用于增強(qiáng)植物生長的組合物與方法
【專利說明】用于增強(qiáng)植物生長的組合物與方法 發(fā)明領(lǐng)域
[0001] 包括一種或多種谷胱甘肽的組合物以及使用這些組合物增強(qiáng)植物生長的方法。
[0002] 發(fā)明背景
[0003] 抗氧化劑是抑制其他分子的氧化的重要分子?？寡趸瘎┯绕涫窃谌祟愔衅浣档?氧化應(yīng)激的能力已得到了集中研宄。然而，植物也使用抗氧化劑來減輕氧化性損傷。一 種這樣的抗氧化劑是谷胱甘肽。谷胱甘肽是一種三肽，在半胱氨酸（其通過正常的肽鍵而 被附接至甘氨酸）的胺基與谷氨酸側(cè)鏈的羧基之間具有一個(gè)γ肽鍵。它是一種抗氧化 劑，防止由反應(yīng)性氧物質(zhì)（例如自由基和過氧化物）導(dǎo)致的對重要細(xì)胞組分的損傷。蓬 佩拉，A(Pompella，A);維斯威克斯，A(Visvikis，A);保利克施，A(Paolicchi，A);德塔塔， V(De Tata，V);卡西尼，AF(Casini，AF)(2003)，"作為細(xì)胞主角的谷胱甘肽的變臉（The changing faces of glutathione, a cellular protagonist) "，生化藥理學(xué)（Biochemical Pharmacology)66(8):1499-503〇
[0004] 除了在植物中減少氧化應(yīng)激中發(fā)揮一定作用外，還已經(jīng)發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽也有助于 調(diào)節(jié)其他植物功能。例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)谷胱甘肽具有植物生長調(diào)節(jié)活性，谷胱甘肽涉及病 原體抗性和程序性細(xì)胞死亡，并且谷胱甘肽牽涉在其他高度調(diào)節(jié)的植物過程中。小川， K (Ogawa, K) (2005)，"植物生長與應(yīng)激反應(yīng)的谷胱甘肽相關(guān)調(diào)節(jié)（Glutathione-Associated Regulation of Plant Growth and Stress Responses)"，抗氧化劑與氧化還原信號傳導(dǎo) (Antioxidants&Redox Signaling)7 (7,8):973-981〇
[0005] 特別令人感興趣的是更好地理解谷胱甘肽對植物生長的不同方面具有的作用。
[0006] 例如，發(fā)現(xiàn)外源施用谷胱甘肽可促進(jìn)胚性組織的生長。貝爾蒙特，M(Belm〇nte，M); 斯塔索拉，C(Stasolla, C);片平，R(Katahira, R);露卡妮娜，N(Loukanina, N);楊， E (Yeung，E);索普，T (Thorpe，T) (2005)，"谷胱甘肽誘導(dǎo)的白云杉的胚性組織的生長與嘧啶 核苷酸代謝的變化相關(guān)（Glutathione-induced growth of embryogenic tissue of white spruce correlates with changes in pyrimidine nucleotide metabolism) "，植物科學(xué) (Plant Science)168:803-812。
[0007] 還評估了葉面施用不同濃度的谷胱甘肽對營養(yǎng)生長參數(shù)的影響。馬哈古卜， M(Mahgoub，M);阿布德埃爾阿齊茲，N(Abd El Aziz，N);約瑟夫，A(Youssef，A)(2006)，"葉 面噴灑多效唑或谷胱甘肽對金盞花植物的生長、開花和化學(xué)組成的影響（Influence of Foliar Spray with Paclobutrazol or Glutathione on growth, Flowering and Chemical Composition of Calendula officinalis L. Plant)"，應(yīng)用科學(xué)與研宄雜志（J. of App. Sciences Res. )2(11):879_883。
[0008] 美國專利申請公開號2010/0016166披露了一種能夠通過使用谷胱甘肽而增加收 獲指數(shù)的植物生長調(diào)節(jié)劑及其使用技術(shù)。
[0009] 然而，仍對用于改善植物的生長條件、降低施用率同時(shí)增加功效的系統(tǒng)存在需要。 向作物溝內(nèi)（in-fu rr〇W)和葉面施用活性物可以是浪費(fèi)且昂貴的-在成本和資源兩個(gè)方 面。通過溝內(nèi)或葉面法施用活性物（例如，谷胱甘肽、信號分子等）需要以處理整個(gè)大田所 必需的量來施用并且這些施用率通常還是依賴作物的。此外，葉面施用通常需要多次處理 整個(gè)作物大田。這些在時(shí)間和資源上的支出是農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中特別關(guān)注的。針對這些挑戰(zhàn)的一 種這樣的方案是種子處理。種子處理降低成本，因?yàn)槭┯寐曙@著減少并且無需再次處理。 [0010] 雖然種子處理是目前的商業(yè)趨勢，但是開發(fā)一種有效的種子處理劑仍具挑戰(zhàn)性。 功效通常取決于具體的施用濃度、活性物的物理特性（例如，疏水性等）、待處理的種子以 及存儲條件。出人意料地，諸位發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)作為種子處理劑而施用時(shí)，谷胱甘肽增強(qiáng) 植物生長。
[0011] 發(fā)明概述
[0012] 諸位發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當(dāng)作為種子處理劑而施用時(shí)，谷胱甘肽增強(qiáng)植物生長。進(jìn)一 步發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將谷胱甘肽與某些其他能夠促進(jìn)植物生長的植物信號分子組合時(shí)，它們?yōu)橹参?生長提供協(xié)同效應(yīng)。
[0013] 在一個(gè)實(shí)施例中，在此描述的組合物包括一種載體和一種或多種谷胱甘肽。這些 谷胱甘肽包括其異構(gòu)體、鹽或溶劑化物，如在此所描述。
[0014] 在另一個(gè)實(shí)施例中，該組合物包括一種或多種谷胱甘肽、一種載體以及一種或多 種農(nóng)業(yè)上有益的成分，例如一種或多種生物活性成分、一種或多種微量營養(yǎng)素、一種或多種 生物刺激劑、一種或多種防腐劑、一種或多種聚合物、一種或多種潤濕劑、一種或多種表面 活性劑、一種或多種除草劑、一種或多種殺真菌劑、一種或多種殺蟲劑或其組合。
[0015] 在一個(gè)實(shí)施例中，在此描述的該組合物包括一種或多種谷胱甘肽、一種載 體以及一種或多種生物活性成分。生物活性成分可以包括一種或多種植物信號分 子。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該一種或多種生物活性成分可以包括一種或多種脂殼寡糖 (lipo-chitooligosaccharide) (LCO)、一種或多種殼寡糖（CO)、一種或多種幾丁質(zhì)化合物、 一種或多種類黃酮及其衍生物、一種或多種非類黃酮結(jié)瘤基因誘導(dǎo)物及其衍生物、一種或 多種卡里金（karrikin)及其衍生物、或其任何信號分子組合。
[0016] 在此進(jìn)一步描述了一種用于增強(qiáng)植物或植物部分生長的方法，該方法包括使種子 與有效量的用于增強(qiáng)植物生長的一種或多種谷胱甘肽接觸。在一個(gè)實(shí)施例中，該接觸包括 處理或包衣種子。這些谷胱甘肽包括其異構(gòu)體、鹽或溶劑化物，如在此所描述。該方法可以 進(jìn)一步包括使該植物或植物部分經(jīng)受與該一種或多種谷胱甘肽同時(shí)或順序施用的一種或 多種農(nóng)業(yè)上有益的成分。該一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分可以包括一種或多種生物活性成 分、一種或多種微量營養(yǎng)素、一種或多種生物刺激劑或其組合。在一個(gè)實(shí)施例中，該方法進(jìn) 一步包括使該植物或植物部分經(jīng)受一種或多種生物活性成分。生物活性成分可以包括一種 或多種植物信號分子。在一個(gè)具體實(shí)施例中，該一種或多種生物活性成分可以包括一種或 多種LC0、一種或多種幾丁質(zhì)化合物、一種或多種C0、一種或多種類黃酮及其衍生物、一種 或多種非類黃酮結(jié)瘤基因誘導(dǎo)物及其衍生物、一種或多種卡里金及其衍生物、或其任何信 號分子組合。
[0017] 最后，在此描述了用一種或多種谷胱甘肽（包括其異構(gòu)體、鹽或溶劑化物）包衣的 種子。實(shí)施例包括用在此描述的任何組合物包衣的種子。
[0018] 發(fā)明詳細(xì)說明
[0019] 披露的實(shí)施例涉及用于增強(qiáng)植物生長的組合物和方法。
[0020]定義：
[0021] 如在此所使用的，單數(shù)形式"一個(gè)"、"一種"和"該"旨在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上 下文清楚地另外指明。
[0022] 如在此所使用的，術(shù)語"一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分"旨在意指能夠在農(nóng)業(yè)中導(dǎo) 致或提供有益的和/或有用的效果的任何試劑或試劑組合。
[0023] 如在此所使用的，"一種或多種生物活性成分"旨在意指除在此描述的該一種或多 種谷胱甘肽外的生物活性成分（例如，植物信號分子、其他微生物等）。
[0024] 如在此所使用的，術(shù)語"一種或多種谷胱甘肽"旨在包括具有以下谷胱甘肽結(jié)構(gòu)的 所有異構(gòu)體、溶劑化物、水合物、多晶型、晶型、非晶型以及鹽變體：
[0025]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種種子處理組合物，包括： a) -種載體；以及 b) 有效量的一種或多種谷胱甘肽或其鹽，當(dāng)該種子處理組合物與種子接觸和/或被包 衣在種子上時(shí)，該有效量的一種或多種谷胱甘肽或其鹽用于增強(qiáng)植物生長。
2. 如權(quán)利要求1所述的種子處理組合物，進(jìn)一步包括一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分。
3. 如權(quán)利要求2所述的種子處理組合物，其中該一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分是一種 或多種選自下組的植物信號分子，該組由以下各項(xiàng)組成：LCO、CO、幾丁質(zhì)化合物、類黃酮、茉 莉酸、茉莉酸甲酯、亞油酸、亞麻酸、卡里金及其組合。
4. 如權(quán)利要求2所述的種子處理組合物，其中該一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分包括一 種或多種有益的微生物。
5. 如權(quán)利要求4所述的種子處理組合物，其中該一種或多種有益的微生物包括一種或 多種固氮微生物、一種或多種解磷微生物、一種或多種菌根真菌或其組合。
6. 如權(quán)利要求1所述的種子處理組合物，其中該組合物進(jìn)一步包括一種或多種微量營 養(yǎng)素。
7. 如權(quán)利要求6所述的種子處理組合物，其中該一種或多種微量營養(yǎng)素包括磷、銅、 鐵、鋅或其組合。
8. -種用于增強(qiáng)植物或植物部分生長的方法，該方法包括使種子與有效量的用于增強(qiáng) 植物生長的一種或多種谷胱甘肽或其鹽接觸。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中該方法進(jìn)一步包括使該種子經(jīng)受一種或多種農(nóng)業(yè)上 有益的成分。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中使該種子經(jīng)受一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分的步 驟發(fā)生在使植物或植物部分與一種或多種谷胱甘肽接觸的步驟之前、之中、之后或與其同 時(shí)發(fā)生。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分是一種或多種選 自下組的植物信號分子，該組由以下各項(xiàng)組成：LCO、CO、幾丁質(zhì)化合物、類黃酮、茉莉酸、茉 莉酸甲酯、亞油酸、亞麻酸、卡里金及其組合。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中該一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分包括一種或多種 有益的微生物。
13. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中該一種或多種有益的微生物包括一種或多種固氮 微生物、一種或多種解磷微生物、一種或多種菌根真菌或其組合。
14. 如權(quán)利要求12所述的方法，其中該一種或多種農(nóng)業(yè)上有益的成分進(jìn)一步包括一種 或多種微量營養(yǎng)素。
15. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中該一種或多種微量營養(yǎng)素包括磷、銅、鐵、鋅或其 組合。
16. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中該接觸步驟包括使種子與包括該一種或多種谷胱 甘肽的組合物接觸。
17. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中該組合物包括如權(quán)利要求1-14中任一項(xiàng)所述的種 子處理組合物。
18. 如權(quán)利要求8-17中任一項(xiàng)所述的方法，其中該接觸包括處理或包衣種子。
19. 一種用如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的種子處理組合物包衣的種子。
【專利摘要】在此描述了包括一種或多種用于增強(qiáng)植物生長的谷胱甘肽的種子處理組合物及其方法。進(jìn)一步描述了用在此描述的種子處理組合物包衣的種子。
【IPC分類】A01C1-06, C07K5-037, A01N37-00
【公開號】CN104768366
【申請?zhí)枴緾N201380056384
【發(fā)明人】A·哈比卜, 康耀衛(wèi), S·西蒙斯, L·布蘭肯希普
【申請人】諾維信生物農(nóng)業(yè)公司
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2013年10月29日
【公告號】CA2889255A1, EP2914084A1, US20140121100, WO2014070757A1