作为降低荚果落粒性的密封剂的葫芦脲制造技术

本发明专利技术涉及葫芦脲、其衍生物或其混合物用于降低结荚作物的荚果落粒性的用途，以及荚果密封剂组合物。

Cucurbituril as a sealant to reduce poddrop

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作为降低荚果落粒性的密封剂的葫芦脲本专利技术涉及荚果密封剂组合物，其包含：a)葫芦脲、其衍生物或其混合物；和b)干燥剂，并且更一般地，涉及葫芦脲、其衍生物或其混合物用于降低结荚作物的荚果落粒性的用途。荚果开裂(荚果破裂)是自然的种子传播过程，由此产生含有种子的荚果的植物物种得以繁殖。荚果具有坚固的外壳，从而保护种子和内置脆质线以允许种子释放。对于诸如油菜籽的商业结荚作物，荚果破裂是产量损失的主要原因。油菜籽和商业上重要的栽培种低芥酸油菜的成熟荚果对开口是敏感的。自然破裂发生在作物冠层受暴雨、冰雹或大风影响的地方。收获过程中，可通过割晒(将农作物切割并且将其堆成紧实的料堆(一排收割的作物)以减少天气刺激下的荚果破裂)或直接抽穗(一次性操作将作物切粒并且脱粒)而发生物理破裂。典型的损失在潜在产量的8-20％w/w之间变化，但是据估计，在收获前和收获期间天气条件较差的季节，减少量多至50％w/w。因此，降低荚果对开口的敏感性增加了获得的产量的比例，因此提高了生产效率。油菜籽荚果破裂也增加无意间散落在土地上的种子数量(称为自生自长)。在典型的荚果密度为每平方米6000-8000荚果的情况下，即使由于荚果破裂而造成的低百分比的产量损失，也可导致每平方米数千粒种子掉落到土壤上。这些种子可以在土壤中存活数年，加剧了杂草防治和害虫活动。随着较为严格的作物轮作，自生幼苗的发芽导致诸如油质损失和为害虫提供绿色通道等不利条件。减少荚果破裂对于减少自生种群是重要的。减缓荚果破裂的策略包括：使用机械技术(例如收获期间的割晒)和干燥过程中使用辅料(例如荚果密封剂)来培育抗裂植株。因此，WO99/15681(BiogemmaUKLimited)公开参与荚果开裂过程的重组或分离的核酸。据称核酸可用于由于细胞壁分离而在收获前失去种子的所有作物。也公开调节开裂的方法，该方法包括用所述核酸转化或转染来自植物的繁殖材料的步骤。这种方法的一个缺点是在抗裂性同时允许收获种子之间寻找平衡。另一个缺点是消费者对转基因作物的抵抗。割晒促进作物的干燥，并且导致甚至成熟。干燥农作物的另一种方法是施加化学干燥剂，例如除草剂草甘膦和敌草快二溴化物。就在作物成熟前，将干燥剂喷洒到作物上以加速成熟。如果方法的应用时间不正确，则这两种方法都可导致不成熟和较小的种子，以及增加荚果破裂。荚果密封剂设计用于防止荚果在成熟期间分裂开口。典型的辅料是在荚果周围形成网眼的聚合物，在风雨天期间保护荚果。US4447984(Sampson等人)公开用于降低或防止由于结种子体分裂而引起的种子过早释放或脱粒的方法，该方法包括在收获前不超过15天向植物施加包含二-1-对薄荷烯和/或聚合的二-1-对薄荷烯的组合物以在所述结种子体上提供半透性涂层。一个缺点是二-1-对薄荷烯为天然存在的物质，不能可持续地获取。另一个缺点是二-1-对薄荷烯对水生生物有毒，并且引起皮肤刺激和皮炎。WO2011/147721(LambertiSpA)公开防止种子荚果过早开口的方法，该方法包括以下步骤：i)制备含水荚果密封剂组合物，其包含0.035至1.2％w/v的聚合度小于1500的羧甲基纤维素，ii)在收获前的一个月内，在结荚作物上喷洒60至500l/ha的所述组合物。不幸的是，预期该组合物的聚合性质会导致在施涂时频繁地堵塞喷洒器喷嘴。WO2016/046418(BrandonproductsLimited)公开用于减少荚果落粒性的组合物，该组合物包含亚磷酸的盐。据称该组合物可以在荚果形成前施加于正在生长的植物，因为其作用于内部而不是外部。该组合物的缺点是其在使用过程中在作物中积聚。因此，仍然需要提供防止荚果破裂的方法。
技术实现思路
因此，在第一方面，本专利技术涉及葫芦脲、其衍生物或其混合物用于降低结荚作物的荚果落粒性的用途。在本专利技术的第二方面，提供用于降低结荚作物的荚果落粒性的方法，所述方法包括将葫芦脲、其衍生物或其混合物施加于结荚作物。使用多种葫芦脲作为荚果密封剂的油菜籽作物试验表明，与商业产品相比，作物的产量相当或得到提高。试验也表明，使用葫芦脲作为荚果密封剂时观察到的自生自长水平与商业产品相当。在本专利技术的第三方面，荚果密封剂组合物包含：a)葫芦脲、其衍生物或其混合物；和b)干燥剂。具体实施方式本专利技术提供葫芦脲、其衍生物或其混合物用于降低结荚作物的荚果落粒性的用途。本专利技术进一步提供用于降低结荚作物的荚果落粒性的方法，其包括将葫芦脲、其衍生物或其混合物施加于结荚作物。葫芦脲是有空腔有机化合物家族的成员，一般的葫芦脲结构基于由亚甲基桥连接的甘脲子单元的环状排列。葫芦脲化合物的制备和纯化在本领域中已充分描述。例如，Lagona等人(Angew.Chem.Int.Ed.,2005,44,4844-4870)综述了葫芦脲化合物的合成和性质，包括葫芦脲家族中的衍生物、类似物和同源物。例如，葫芦[8]脲(CB[8]；CAS259886-51-6)是桶形容器分子，其具有八个重复的如结构1所示的甘脲单元，内部空腔体积为479立方埃。CB[8]使用标准技术容易地合成，也商购可得(例如Sigma-Aldrich,MO,USA)。葫芦脲可以选自CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]、CB[10]，和选自CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]、CB[9]、CB[10]、CB[11]、CB[12]、CB[13]和CB[14]的两种或更多种葫芦脲的混合物。优选葫芦脲为CB[6]。或者，葫芦脲为两种或更多种葫芦脲的混合物，所述葫芦脲选自CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]、CB[9]、CB[10]、CB[11]、CB[12]、CB[13]和CB[14]。优选葫芦脲为CB[6]。当CB[5]存在于混合物中时，CB[5]的浓度可以为约0.1重量％至约99重量％，更特别地约0.5重量％至约75重量％，更特别地约1重量％至约50重量％，更特别地约2重量％至约40重量％，更特别地约10重量％至约30重量％，更特别地约20重量％至约25重量％，基于混合物中的葫芦脲的总重量。当CB[6]存在于混合物中时，CB[6]的浓度可以为约0.1重量％至约99重量％，更特别地约1重量％至约75重量％，更特别地约5重量％至约60重量％，更特别地约40重量％至约70重量％，更特别地约35重量％至约55重量％，基于组合物中的葫芦脲的总重量。当CB[7]存在于混合物中时，CB[7]的浓度可以为约0.1重量％至99重量％，更特别地约5重量％至约75重量％，更特别地约10重量％至约60重量％，更特别地约20重量％至约50重量％，更特别地约20重量％至约30重量％，基于组合物中的葫芦脲的总重量。在一种实施方案中，CB[7]的浓度为小于35重量％，基于组合物中的葫芦脲的总重量。当CB[8]存在于混合物中时，CB[8]的浓度可以为约0.1重量％至99重量％，更特别地约0.5重量％至约75重量％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.葫芦脲、其衍生物或其混合物用于降低结荚作物的荚果落粒性的用途。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170327 GB 1704862.01.葫芦脲、其衍生物或其混合物用于降低结荚作物的荚果落粒性的用途。


2.用于降低结荚作物的荚果落粒性的方法，其包括将葫芦脲、其衍生物或其混合物施加于结荚作物。


3.根据权利要求1所述的用途或根据权利要求2所述的方法，其中所述葫芦脲选自CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]、CB[10]，和选自CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]、CB[9]、CB[10]、CB[11]、CB[12]、CB[13]和CB[14]的两种或更多种葫芦脲的混合物。


4.根据权利要求3所述的用途或方法，其中所述葫芦脲为CB[6]。


5.根据权利要求3所述的用途或方法，其中所述葫芦脲为选自如下的两种或更多种葫芦脲的混合物：CB[5]、CB[6]、CB[7]、CB[8]、CB[9]、CB[10]、CB[11]、CB[12]、CB[13]和CB[14]，其中所述混合物包含CB[5]、CB[6]、CB[7]和CB[8]，优选20-25％w/w总的葫芦脲CB[5]，45-55％w/w总的葫芦脲CB[6]，20-25％w/w总的葫芦脲CB[7]，和5-8％w/w总的葫芦脲CB[8]。


6.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述葫芦脲、其衍生物或其混合物的施加浓度为0.025-100g/公顷、优选0.5-2.5g/公顷、最优选0.5-1.5g/公顷。


7.根据前述权利要求中任一项所述的用途或方法，其中所述结荚作物选自豆科、亚麻科或十字花科植物。


8.根据权利要求7所述的用途或方法，其中所述结荚作物选自野豌豆属、菜豆属、豇豆属、鹰嘴豆属、豌豆属、山黧豆属、兵豆属、扁豆属、大豆属、四棱豆属、木豆属、黎豆属、瓜尔豆属、刀豆属、硬皮豆属、羽扇豆属、亚麻属和芸苔属。


9.根据权利要求8所述的用途或方法，其中所述结荚作物选自蚕豆(Viciafaba)(蚕豆(favabean))、红花菜豆(Phaseoluscoccineus)(红花菜豆(runnerbean))、金甲豆(Phaseoluslunatus)(利马豆(limabean))、菜豆(Phaseolusvulgaris)(普通菜豆(commonbean))、赤豆(Vignaangularis)(赤豆(adzukibean))、绿豆(VignaRadiata)(绿豆(mungbean))、豇豆(Vignaunguiculata)(豇豆(cowpea))、鹰嘴豆(Cicerarietinum)(鹰嘴豆(chickpea))、豌豆(Pisumsativum)(豌豆(pea))、兵豆(Lensculinaris)(兵豆(lentil))、大豆(Glycinemax)(大豆(soybean))、木豆(Cajanuscajan)(木豆(pigeonpea))、瓜尔豆(Cyamopsistetra...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·库尔斯顿，B·齐斯曼，张婧，
申请(专利权)人：爱客多有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB