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根寄生植物の防除剤及び防除方法 UPDATE

国内特許コード P190016375
整理番号 S2018-0408-N0
掲載日 2019年10月3日
出願番号 特願2018-032276
公開番号 特開2019-147749
出願日 平成30年2月26日(2018.2.26)
公開日 令和元年9月5日(2019.9.5)
発明者
  • 岡澤 敦司
  • 馬場 敦也
出願人
  • 公立大学法人大阪
発明の名称 根寄生植物の防除剤及び防除方法 UPDATE
発明の概要 【課題】根寄生植物を効果的に防除することができる根寄生植物の防除剤及び根寄生植物の防除方法。
【解決手段】プランテオースの加水分解を触媒するα-ガラクトシダーゼの阻害剤を含有することを特徴とする根寄生植物の防除剤を提供。例えば、下記の防除剤。
(式省略)
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要

根寄生植物は、世界の農業に甚大な被害をもたらしている。例えば、ハマウツボ属植物やフェリパンキ属植物は、地中海沿岸地域や東西ヨーロッパ、西アジアに分布し、野菜や豆類などの農作物に被害を与えている。ストライガ属植物は主にアフリカ地域に分布し、これら地域における作物損失の最大の生物的要因と考えられている。根寄生植物による農作物の損失額は年間に約70億を超え130億ドルにも及ぶと試算されている。また、アフリカの一部では、ストライガ属植物の侵入により、耕作地の変更を余儀なくされている。

根寄生植物の防除には、従来、根寄生植物の種子発芽刺激活性物質として作用するストリゴラクトン又はその類縁体(例えば、カルバメート誘導体)や、エチレンを用いて、宿主植物の非存在下で強制発芽させる方法(自殺発芽)(特許文献1~4、非特許文献1)や、根寄生植物の種子発芽を誘導するが寄生させない「おとり植物」を栽培する方法(トラップクロップ法)が用いられてきた。
一方、ストリゴラクトンの幾つか又はその類縁体(例えば、カルバメート誘導体)は発芽を阻害することが見出されており、これを根寄生植物の防除に用いることが提案されている(非特許文献2、3、特許文献5)。

産業上の利用分野

本発明は、根寄生植物を効果的に防除することができる根寄生植物の防除剤及び根寄生植物の防除方法に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
プランテオースの加水分解を触媒するα-ガラクトシダーゼの阻害剤を含有することを特徴とする根寄生植物の防除剤。

【請求項2】
プランテオースの加水分解を触媒するα-ガラクトシダーゼの阻害剤が
【化1】
(省略)
(I)
式(I)中、
aは、ナフチル基、フェニル基、フェニルC1~C4アルキル基又はC1~C12アルキル基であり、ここで、ナフチル基、フェニル基又はフェニルアルキル基のフェニルは、ハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、C1~C6アルキル基、C1~C6アルキルオキシ基又はC1~C6アルキルオキシカルボニル基で置換されていてもよく、隣り合う2つのC1~C6アルキル基及び/又はC1~C6アルキルオキシ基はそれぞれが結合する炭素と共に環を形成してもよく、また、アルキル基又はフェニルアルキル基のアルキルは、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基で置換されていてもよく、
各Xは、独立して-CR12-(ここで、R1及びR2は各々独立して水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基若しくはC1~C6アルキルオキシ基であるか、又はR1及びR2は一緒になって=O若しくは=Sである)又は-SO2-であり、
m=1又は2であり、
Yは、結合手、-CR34-、-CR56-O-又は-CR78-S-(ここで、R3、R4、R5、R6、R7及びR8は各々独立して水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基である)であり、
1は-N<又は-CRz1<(ここで、Rz1はZ5のRz13と一緒になって結合手を形成している)であり
2は-CRz2z3-(ここで、Rz2及びRz3は一緒になって=O又は=Sであるか、或いは、Rz2は水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であり、Rz3はZ3のRz6と一緒になって結合手を形成している)であり、
3は-NRz4-(ここで、Rz4は、水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基、C1~C6アルキルオキシ基又はC2~C6アルケニル基であるか、或いは、Z4のRz8と一緒になって結合手を形成している)又は-CRz5z6-(ここで、Rz5は水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であり、Rz6はZ2のRz3と一緒になって結合手を形成している)であり、
4は-CRz7z8-(ここで、Rz7は水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基又はフェニル基であり、該フェニル基は、ハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基で置換されていてもよく、Rz8はZ5のRz11若しくはZ3のRz4と一緒になって結合手を形成している)又は-CRz9CRz10-(ここで、Rz9及びRz10は各々独立して水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基、C1~C6アルキルオキシ基又フェニル基であるか、或いはRz9及びRz10は一緒になってベンゼン環を形成し、該環はハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基で置換されていてもよい)であり、
5は-NRz11-(ここで、Rz11は、Z4のRz8と一緒になって結合手を形成しているか、或いは、水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基、C1~C6アルキルオキシ基又はC2~C6アルケニル基である)又は-CRz12z13-(式中、Rz12は水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であり、Rz13はZ1のRz1と一緒になって結合手を形成している)である);
【化2】
(省略)
【化3】
(省略)
(式中、
b及びRcは、各々独立して水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であるか、又は一緒になって結合手を形成し、
dは、水素、ハロゲン、ヒドロキシ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であり、
各Rdは、独立して、ハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であり、
nは0~9の整数である);
【化4】
(省略)
【化5】
(省略)
(式中、各Rfは独立してハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であり、p=0~5の整数である);
【化6】
(省略)
(式中、各Rg及び各Rhは、ハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、C1~C6アルキル基又はC1~C6アルキルオキシ基であり、q=0~5の整数、q=0~5の整数である)
からなる群より選択される請求項1に記載の防除剤。

【請求項3】
プランテオースの加水分解を触媒するα-ガラクトシダーゼ活性の阻害剤が
【化7】
(省略)
(式中、Ra、Rz4及びRz7は上記と同義である)
又は
【化8】
(省略)
(I-2)
(式中、Ra、Rz4、Rz9、Rz10及びRz12は上記と同義である)
又は
【化9】
(省略)
(I-3)
(式中、Ra、Y、Rz2、Rz5、Rz9、Rz10及びRz12は上記と同義である)
である請求項1又は2に記載の防除剤。

【請求項4】
プランテオースの加水分解を触媒するα-ガラクトシダーゼ活性の阻害剤が
【化10】
(省略)
(式中、
各Rjは独立してハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、C1~C6(好ましくはC1~C4)アルキル基、C1~C6(好ましくはC1~C4)アルコキシ基又はC1~C6(好ましくはC1~C4)アルコキシカルボニル基であり、
t=0~5の整数であり、
各Ri、s及びRz4は、上記と同義である)
【化11】
(省略)
(I-3-ia)
(式中、
各Rkは独立してハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、C1~C6(好ましくはC1~C4)アルキル基、C1~C6(好ましくはC1~C4)アルコキシ基又はC1~C6(好ましくはC1~C4)アルコキシカルボニル基であり、
u=0~4の整数であり、
各Rj、s、Rz4及びRz12は、上記と同義である)
【化12】
(省略)
(I-4-ia)
(式中、
各Rjは独立してハロゲン、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、C1~C6(好ましくはC1~C4)アルキル基、C1~C6(好ましくはC1~C4)アルコキシ基又はC1~C6(好ましくはC1~C4)アルコキシカルボニル基であり、
t=0~5の整数であり、
各Ri、s、Rz4及びRz7は、上記と同義である)
である請求項1~3のいずれか1項に記載の防除剤。

【請求項5】
根寄生植物がハマウツボ科に属する植物である請求項1~4のいずれか1項に記載の防除剤。

【請求項6】
根寄生植物がハマウツボ属(Orobanche)、ストライガ属(Striga)又はフェリパンキ属(Phelipanche)に属する植物である請求項1~5のいずれか1項に記載の防除剤。

【請求項7】
請求項1~6のいずれか1項に記載の防除剤を用いることを特徴とする根寄生植物の防除方法。

【請求項8】
(i)配列番号2の1位~412位のアミノ酸配列、2位~412位のアミノ酸配列、3位~412位のアミノ酸配列、4位~412位のアミノ酸配列、5位~412位のアミノ酸配列、6位~412位のアミノ酸配列、7位~412位のアミノ酸配列、8位~412位のアミノ酸配列、9位~412位のアミノ酸配列、10位~412位のアミノ酸配列、11位~412位のアミノ酸配列、12位~412位のアミノ酸配列、13位~412位のアミノ酸配列、14位~412位のアミノ酸配列、15位~412位のアミノ酸配列、16位~412位のアミノ酸配列、17位~412位のアミノ酸配列、18位~412位のアミノ酸配列、19位~412位のアミノ酸配列、20位~412位のアミノ酸配列、21位~412位のアミノ酸配列、22位~412位のアミノ酸配列、23位~412位のアミノ酸配列、24位~412位のアミノ酸配列、25位~412位のアミノ酸配列、26位~412位のアミノ酸配列、27位~412位のアミノ酸配列、28位~412位のアミノ酸配列、29位~412位のアミノ酸配列、30位~412位のアミノ酸配列、31位~412位のアミノ酸配列、32位~412位のアミノ酸配列、33位~412位のアミノ酸配列、34位~412位のアミノ酸配列若しくは35位~412位のアミノ酸配列、
(ii)(i)のアミノ酸配列と少なくとも90%の配列相同性を有するアミノ酸配列、
(iii)(i)若しくは(ii)のアミノ酸配列において1若しくは複数個のアミノ酸が置換、付加、挿入及び/若しくは欠失されたアミノ酸配列、又は
(iv)(i)~(iii)のアミノ酸配列をコードする塩基配列からなるヌクレオチド分子とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド分子の塩基配列によりコードされるアミノ酸配列
からなるタンパク質であることを特徴とする、プランテオースの加水分解を触媒するα-ガラクトシダーゼ。

【請求項9】
N末端及び/又はC末端にタグが付されている請求項8に記載のα-ガラクトシダーゼ。

【請求項10】
請求項8に記載のα-ガラクトシダーゼをコードする塩基配列からなる核酸分子。

【請求項11】
塩基配列が
(i)配列番号1の103位~1236位、100位~1236位、97位~1236位、94位~1236位、91位~1236位、88位~1236位、85位~1236位、82位~1236位、79位~1236位、76位~1236位、73位~1236位、70位~1236位、67位~1236位、64位~1236位、61位~1236位、58位~1236位、55位~1236位、52位~1236位、49位~1236位、46位~1236位、43位~1236位、40位~1236位、37位~1236位、34位~1236位、31位~1236位、28位~1236位、25位~1236位、22位~1236位、19位~1236位、16位~1236位、13位~1236位、10位~1236位、7位~1236位、4位~1236位若しくは1位~1236位の塩基配列、又は
(ii)(i)の塩基配列からなるヌクレオチド分子とストリンジェントな条件下でハイブリダイズするヌクレオチド分子の塩基配列
である請求項10に記載の核酸分子。

【請求項12】
5'末端及び/又は3'末端にタグのアミノ酸配列をコードする塩基配列が付加されている請求項10又は11に記載の核酸分子。

【請求項13】
請求項10~12のいずれか1項に記載の核酸分子を含んでなるベクター。

【請求項14】
請求項13に記載のベクターを含んでなる細胞。

【請求項15】
被検物質の存在下に請求項8又は9に記載のタンパク質とα-ガラクトシダーゼ基質とを接触させて、該タンパク質によるα-ガラクトシダーゼ基質のいずれかの分解産物を検出する工程を含むことを特徴とする、根寄生植物の防除剤の有効成分として用い得る物質をスクリーニングする方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
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