[发明专利]2-氨基-3-甲基己酸在促进植物生长和增产上的应用

说明书

本发明公开了2‑氨基‑3‑甲基己酸在促进植物生长和增产上的应用。2‑氨基‑3‑甲基己酸在促进植物幼苗生长和/或促进成熟植株生长和增产的应用。2‑氨基‑3‑甲基己酸是一种天然产物，结构简单，易于工业化生产。由于本发明确认了2‑氨基‑3‑甲基己酸能促进植物生长，具有开发成天然植物生长调节剂的潜力。2‑氨基‑3‑甲基己酸为天然产物，用量低，对环境友好，对植物生长有显著的促进作用，因而是绿色高效的生物源植物生长调节剂，这指明了这类物质在农业生产上的利用价值和应用前景。

技术领域

本发明属于农业生物农药领域，涉及2-氨基-3-甲基己酸在促进植物生长和增产上的应用。

背景技术

植物的生长发育不但需要光、水分、营养物质等资源的供应，而且还受到生长物质的调控。植物生长物质主要包括植物激素与生长调节剂两大类。植物生长调节剂是指人工合成或提取的具有天然植物激素生理活性的化合物，可用于调节或控制植物生长发育的某些过程，如细胞分裂与伸长、组织与器官分化、种子休眠与萌发、开花与结实、成熟与衰老等，以达到促进或抑制种子萌发、植物生长、果实成熟、保花保果或疏花疏果、提高植物免疫力、帮助植物抵抗不良环境、减轻病害、增加作物产量、改善作物品质等目的。因其显著、高效的调节效应，已被广泛地应用于粮食、果树、林木、蔬菜、花卉等各个方面。目前我国已成为世界上植物生长调节剂应用最广泛的国家之一。

植物生长调节剂在调控作物生长方面发挥了巨大的作用，解决了诸多传统农艺手段无法解决的问题，为我国农业生产和发展做出了重要的贡献，已经成为农业增产、提质和增效的主要措施之一。但植物生长调节剂属于农药中的一种，也具有一定毒性，盲目、过量使用植物生长调节剂所引起的食品安全问题仍然广泛存在，国际上对于植物生长调节剂残留限量标准也越来越严格。因此，开发低毒、高效、环境友好型的植物生长调节剂尤为重要。

2-氨基-3-甲基己酸(MIA)，实验式为C₇H₁₅NO₂，分子量145克/摩尔，属于新型氨基酸类化合物，为无色透明晶体。关于该化合物生物来源和活性的报道共有5篇论文。在1981年，Sugiura等从粘质沙雷细菌(Serratia marcescens)的α-氨基丁酸酯抗性突变体中分离得到2-氨基-3-甲基己酸，发现它是由异亮氨酸-缬氨酸生物合成途径酶经由α-酮戊酸合成的。1985年该团队又推测2-氨基-3-甲基己酸可能抑制异亮氨酸生物合成。生物活性研究表明，2-氨基-3-甲基己酸对枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌K-12(Escherichia coli K-12)有明显的抑制作用，对丁酸牛乳杆菌(Achromobacter butyri)、产脲节杆菌(A.ureafaciens)、大肠杆菌B(E.coli B)和绿脓假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)有轻微抑制作用，但对产气杆菌(Aerobacter aerogenes)、黄色短杆菌(Brevibacterium helvolum)、荧光假单胞菌(P.fluorescens)和粘质沙雷氏菌(S.marcescens)没有抑制作用。此外，2002年Muramatsu等发现生产水蛭素类似物的大肠杆菌工程菌能够合成2-氨基-3-甲基己酸，但未对其活性进行研究。2018年，申请人实验室建立了2-氨基-3-甲基己酸的化学合成方法，并申请了专利201810359759.7。