DE60111673T2

DE60111673T2 - Zusammensetzung zur Stimulierung des Pflanzenwuchs

Info

Publication number: DE60111673T2
Application number: DE60111673T
Authority: DE
Inventors: Jose Maria Garcia-Mina Freire; Santiago Cenoz Imaz
Original assignee: Inabonos SA
Current assignee: Timac Agro Espana Sa Pamplona Es
Priority date: 2000-04-13
Filing date: 2001-04-03
Publication date: 2006-04-27
Anticipated expiration: 2021-04-04
Also published as: PT1147706E; US20050070436A1; EP1147706B1; ATE298509T1; ES2172389B1; ES2172389A1; US20010044383A1; DE60111673D1; EP1147706A3; EP1147706A2; MA25293A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Produkt mit der Fähigkeit, die intrazellulären Pegel von zyklischem AMP zum Fördern von Pflanzenwachstum und Pflanzenentwicklung bei Normalbedingungen und bei Stressbedingungen (osmotische, hydrische bzw. wasserbedingte, thermische, mechanische oder pathogener Angriff) zu steigern. Es kann auf alle Pflanzenarten bei jedem Punkt ihres Lebenszyklus angewendet werden.
Obwohl der Eingriff von zyklischem AMP (zyklisches 3'-5'-Adenosinmonophosphat) als intrazellulärer Regulator zahlreicher biochemischer Vorgänge bei Tieren wohlbekannt ist (Khan und Lands, 1973. Prostaglandins and cyclic AMP. Academic Press), ist die Rolle, die diese Verbindung bei der Regulation von biochemischen Vorgängen in Pflanzenzellen spielen könnte, keineswegs gut bekannt und es wird sogar seine Anwesenheit in diesem Medium in Frage gestellt (Newton, R. und Mitarbeiter, Cyclic nucleotides in higher plants: the enduring paradox. New Phytol., 143, 427–455, 1999).
Die Auswirkung der intrazellulären Pegel von zyklischem AMP auf das Pflanzenwachstum ist bei Stressbedingungen und bei Normalbedingungen untersucht worden. Die Stressbedingungen umfassen osmotischen Stress oder Salzstress, hydrischen Stress, thermischen Stress, mechanischen Stress und Stress, der durch den Angriff externer Mittel verursacht ist (pathogene Mittel, wie z. B. Pilze, Bakterien, Insekten, Viren usw.).
Es sind bereits mehrere Patentschriften bekannt, in denen die Verwendung von Nucleotiden zur Verbesserung der Keimung und der Primärentwicklung von Keimlingen beschrieben wird.
In der Schrift US 4,209,316 (McDaniel und Brooks; 1978) wird dabei jedoch nicht angegeben, ob es sich dabei um zyklische Nucleotide handelt, außerdem wird die Verwendung von fördernden bzw. stimulierenden Mitteln nicht in Hinblick auf den intrazellulären Gehalt von zyklischem AMP betrachtet, sondern mit Blick auf die Nucleotide selbst. Darüber hinaus wird nicht auf adulte Pflanzen bei der Produktion, sondern auf Keimlinge in ihren Primärstadien Bezug genommen.
Die Schrift US 4,050,919 (Motomura, Y. und Ishiyama, J., 1975) bezieht sich auf die direkte Anwendung von zyklischem AMP, jedoch nicht auf Produkte, die auf den intrazellulären Gehalt von zyklischem AMP einwirken.
Dies trifft auch auf andere bekannte Patentschriften zu, beispielsweise auf die Schrift JP 63279722A (Tanimoto Kiyoshi, Takahashi Shigeru; 1987), in der die Anwendung von zyklischem AMP auf Kulturmedien zur Entwicklung von Keimlingen in vitro beschrieben wird. Allerdings stellt die direkte Anwendung von zyklischem AMP ein größeres Problem dar, da dieses Molekül eine geringe Fähigkeit zum Durchdringen von biologischen Membranen aufweist (Khan und Lands, 1973. Prostaglandins and cyclic AMP. Academic Press), weshalb seine Wirksamkeit (auch bei Tiermodellen) sehr gering ist.
WO 85 05008 offenbart ein Gemisch, umfassend: (A) Theophyllin und Koffein als Phosphodiesterase-Enzym (PDE)-Hemmstoffe und (B) eine zweite Verbindung mit schädlingsbekämpfender Aktivität, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus (1) einem substantiellen Octopamin-Agonisten, der auf einen Octopamin-Rezeptor gerichtet ist, wie z. B. Isoproterol, Epinephrin und Norepinephrin, (2) einer Verbindung, die das Adenylatcyclase-Enzym fördert bzw. stimuliert, wie z. B. Forskolin und (3) einem Analogon von zyklischem Adenosinmonophosphat (cAMP).
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verbindung zum Fördern bzw. Stimulieren des Pflanzenwachstums, die bei jedem Pflanzentyp und bei jedem Punkt ihres Lebenszyklus verwendet werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Verbindung zum Fördern bzw. Stimulieren des Pflanzenwachstums, die sowohl bei Normalbedingungen als auch bei Stressbedingungen (osmotische, hydrische, thermische, mechanische oder pathogener Angriff) wirksam ist.
Die Erfindung besteht im Wesentlichen aus der Verwendung einer Vorläuferverbindung von zyklischem AMP oder einer Verbindung, welche die Enzyme der Phosphodiesterase-Familie hemmt, oder einer Verbindung, welche die Enzyme der Adenylcyclase fördert bzw. stimuliert, oder einer Agonist-Verbindung der β-adrenergischen bzw. β-adrenergen Rezeptoren, wobei Arachidonsäure oder ein Prostaglandin zugesetzt ist.
Die Vorteile, die das erfindungsgemäße Produkt im Vergleich zum Stand der Technik aufweist, liegen bei Folgendem:

– Bei seiner Zusammensetzung, da Verbindungen (die sich von zyklischem AMP unterscheiden) mit der Fähigkeit, den intrazellulären Gehalt von zyklischem AMP bei verschiedenen Pflanzenarten zu steigern und so deren Pflanzenentwicklung zu fördern, verwendet werden. Von den angegebenen Produkten wurde bisher keines für diese Verwendung bei Pflanzen beschrieben.
– Bei seiner Verwendung, da das erfindungsgemäße Produkt zur Behandlung von adulten Pflanzen bei der Produktion hergestellt ist. Die bekannten Patentschriften beziehen sich nur auf Kulturmedien mit Bezug auf die Herstellung von Pflanzen in vitro, die Saatkeimung oder die Primärentwicklung von Keimlingen.
– Bei den Verwendungsbedingungen, da das erfindungsgemäße Produkt bei adulter Pflanzen sowohl bei Normalbedingungen als auch bei Stressbedingungen (salzbedingt, osmotisch, hydrisch, mechanisch oder von pathogenen Mitteln verursacht) wirksam ist.

Eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Zusammensetzung umfasst eine oder mehrere der folgenden Komponenten:
Eine Vorläuferverbindung von zyklischem AMP zu deren Umwandlung in das Letztgenannte im Zellinneren, wie z. B. das Nebenprodukt Dibutyril-zyklisches AMP. Der optimale Dosierungsbereich liegt zwischen 0,1 und 0,2 ppm über Wurzeln oder Blätter.
Eine Verbindung mit der Fähigkeit, die Aktivität der Enzyme der Phosphodiesterase-Familie zu hemmen, wie z. B. Theophyllin, Theobromin oder Koffein. Der optimale Dosierungsbereich liegt zwischen 0,5 und 10 ppm über Wurzeln oder Blätter.
Eine Verbindung mit der Fähigkeit, die Aktivität der Enzyme der Adenylcyclase zu fördern bzw. stimuileren, wie z. B. Forskolin. Der optimale Dosierungsbereich liegt zwischen 0,1 und 2 ppm über Wurzeln oder Blätter.
Eine Agonist-Verbindung der β-adrenergen Rezeptoren, wie z. B. Isoproterenol, Epinephrin (Adrenalin) oder Norepinephrin (Noradrenalin). Der optimale Dosierungsbereich liegt zwischen 1 und 100 ppm über Wurzeln oder Blätter.
Eine Verbindung, die zwischen Arachidonsäure und einem Prostaglandin ausgewählt ist. Der optimale Dosierungsbereich liegt zwischen 0,25 und 100 ppm über Wurzeln oder Blätter.
Bezüglich der Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Zusammensetzung kann diese mit weitem Spielraum zur Anwendung gebracht werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann in fester Form, in flüssiger Form oder als Suspension angewendet werden.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann auf jede Pflanzenart und bei jedem Punkt ihres Lebenszyklus angewendet werden. Die optimale Zeit der Anwendung ist:

– Über Blätter oder Wurzeln bei einjährigen Pflanzen (Getreidepflanzen, Gartenbaupflanzen, ...): Behandlungsbeginn beim Umpflanzen oder bei 3–4 grünen Blättern.
– Bei holzigen Mehrjährigen: Behandlungsbeginn nach der Knospung und vor dem Blühen.

Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann über Wurzeln oder Blätter angewendet werden. Der optimale Dosierungsbereich liegt zwischen 5 und 10 Liter oder Kilogramm pro Hektar. Bei Anwendung als Lösung beträgt die optimale Verdünnung 0,5%.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann gemischt mit Mineraldüngern (wie z. B. Ammoniumnitrat, Monokaliumphosphat, usw.), Phytoregulatoren (wie z. B. Cytochinine, Auxine, Gibberelline, Polyamine, n-Ethanolamine, Zucker, ...) oder jeder Art von Pflanzenschutzprodukten (wie z. B. Fungizide, Herbizide, usw.) vorgelegt werden. Der Anteil jeder Verbindung in dem Gemisch ist veränderlich im Bereich zwischen:
1–25% für Düngemittel
0,5–5% Phytoregulatoren
1–20% Pflanzenschutzmittel.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung kann mit Tensiden, wie z. B. Tween 80 usw., Benetzungsmitteln bzw. Netzmitteln bzw. Befeuchtungsmitteln, usw., formuliert sein. Das Mischungsverhältnis jeder Verbindung ist veränderlich im Bereich zwischen:
0,1–10% Tensid
1–10% Netzmittel.
Beispiel
Zusammensetzung für 1 kg Produkt:

1. 0,5 g Forskolin
2. 1 g Koffein
3. 0,2 g 6-Benzylaminopurin
4. 200 g Dikaliumphosphat
5. 45 g Harnstoff
6. 753,3 g Wasser

Herstellungsanweisung:

Ständiges Rühren bei Raumtemperatur (20–25°C).

1. (6) + (4) + (5). Rühren bis zum vollständigen Auflösen.
2. 1. + (1) + (2) + (3).

Wirkung verschiedener Verbindungen auf die Entwicklung von Weinpflanzen, die von Mehltau (plamopara viticola) befallen sind.
Es wurde eine Prüfung von Zufallsblöcken mit vier Wiederholungen pro Behandlung, umfassend 10 Weinreben pro Wiederholung, durchgeführt.
Die durch den Pilz plamopara viticola verursachte Krankheit wurde sowohl im Ausdruck der Häufigkeit (Anzahl der befallenen Blätter) als auch der Intensität (prozentueller Anteil der befallenen Blattoberfläche) ausgewertet.
Die angewendeten Produkte waren:

– Behandlung A: Ein Phosphorige Säure- bzw. Phosphorsäure („phosphorous acid" engl.)-Nebenprodukt + ein Kontaktfungizid (Folpet) (4 kg/Hektar) (Vergleichsbehandlung).
– Behandlung B: Ein Phosphorige Säure- bzw. Phosphorsäure-Nebenprodukt (2,35 l/Hektar).
– Behandlung C: Ein Phosphorige Säure- bzw. Phosphorsäure-Nebenprodukt (3,25 l/Hektar) + Produkt der Erfindung gemäß dem Herstellungsbeispiel (2 l/Hektar).
- Kontrolle, die keine Behandlung erhielt.

Die Ergebnisse waren folgendermaßen:
Wie zu sehen ist, verstärkt die Anwendung des erfindungsgemäßen Produkts mit der Fähigkeit, die intrazellulären Pegel von zyklischem AMP anzuheben (Produkt C), die Wirkung des Syntheseprodukts (Phosphorige Säure- bzw. Phosphorsäure-Nebenprodukt) auf 23% bezogen auf die Häufigkeit und auf 27% bezogen auf die Intensität unter Heranziehung des Absolutwerts der prozentuellen Verringerung.

Claims

Methode zur Förderung des Pflanzenwachstums, welche das Auftragen auf einer Pflanze einer das Pflanzenwachstum fördernden Zusammensetzung umfasst, wobei diese eine Verbindung umfasst, welche fähig ist die Aktivität der Enzyme der Phosphodiesterase-Familie zu hemmen, sowie eine Verbindung, die fähig ist die Aktivität der Enzyme der Adenylcyclase-Familie zu fördern.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte Verbindung, die fähig ist die Aktivität der Enzyme der Phosphodiesterase-Familie zu hemmen Theophyllin, Theobromin, Koffein ist.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte Verbindung, die fähig ist die Aktivität der Enzyme der Adenylcyclase-Familie zu fördern Forskolin ist.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte das Pflanzenwachstum fördernde Zusammensetzung eine Verbindung umfasst, die aus der Gruppe gebildet von einer Vorläuferverbindung von zyklischem AMP zur Umsetzung zum Letztgenannten im Inneren der Zellen; einer Agonist-Verbindung der β-adrenergischen Rezeptoren; einer Verbindung, die aus der Gruppe gebildet von Arachidonsäure oder einem Prostaglandin ausgewählt wird; und Mischungen derselben ausgewählt wird.
Methode nach Anspruch 4, wobei die besagte Vorläuferverbindung von zyklischem AMP Dibutyril-zyklisches AMP ist.
Methode nach Anspruch 4, wobei die besagte Agonist-Verbindung der β-adrenergischen Rezeptoren Isoproterenol, Epinephrin (Adrenalin) oder Norepinephrin (Noradrenalin) ist.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte das Pflanzenwachstum fördernde Zusammensetzung zudem einen Mineraldünger umfasst.
Methode nach Anspruch 7, wobei der besagte Mineraldünger Ammoniumnitrat oder Kaliumphosphat ist.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte das Pflanzenwachstum fördernde Zusammensetzung zudem ein Phytoregulatoren-Produkt umfasst.
Methode nach Anspruch 9, wobei das besagte Phytoregulatoren-Produkt aus der Gruppe gebildet von Cytokininen, Auxinen, Giberillinen, Polyaminen, n-Ethanolaminen oder Zuckern ausgewählt wird.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte das Pflanzenwachstum fördernde Zusammensetzung zudem ein Pflanzenschutzprodukt umfasst.
Methode nach Anspruch 11, wobei das besagte Pflanzenschutzprodukt ein Fungizid oder ein Herbizid ist.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte das Pflanzenwachstum fördernde Zusammensetzung zudem ein Tensid umfasst.
Methode nach Anspruch 13, wobei das besagte Tensid Tween 80 ist.
Methode nach Anspruch 1, wobei die besagte das Pflanzenwachstum fördernde Zusammensetzung zudem ein Netzmittel umfasst.