, further 10% by mass or more, and may be 100% by mass. When the proportion of compound A is within the above range, the effect of inducing high temperature tolerance in plants can be sufficiently exhibited.
  • porous material is a carrier that carries an active ingredient.
  • the porous material may contain silica.
  • silica means a compound containing silicon oxide. Examples of silica include silica gel, diatomaceous earth, porous silica such as mesoporous silica, zeolite, montmorillonite, boiling stone, porous glass, kaolinite, sericite, illite, glauconite, chlorite and talc.
  • Silica is preferably at least one selected from the group consisting of porous silica, zeolite and montmorillonite, more preferably porous silica, and still more preferably silica gel.
  • the porous material may contain components other than silica.
  • the content of silica is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, particularly preferably 95% by mass or more, and 100% by mass with respect to the total mass of the porous material. may When the silica content is within the above range, the sustained release property and stability of the active ingredient tend to be more excellent.
  • the specific surface area of the porous material is, for example, 1-3,000 m 2 /g, further 100-1,000 m 2 /g.
  • the specific surface area of the porous material is preferably 200-1,000 m 2 /g, more preferably 420-1,000 m 2 /g.
  • the specific surface area of the porous material is 1 to 3,000 m 2 /g, the residual rate of compound A is high, and the durability of the effect can be improved.
  • the specific surface area of the porous material is 420 to 1,000 m 2 /g, the residual rate of compound A is higher, and the durability of the effect can be further improved.
  • a specific surface area is measured by a gas adsorption method. Specifically, using a specific surface area measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name 3Flex), 100 mg of a sample is set, and the specific surface area is measured under cryogenic conditions.
  • the pore volume of the porous material is for example 0.01-10 mL/g, 0.05-3 mL/g, or even 0.1-1.7 mL/g. Pore volume is measured by the Barrett-Joyner-Halenda (BJH) method. Specifically, 100 mg of a sample is set using a pore distribution measuring device (eg, 3Flex, manufactured by Shimadzu Corporation), and the pore volume is measured under extremely low temperature conditions.
  • the pore diameter of the porous material is, for example, 0.5-1,000 nm, further 0.5-100 nm, further 1-25 nm. Pore diameter is measured by a gas adsorption method.
  • 100 mg of a sample is set using a specific surface area measuring device (eg, 3Flex, manufactured by Shimadzu Corporation), and the pore diameter is measured under cryogenic conditions.
  • the oil absorption of the porous material is, for example, 1-1,000 mL/100 g, further 10-500 mL/100 g, further 40-300 mL/100 g.
  • the oil absorption is measured by the boiled linseed oil method. Specifically, the amount of boiled linseed oil used per 100 g of porous material is measured when the porous material and boiled linseed oil are mixed little by little, and when it is ready to be spirally wound using a spatula. Measure the oil absorption amount.
  • the shape of the porous material is not particularly limited, and examples thereof include particle, block, film, pellet and honeycomb shapes. In terms of availability, particulate form is preferred. Examples of the shape of the particles include spheres such as true spheres and oval spheres, needles, scales, and irregular shapes.
  • the average particle size of the porous material is, for example, 0.1 to 1,000 ⁇ m, 4 to 1,000 ⁇ m, and further 0.5 to 300 ⁇ m. The average particle size is measured with a Coulter counter (eg Multisizer 4e, manufactured by Beckman Coulter).
  • silica gel is preferable as the porous material from the viewpoint of safety.
  • the average particle size of silica gel is, for example, 0.5 to 300 ⁇ m, further 4 to 70 ⁇ m.
  • the average particle size of silica gel is the 50% cumulative volume particle size measured in a solution using a particle size distribution meter (manufactured by Beckman Coulter, Multisizer 4e).
  • the specific surface area of silica gel is, for example, 30 to 1,000 m 2 /g, 100 to 1,000 m 2 /g, 150 to 1,000 m 2 /g, 200 to 1,000 m 2 /g, and further 420 to 1,000 m 2 /g. 2 /g.
  • the pore volume of silica gel is, for example, 0.05-3 mL/g, 0.2-2.5 mL/g, or even 0.5-1.7 mL/g.
  • the pore diameter of silica gel is, for example, 0.5-100 nm, 2-50 nm, or even 3-25 nm.
  • the oil absorption of silica gel is, for example, 10 to 500 mL/100 g, 50 to 450 mL/100 g, and further 100 to 300 mL/100 g.
  • the loading ratio of the active ingredient is, for example, 0.01 to 1,000% by mass, more preferably 0.1 to 10% by mass, relative to the total amount of the carrier.
  • the loading rate of the active ingredient is determined by extracting the active ingredient from the carrier with a solvent capable of dissolving the active ingredient, and analyzing the resulting extract by gas chromatography (eg, Agilent 7890A).
  • the high-temperature resistance inducer may further contain other ingredients other than the active ingredient and the porous material, if necessary, as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the high temperature resistance inducer contains other components, the other components may or may not be supported on the carrier.
  • Other ingredients include, for example, antioxidants, coupling agents and binders.
  • a high-temperature tolerance inducer is obtained by supporting an active ingredient containing one or more compounds A on a porous material.
  • a supporting method is not particularly limited, and a known method can be appropriately adopted.
  • Any liquid medium may be used as long as it can dissolve or disperse the active ingredient.
  • the amount of the liquid medium used is, for example, 10 to 10,000 parts by weight, preferably 100 to 1,000 parts by weight, per 100 parts by weight of the carrier.
  • the method of bringing the active ingredient and liquid medium into contact with the porous material is not particularly limited, and known methods such as immersion and spraying can be applied.
  • the contact time should be enough to allow the porous material to be sufficiently impregnated with the active ingredient, and can be appropriately adjusted according to the size and material of the porous material.
  • the carrier can also be obtained by a method of bringing only the active ingredient into contact with the porous material.
  • the obtained carrier may be formed into any dosage form together with other ingredients as necessary.
  • the carrier is shaped into any dosage form, the dosage form is not particularly limited, and examples thereof include tablets, granules, films and blocks. A known method can be applied to the shaping method.
  • the resulting heat tolerance inducer may be placed in a container for application to plants.
  • compound A evaporates and diffuses in the air to reach the plant, thereby inducing high-temperature tolerance. Therefore, the container is preferably gas-permeable or has one or more openings communicating between the inside and outside of the container so that the vaporized compound A can be discharged outside the container.
  • the container may include attachment members for attaching the container to a plant or any support.
  • a heat tolerance inducer is applied to a plant to induce heat tolerance in the plant.
  • High temperature tolerance of a plant can be induced by applying a high temperature tolerance inducer to the plant.
  • High temperature injury refers to adverse effects on plant growth due to high temperatures. When a high-temperature injury occurs in agricultural and horticultural plants, the quality and yield of the agricultural and horticultural plants decrease. Specific obstacles include miniaturization, insufficient enlargement, insufficient sugar content and short stems of headed agricultural and horticultural plants, as well as malformed flowers and poor flower color.
  • the plant to which the high-temperature tolerance inducer is applied is not particularly limited as long as it can induce high-temperature tolerance with compound A.
  • the plant to which the high temperature tolerance inducer is applied in this embodiment is typically a plant having stomata, preferably an agricultural or horticultural plant.
  • Examples of specific plants include grains (rice, barley, wheat, rye, oats, corn, etc.), beans (soybeans, adzuki beans, broad beans, peas, peanuts, etc.), fruit trees, Fruits (apples, citrus fruits, pears, grapes, peaches, plums, cherries, walnuts, almonds, bananas, strawberries, etc.), vegetables (cabbage, tomatoes, eggplants, spinach, broccoli, lettuce, onions, green onions, green peppers, etc.), Root crops (carrots, potatoes, sweet potatoes, radishes, turnips, etc.), processing crops (cotton, hemp, paper mulberry, mitsumata, rapeseed, beets, hops, sugar cane, sugar beet, olives, rubber, coffee, tobacco, tea, etc.), melons (pumpkins, cucumbers, watermelons, melons, etc.), grasses (orchardgrass, sorghum, timothy,
  • the method for inducing high temperature tolerance of the present invention includes applying the high temperature tolerance inducer of the present invention to plants.
  • a method for applying the thermotolerance inducer to plants a known method can be applied. For example, there is a method of filling a gas-permeable bag with silica gel carrying an active ingredient and placing the bag around plants.
  • the high-temperature tolerance inducer is housed in the above-described container having an opening, this container may be placed on the ground or the like around the plant.
  • the container may be attached to the plant or any support if the container is provided with the attachment members described above.
  • the application amount of the high-temperature tolerance inducer can be appropriately set according to the type of active ingredient, temperature, humidity, atmospheric pressure, and optimum concentration in the target plant. For example, in the case of 2-hexenal, the concentration of 2-hexenal in the atmosphere is about 0.001 to 0.1 ppm.
  • Examples 1-10) 20 to 30 g of a porous material containing silica having the properties shown in Table 1 was weighed into a 200 mL eggplant flask, and 0.35% by mass of 2-hexenal ( trans form) was added. Further, 100 g of dichloromethane was added, stirred for 1 minute, and the dichloromethane was evaporated with a rotary evaporator to obtain a powdery high temperature resistance inducer (support). A sample of 1.00 to 1.20 g of the obtained high temperature tolerance inducer was placed in a 20 mL vial and evaluated as follows. Table 1 shows the results.
  • Example 11 A commercially available tablet in which 2-hexenal was supported on 2,4,6-triisopropyl-1,3,5-trioxane (hereinafter simply referred to as "trioxane”) was used as the high temperature resistance inducer of Example 11. This high-temperature tolerance inducer was put into a 20 mL vial as a sample, and the following evaluations were performed. Table 1 shows the results.
  • ⁇ Evaluation 2a Measurement of 2-hexenal carrying rate> Chloroform was added to the vial containing the sample, the sample was dissolved, hexadecane was added as an internal standard substance to the resulting solution, and analyzed by gas chromatography (manufactured by Agilent, 7890A). Similarly, the loading rate (%) of 2-hexenal in 100% of the sample was determined.
  • Example 12 2-Hexenal was used as the high temperature tolerance inducer in Example 12 as it was. This high-temperature tolerance inducer was put into a 20 mL vial as a sample, and the following evaluations were performed. Table 1 shows the results.
  • ⁇ Evaluation 3b Measurement of 2-hexenal residual rate> The vial containing the sample was allowed to stand in an environment of 23°C or 50°C for 7 days. After standing, the mass (mg) of the sample remaining in the vial was measured, and this value was defined as the 2-hexenal loading after standing. From the measurement results, the 2-hexenal residual rate (%) was obtained in the same manner as in the above "evaluation 1b". In Example 12, 2-hexenal was used as it was, so the initial 2-hexenal loading was set to 100%.
  • Example 13 Evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, except that 3-hepten-2-one was used instead of 2-hexenal as the active ingredient. Table 2 shows the results.
  • Example 15 3-Hepten-2-one was used as the high temperature tolerance inducer in Example 15 as such. Evaluation was carried out in the same manner as in Example 12. Table 2 shows the results.
  • the high temperature tolerance inducer for plants of the present invention has excellent persistence of effects. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the quality and yield of the plant by housing it in a container having an opening and placing the container on the ground around the plant having stomata, or attaching it to the plant or any support. .

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Abstract

この植物の高温耐性誘導剤は、200℃以下の沸点または昇華点を有する化合物を1種以上含む有効成分が多孔質材料に担持された担持体を含む。植物の高温耐性誘導方法は、この高温耐性誘導剤を植物に施用する。

Description

植物の高温耐性誘導剤および植物の高温耐性誘導方法
 本発明は、植物の高温耐性誘導剤および植物の高温耐性誘導方法に関する。
 本願は、2021年10月26日に日本に出願された特願2021-174292号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 農園芸用植物が高温に曝されると、高温障害によって農園芸用植物の品質や収量の低下が生じる。従来、高温障害を防止するために、日よけの設置や農園芸用ハウスへの換気扇の設置が行われているが、これらの対策は多額の費用を要し、容易に実施できない。
 そこで、多くの農業現場で容易に実施可能な対策として、植物に高温耐性誘導剤を施用することが検討されている。高温耐性誘導剤としては、例えばヒドロキシアクロレイン、エチルビニルケトンおよび2-ヘキセナール等の不飽和カルボニル化合物が知られている(特許文献1)。また、2-ヘキセナールを昇華性担体の2,4,6-トリイソプロピル-1,3,5-トリオキサンに担持させ、錠剤化した製品が市販されている。
特開2011-157307号公報
 しかし、本発明者らの検討によれば、高温耐性誘導剤が200℃以下の沸点または昇華点を有する場合、施用後に急速に気化して、効果の持続期間が短いことがある。効果の持続期間が短いと、高温耐性誘導剤を頻繁に施用することになり、手間やコストが増える。2-ヘキセナールを昇華性担体に担持させると、効果の持続期間は延びるが、その効果は充分ではない。
 本発明は、効果の持続性に優れる植物の高温耐性誘導剤および植物の高温耐性誘導方法を提供する。
 本発明は、以下の態様を有する。
 [1]200℃以下の沸点または昇華点を有する化合物を1種以上含む有効成分が多孔質材料に担持された担持体を含む、植物の高温耐性誘導剤。
 [2]前記多孔質材料がシリカを含む、前記[1]の高温耐性誘導剤。
 [3]前記シリカが多孔質シリカ、ゼオライトおよびモンモリロナイトから選択される少なくとも一種である、前記[2]の高温耐性誘導剤。
 [4]前記シリカがシリカゲルである、前記[2]の高温耐性誘導剤。
 [5]前記シリカの含有量が、前記多孔質材料の総質量に対し95~100質量%である、前記[1]~[4]のいずれかの高温耐性誘導剤。
 [6]前記多孔質材料の比表面積が100~1,000m2/gである、前記[1]~[5]のいずれかの高温耐性誘導剤。
 [7]前記化合物が不飽和カルボニル化合物である、前記[1]~[6]のいずれかの高温耐性誘導剤。
 [8]前記化合物が2-ヘキセナールである、前記[1]~[6]のいずれかの高温耐性誘導剤。
 [9]前記[1]~[8]のいずれかの高温耐性誘導剤を植物に施用する、植物の高温耐性誘導方法。
 本発明の植物の高温耐性誘導剤および植物の高温耐性誘導方法は、効果の持続性に優れる。
 本発明において、「沸点」および「昇華点」はそれぞれ、常圧(1気圧)における値である。
 数値範囲を示す「~」は、その前後に記載された数値を下限値および上限値として含むことを意味する。
 本発明の一実施形態に係る植物の高温耐性誘導剤は、有効成分が多孔質材料に担持された担持体を含む。
(有効成分)
 有効成分は、植物の高温耐性を誘導する作用を有する。
 本実施形態において有効成分は、200℃以下の沸点または昇華点を有する化合物(以下、「化合物A」とも記す。)を含む。有効成分中の化合物Aは、1種でもよく2種以上でもよい。
 化合物Aは、沸点または昇華点が200℃以下であるので、植物の生育環境下(例えば0~50℃)で気化(蒸発または昇華)し得る。
 化合物Aの沸点または昇華点は、175℃以下が好ましく、150℃以下がより好ましい。沸点または昇華点が低いほど、施用後に気化しやすいので、本発明の有用性が高い。
 化合物Aの沸点または昇華点は、効果の持続性の点では、80℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましい。
 化合物Aは、25℃において液体であってもよく固体であってもよい。
 化合物Aは、植物の高温耐性誘導作用を有するものとして公知の化合物のなかから、200℃以下の沸点または昇華点を有するものを適宜選定できる。
 植物の高温耐性誘導作用を有する化合物の一例として、不飽和アルデヒドおよび不飽和ケトン等の不飽和カルボニル化合物が挙げられる。不飽和カルボニル化合物の具体例としては、特開2011-157307号公報や国際公開第2016/031775号に記載のものが挙げられる。
 不飽和カルボニル化合物としては、下式1で表される化合物が好ましい。
 R1-CH=CH-C(=O)-R2 ・・・式1
 ただし、R1は、水素原子、ヒドロキシ基または炭素数1~9のアルキル基であり、R2は、水素原子または炭素数1~5のアルキル基である。
 R1、R2それぞれにおけるアルキル基は、直鎖状でも分岐状でもよい。
 式1で表される化合物のなかでも、R1が水素原子または炭素数1~6のアルキル基であり、R2が水素原子または炭素数1~5のアルキル基であり、R1およびR2の炭素数の和が6以下(総炭素数が9以下)の化合物が好ましい。
 200℃以下の沸点または昇華点を有する不飽和カルボニル化合物としては、例えば2-ヘキセナール(沸点146℃)、2-ブテナール(沸点105℃)、2-ペンテナール(沸点126~130℃)、2-ヘプテナール(沸点166℃)、1-ペンテン-3-オン(沸点81℃)、3-ペンテン-2-オン(沸点123℃)、4-ヘキセン-3-オン(沸点137℃)、3-ヘプテン-2-オン(沸点156℃)および2-オクテン-4-オン(沸点178℃)が挙げられる。
 植物の高温耐性誘導作用を有する化合物の他の例として、分岐鎖アミノ酸およびその生合成経路および消費経路における中間体(以下、これらをまとめて「分岐鎖アミノ酸類」とも記す。)が挙げられる。分岐鎖アミノ酸類の具体例としては、特開2012-197249号公報に記載のものが挙げられる。
 200℃以下の沸点または昇華点を有する分岐鎖アミノ酸類としては、例えばロイシン(昇華点145~148℃)およびα-ケトイソ吉草酸(沸点171℃)が挙げられる。
 有効成分は、本発明の効果を損なわない範囲で、化合物A以外の、植物の高温耐性を誘導する作用を有する化合物をさらに含んでいてもよい。
 有効成分の総質量に対する化合物Aの割合は特に限定されないが、例えば1質量%以上、さらには10質量%以上であり、100質量%であってもよい。化合物Aの割合が上記範囲であると、植物の高温耐性を誘導する作用を充分に発揮できる。
(多孔質材料)
 多孔質材料は、有効成分を担持する担体である。
 多孔質材料は、シリカを含んでいてもよい。本明細書において、シリカとは酸化ケイ素を含む化合物を意味する。シリカとしては、例えば、シリカゲル、珪藻土、メソポーラスシリカ等の多孔質シリカ、ゼオライト、モンモリロナイト、沸騰石、多孔質ガラス、カオリナイト、セリサイト、イライト、グローコナイト、クロライトおよびタルクが挙げられる。シリカは、多孔質シリカ、ゼオライトおよびモンモリロナイトからなる群から選択される少なくとも一種であることが好ましく、多孔質シリカであることがより好ましく、シリカゲルであることがさらに好ましい。
 多孔質材料は、シリカ以外の他の成分を含んでいてもよい。シリカの含有量は、多孔質材料の総質量に対し50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、90質量%以上がさらに好ましく、95質量%以上が特に好ましく、100質量%であってもよい。シリカの含有率が前記の範囲であると、徐放性、有効成分の安定性がより優れる傾向がある。
 多孔質材料の比表面積は、例えば1~3,000m2/g、さらには100~1,000m2/gである。多孔質材料の比表面積は、200~1,000m2/gであることが好ましく、420~1,000m2/gであることがより好ましい。多孔質材料の比表面積が1~3,000m2/gであると、化合物Aの残存率が高く、効果の持続性を向上できる。多孔質材料の比表面積が420~1,000m2/gであると、化合物Aの残存率がより高く、効果の持続性をさらに向上できる。比表面積は、ガス吸着法により測定される。具体的には、比表面積測定装置(島津製作所社製、商品名3Flex)を用い、試料を100mgセットし、極低温の条件で比表面積を測定する。
 多孔質材料の細孔容積は、例えば0.01~10mL/g、0.05~3mL/g、さらには0.1~1.7mL/gである。細孔容積は、Barrett-Joyner-Halenda(BJH)法により測定される。具体的には、細孔分布測定装置(例えば、島津製作所社製、3Flex)を用い、試料を100mgセットし、極低温の条件で細孔容積を測定する。
 多孔質材料の細孔直径は、例えば0.5~1,000nm、さらには0.5~100nm、さらには1~25nmである。細孔直径は、ガス吸着法により測定される。具体的には、比表面積測定装置(例えば、島津製作所社製、3Flex)を用い、試料を100mgセットし、極低温の条件で細孔直径を測定する。
 多孔質材料の吸油量は、例えば1~1,000mL/100g、さらには10~500mL/100g、さらには40~300mL/100gである。吸油量は、煮あまに油法により測定される。具体的には、多孔質材料と煮あまに油を少量ずつ混ぜ、ヘラを用いてらせん状に巻くことが出来る状態になったときの、多孔質材料100gあたりの煮あまに油の使用量を測定し、吸油量とする。
 多孔質材料の形状としては、特に制限はなく、例えば粒子状、ブロック状、フィルム状、ペレット状およびハニカム状が挙げられる。入手容易性の点では、粒子状が好ましい。粒子の形状としては、例えば真球状、楕円球状等の球状、針状、鱗片状および不定形状が挙げられる。
 多孔質材料が粒子状である場合、多孔質材料の平均粒子径は、例えば0.1~1,000μm、4~1,000μm、さらには0.5~300μmである。平均粒子径は、コールターカウンター(例えば、ベックマン・コールター社製、マルチサイザー4e)により測定される。
 多孔質材料としては、多孔質シリカのなかでも、安全性の点から、シリカゲルが好ましい。
 シリカゲルの平均粒子径は、例えば0.5~300μm、さらには4~70μmである。シリカゲルの平均粒子径は、粒度分布計(ベックマン・コールター社製、マルチサイザー4e)を用い、溶液中の条件で測定したときの50%累積体積粒度である。
 シリカゲルの比表面積は、例えば30~1,000m2/g、100~1,000m2/g、150~1,000m2/g、200~1,000m2/g、さらには420~1,000m2/gである。
 シリカゲルの細孔容積は、例えば0.05~3mL/g、0.2~2.5mL/g、さらには0.5~1.7mL/gである。
 シリカゲルの細孔直径は、例えば0.5~100nm、2~50nm、さらには3~25nmである。
 シリカゲルの吸油量は、例えば10~500mL/100g、50~450mL/100g、さらには100~300mL/100gである。
(担持体)
 担持体において、有効成分の担持率は、担持体の全量に対し、例えば0.01~1,000質量%、さらには0.1~10質量%である。
 有効成分の担持率は、有効成分を溶解可能な溶媒によって担持体から有効成分を抽出し、得られた抽出液をガスクロマトグラフィー(例えば、Agilent社製、7890A)によって分析することで求められる。
(他の成分)
 高温耐性誘導剤は、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、有効成分および多孔質材料以外の他の成分をさらに含んでいてもよい。
 高温耐性誘導剤が他の成分を含む場合、他の成分は、担持体に担持されていてもよく、担持体に担持されていなくてもよい。
 他の成分としては、例えば、酸化防止剤、カップリング剤およびバインダーが挙げられる。
(高温耐性誘導剤の製造方法)
 高温耐性誘導剤は、化合物Aを1種以上含む有効成分を多孔質材料に担持させることで得られる。
 担持方法は、特に限定されず、公知の方法を適宜採用できる。
 例えば、有効成分を、化合物Aの沸点または昇華点よりも沸点が低い液状媒体とともに多孔質材料と接触させ、その後、化合物Aの沸点または昇華点よりも低温で乾燥(液状媒体を除去)する方法によって担持体が得られる。
 液状媒体としては、有効成分を溶解または分散可能であればよい。液状媒体の使用量は、例えば担持体の100質量部に対して10~10,000質量部、さらには100~1,000質量部である。
 有効成分および液状媒体を多孔質材料と接触させる方法としては、特に制限はなく、浸漬および噴霧等の公知の方法を適用できる。接触時間は、有効成分が多孔質材料に充分に含浸できればよく、多孔質材料の大きさおよび材質等に応じて適宜調整できる。
 有効成分が液体である場合、有効成分のみを多孔質材料と接触させる方法によっても担持体が得られる。
 必要に応じて、得られた担持体を、必要に応じて他の成分とともに、任意の剤形に賦形してもよい。
 担持体を任意の剤形に賦形する場合、剤形は、特に限定されず、例えば錠剤、細粒、フィルムおよびブロックが挙げられる。賦形方法は、公知の方法を適用できる。
 必要に応じて、得られた高温耐性誘導剤を、植物への施用のための容器に収容してもよい。
 高温耐性誘導剤の施用後、化合物Aが気化し、空気中を拡散して植物に到達することで、高温耐性を誘導する。したがって、容器は、気化した化合物Aを容器外に放出可能とするために、気体透過性のあるもの、または容器の内部と外部とを連通する1以上の開口を有するものが好ましい。
 容器は、容器を植物や任意の支持体に取り付けるための取り付け部材を備えていてもよい。
(用途)
 高温耐性誘導剤は、植物の高温耐性を誘導するために、植物に施用される。高温耐性誘導剤を植物に施用することで、植物の高温耐性を誘導できる。
 高温障害とは、気温の高さによって植物の生育に悪影響が及ぶことを指す。
 農園芸用植物に高温障害が生じると、農園芸用植物の品質や収量が低下する。具体的な障害としては、結球性の農園芸用植物の小型化、肥大不足、糖度不足および短茎、ならびに花の奇形化および花色不良が例示できる。
 高温耐性誘導剤が適用される植物としては、化合物Aによって高温耐性を誘導可能なものであればよく、特に制限はない。本実施形態において高温耐性誘導剤が適用される植物は、典型的には、気孔を有する植物であり、好ましくは農園芸用植物である。具体的な植物(特に、農園芸用植物)としては、例えば、穀類(稲、大麦、小麦、ライ麦、オート麦およびトウモロコシ等)、豆類(大豆、小豆、そら豆、エンドウおよび落花生等)、果樹・果実類(リンゴ、柑橘類、梨、ブドウ、桃、梅、桜桃、クルミ、アーモンド、バナナおよびイチゴ等)、野菜類(キャベツ、トマト、ナス、ほうれん草、ブロッコリー、レタス、タマネギ、ネギおよびピーマン等)、根菜類(ニンジン、馬鈴薯、サツマイモ、大根およびかぶ等)、加工用作物類(綿、麻、コウゾ、ミツマタ、菜種、ビート、ホップ、サトウキビ、テンサイ、オリーブ、ゴム、コーヒー、タバコおよび茶等)、瓜類(カボチャ、キュウリ、スイカおよびメロン等)、牧草類(オーチャードグラス、ソルガム、チモシー、クローバーおよびアルファルファ等)、芝類(高麗芝およびベントグラス等)、花卉類(キク、バラおよびラン等)、香料等用作物類(ラベンダー、ローズマリー、タイム、パセリ、胡椒およびしょうが等)が挙げられる。
 本発明の高温耐性誘導方法は、本発明の高温耐性誘導剤を植物に施用することを含む。高温耐性誘導剤の植物への施用方法としては、公知の方法を適用できる。例えば、有効成分を担持させたシリカゲルを気体透過性のある袋に充填し、植物の周辺に設置する方法が挙げられる。高温耐性誘導剤が、前記した開口を有する容器に収容されている場合、この容器を、植物の周辺の地面等に設置してもよい。容器が前記した取り付け部材を備えている場合、この容器を植物や任意の支持体に取り付けてもよい。
 高温耐性誘導剤の施用量は、有効成分の種類、温度、湿度、気圧および対象植物における最適濃度に応じて適宜設定できる。例えば2-ヘキセナールの場合、大気中の2-ヘキセナール濃度が0.001~0.1ppmの濃度になる程度である。
 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例の記載に限定されるものではない。「%」は「質量%」を示す。
 例1~10、13は、実施例であり、例11~12、14~15は、比較例である。
(例1~10)
 200mLナスフラスコに、表1に示す特性を持つシリカを含む多孔質材料を20~30gの範囲内で秤量し、シリカを含む多孔質材料の質量に対して0.35質量%の2-ヘキセナール(trans体)を加えた。さらにジクロロメタンの100gを加え、1分間撹拌し、ロータリーエバポレーターでジクロロメタンを蒸発させて、粉末状の高温耐性誘導剤(担持体)を得た。
 得られた高温耐性誘導剤の1.00~1.20gをサンプルとして20mLバイアルに入れ、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
 <評価1a:2-ヘキセナール担持率の測定>
 サンプルが入ったバイアルに、クロロホルム:メタノール=9:1(体積比)の混合溶剤の5gを入れ、1分間撹拌して、担持されている2-ヘキセナールを抽出した。そこに内部標準物質としてヘキサデカンを加え、得られた混合物をろ過した。得られたろ液(内部標準物質を含む抽出液)をガスクロマトグラフィーによって分析し、予めヘキサデカンを内部標準として作成した検量線によって2-ヘキセナールの担持量(mg)を算出した。求めた担持量(mg)とバイアルに入れたサンプルの質量から、サンプル100%中の2-ヘキセナールの担持率(%)を求めた。
 <評価1b:2-ヘキセナール残存率の測定>
 サンプルが入ったバイアルを、フタを付けない状態で、23℃または50℃の環境で7日間静置した。静置後、上記「評価1a」と同様にして2-ヘキセナールの担持率(%)を求めた。
 測定結果から、23℃静置、50℃静置それぞれの場合について下式により2-ヘキセナール残存率を算出した。式中の「初期の2-ヘキセナール含有率」は、上記「2-ヘキセナール担持率の測定」で求めた値である。
 2-ヘキセナール残存率(%)=静置後の2-ヘキセナール担持率(%)/初期の2-ヘキセナール担持率(%)×100
(例11)
 2,4,6-トリイソプロピル-1,3,5-トリオキサン(以下、単に「トリオキサン」と記す。)に2-ヘキセナールが担持されている市販の錠剤を例11の高温耐性誘導剤とした。
 この高温耐性誘導剤をサンプルとして20mLバイアルに入れ、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
 <評価2a:2-ヘキセナール担持率の測定>
 サンプルが入ったバイアルに、クロロホルムを入れ、サンプルを溶解させ、得られた溶液に内部標準物質としてヘキサデカンを加え、ガスクロマトグラフィー(Agilent社製、7890A)によって分析した以外は上記「評価1a」と同様にして、サンプル100%中の2-ヘキセナールの担持率(%)を求めた。
 <評価2b:2-ヘキセナール残存率の測定>
 サンプルが入ったバイアルを、23℃または50℃の環境で7日間静置した。静置後、上記「評価2a」と同様にして2-ヘキセナールの担持率(%)を求めた。
 測定結果から上記「評価1b」と同様にして2-ヘキセナール残存率(%)を求めた。
(例12)
 2-ヘキセナールをそのまま例12の高温耐性誘導剤とした。
 この高温耐性誘導剤をサンプルとして20mLバイアルに入れ、以下の評価を行った。結果を表1に示す。
 <評価3b:2-ヘキセナール残存率の測定>
 サンプルが入ったバイアルを、23℃または50℃の環境で7日間静置した。静置後、バイアル内に残存するサンプルの質量(mg)を測定し、この値を静置後の2-ヘキセナール担持率とした。
 測定結果から上記「評価1b」と同様にして2-ヘキセナール残存率(%)を求めた。
 なお、例12では2-ヘキセナールをそのまま用いたので、初期の2-ヘキセナール担持率は100%とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(例13)
 有効成分を2-ヘキセナールの代わりに3-ヘプテン-2-オンとしたこと以外は例1と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
(例14)
 トリオキサンと3-ヘプテン-2-オンとを混合(100:0.35質量比)し乾固させた剤を高温耐性誘導剤として、例11と同様に評価を行った。結果を表2に示す。
(例15)
 3-ヘプテン-2-オンをそのまま例15の高温耐性誘導剤とした。
例12と同様にして評価を行った。結果を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 担体を用いていない例12、15の高温耐性誘導剤は、23℃静置、50℃静置のいずれの場合においても、7日後に有効成分が残存していなかった。
 担体としてトリオキサンを用いた例11、14の高温耐性誘導剤は、23℃静置の場合は7日後に2-ヘキセナールがわずかに残存していたが、50℃静置の場合は残存していなかった。
 これに対し、例1~10、13の高温耐性誘導剤は、23℃静置、50℃静置のいずれの場合においても、7日後に2-ヘキセナールが残存していた。また、23℃静置の場合の残存率は、例11、14よりも大幅に高かった。
 本発明の植物の高温耐性誘導剤は、効果の持続性に優れる。従って、開口を有する容器に収容して、当該容器を気孔を有する植物の周辺の地面等に設置したり、植物や任意の支持体に取り付けたりすることで、植物の品質や収量の低下を防げる。

Claims (9)

  1.  200℃以下の沸点または昇華点を有する化合物を1種以上含む有効成分が多孔質材料に担持された担持体を含む、植物の高温耐性誘導剤。
  2.  前記多孔質材料がシリカを含む、請求項1に記載の高温耐性誘導剤。
  3.  前記シリカが多孔質シリカ、ゼオライトおよびモンモリロナイトから選択される少なくとも一種である、請求項2に記載の高温耐性誘導剤。
  4.  前記シリカがシリカゲルである、請求項2に記載の高温耐性誘導剤。
  5.  前記シリカの含有量が、前記多孔質材料の総質量に対し95~100質量%である、請求項2~4のいずれか一項に記載の高温耐性誘導剤。
  6.  前記多孔質材料の比表面積が100~1,000m2/gである、請求項1~5のいずれか一項に記載の高温耐性誘導剤。
  7.  前記化合物が不飽和カルボニル化合物である、請求項1~6のいずれか一項に記載の高温耐性誘導剤。
  8.  前記化合物が2-ヘキセナールである、請求項1~6のいずれか一項に記載の高温耐性誘導剤。
  9.  請求項1~8のいずれか一項に記載の高温耐性誘導剤を植物に施用する、植物の高温耐性誘導方法。
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