[发明专利]提高植物的产量

说明书

本发明涉及使用甜菜碱促进植物的生产。本发明特别涉及使用甜菜碱促进茄属(genus Solanum)植物的生产。根据本发明，尤其在恶劣条件下，即由于诸如低温、干旱、高盐或环境中的有毒物质影响生长而导致条件不好时，生产能够得到促进，本发明也涉及用甜菜碱处理的茄属植物以及由这些植物得到的产品。

生长的环境和条件显著地影响植物的生长结果，理想的生长环境和条件通常导致生产的数量大、质量高。在不良的生长条件下，质量和数量都自然地降低。

开发了几种不同的溶液以改善生长条件和促进植物生产。选择适合于合适生长地点的适宜植物对于本领域的技术人员来说是不言而喻的。在生长季节，植物会被用机械的方法加以保护，这些方法使用诸如不同的纱布或塑料，或者在温室中栽培植物。通常使用浇水和施肥的办法来促进生长。对一种植物的生理学性质通常用繁殖的方法加以控制，可以是传统繁殖方法，也可以是例如遗传操作的办法。这些方法通常是费力和不容易实现的，它们的效果有限(温室的经济规模、纱布所提供的有限保护等)，而且就全球规模而言，它们太贵了。到目前为止，还没有人描述出保护植物不受恶劣环境影响的经济上可行的化学溶液。

植物可以在一定程度上适应恶劣环境。在这些情况下，诸如脯氨酸和甜菜碱的物质在特定植物的生长区域内积累。本领域的文献讨论了这些积累的产物的功能和意义。一方面有人提出这些产物是恶劣条件下的副产物，因而对细胞有害；另一方面有人估计它们会保护细胞(WynJones，R.G.和Storey，R.：The Physiology and Biochemistry of DroughtResistance in Plants，Paleg，L.G.和Aspinall，D.(Eds.)，AcademicPress，Sydney，Australia，1981)。

Zhao等人(参见J.Plant Physiol.140(1992)541-543)描述了甜菜碱对苜蓿细胞膜的作用，用0.2M的三甲铵乙内酯喷洒在苜蓿秧苗上，然后将秧苗从培养基质中连根拨出，洗净泥土并在-10℃至-2℃的温度下暴露1小时。然后将秧苗解冻并种植在湿润的沙子中，在一周的时间内这些活下来的植物的重新生长是明显的。三甲铵乙内酯明显地改善了苜蓿的抗冻性。在冷处理的温度为-6℃时，这种效果尤其明显。在-6℃保持1小时的对照组全部死亡，而用三甲铵乙内酯处理过的秧苗却有67％存活了下来。

Itai和Paleg(参见Plant Science Letters 25(1982)329-335)描述了脯氨酸和甜菜碱对缺水的大麦和黄瓜的恢复的作用。植物被种植在洗过的沙子中，在四天内将聚乙二醇(PEG，4000mol.wt)加入营养液中以产生缺水的条件，然后让植物在收获前恢复四天。在施加不利影响的第一或第三天或刚好在收获前将脯氨酸和/或甜菜碱(25mM，pH6.2)喷洒在植物的叶子上。对于大麦而言，应该指出的是所提供的甜菜碱在施加不利影响的前后都不起作用，但在施加不利影响的末期加入的甜菜碱却是有效的。脯氨酸无效。对于黄瓜没有明显的积极作用。相反的是，他们发现甜菜碱和脯氨酸都有消极作用。

在本发明中，现在已经惊奇地发现，当外源性地使用甜菜碱时，诸如马铃薯、蕃茄这样的茄属植物的生产会得到显著改善。当这些植物在生长过程中承受外部恶劣条件时，甜菜碱的作用尤其明显。

因而本发明涉及外源性地使用甜菜碱以促进茄属植物的生产。本发明特别涉及使用甜菜碱以促进植物在恶劣条件下的生产。

本发明还涉及用甜菜碱外源性地处理过的茄属植物，涉及这些植物的产品以及它们的用途，如用作食品工业的原料。

本发明还涉及一种促进茄属植物生产的方法，在该方法中用甜菜碱外源性地处理生长中的茄属植物。

本发明更进一步地涉及使用本发明的方法得到的茄属植物，也涉及这些植物的产品。

甜菜碱被用一次或多次连续的处理方法施用于植物。其应用，举例来说，如果希望的话，是通过同其它一些肥料或杀虫剂一同喷洒来实现的。依据本发明所使用的甜菜碱被传递至植物细胞，积极地调节细胞的渗透平衡，而且还参与细胞代谢的其它过程。用甜菜碱处理过的细胞，即使承受外部恶劣因素的影响也有更强的生存能力。