使用合成品9-β-L(+)腺苷剌激植物生长的方法技术

技术编号:1534925 阅读:196 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
叙述了一种通过使用合成的9-β-L(+)腺苷来剌激植物生长的方法。此方法用合成的化合物代替天然物,因为天然物的量极小,并且分离很困难。(*该技术在2009年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用化学方法制成(合成)的9-β-L(+)腺苷来刺激植物生长。本专利技术具体地涉及使用很少量的化学制成的9-β-L(+)腺苷来达到上述目的。植物蜡中的一种天然成分蜂花醇(TRIA)是一个C30的伯醇,如Ries等人的美国专利4,150,970号;S.K.Ries的Critical Reviews in Plant Sciences 2∶239-285(1985);以及S.K.Ries,V.F.Wert,C.C.Sweely和R.H.leavitt的Science 195∶1339-1341(1977)等文章所述,它能增进多种农作物生长,而且有时能提高产量。而且如中国科学院上海植物生理研究所在于1987年11月25-28日在中国镇江举行的关于蜂花醇的国际专题讨论会上发表的论文摘要;Lim,ung-Kyu在Korean J.Ecol.4∶1(1982)的文章和C.Devakumav,S.Baskaran和S.K.Mukerjee在Indian J.Agr.Sci.56∶744-747(1986)的文章所述,它每年在亚洲施用于几百万亩的茶林、蔬菜和农作物来提高产量。按上面提到的S.K.Ries在CriticalReviewsinPlantSciences(1985)和S.K.Ries和V.F.Wert在J.PlantGrowthRegulation1∶117-127(1982)中所述,在用TRIA作用于玉米和稻子实生苗四十分钟时,可以测量到叶表面积、干重、凯氏法测得的总含氮量、水溶性蛋白质、还原糖和游离氨基酸都有所增加。如A.P.Lesniak和S.K.Ries在Physiol.Plant.68∶20-26(1986)所述,在大麦(Hordeum Vulgare)根的无细胞抽提液中加入2.3nm的TRIA,30分钟内依赖于Ca++和Mg++的腺苷三磷酸酶活性增加40-60%。按J.Jones,V.F.Wert和S.K.Ries在Planta 144∶277-292(1979)中所述,等摩尔浓度的二十八碳醇(OCTA,C28伯醇)和其他长链醇都能抑制TRIA的活性,而且如上面提到的S.K.Ries在Critical Reviews in Plant Sciences(1985)和J.Jones,V.F.Wert和S.K.Ries在Planta(1979)中所述,只要这些长链醇先于TRIA施用,即使这些醇和TRIA分别施于梢部和根部,也有抑制作用。还有,如Ries等人的美国专利4150970号所述,施加1.0μg/L的蜂花醇(TRIA),在10分钟时增加了干重并改变了稻子(OryzasativaL.)和玉米(ZeamaysL.)实生苗的新陈代谢(也可参见上述的S.K.Ries的CriticalReviewsinplantSciences(1985))。如前面提到的S.K.Ries的CriticalReviewsinPlantSciences(1985)以及J.Jones,V.F.Wert和S.K.Ries的Planta(1979)等文章所讨论的,在TRIA加入到实生苗某一部位前一分钟在相反的根部或梢部施用OCTA可以抑制稻实生苗的上述响应。在此处引为参考并构成本文的一部分的Ries申请的美国专利4,741,754叙述了TRIA可以迅速诱导出第二个信使,称作TRIM。TRIM在植株中迅速运动导致了刺激生长(干重增加)和水分吸收。OCTA也可诱导出第二个信使(OCTAM),它抑制TRIA的活性,但是不抑制TRIM的活性。从未用TRIA处理的对照植物中,用提取TRIM的相同方法可以得到一个化合物,它对植物生长没有作用。熔点、红外(IR)光谱,质谱(MS)和核磁共振谱(NMR)产生的结果是TRIM和脂肪烷基硫酸酯(TAS)看起来是相同的。但是这两个化合物在生物活性方面显著不同。在一段时期,对TRIM给化学法鉴别和活性成分的合成未能成功。如Ries的美国专利4,741,754所述,在TRIA作用于植物后,只能从植物中分离和提纯出微量的TRIM。从植物生长刺激素要达到商业水平的数量这一观点出发,需要合成法制备其纯物质。因此,本专利技术的目的之一是提供一种用合成法制备的9-β-L(+)腺苷来刺激植物生长的方法,该物质的效力至少和天然诱导生成的TRIM一样,并且在某些场合明显地更加有效。本领域专业人员通过下面的说明和附图可以明确本专利技术的这些目的与其它一些目的。附图说明图1和1A分别是天然得到的9-β-L(+)腺苷(TRIM)和9-β-D(-)腺苷(TAS)的1H核磁共振谱(300MHz,CD3OD)。从合成得到的9-β-L(+)腺苷和TRIM的谱图相似。图2是天然得到的TRIM的化学离子化质谱图(MS)。天然得到的TAS,合成制备的9-β-D(-)腺苷和合成制备的9-β-L(+)腺苷的质谱图与TRIM的相似。图3a到3g展示了天然得到的TAS,天然得到的TRIM以及经过和没有经过用腺苷脱氨酶去除9-β-D(-)腺苷而纯化的合成制备的9-β-L(+)腺苷的圆二色性(CD),其中的9-β-D(-)腺苷是有抑制作用的杂质。图3a和3b展示了纯化的9-β-L(+)腺苷谱图,图3C显示了用腺苷脱氨酶纯化后的TRIM的谱图。图3d显示的是用腺苷脱氨酶处理前的TRIM谱图。图3e展示的是用腺苷脱氨酶处理和再纯化后的不纯的9-β-D(-)腺苷的谱图。图3f展示处理和纯化前的结果。图3g显示用腺苷脱氨酶处理前的TAS谱图。本专利技术涉及一种刺激植物生长的方法,它包含为了刺激植物生长而对植物施用有效量的合成法制备的9-β-L(+)腺苷。此腺苷可以基本上不含其它抑制植物生长刺激作用的物质,合适的量是每升水溶液中含0.01-100微克,为了可润湿植物表面所用的水溶液可施于植物的根、梢或叶部。按照在此引为参考的和作为本文一部分的Ries的美国专利4,741,754,TRIM没用化学方法鉴定,并且提取的费用昂贵。本专利技术鉴定了该活性物质并且提供了其合成方法。如美国专利4,741,754所述,将从13-18天的在梢部用1.0微克/L的TRIA喷撒后的稻秧的根部提取到的微量的水溶性TRIM,施用到植株后24小时,与从未处理的植株得到的相似的提取物比较,稻秧生长增快约50%。OCTA和OCTAM二者都能抑制TRIA的活性,但是对TRIM不起抑制作用。在叶面施用TRIA1分钟后,从稻根部分离出来TRIM,在用4mm水柱(乳胶管)与剪断的梢部相连的稻根中发现了TRIM。将从TRIA处理过的植株上切下的茎浸在水中,从该水中可以回收到微量的TRIM,但是将未处理过的或经表面活性剂处理过的切下的茎浸在水中,则从该水中找不到TRIM。在本说明书中,TRIM和TAS指的是天然产物。合成产物照此鉴定。合成的9-β-L(+)腺苷可以和各种适于农用的,无干扰作用的载体(特别是水、水和表面活性剂及其它有机物或上述的混合物)合并使用。这样的载体对专业人员来说很熟悉,含有例如象粉状粘土,硅酸盐,纤维素等物质。产品可以液体和粉末形式喷在植物上。也可考虑制成缓慢释放的颗粒,它能延长合成的9-β-L(+)腺苷的释放时间。美国专利№4,741,754叙述了各种制剂。9-β-L本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剌激植物生长的方法,包括:将有效量的合成法制备的9-β-L〔+〕腺苷施用于植物中,以剌激植物生长。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:斯坦利K莱斯维奥莱特F沃特穆拉利哈兰G内尔
申请(专利权)人:密歇根州州立大学托管委员会
类型:发明
国别省市:US[美国]

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