[發明專利]用于改善種子萌發和/或植物對環境脅迫耐受性的方法

有效

• 申請號: 201880079177.1
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN111556709B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 奧利維爾·科爾
• 申請（專利權）人: 丹斯塔發酵股份公司
• 主分類號: A01N37/44
• 分類號: A01N37/44;A01P21/00
• 代理公司: 北京市萬慧達律師事務所 11111
• 代理人: 謝敏楠;段曉玲

本公開涉及由與未處理對照組相比含有增加的甘氨酸–甜菜堿內部濃度的，植物種子、由所述種子衍生的幼苗或植物。本公開還涉及一種用于生產含有增加的甘氨酸–甜菜堿內部濃度的植物種子、由所述種子衍生的幼苗或植物的方法，與未處理對照組相比，所述甘氨酸–甜菜堿將賦予種子、從所述種子衍生的幼苗或植物增強的萌發潛力和/或增加的對各種環境脅迫的耐受性。本公開還涉及甘氨酸–甜菜堿用于增強種子的萌發潛力和/或用于增加種子對環境脅迫的耐受性的用途。本公開還涉及來源于本發明的具有增加的甘氨酸–甜菜堿的國際濃度的種子的，幼苗和植物或其部分。本公開還涉及可通過本發明的方法獲得的幼苗或植物或其部分。

技術領域

本公開涉及由含有增加的甘氨酸–甜菜堿內部濃度(internal concentration)的植物種子、由所述種子衍生的幼苗或植物，以及用于產生其的方法。本公開還涉及一種用于向植物種子或從所述種子衍生的幼苗或植物提供益處的方法。更特別地，本公開提供了一種方法，該方法用于產生由具有增強的種子萌發和/或增加的對各種環境脅迫(environmental stress)的耐受性的植物種子或由所述種子衍生的幼苗或植物。本公開還涉及甘氨酸–甜菜堿用于增強種子的萌發潛力和/或用于增加種子對環境脅迫的耐受性的用途。本公開還涉及來源于本發明的具有增加的甘氨酸–甜菜堿的國際濃度(international concentration)的種子的，幼苗和植物或其部分。本公開還涉及可通過本發明的方法獲得的幼苗或植物或其部分。

背景技術

植物生長和發育受各種環境脅迫如缺水、干旱、極端潮濕、鹽度、營養缺乏和次優(suboptimal)溫度的影響。實際上，脅迫影響植物性能，例如產量降低、對疾病和害蟲的易感性增加、種子萌發減少、植物生長減少和繁殖失敗。正是在種子萌發和幼苗生長階段，植物最易受環境脅迫的影響。例如極端溫度，特別是冷和寒冷，會延遲幼苗的萌發和出苗并降低植物的高度及其根的長度。已知快速和均勻的種子萌發有助于植物建立健康的生長。

甘氨酸–甜菜堿(N,N,N-三甲基甘氨酸)是植物中響應干旱、鹽度和次優溫度誘導的脫水而產生的，最充沛的滲透保護劑(Ashraf and Foolad,2007；Chen and Murata,2008)。在許多植物中已經充分證明了甘氨酸–甜菜堿在脅迫環境條件下的積累。無或低甘氨酸–甜菜堿積累性植物在調節甘氨酸–甜菜堿合成途徑的基因并轉化后，顯示增強的脅迫耐受性(Ashraf and Foolad,2007)。因此，因為甘氨酸–甜菜堿已顯示為植物提供一些保護以免受到脅迫的環境條件的影響，它已用于處理土壤、植物和種子。

例如，WO 95/35022公開了用甜菜堿處理種子以增強幼苗生長和保護種子免受不利環境條件影響的方法。種子可以被浸泡和干燥或用甜菜堿包衣。所列舉的不利條件是水脅迫、過量NaCl、極端溫度或pH和重金屬毒性。

種子包衣是農業中常用的方法，用于施用各種化學試劑來增強其性能，并優化萌發后植物的生長和發育。然而，已知存在與種子包衣配制系統有關的若干問題。例如，可用于在萌發前包被種子的活性成分可能需要僅在種子萌發后變得有效。或者，作為另一個實例，可以預期包衣中的組分在延長的時期內，可能是在整個萌發期，釋放其活性成分。因此，預期在種子生命周期期間的這種長時期內，有效的活性成分可能易受種子種植的環境條件的影響，例如降雨、土壤濕度條件、溫度變化、日光暴露等。取決于種子包衣的組成，組分或活性成分易于流失或可能被田間的生物活動(例如微生物或害蟲)侵蝕，這將導致包衣處理的有效性的最終損失。

因此，仍然需要生產由含有增加的甘氨酸–甜菜堿內部濃度的植物種子、由所述種子衍生的幼苗或植物，所述甘氨酸–甜菜堿將賦予植物種子、由所述種子衍生的幼苗或植物增強的萌發潛力和/或對各種環境脅迫的耐受性。還需要生產甘氨酸–甜菜堿種子，其內部甘氨酸–甜菜堿內部含量將被保護，以免于因為環境活動而導致的從甘氨酸–甜菜堿包衣的種子中全部或部分地降解。種子萌發和/或產量被增加了，并且衍生自富含甘氨酸–甜菜堿的種子的幼苗和植物被保護了以免受各種非生物脅迫。

發明內容