Regulador del crecimiento vegetal y sus usos.

Uso de glutatión para aumentar el índice de cosecha de una planta.

Regulador del crecimiento vegetal y sus usos

Campo técnico

La presente invención se refiere al uso de un regulador del crecimiento vegetal para regular el crecimiento de una planta y una técnica para uso del mismo. Para ser específico, la presente invención se refiere a un regulador del crecimiento vegetal capaz de aumentar el índice de cosecha mediante el uso del glutatión, y una técnica para el uso del regulador del crecimiento vegetal.

Antecedentes de la Técnica

Convencionalmente, las plantas están fuertemente implicadas con los seres humanos como alimentos, ornamentos, materiales industriales tales como papel y productos químicos, y combustibles. Además, recientemente, ha salido a la luz pública las plantas como energía de biomasa que sustituirá a los combustibles fósiles.

Aunque se han usado las plantas en diversos campos, sus mecanismos tales como lo formación de brotes, el crecimiento, y la antesis no se han aclarado en muchos aspectos. En consecuencia, el cultivo de las plantas se ha basado principalmente en las experiencias y la intuición, y la cosecha de las plantas se ha visto muy afectada por las condiciones naturales tales como el clima. Por lo tanto, la clarificación de los mecanismos de las plantas tales como la formación de brotes, el crecimiento, y la antesis y la regulación y el control de los mecanismos son muy importantes no solo para aumentar los rendimientos de las plantas ornamentales y las plantas comestibles tales como granos y vegetales, sino también para las maderas en crecimiento en los bosques y la energía de biomasa.

A fin de regular el crecimiento de las plantas, se han hecho intentos tales como la regulación de la antesis en ambientes artificiales tales como un invernadero, y la promoción del crecimiento mediante el uso de compuestos químicos tales como etileno. Sin embargo, la mayoría de estos intentos y regulaciones convencionales del crecimiento de las plantas están basados en experiencias y en la intuición, y no están basados en los datos que permiten la evaluación científica del crecimiento de las plantas.

A la vista de los anterior, los inventores de la presente invención han investigado los mecanismos de formación de brotes, el crecimiento, y la antesis de las plantas. En consecuencia, los inventores han mostrado que las especies reactivas de oxígeno (ROS) son esenciales no solo como sustrato para la biosíntesis sino también como un factor para controlar el crecimiento de las plantas (véase la bibliografía de Patentes 1) . Específicamente, La bibliografía de Patentes 1 describe un regulador que contiene una sustancia de regulación del estado redox de las células y que regula la diferenciación de las células u órganos, un método para controlar la diferenciación y la morfogénesis de un organismo, y un organismo obtenido de esta manera.

Además, La bibliografía de Patentes 2 describe un adyuvante para regular el crecimiento de las plantas y un método para preparar plantas rediferenciadas mediante el uso del adyuvante. Específicamente, se cultiva un callo inducido a partir de una parte de una planta tal como arroz y eustoma en un medio de cultivo de rediferenciación que contiene glutatión, preferentemente glutatión oxidado (que se puede denominar a partir de ahora en el presente documento GSSG) con el fin de promover la rizogénesis, obteniendo eficazmente un cuerpo rediferenciado a partir del callo en un tiempo corto.

La bibliografía de Patentes 3 describe una composición que ayuda a la diferenciación celular para diferentes organismos, incluyendo plantas.

La bibliografía no de Patentes 1 describe una relación entre el tiempo de floración y los niveles de glutatión en Arabidopsis thaliana.

La bibliografía no de Patentes 2 describe el efecto del glutatión en su forma oxidada sobre la diferenciación de los elementos traqueales en las células de Zinnia Elegans.

La bibliografía no de Patentes 3 describe que una solución de glutatión puede producir un aumento en la longitud de la hoja de xanthium pennsylvanicum.

Bibliografía de Patentes 3

Solicitud de Patente Europea Nº 1 277 404 A1 (Fecha de publicación: 22 de enero, 20)

Bibliografía no de Patentes 1

Ogawa y col., Plant and Cell Physiology, 42 (5) :524-530 (Fecha de publicación: 1 de mayo de 2001)

Bibliografía no de Patentes 2

Henmi y col., Plant and Cell Physiology, 42 (6) :673-676 (Fecha de publicación: 1 de junio 2001)

Bibliografía no de Patentes 3

Nitsan y col., Nature, 187 (2) :81-82 (Fecha de publicación: 15 de enero, 2004)

Listado de referencias Bibliografía no de Patentes 1

Publicación de Solicitud Internacional. WO01/080638 (Fecha de publicación: 22 de julio de 2003)

Bibliografía de Patentes 2

Publicación de solicitud de patente japonesa, Tokukai, Nº 2004-352679 A (Fecha de publicación: 16 de diciembre de 2004)

Sumario de la invención

La bibliografía de Patentes 1 describe una técnica para controlar la diferenciación y la morfogénesis de las plantas mediante el uso de una sustancia que regula el estado redox de las plantas. Sin embargo, el mecanismo de control no está aun suficientemente aclarado y no se sabe qué sustancia sirve como factor para controlar el crecimiento de las plantas. Además, aunque la bibliografía de Patentes 2 describe una técnica para preparar un cuerpo de planta rediferenciado, la técnica no es suficiente. Se requiere una nueva técnica para controlar la cantidad de biomasa, el rendimiento de las semillas, la calidad de la siguiente generación de semillas, etc.

La comprensión científica del proceso de crecimiento de las plantas, la predicción científica de la antesis, y su regulación son muy importantes no solo para las flores ornamentales y las plantas comestibles, sino también para los bosques y los recursos vegetales para la energía de biomasa. Por lo tanto, existe una fuerte necesidad de desarrollar una técnica para especificar un factor de control para las plantas y controlar eficazmente la formación de brotes, el crecimiento, la antesis, etc, de las plantas.

La presente invención se ha realizado a la vista de los anteriores problemas. Un objeto de la presente invención es proporcionar una técnica para especificar un factor de control para plantas y controlar eficazmente la formación de brotes, el crecimiento, la antesis, etc, de las plantas.

A fin de resolver los anteriores problemas, los inventores de la presente invención han estudiado con diligencia y han encontrado que el cultivo de una planta mediante el uso de glutatión permite aumentar también el número de semillas y el número de flores de la planta. Además, los inventores han encontrado que, cuando una planta tiene una mutación en su función para sintetizar una hormona vegetal (por ejemplo, giberelina) o responder a una hormona vegetal se cultiva mediante el uso de glutatión, es posible aumentar en gran medida el número de brotes laterales (brotes auxiliares) , y de acuerdo con ello, aumentar el número de flores (vainas) . Los inventores han completado la presente invención basándose en estos hallazgos. La presente invención se ha completado basándose en estos nuevos hallazgos e incluye las siguientes materias sujeto de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

1) Uso de glutatión para aumentar el índice de cosecha. 2) El uso tal como se indica en (1) , donde el glutatión es glutatión oxidado. 3) El uso tal como se indica en (1) o (2) , para aumentar el número de semillas y/o de flores de una planta. 4) El uso tal como se indica en (1) o (2) , para aumentar el número de semillas y/o de tallos de una planta. 5) Un método para preparar una planta que tiene un índice de cosecha aumentado, que comprende la etapa de aplicar glutatión; cultivar una planta mediante el uso de glutatión; seleccionar una planta que tiene un índice de cosecha que es mayor que el índice de cosecha de una planta que no se ha tratado o de una cepa silvestre. 6) El método tal como se indica en (5) , donde el glutatión es glutatión oxidado. 7) El método tal como se indica en uno cualquiera de (5) - (7) , donde el glutatión se suministró a alrededor de un tiempo de transición desde el desarrollo vegetativo a reproductivo. 8) Un método tal como se indica en (5) para preparar una planta que tienen un número aumentado de semillas y/o flores. 9) El método tal como se indica en (8) , donde el glutatión es glutatión oxidado. 10) Un método tal como se indica en (5) para preparar una planta que tienen un número aumentado de brotes laterales y/o tallos de una planta. 11) El método tal como se indica en (11) , donde el glutatión es glutatión oxidado. 12) El método tal como... [Seguir leyendo]

1. Uso de glutatión para aumentar el índice de cosecha de una planta.

2. El uso según se describe en la reivindicación 1, donde el glutatión es glutatión oxidado.

3. El uso según se describe en la reivindicación 1 o 2, para aumentar el número de semillas y/o de flores de una planta.

4. El uso según se describe en la reivindicación 1 o 2, para aumentar el número de brotes laterales y/o de tallos de una planta.

5. Un método para preparar una planta que tiene un índice de cosecha aumentado comparado con el de una cepa silvestre o una planta no tratada, que comprende las etapas de:

aplicar glutatión a una planta, o al suelo en el que se va a cultivar una planta; cultivar la planta; y seleccionar una planta que tiene un índice de cosecha que es mayor que el índice de cosecha de una cepa silvestre o que no se ha tratado.

6. El método según se describe en la reivindicación 5, donde el glutatión es glutatión oxidado.

7. El método según se describe en una cualquiera de las reivindicaciones 5-6, donde el glutatión se suministró a

alrededor de un tiempo de transición desde el desarrollo vegetativo a reproductivo. 25

8. El método según se describe en la reivindicación 5, donde el método es para preparar una planta que tiene un número mayor de semillas y/o flores comparado con el de una cepa silvestre o una planta no tratada, y comprende las etapas de:

aplicar glutatión a una planta, o al suelo en el que se va a cultivar una planta; cultivar la planta; y seleccionar una planta que tiene un número de semillas y/o flores que es mayor que el número de semillas y/o flores de una cepa silvestre o una planta no tratada.

9. El método según se describe en la reivindicación 8, donde el glutatión es glutatión oxidado.

10. El método según se describe en la reivindicación 5, donde el método es para preparar una planta que tiene un número mayor de brotes laterales y/o tallos comparado con el de una cepa silvestre o una planta no tratada, y comprende las etapas de:

aplicar glutatión a una planta, o al suelo en el que se va a cultivar una planta; cultivar la planta; y seleccionar una planta que tiene un número de brotes laterales y/o tallos que es mayor que el número de brotes laterales y/o tallos de una cepa silvestre o una planta no tratada.

11. El método definido en la reivindicación 10, donde el glutatión es glutatión oxidado.

12. El método según se describe en la reivindicación 10 u 11, donde la planta tiene una mutación en una función

para sintetizar una hormona vegetal y/o una función para responder a una hormona vegetal. 50

13. El método según se describe en la reivindicación 12, donde la hormona vegetal es giberelina.