用施用的或诱导的生长素抑制植物病原体和害虫制造技术

本发明专利技术涉及抑制致病生物，特别是真菌和细菌，在植物组织上生长的方法。本发明专利技术还涉及抑制昆虫和幼虫，特别是刺吸类和咀嚼类昆虫，对植物侵染的方法。这些方法是通过在种植前向植物的种子或块茎或者在种植后向植物的根、叶、花或果实施用生长素或将影响植物组织中生长素水平的植物生长调节剂（ＰＧＲ）而实现的。以有效抑制致病生物或昆虫的生长但不足以负面影响所述植物组织的生长的量，施用生长素或ＰＧＲ。所述生长素可以作为天然生长素、合成生长素、生长素代射物、生长素前体、生长素衍生物或它们的混合物进行施用。本文优选的生长素是吲哚－３－乙酸（ＩＡＡ）。生长素或ＰＧＲ可被施用在种子、块茎或植物组织上。可以向种子或块茎喷雾含有所述生长素或ＰＧＲ的水溶液，或将种子或块茎浸入其中。可以利用常规喷雾和滴灌系统向植物组织施用含有生长素或ＰＧＲ的水溶液。生长素或ＰＧＲ也可以以粉末的形式施用于植物组织，或可以被包封于生物相容性物质中以提供向植物根部的缓释。可以向植物组织撒布包含生长素或ＰＧＲ的粉末。可以将被包封的生长素置于根区以使根摄取生长素或ＰＧＲ。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用施用的或诱导的生长素抑制植物病原体的害虫的制作方法
技术介绍
I.专利
本专利技术一般性地涉及在不负面影响植物生长的情况下提高植物对致病生物侵袭的抗性的方法。更明确地，本专利技术涉及通过施用有效量的生长素或另一种将影响植物组织中生长素水平的植物生长调节剂来提高植物对致病生物侵袭的抗性的方法，所述致病生物包括真菌、细菌和昆虫。II.背景描述农业杀虫剂用于控制有害的真菌、细菌和昆虫种群。这些化合物使得商业化种植者能控制这些致病生物和昆虫对其作物的持续侵袭。相似地，私房房主和临时园丁能控制这些害虫。尽管这些常规化学品的施用在过去是有价值的，随着环境意识的增强，将来商业化种植者不可能能够以同样的比率继续使用杀虫剂。因此，需要通过增强并刺激植物的天然保护过程以控制疾病和昆虫侵袭的改良了的方法。植物激素已被发现并研究多年。植物激素可分成五类生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯。长期以来将乙烯与果实成熟和叶子脱落相关联。脱落酸导致冬芽形成，促发种子休眠，控制气孔开闭并诱导叶子衰老。赤霉素，主要是赤霉酸，涉及打破种子休眠和刺激茎上细胞伸长。已知赤霉素还导致矮小植物伸长至正常尺寸。细胞分裂素，例如，玉米素，主要产生于植物的根部。细胞分裂素刺激茎上低处侧芽的生长，促进细胞分裂和叶子伸展并延迟植物老化。细胞分裂素还通过产生分生组织的新的生长而提高生长素的水平，生长素合成于所述分生组织(menstematictissue)。生长素，主要是吲哚-3-乙酸(IAA)促进分裂和细胞伸长二者，并维持顶端优势。生长素还刺激维管形成层的二次生长，诱导不定根的形成和促进果实生长。生长素与细胞分裂素有复杂的相互作用。已知生长素与细胞分裂素的比率将控制组织培养物中的细胞分化。生长素在枝条顶端(shoot apex)合成，而细胞分裂素主要在根端合成。因此，通常生长素与细胞分裂素的比率在枝条中高，而在根中低。如果通过增加生长素的相对量而改变生长素与细胞分裂素的比率，则根生长被刺激。另一方面，如果通过增加细胞分裂素的相对量而改变生长素与细胞分裂素的比率，则枝条生长被刺激。最常见的天然存在的生长素是吲哚-3-乙酸(IAA)。然而，已知其它合成的生长素，包括吲哚-3-丁酸(IBA)；萘乙酸(NAA)；2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)和2，4，5-三氯苯氧乙酸(2，4，5-T或橙剂(agent orange))。尽管这些被当作合成的生长素，应认识到IBA确实天然存在于植物组织中。这些合成生长素中的许多数十年来已被用作除草剂，引起加速的和过大的植物生长，随后植物死亡。当橙剂在越战中被美国陆军和空军广泛用于森林采伐应用时受到广泛关注。2，4-D在许多用于家庭园丁的市售除草剂中有持续的应用。化合物基于它们在植物中的生物活性而被分类为生长素。分类的主要活性包括刺激细胞生长和伸长。生长素自19世纪开始被研究。查尔斯·达尔文注意到草的胚芽鞘向单向光源生长。他发现向光源弯曲的生长响应发生于植物顶端下部的生长区，即使是所述顶端接受到了光刺激。达尔文提出有一种化学信号在植物顶端和生长区之间传递。这个信号后来被鉴定为生长素。所有植物都需要一定比率的生长素，即IAA，与细胞分裂素使细胞分裂。尽管所述比率可不同，众所周知对于细胞分裂，在顶端分生组织中的IAA与细胞分裂素的比率一定远大于在根部分生组织中的比率。植物的每个部分需要不同的IAA与细胞分裂素的比率以使细胞分裂。例如，茎、果实、籽粒(grain)和其它植物部分的细胞分裂可需要不同的比率。实际上，据估计用于顶端分生组织细胞分裂的所述比率可以相当高，实际上，比根细胞分裂必需的比率高1000倍。虽然还不知道这个比率被决定的机制，其它激素和酶可能与它的感受有关。植物在约68到约87(约21-30℃)下生长时最能够抵抗疾病和昆虫的侵袭。推测在这个温度范围中植物产生足量的生长素，特别是IAA，以维持正常生长。尽管理想的温度随不同的物种而不同，农作物植物典型地在前述范围中生长得最好。虽然温度是个重要的因素，应认识到其它环境因素也可影响细胞分裂。植物的含湿量，营养状态(特别是可利用氮的水平)，照射于植物上的光强度和植物的年龄，与温度一起，都影响植物产生植物激素的能力，所述植物激素包括支配着细胞分裂的IAA和细胞分裂素。当温度升高到约90(约31℃)以上或降到约68(21℃)以下时，植物生长和细胞分裂减慢。而且，对致病生物的侵袭的敏感性增加，所述致病生物包括真菌、细菌和昆虫。当温度进一步在约90以上升高和在约68以下下降时，IAA和其它植物激素的合成加速下降。因此，在约100以上获得新的细胞生长变得困难，如果不是不可能的话。相似地，温度显著降到约68以下时细胞生长减慢并随之停止。在具备充足湿度和温度的正常生长条件下，即温度在约70和90之间，植物将产生丰富的IAA。IAA相对于细胞分裂素的高比率以及其它激素的存在抑制了致病微生物中的正常细胞分裂。细胞分裂可能被IAA和其它植物激素产生的其他抑制性化合物进一步阻止。当温度升高到约90以上或降到约68以下时，植物产生IAA的能力迅速降低。推测当IAA合成下降时IAA对细胞分裂素的比率下降到某个水平，其中这些微生物中的一些或全部都可以在宿主植物之中或之上繁殖并取食。应当明白不同的微生物将需要不同的IAA对细胞分裂素的比率以刺激细胞分裂。因此，应预计以植物根部为食的病原生物比以植物上部为食的生物需要更低的IAA对细胞分裂素的比率。因此，需要更高水平IAA的微生物可以侵袭上部植物组织，例如，顶端分生组织和叶组织，那里存在着更高的IAA水平。相似地，需要更低IAA水平的致病生物，例如，土传根疾病，可能侵袭其中存在更低的IAA水平的根部。当植物快速生长于湿度充足、温度理想和氮肥丰富的条件下时，生长素被有效地转运出代谢它们的组织中并在植物中向下移动。这导致了生长素的再分布并降低了产生生长素的组织中的生长素水平。结果是生长素水平不足的组织。现在赤霉素占优势的这些组织，对疾病和昆虫的侵袭非常敏感。气候条件也促进植物在顶端分生组织产生更多的生长素。然而，存在某些气候条件和植物生长的阶段，其导致这些生长素快速移动出新生细胞并被向下转运向植物的基部。因此，植物体中的生长素合成条件不应是唯一的考虑内容。存在于植物内部的生长素转运的影响也是重要的。对植物的任何类型的阻碍生长素转运的操作，将使植物组织在长时期内保持大量的生长素。所有的植物疾病都是由微生物造成的。引起植物病理问题的主要微生物是真菌和细菌。这些微生物，象植物一样，需要一定数量的IAA以进行细胞分裂。象植物一样，不同的微生物，需要不同数量的IAA用于细胞分裂。那些差异可以解释为什么不同的微生物侵袭不同的植物种类和侵袭那些植物的不同部位。通过以具有所需IAA浓度的宿主植物或其一部分为食，这种特异性的侵袭可能将会向微生物提供适当水平的IAA以刺激快速细胞分裂。因此，如果IAA对细胞分裂素和其它激素的比率升高至超过致病微生物所需的水平，就可以增强对这些致病生物的抗性。可以通过向植物提供额外的生长素获得这种升高。通过控制植物组织中生长素的水平，最常见是IAA，可以增强植物抵抗病原体和昆虫侵袭的能力。可以通过向胁迫下的植物施用额外的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制植物组织之上和之中的疾病的方法，其包括：以有效抑制导致所述疾病的有害生物的生长的量，在种植前向植物的种子或块茎或者在种植后向植物的根、叶、花或果实施用生长素，但其中所述量不足以负面影响所述植物组织的生长。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-8-22 60/497,150;US 2003-10-2 10/677,7081.一种抑制植物组织之上和之中的疾病的方法，其包括以有效抑制导致所述疾病的有害生物的生长的量，在种植前向植物的种子或块茎或者在种植后向植物的根、叶、花或果实施用生长素，但其中所述量不足以负面影响所述植物组织的生长。2.权利要求1的方法，其中所述生长素选自由天然生长素、合成生长素、生长素代射物、生长素前体、生长素衍生物和它们的混合物组成的组。3.权利要求2的方法，其中所述生长素是天然生长素。4.权利要求3的方法，其中所述天然生长素是吲哚-3-乙酸。5.权利要求2的方法，其中所述生长素是合成生长素。6.权利要求5的方法，其中所述合成生长素选自由吲哚丙酸，吲哚-3-丁酸，苯乙酸，萘乙酸(NAA)，2，4-二氯苯氧乙酸，4-氯吲哚-3-乙酸，2，4，5-三氯苯氧乙酸，2-甲基-4-氯苯氧乙酸，2，3，6-三氯苯甲酸，2，4，6-三氯苯甲酸，4-氨基-3，4，5-三氯吡啶甲酸及其混合物组成的组。7.权利要求6的方法，其中所述合成生长素是吲哚-3-丁酸。8.权利要求2的方法，其中所述生长素以约0.0028到约0.028gm生长素/100kg种子重量的比率施用于种子或块茎。9.权利要求2的方法，其中所述生长素以约0.0028到约0.028gm生长素/100kg种子重量的比率施用于豆种。10.权利要求9的方法，其中所述生长素以约0.016到约0.112gm生长素/100kg种子重量的比率施用。11.权利要求2的方法，其中所述生长素以导致约0.0125到约2.8gm生长素/公顷所植块茎的比率施用于马铃薯块茎。12.权利要求11的方法，其中所述生长素以导致约0.125到约0.28gm生长素/公顷所植块茎的比率施用。13.权利要求2的方法，其中所述生长素以约0.0002到约0.06gm生长素/公顷/天的比率施用于植物的根、叶、花或果实。14.权利要求2的方法，其中所述生长素作为所述生长素的水溶液进行施用。15.权利要求14的方法，其中所述溶液还包含金属，所述金属选自由碱土金属、过渡金属、硼及其混合物组成的组。16.权利要求15的方法，其中所述金属选自由钙，锌，铜，锰，硼及其混合物组成的组。17.权利要求15的方法，其中所述金属以约0.001到约10.0重量百分比的范围存在于所述溶液中。18.权利要求2的方法，其中所述生长素通过向所述种子或块茎喷雾所述生长素的水溶液或通过将所述种子或块茎浸入所述生长素的水溶液中进行施用。19.权利要求2的方法，其中所述致病生物选自由真菌、细菌及其混合物组成的组。20.权利要求19的方法，其中所述真菌选自由Fusarium、Rhizoctonia、Pythium和Phytophthora家族及其混合物组成的组并且所述细菌选自由欧文氏菌属(Erwinia)、假单胞菌属(Pseudomonas)及其混合物组成的组。21.权利要求2的方法，其中所述植物是作物植物，所述作物植物选自由干菜豆、大豆、洋葱、玉米、棉花、马铃薯及其混合物组成的组。22.权利要求2的方法，其中所述生长素作为包含所述生长素的干粉或作为所述生长素的水溶液进行施用。23.权利要求2的方法，其中所述生长素以被包封的形式施用于所述植物的种子、块茎或根以提供所述生长素的缓慢释放。24.权利要求23的方法，其中所述生长素被包封于生物相容性物质中，提供所述生长素的缓慢释放，所述物质选自由粘土、褐煤、树脂、硅氧烷及其混合物组成的组。25.一种抑制植物组织之上和之中的疾病的方法，其包括通过以有效调节所述植物组织中的生长素至足以抑制导致所述疾病的有害生物的生长的水平的量，在种植前向植物的种子或块茎或种植后向植物的根、叶、花或果实施用植物生长激素或所述激素的前体或缀合物来操控所述植物组织中的生长素水平，但其中所述水平不足以负面影响所述植物组织的生长。26.权利要求25的方法，其中所述植物生长激素选自由生长素、乙烯、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸、油菜素类固醇、茉莉酮酸酯、水杨酸及其前体和混合物组成的组。27.权利要求25的方法，其中所述植物生长激素是生长素。28.权利要求25的方法，其中所述植物激素或所述激素的所述前体或缀合物与金属一起施用，所述金属选自由碱土金属、过渡金属、硼及其混合物组成的组。29.一种抑制干菜豆植物上镰孢菌属和丝核菌属生物生长的方法，其包括以有效抑制所述生物在所述植物的组织之上和之中的生长的量，在种植前向所述植物的豆种施用生长素，但其中所述量不足以负面影响所述植物的组织的生长。30.权利要求29的方法，其中所述生长素是吲哚-3-乙酸。31.权利要求30的方法，其中所述生长素以约0.0028到约0.28gm生长素/100kg种子重量的比率施用。32.权利要求31的方法，其中所述生长素通过向所述种子喷雾所述生长素的水溶液进行施用。33.权利要求32的方法，其中所述溶液还包含金属，所述金属选自由钙，锌，铜，锰，硼及其混合物组成的组。34.一种方法，其用于抑制由昆虫和所述昆虫的幼虫造成的对植物的侵染，所述方法包括以有效抑制由所述昆虫和幼虫造成的侵染的量，在种植前向植物的种子或块茎或者在种植后向所述植物的根、叶、花或果实施用生长素，但其中所述量不足以负面影响所述植物的组织的生长。35.权利要求34的方法，其中所述生长素选自由天然生长素、合成生长素、生长素代射物、生长素前体、生长素衍生物和它们的混合物组成的组。36.权利要求35的方法，其中所述生长素是天然生长素。37.权利要求36的方法，其中所述天然生长素是吲哚-3-乙酸。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：JH斯托尔勒，
申请(专利权)人：斯托尔勒企业公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]