发明名称 用于增加来自植物之及生物硷-特别是喜树硷及相关化合物之生产的系统
摘要 本发明提供用以增加植物中之及生物硷-特别是喜树硷及相关化合物的生产之一系统,其系以植物荷尔蒙之控制为基础。本发明一系统及一种方法,其系用以加速新生组织生长、诱发含有喜树硷的腺性毛状体之生产、最大化腺性毛状体之采收及保存及处理腺性毛状体,以获致最大的喜树硷产量。本发明适用于任一种含有生物硷之植物物体,不论该植物物体之遗传起源、天然或栽培的种类、天然或栽培的生长环境为何。
申请公布号 TW500599 申请公布日期 2002.09.01
申请号 TW089126374 申请日期 2000.12.11
申请人 史帝芬F 奥斯汀州立大学 发明人 李世友
分类号 A01G7/00 主分类号 A01G7/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种用于增加一植物中的喜树硷之生产之方法,其步骤包括:以物理、生物或生态方式控制该植物所生产的荷尔蒙量。2.如申请专利范围第1项之方法,其中对于植物所生产的荷尔蒙量之物理、生物或生态控制,系包括降低植物所生产的植物生长素的量。3.如申请专利范围第2项之方法,其中系藉由移除植物生产该植物生长素之该等位址,而降低植物所生产的该植物生长素的量。4.如申请专利范围第3项之方法,其中移除植物生产该植物生长素的该位址之作用,系藉由在植物生长的第一年期间之首次修剪作用,然后在植物生长的第二年及后续年度期间定期自植物采收新生的营养组织而完成。5.如申请专利范围第4项之方法,其中在该植物生长的第一年期间之首次修剪作用,进一步包括在该植物生长的第一年期间修剪枝干四次。6.如申请专利范围第5项之方法,其中该枝干修剪作用包括:在终霜之后进行的第一次修剪作用;在该第一次修剪作用之后约12至20周进行之第二次修剪作用;在该第二次修剪作用之后约8至12周进行之第三次修剪作用;在该植物生长的第一年末之终霜之后进行的第四次修剪作用。7.如申请专利范围第6项之方法,其进一步包括在该植物生长的第二年期间之根部修剪作用,该根部修剪作用进一步包括:约三分之一根部之第一次修剪作用;约三分之一根部之第二次修剪作用,其系于约三分之一根部之该第一次修剪作用后之约5周以后进行;约三分之一根部之第三次修剪作用,其系于约三分之一根部之该第二次修剪作用后之约5周以后进行。8.如申请专利范围第6项之方法,其中:该第一次修剪作用包括将新生枝干截短至距地面约50公分以下;该第二次修剪作用包括将与主干的切角小于30之枝干截短至距地面约50公分,将与主干的角度介于30至70之该等枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽;该第三次修剪作用包括将与垂直面的角度小于30之枝干截短至距地面约50公分,将与主干的角度介于30至70之枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽;该第四次修剪作用包括将与主干的角度介于30至70之枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽。9.如申请专利范围第7项之方法,其步骤进一步包括在该植物生长的第一年及后续年度期间,在进行各次的该根部修剪作用之同时,将各枝干上所有叶片中之约20%至约60%,自叶尖捻除约10%至约30%的叶片面积。10.如申请专利范围第4项之方法,其中该新生的营养组织之定期采收作用,系于该植物生长的第二年及后续年度期间以约2至4周之间隔进行之。11.如申请专利范围第10项之方法,其中该新生的营养组织之定期采收作用,系于植物生长的每一年各进行约10至12次。12.如申请专利范围第4项之方法,其中该新生的营养组织系为长出约3至20天之间者。13.如申请专利范围第12项之方法,其中在新生营养组织的各次采收作用之约6至8天前,将各枝干上所有叶片中之约20%至约60%,自叶尖捻除约10%至约30%的叶片面积。14.一种用于增加一植物中的喜树硷之生产之方法,其步骤包括:藉由物理、生物或生态方式控制该植物所生产的荷尔蒙量,而于该植物的新生营养组织上增加含有喜树硷的毛状体之形成作用。15.如申请专利范围第14项之方法,其中对于植物所生产的荷尔蒙量之物理、生物或生态控制,系包括降低植物所生产的植物生长素的量。16.如申请专利范围第15项之方法,其中系藉由移除植物生产该植物生长素之该等位址,而降低植物所生产的该植物生长素的量。17.如申请专利范围第16项之方法,其中移除植物生产该植物生长素的该位址之作用,系藉由在植物生长的第一年期间之首次修剪作用,然后在植物生长的第二年及后续年度期间定期自植物采收新生的营养组织而完成。18.如申请专利范围第17项之方法,其中在该植物生长的第一年期间之首次修剪作用,进一步包括在该植物生长的第一年期间修剪枝干四次。19.如申请专利范围第18项之方法,其中该枝干修剪作用包括:在终霜之后进行的第一次修剪作用;在该第一次修剪作用之后约12至20周进行之第二次修剪作用;在该第二次修剪作用之后约8至12周进行之第三次修剪作用;在该植物生长的第一年末之终霜之后进行的第四次修剪作用。20.如申请专利范围第19项之方法,其进一步包括在该植物生长的第二年期间之根部修剪作用,该根部修剪作用进一步包括:约三分之一根部之第一次修剪作用;约三分之一根部之第二次修剪作用,其系于约三分之一根部之该第一次修剪作用后之约5周以后进行;约三分之一根部之第三次修剪作用,其系于约三分之一根部之该第二次修剪作用后之约5周以后进行。21.如申请专利范围第19项之方法,其中:该第一次修剪作用包括将新生枝干截短至距地面约50公分以下;该第二次修剪作用包括将与主干的切角小于30之枝干截短至距地面约50公分,将与主干的角度介于30至70之该等枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽;该第三次修剪作用包括将与垂直面约角度小于30之枝干截短至距地面约50公分,将与主干的角度介于30至70之枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽;该第四次修剪作用包括将与主干的角度介于30至70之枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽。22.如申请专利范围第20项之方法,其步骤进一步包括在该植物生长的第一年及后续年度期间,在进行各次的该根部修剪作用之同时,将各枝干上所有叶片中之约20%至约60%,自叶尖捻除约10%至约30%的叶片面积。23.如申请专利范围第17项之方法,其中该新生的营养组织之定期采收作用,系于该植物生长的第二年及后续年度期间以约2至4周之间隔进行之。24.如申请专利范围第23项之方法,其中该新生的营养组织之定期采收作用,系于植物生长的每一年各进行约10至12次。25.如申请专利范围第17项之方法,其中该新生的营养组织系为长出约3至20天之间者。26.如申请专利范围第25项之方法,其中在新生营养组织的各次采收作用之约6至8天前,将各枝干上所有叶片中之约20%至约60%,自叶尖捻除约10%至约30%的叶片面积。27.一种用于增加一植物中的喜树硷之生产之方法,其步骤包括:增加植物所生产之新生营养组织的量;藉由物理、生物或生态方式控制植物所生产的荷尔蒙量,而于该植物的新生营养组织上增加含有喜树硷的毛状体之形成作用。28.如申请专利范围第27项之方法,其中对于植物所生产的荷尔蒙量之物理、生物或生态控制,系包括降低植物所生产的植物生长素的量。29.如申请专利范围第28项之方法,其中系藉由移除植物生产该植物生长素之该等位址,而降低植物所生产的该植物生长素的量。30.如申请专利范围第29项之方法,其中移除植物生产该植物生长素的该位址之作用与增加植物所生产的新生营养组织的量之作用,系藉由在植物生长的第一年期间之首次修剪作用,然后在植物生长的第二年及后续年度期间定期自植物采收新生的营养组织而完成。31.如申请专利范围第30项之方法,其中在该植物生长的第一年期间之首次修剪作用,进一步包括在该植物生长的第一年期间修剪枝干四次。32.如申请专利范围第31项之方法,其中该枝干修剪作用包括:在终霜之后进行的第一次修剪作用;在该第一次修剪作用之后约12至20周进行之第二次修剪作用;在该第二次修剪作用之后约8至12周进行之第三次修剪作用;在该植物生长的第一年末之终霜之后进行的第四次修剪作用。33.如申请专利范围第32项之方法,其进一步包括在该植物生长的第二年期间之根部修剪作用,该根部修剪作用进一步包括:约三分之一根部之第一次修剪作用;约三分之一根部之第二次修剪作用,其系于约三分之一根部之该第一次修剪作用后之约5周以后进行;约三分之一根部之第三次修剪作用,其系于约三分之一根部之该第二次修剪作用后之约5周以后进行。34.如申请专利范围第32项之方法,其中:该第一次修剪作用包括将新生枝干截短至距地面约50公分以下;该第二次修剪作用包括将与主干的切角小于30之枝干截短至距地面约50公分,将与主干的角度介于30至70之该等枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽;该第三次修剪作用包括将与垂直面的角度小于30之枝干截短至距地面约50公分,将与主干的角度介于30至70之枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽;该第四次修剪作用包括将与主干的角度介于30至70之枝干截短至自枝干顶部起算的第三个芽。35.如申请专利范围第33项之方法,其步骤进一步包括在该植物生长的第一年及后续年度期间,在进行各次的该根部修剪作用之同时,将各枝干上所有叶片中之约20%至约60%,自叶尖捻除约10%至约30%的叶片面积。36.如申请专利范围第30项之方法,其中该新生的营养组织之定期采收作用,系于该植物生长的第二年及后续年度期间以约2至4周之间隔进行之。37.如申请专利范围第36项之方法,其中该新生的营养组织之定期采收作用,系于植物生长的每一年各进行约10至12次。38.如申请专利范围第30项之方法,其中该新生的营养组织系为长出约3至20天之间者。39.如申请专利范围第38项之方法,其中在新生营养组织的各次采收作用之约6至8天前,将各枝干上所有叶片中之约20%至约60%,自叶尖捻除约10%至约30%的叶片面积。40.一种用于增加自一植物中之含有喜树硷的毛状体之采收量之方法,其步骤包括:增加植物所生产之新生营养组织的量;在该量增的新生营养组织上增加含有喜树硷的毛状体之形成作用;在采收新生的营养组织之后,降低含有喜树硷的毛状体自该新生的营养组织之脱落。41.如申请专利范围第40项之方法,其中系藉由在采收后约2天之内加工处理该新生的营养组织,而降低该含有喜树硷的毛状体自该新生的营养组织脱落之量。42.如申请专利范围第40项之方法,其中系藉由在采收后的短期间内将该新生的营养组织冷冻,而降低该含有喜树硷的毛状体自该新生的营养组织脱落之量。43.一种用于增加自一植物中获得喜数硷量之方法,该植物包括含有喜数硷之毛状体,和该方法包括下列步骤:增加该植物所生产之新生营养组织的量;在该量增的新生营养组织上,增加含有喜树硷的毛状体之形成;在采收新生的营养组织之后,降低自该新生的营养组织脱落之含有喜树硷毛状体的数目;打破含有喜树硷毛状体之毛状体之壁,以释放喜树硷。44.如申请专利范围第43项之方法,其中该毛状体之壁使用超音波打破。45.如申请专利范围第43项之方法,其中该毛状体之壁使用均化器打破。46.如申请专利范围第43项之方法,其中该毛状体之壁藉由在该毛状体壁上使用物理性冲击而打破。47.如申请专利范围第43项之方法,其中该喜树硷被收集在一溶剂中。图式简单说明:第1图系喜树(Campotheca acuminata)中之喜树硷及其类似物之一组化学结构:(1)喜树硷,(2)10-羟基喜树硷,(3)10-甲氧基喜树硷,(4)11-羟基喜树硷,(5)11-甲氧基喜树硷,(6)20-去氧喜树硷,(7)20-己醯基喜树硷,(8)22-己醯基-10-甲氧基喜树硷,(9)22-羟基针素(acuminatine),(10)19-羟基梅仳素(mappicine),(11)19-O-甲基安格斯托林(angustoline),及(12)喜果 ;第2图系表列出喜树硷(CPT)于喜树(Campotheca acumtnata)的不同组织中之分布情形;第3图系Campotheca lowreyana`Katie'之扫描式电子显微图:a为叶片下表皮之表面图,b为位于叶片下表面之一个成熟的腺性毛状体(GT);第4图系说明位于叶片下表面之腺性毛状体的尺寸与密度及喜树(Campotheca)叶片中的喜树硷浓度之一表。第5图系显示二个生物合成途径之一图,其中显示色胺酸(Trp)同为基醋酸(途径A系用于刺激生长)与喜树硷(途径B系用于抑制生长)之一生物合成先质;第6图系Campotheca lowreyana`Katie'之一照片;第7图系显示喜树(Campotheca)叶片在叶尖摘捻作用之后之一图式;第8图系显示喜树(Campotheca)幼苗之T-修整处理与对照组之一图式;第9图系显示施用于喜树(Campotheca)之叶尖摘捻技术之一图式;第10图系HPLC分布图,其显示藉由摘捻作用而于喜树(Campotheca acuminata)中诱发喜树硷及其类似物之作用(a:对照组;b:以摘捻作用处理之);第11图系喜树(Campotheca acumnata)叶片上表皮的腺性毛状体之扫描式电子显微图(A:处理前;B:处理后);第12图系说明以不同的T-修整处理所产生之平均植物生长高度之一表;第13图系表列以不同的T-修整处理所产生之平均分枝数目;第14图系显示在具有或不具有T-修整处理下,完整的新生组织每月所生产的生物量;第15图系说明T-修整处理对于喜树(Campotheca acuminata)完整的新生组织之喜树硷含量的影响之一表;第16a图系显示摘捻作用对于喜树(Campotheca acumtinata)整株植物中的喜树硷浓度之影响;第16b图系显示摘捻作用对于喜树(Campotheca acuminata)完整的新生组织中的喜树硷浓度之影响;第16c图系显示摘捻作用对于喜树(Campotheca acuminata)整株植物的喜树硷产量之影响;第16d图系显示摘捻作用对于喜树(Campotheca acuminata)完整的新生组织的喜树硷产量之影响;第17a图系显示藉由摘捻喜树(Campotheca acuminata)的新生叶片与较年轻叶片而诱发喜树硷之作用;第17b图系显示藉由摘捻喜树(Campotheca acuminata)的老叶片而诱发喜树硷之作用;第17c图系显示藉由摘捻喜树(Campotheca acuminata)的新生枝干与老枝干而诱发喜树硷之作用;第17d图系显示藉由摘捻喜树(Campotheca acuminata)的新生根与老根而诱发喜树硷之作用;第18图系说明摘捻处理对于灌溉系统下的喜树(Campoteca acuminata)完整的新生组织之喜树硷含量的影响之一表;第19图系说明一年生幼苗在不同的光强度下的平均生长状况之一表;第20图系说明三年生幼苗在不同的光强度下的平均生长状况及腺性毛状体的密度之一表;第21图系说明在不同的供水条件下,完整的新生组织之生物量与喜树硷的生产作用;第22图系说明在喜树(Campotheca acuminata)完整剪取物中的生物量、喜树硷含量及喜树硷产量之分布状况;第23图系显示在喜树(Campotheca acuminata)完整剪取物(完整的新生组织)中的生物量与喜树硷产量之分布状况;第24a图系显示采收周期对于喜树(Campotheca acummnata)完整的新生组织之喜树硷含量的影响;第24b图系显示采收周期对于喜树(Campotheca acuminata)完整的新生组织之喜树硷产量的影响;第25图系显示在喜树(Campotheca acuminata)新生叶片中的喜树硷浓度随着树龄之变化;第26a图系显示喜树(Campotheca acuminata)完整的新生组织之喜树硷含量随着月份之变化;第26b图系显示喜树(Campotheca acuminata)完整的新生组织之喜树硷的月产量;第27图系说明以不同的方法所保存之完整的新生组织中的喜树硷保存作用;第28a图系显示均化器处理之处理时间对于喜树(Campotheca acuminata)的喜树硷萃取作用之影响;第28b图系显示均化器处理之萃取效力对于喜树(Campotheca acuminata)的喜树硷萃取作用之影响。
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