在植物中诱导抗性的混合物和方法技术

技术编号:63996 阅读:268 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及包含两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物的混合物:i)水杨酸和/或其功能类似产品(ESA),ii)促进性化合物(PRO)和iii)调节性化合物(MOD),以及将其用于刺激植物天然防御系统和在植物中诱导抗性的用途。该用途具体为,通过交互施用的施用方法,采用单独施用两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物以刺激植物天然防御系统并且在植物中诱导抗性:一种或多种属于ESA组的化合物和/或一种或多种属于PRO组的化合物和/或一种或多种属于MOD组的化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及在植物中诱导抗性的混合物和方法。在植物中诱导抗性是一种控制病害的方法,由于其基于通过在植物上施用可以是几乎无生物活性或无生物活性的产品,加强已经存在于植物中的自然过程,引起了增长中的兴趣。植物的天然防御过程包括提供大量响应的信使、调节物和基因的复杂网络(complex network),所述网络定义为先天植物防御(IPD)网络。该过程的机能受到大量不能总是易于控制的因素的影响。结果,与在植物中诱导抗性相关的问题之一是起到不期望的对作物经济损害的作用。实际上会出现大量坏死区域,这减少收获产量和/或其经济价值。先天植物防御网络的一种可能的响应实际上是该植物可以合成具有多种作用机制和从形态逻辑上改变细胞结构,甚至是减少细胞死亡(植物组织坏死)的杀生物剂。不直接与植物病原体侵染相关的非生物应激因素(例如极端的稳定、干燥、盐度)也会受到IPD网络的影响。水杨酸(SA)在IPD中起关键作用。实际上除定性和定量调节其响应外,特定IPD的开始或中断均指示植物组织中的SA水平。还认识到,SA是局部响应和特定的系统获得抗性(SAR)的开关,其被认为导致至少10种与致病机制相关的蛋白质(PR)的表达。由于每种响应显示了不同的作用机制,因此认为该植物防御的诱导是一种用于抗-抗性策略的重要方法(M.Lodovica Gullino,Pierre Leroux andConstance M.Smith,Crop Protection(作物保护),Vol.19(1)(2000)第1-11页)。部分植物病原体对植物的侵染刺激了SA含量的提高,从而诱导植物对正在进行的持续侵染的自身-防御,并且使得侵染得到控制,然而,该控制并未总是达到可接受的水平。另一方面,已知添加外源SA,或功能类似产品,通过刺激预防性响应能更好地并且同时总体控制面临的侵染。目前已知的单剂产品是水杨酸及其衍生物、乙酰基水杨酸及其衍生物、2,6-二氯异烟酸(INA)、苯并[1,2,3]噻二唑基-7-硫代羧酸的S-甲酯(BTH),然而由于它们不能总是对病害具有可靠的控制作用,因此它们在实际使用中是有限的。该问题也存在于基因改良生物体(GMO),其中该改良在于保持SA阈值充分用于持续警示由SA调节的自身防御机制。然而,利用水杨酸或其功能类似的产物会导致不期望的负面影响处理作物的质量和数量的副作用。该作用是导致不能在农业实践中广泛开发植物抗性诱导的原因之一。现已发现将水杨酸或其功能衍生物与具有直接杀真菌活性的产品一起施用具有增效作用。尤其是已经取得专利的本领域已知的或在市场上出售的无机铜化合物,其与水杨酸的二价铜盐具有有效的增效作用,如国际专利申请PCT/EP02/12982所要求的。出人意外地,现已发现当与水杨酸或其功能衍生物相混合施用某些具有缺乏或不存在直接杀真菌活性的产品能增强活性,然而也潜在地增加了不期望副作用的危险。还发现施用额外的特定化合物出人意外地使所获得的上述不期望的副作用最小化或不存在。从而发现通过任选与必要的增强响应和/或获得无不期望的副作用的防御的混合物组分相组合,施用混合物及其施用方法使得以有效并且安全的方式在农业上使用IPD。因此,本专利技术的一个目标是涉及包含两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物的混合物i)水杨酸和/或其功能类似产品(ESA),ii)促进性化合物(PRO)和iii)调节性化合物(MOD)。本专利技术的目标还涉及将包含两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物的混合物用于刺激植物天然防御系统并且在植物中诱导抗性的用途i)水杨酸和/或其功能类似产品(ESA),ii)促进性化合物(PRO)和iii)调节性化合物(MOD)。本专利技术的目的目标还涉及通过交互施用的施用方法,单独施用两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物,以刺激植物天然防御系统并且在植物中诱导抗性一种或多种属于ESA组的化合物和/或一种或多种属于PRO组的化合物和/或一种或多种属于MOD组的化合物,其中ESA、PRO和MOD具有上述特定含义。对于单个组分使用多种产品使得良好开发各产品的不同物理化学特性,从而提供特定的药物代谢动力学以更好地调节其作用,并且导致其作为本专利技术目的的工艺更加有效。从而所获得的混合物具有能在农业实践中开发在植物中诱导抗性机制的特性,从而提供非常经济有效并且可靠的方法,以及能导致对植物非生物应激(极端的温度、干燥、盐度等)的环境条件。因此,本专利技术另一目标涉及用于刺激植物天然防御系统并且在植物中诱导抗性的方法,该方法包括通过交互施用的施用方法,将两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物以彼此混合或单独施用一种或多种属于ESA组的化合物和/或一种或多种属于PRO组的化合物和/或一种或多种属于MOD组的化合物,其中ESA、PRO和MOD具有上述特定含义,由于其使得保护活性得以增强并且将与上述机制(所谓的过敏性响应(HR))相关的植物毒性作用最小化,并且对植物提供显著的有利作用,从而保持总体上“免疫”并且更好抵抗病原体和多种形式的非生物应激,因此本专利技术的刺激植物天然防御系统的方法是尤其有利的。尤其是所定义的促进性化合物PRO,当其根据本专利技术与水杨酸或其功能类似产品ESA(外源的“水杨酸”)的混合物来施用时,能提供增效作用,其出人意外地扩大了比由Limpel公式所估计的预期活性更高的对植物病原体的生物活性。ESA化合物包括水杨酸、水杨酸衍生物和/或水杨酸拟态化合物(mimetic compound),或在由水杨酸介导的系统获得抗性的诱导方法中在植物中表现出类似作用的产品(SAR,review Ryals et al,1996Plant Cell vol.8,第1809-1819页)。更具体地,组i)的ESA化合物可以具有如下含义式(I)的水杨酸化合物 其中-R1表示氢原子或C1-C6烷基,或金属阳离子;-R2表示氢原子或酰基COR’,或金属阳离子;-R1和R2可以共同地与金属阳离子配位;-R’表示氢原子或C1-C6烷基,或任选经取代的苄基;-R3表示相同或不同(当n为2时)的卤原子,任选选自氟、氯、溴和碘,或C1-C6烷基,C1-C6烷氧基,C1-C6烷硫基(thioalkyl group),C1-C6烷氧硫基,C2-C7烷氧羰基,氰基,任选经取代的苯基,羟基,硝基;-n为0至2;-X和Y表示相同或不同的氧或硫或NH;或ESA可以表示具有式(IIa)或(IIb)结构的水杨酸的拟态化合物 其中R1、X和Y具有如上定义。具有通式(I)、(IIa)和(IIb)的所述化合物还可以通过任何数量的水分子配位而以水合物形式存在,并且可以通过有机碱例如哌啶、哌嗪、吗啉和天然氨基酸例如赖氨酸、半胱氨酸、丝氨酸来盐化。此外,当用金属阳离子盐化时,所述化合物(I)、(IIa)和(IIb)以任何介于酸和金属之间的摩尔比来引入,这取决于金属自身的化合价;例如对于二价金属来说,酸和金属的比率可以为1∶1或1∶2。PRO化合物包括显示缺乏或不存在直接杀真菌活性并且可以任选诱导某些类型的防御,或者在任何情形下对植物进行生理干扰的产品。因此,定义为PRO的产品可以是天然或合成源的广泛产品,由于其能激发应激状态,还包括非特异性的,其能对植物引起这样的生理干扰。从而可以包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物的混合物:    i)水杨酸和/或其功能类似产品(ESA),    ii)促进性化合物(PRO)和    iii)调节性化合物(MOD)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IT 2004-3-3 MI2004A 0004021.一种包含两种或多种选自至少两个如下化合物组的化合物的混合物i)水杨酸和/或其功能类似产品(ESA),ii)促进性化合物(PRO)和iii)调节性化合物(MOD)。2.根据权利要求1的混合物,其特征在于,组I)的ESA化合物选自水杨酸、衍生自水杨酸的化合物和/或水杨酸的拟态化合物。3.根据权利要求1的混合物,其特征在于,组I)的ESA化合物选自式(I)的水杨酸化合物 其中-R1表示氢原子或C1-C6烷基,或金属阳离子;-R2表示氢原子或酰基COR’,或金属阳离子;-R1和R2可以共同地与相同的金属阳离子配位;-R’表示氢原子或C1-C6烷基,或任选经取代的苄基;-R3表示相同或不同(当n为2时)的卤原子,任选选自氟、氯、溴和碘,或C1-C6烷基,C1-C6烷氧基,C1-C6烷硫基,C1-C6烷氧硫基,C2-C7烷氧羰基,氰基,任选经取代的苯基,羟基,硝基;-n为0至2;-X和Y表示相同或不同的氧或硫或NH;或具有结构式(IIa)或(IIb)的水杨酸的拟态化合物 其中R1、X和Y具有如上定义。4.根据权利要求3的混合物,其特征在于,当用金属阳离子盐化时,化合物(I)、(IIa)和(IIb)以任何酸/金属摩尔比率存在,这取决于金属自身的化合价。5.根据权利要求4的混合物,其特征在于,对于二价金属而言,酸/金属摩尔比率等于1∶1或1∶2。6.根据权利要求1的混合物,其特征在于,组ii)的PRO促进剂化合物选自a-f亚组-a金属盐或金属氧化物,例如钠、锂、钾、镁、钙、铜、锌、铁、锰,以硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、膦酸盐或亚磷酸盐、碳酸盐或有机螯合物,例如二氧化钛、柠檬酸肽、马来酸肽、氧化锌、硫酸锌、硝酸锌、硫酸铁、硝酸铁、硫酸钙、氧化铁、硫酸锰、硫酸铜、碳酸锌、磷酸钙、二氧化硅、硅酸、聚羧酸铁的形式;-b染料和颜料,例如普鲁士蓝、孟加拉红、酞菁、金属卟啉、天然或合成的视觉发蓝产品,例如七叶亭、七叶苷、繖形酮、1,2-二苯乙烯衍生物;-c糖及其衍生物,例如氨基葡糖、壳多糖、壳糖、葡聚糖,例如海带多糖或任选用脂肪酸取代的吡喃型葡萄糖,或半乳甘露聚糖例如guar;-d亚硝基供体化合物,例如硝基亚铁氰化钠;-e有机酸及其衍生物例如酯和酰胺,例如天冬酰苯丙氨酸甲酯和糖精;氨基酸类例如苯甲酸、肉桂酸、丙酸、1-氨基-1-环丙烷羧酸、β-氨基丁酸(BABA)、蛋白质类型的游离右旋氨基酸,或以寡肽类形式存在的,或所述右旋或左旋游离氨基酸或以寡肽形式存在的混合物;-f诱导植物免疫响应的蛋白质,例如arpine。7.根据权利要求1的混合物,其特征在于,组iii)的MOD调节性化合物可以选自谷胱甘肽(GSH),或能有利累积在植物组织中的化合物,4-羟基脯氨酸及其衍生物,尿囊素,L-...

【专利技术属性】
技术研发人员:L菲利皮尼M古斯梅罗利S莫尔米莱C加拉瓦利亚L米伦纳
申请(专利权)人:伊萨格罗股份公司
类型:发明
国别省市:IT[意大利]

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