[go: up one dir, main page]

WO2007033810A2 - Steigerung der pathogenabwehr in pflanzen - Google Patents

Steigerung der pathogenabwehr in pflanzen Download PDF

Info

Publication number
WO2007033810A2
WO2007033810A2 PCT/EP2006/009072 EP2006009072W WO2007033810A2 WO 2007033810 A2 WO2007033810 A2 WO 2007033810A2 EP 2006009072 W EP2006009072 W EP 2006009072W WO 2007033810 A2 WO2007033810 A2 WO 2007033810A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
plants
alkyl
imidacloprid
chloronicotinyls
pyridinio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2006/009072
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2007033810A3 (de
Inventor
Wolfgang Thielert
Wolfram Andersch
Peter Eckes
Jürgen BENTING
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bayer CropScience AG
Original Assignee
Bayer CropScience AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer CropScience AG filed Critical Bayer CropScience AG
Priority to CA002622979A priority Critical patent/CA2622979A1/en
Priority to US12/067,545 priority patent/US20090018019A1/en
Priority to EP06805760A priority patent/EP1940229A2/de
Priority to AU2006294083A priority patent/AU2006294083A1/en
Priority to JP2008531595A priority patent/JP2009508897A/ja
Priority to BRPI0616376-9A priority patent/BRPI0616376A2/pt
Publication of WO2007033810A2 publication Critical patent/WO2007033810A2/de
Priority to IL190158A priority patent/IL190158A0/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Publication of WO2007033810A3 publication Critical patent/WO2007033810A3/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N51/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds having the sequences of atoms O—N—S, X—O—S, N—N—S, O—N—N or O-halogen, regardless of the number of bonds each atom has and with no atom of these sequences forming part of a heterocyclic ring
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N43/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds
    • A01N43/34—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • A01N43/40—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing heterocyclic compounds having rings with one nitrogen atom as the only ring hetero atom six-membered rings
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N47/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid
    • A01N47/40—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom not being member of a ring and having no bond to a carbon or hydrogen atom, e.g. derivatives of carbonic acid the carbon atom having a double or triple bond to nitrogen, e.g. cyanates, cyanamides

Definitions

  • the invention relates to a method for increasing the pathogen defense in plants.
  • defense molecules directed against the stress factor may be, for example, (a) low molecular weight substances, e.g. Phytoalexinc, (b) non-eggicytic
  • Proteins e.g. (P) enzymatic proteins, such as chitinases, glucanases, or (d) specific inhibitors of essential proteins, such as protease inhibitors, xylanase inhibitors, which are the pathogen attack directly or impede its proliferation (Dangl and Jones, 2001, Nature 411: 826-833; Kessler and Baldwin, 2003, Annual Review of Plant Biology, 53: 299-328).
  • HR hypersensitive response
  • a known synthetic product which assumes one of the salicylic acid similar function and can provide a protective effect against phytopathogenic fungi, bacteria and viruses, benzothiadiazole (trade name Bion ®) [Achuo et al, 2004 Plant Pathology 53 (1):. 65-72 ].
  • plants have several endogenous reaction mechanisms that can effectively prevent various harmful organisms (biotic stress) and / or "natural abiotic stress.
  • chloronicotinyl insecticides can be used for controlling animal pests, in particular insects. It is also known that the treatment of plants with insecticides from the chloronicotinyl series leads to an increased resistance of the plant to abiotic stress. This is especially true of the imidacloprid (Brown et al., 2004, Beltwide Cotton Conference Proceedings: 2231-2237), which protect the physiological and biochemical properties of plant cells, such as improving membrane stability, increasing carbohydrate concentration, increasing the concentration of polyol, and antioxidant activity (Gonias et al, 2004 Beltwide Cotton Conference Proceedings. from 2225 to 2229) ⁇ ".
  • Chlornicotinyls can be described by the following general formula (I)
  • Het is in each case optionally mono- or polysubstituted by fluorine, chlorine, methyl or ethyl substituted heterocycle selected from the following group of heterocycles: Pyrid-3-yl, pyrid-5-yl, 3-pyridinio, 1-oxido-5-pyridinio, 1-oxido-5-pyridinio, tetrahydrofuran-3-yl, thiazol-5-yl,
  • A is C 1 -C 6 -alkyl, -N (R ') (R 2 ) or S (R 2 ),
  • R 1 is hydrogen, C r C 6 alkyl, phenyl-C, -C 4 alkyl, C 3 -C 6 cycloalkyl, C 2 -C 6 -
  • X is N-NO 2 , N-CN or CH-NO 2 .
  • Het particularly preferably represents a heterocycle selected from the following group of heterocycles:
  • R 1 particularly preferably represents hydrogen, methyl or ethyl.
  • R particularly preferably represents hydrogen, methyl, ethyl or -C (OO) -CH 3 or particularly preferably together with R 2 represents one of the following groups:
  • cDNA complementary DNA
  • RNA complementary DNA
  • the cDNA may correspond to either the total RNA length, or but represent only a partial sequence of serving as a matrix RNA.
  • DNA chip and "DNA microarray”, which are used interchangeably herein, refers to a carrier whose base material consists, for example, of glass or nylon, on whose base material DNA fragments are fixed, the application of the DNA, for example by (a) a photolithographic method (DNA is synthesized directly on the array support), (b) a microspotting method (externally synthesized oligonucleotides or PCR products are applied to the support and covalently bound), or (c) microsprayed Method (externally synthesized oligonucleotides or PCR products are spray-coated with an inkjet printer without contact) can be carried out (R.
  • a photolithographic method DNA is synthesized directly on the array support
  • a microspotting method externally synthesized oligonucleotides or PCR products are applied to the support and covalently bound
  • microsprayed Method externally synthesized oligonucleotides or PCR products are spray-coated with an inkjet printer
  • a DNA chip representing genomic sequences of an organism is referred to as a "genomic DNA chip.”
  • the evaluation of the measurements obtained using these DNA chips is referred to as "DNA chip analysis.”
  • DNA-chip hybridization means the mating of two single-stranded, complementary nucleic acid molecules, one of the base-pairing
  • Molecular partners as DNA is located on the DNA chip in preferably covalently bound form, while the other in the form of RNA (ribonucleic acid) or - o - the corresponding cDNA (complementary DNA) is present in solution.
  • the hybridization of the bound and unbound nucleic acids is carried out on the DNA chip in aqueous buffer solution, optionally under additional denaturing conditions, such as in the presence of dimethyl sulfoxide, at temperatures of 30-60 0 C, preferably 40- 50 0 C, more preferably at 45 ° C for 10-20 hours, preferably for 14-18 hours, more preferably for 16 hours with constant movement.
  • the hybridization conditions can be realized constantly, for example in a hybridization oven. By default, movements of 60 rpm (rounds per minute, revolutions per minute) are realized in such a hybridization oven.
  • expression pattern As used herein, the synonym terms "expression pattern,” “induction pattern,” and “expression profile” describe the time-differentiated and / or tissue-specific expression of the plant mRNA, which pattern is directly determined by the generated intensity of the hybridization signal of the RNA grown from the plant or their corresponding cDNA is obtained by means of the DNA-chip technology The measured "expression values” are obtained by directly offsetting the corresponding signals obtained by using a synonymous chip hybridized with an untreated control plant.
  • expression state obtained by the "gene expression profiling” as used herein describes the total detected transcriptional activity of cellular genes measured by means of a DNA chip.
  • total RNA describes the possible representation of various plant endogenous RNA groups that may be present in a plant cell, such as cytoplasmic rRNA (ribosomal RNA), cytoplasmic tRNA (transfer RNA), due to the digestion procedure used, cytoplasmic mRNA (messenger RNA), as well as their respective nuclear precursors, ctRNA (chloroplastidäre RNA) and mtRNA (mitochondrial RNA), but it also includes RNA molecules that may be derived from exogenous organisms, such as viruses, or parasitic bacteria and fungi ,
  • crops refers to crops used as plants for the production of food, feed or for technical purposes.
  • the active compounds can be converted into the customary formulations, such as solutions, emulsions, wettable powders, water- and oil-based suspensions, powders, dusts, pastes, soluble powders, soluble granules, scattering granules, suspension-emulsion concentrates, active substance - - impregnated natural products, active substance-impregnated synthetic substances, fertilizers and microencapsulation in polymeric substances.
  • formulations are prepared in a known manner, e.g. by mixing the active compounds with extenders, ie liquid solvents and / or solid carriers, if appropriate using surface-active agents, ie emulsifiers and / or dispersants and / or foam-forming agents.
  • extenders ie liquid solvents and / or solid carriers
  • surface-active agents ie emulsifiers and / or dispersants and / or foam-forming agents.
  • auxiliaries are: extenders, solvents and carriers.
  • polar and non-polar organic chemical liquids e.g. from the classes of aromatic and non-aromatic hydrocarbons (such as paraffins, alkylbenzenes, alkylnaphthalenes, chlorobenzenes), alcohols and polyols (which may also be substituted, etherified and / or esterified), ketones (such as acetone, cyclohexanone), Esters (also fats and oils) and (poly) ethers, the simple and substituted amines, amides, lactams (such as N-alkylpyrrolidones) and lactones, the sulfones and sulfoxides (such as dimethyl sulfoxide).
  • aromatic and non-aromatic hydrocarbons such as paraffins, alkylbenzenes, alkylnaphthalenes, chlorobenzenes
  • alcohols and polyols which may also be substituted, etherified and / or esterified
  • Aromatics such as xylene, toluene or alkylnaphthalenes, chlorinated aromatics and chlorinated aliphatic hydrocarbons such as chlorobenzenes, chloroethylenes or methylene chloride, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane or paraffins, e.g. Petroleum fractions, mineral and vegetable oils, alcohols such as butanol or glycol and their ethers and esters, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone or cyclohexanone, strongly polar
  • Solvents such as dimethyl sulfoxide, as well as water.
  • Suitable solid carriers are: for example, ammonium salts and ground natural minerals, such as kaolins, clays, talc, chalk, quartz, attapulgite, montmorillonite or diatomaceous earth, and ground synthetic minerals, such as finely divided silica, alumina and silicates, as solid carriers for granules: eg broken and fractionated natural rocks such as calcite, marble, pumice, sepiolite, dolomite and synthetic granules of inorganic and organic flours and granules of organic material such as paper, sawdust, coconut shells, corncobs - and tobacco stalks; suitable emulsifiers and / or foam formers are: for example nonionic and anionic emulsifiers, such as polyoxyethylene fatty acid esters, polyoxyethylene fatty alcohol ethers, for example alkylaryl polyglycol ethers, alkylsulfonates, alkyl sulfates, arylsul
  • oligo- or polymers for example starting from vinylic monomers, from acrylic acid, from EO and / or PO alone or in combination with, for example, (poly) alcohols or (poly) amines.
  • lignin and its sulfonic acid derivatives simple and modified celluloses, aromatic and / or aliphatic sulfonic acids and their adducts with formaldehyde.
  • Adhesives such as carboxymethylcellulose, natural and synthetic powdery, granular or latex-type polymers such as gum arabic, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, and natural phospholipids such as cephalins and lecithins and synthetic phospholipids may be used in the formulations.
  • Dyes such as inorganic pigments, e.g. Iron oxide, titanium oxide, ferrocyan blue and organic dyes such as alizarin, azo and metal phthalocyanine dyes and trace nutrients such as salts of iron, manganese, boron, copper, cobalt, molybdenum and zinc.
  • inorganic pigments e.g. Iron oxide, titanium oxide, ferrocyan blue and organic dyes such as alizarin, azo and metal phthalocyanine dyes and trace nutrients such as salts of iron, manganese, boron, copper, cobalt, molybdenum and zinc.
  • additives may be fragrances, mineral or vegetable optionally modified oils, waxes and nutrients (also micronutrients), such as salts of iron, manganese, boron, copper, cobalt, molybdenum and zinc.
  • Stabilizers such as cold stabilizers, preservatives, antioxidants, light stabilizers or other chemical and / or physical stability-improving agents may also be present.
  • the formulations generally contain between 0.01 and 98% by weight of active ingredient, preferably between 0.5 and 90%.
  • the active substance according to the invention can be used in its commercial formulations as well as in the formulations prepared from these formulations in admixture with other active ingredients such as insecticides, attractants, sterilants, bactericides, acaricides, nematicides, fungicides, - - growth-regulating substances, herbicides, safeners, fertilizers or semiochemicals.
  • active ingredients such as insecticides, attractants, sterilants, bactericides, acaricides, nematicides, fungicides, - - growth-regulating substances, herbicides, safeners, fertilizers or semiochemicals.
  • the invention relates to the use of chloronicotinyls to protect plants against fungi, bacteria, viruses. Chlornikotinyle lead regardless of insect control to a good protection of the plant from damage by fungal, bacterial or viral pathogens.
  • the plants can be treated with single agents or with "combinations of chloronicotinyls.
  • Chlornikotinyle on the plant's own defenses can be supported by an additional treatment with fungicidal or bactericidal agents.
  • this protection is provided by the induction of PR proteins as a result of treatment with chloronicotinylene.
  • chloronicotinyls are imidacloprid, clothianidin, dinotefuran, thiamethoxam, thiacloprid, acetamiprid and nitenpyram.
  • Particularly preferred chloronicotinyls are imidacloprid, " thiacloprid, clothianidin and thiamethoxam.” Most preferred is imidacloprid.
  • Plant varieties are understood to be plants with new traits which have been bred either by conventional breeding, by mutagenesis or by recombinant DNA techniques. Crop plants can therefore be plants which can be obtained by conventional breeding and optimization methods or by biotechnological and genetic engineering methods or combinations of these methods, including the transgenic plants and including the plant varieties protectable or non-protectable plant varieties.
  • Preferred plants are barley, tobacco, tomato, wheat, corn, rice, soya, cotton, rape, potato, cabbage, pepper, eggplant, cucumber, lettuce, melon, turf, citrus, vines, coffee, tea, hops, pome fruit, stone fruit and berry fruits. Particular preference is barley.
  • chloronicotinyls for this application are imidacloprid, clothianidin and thiamethoxam. Most preferred for this application is imidacloprid.
  • Preferred pathogens are Phytophthora nicotianae, Peronospora tabacinae, Phytophthora infestans, Sphaerotheca fuliginea, Phakopsora pachyrhizi, Ramularia gossypii, Rhizoctonia solani, Curvularia spec, Pyrenophora spec, Sclerotinia homoeocarpa, Erysiphe graminis, Colletotrichum graminicola.
  • Chlornikotinylen for pathogen defense are - seed, soil, Nähratess-, stem and / or leaf treatments with the approved warming-up.
  • the amounts of a chloronicotinyl to achieve the properties of the invention can be varied within a substantial range.
  • concentrations of from 0.00001% to 0.05% are used to achieve the inventive effect, more preferably from 0.000025% to 0.025% and most preferably from 0.000025% to 0.005%.
  • concentration of the active ingredient combinations is preferably between 0.000025% and 0.005%, more preferably between 0.00005% and 0.001%.
  • Barley seeds (variety Baronesse) were sown in pots with soil about 2 cm deep (1250 g sandy clay soil / pot, soil moisture adjusted to 70% of the maximum water holding capacity) and in a climatic chamber under defined light, humidity and temperature conditions (15 h White light, 70% humidity, 23-19 0 C day / night).
  • Control pots were administered the same volume of water without drug. After soil treatment, the plants were no longer cast. At different times after
  • RNA probes for the DNA-chip hybridization were carried out according to the protocols (Expression Analysis, Technical Manual) of the company Affymetrix (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA). From 500 mg of the harvested leaves, total RNA was first isolated. 10 ⁇ g total RNA were used for first and second strand cDNA synthesis. The cDNA was amplified with T7 polymerase and simultaneously labeled with biotin-UTP. 20 ⁇ g of this biotinylated cDNA were used for the hybridization of the barley genome array (Gene Chip Barleyl, Order No .: 511012) by Affymetrix.
  • This DNA microarray contains DNA sequences from 22840 genes composed of a total of 400000 Express Sequence Tag Sequences (EST) sequences. Subsequently, the. DNA microarrays were washed in the Affymetrix Fluidics Station, stained with StreptaVidiriTPhycoerythrin (Molecular Probes, P / N S-866) and scanned with the Affymetrix Gene Chip Scanner 3000. The fluorescence data obtained were analyzed with the Microarray Suite 5 software from Affymetrix and the Expressionist Pro software from GeneData. After quality control, all DNA chip analyzes were stored in a database.
  • EST Express Sequence Tag Sequences
  • the Affymetrix gene chip system is based on the measurement of the absolute expression values of the genes contained, the expression values of the biological replicates of treated and untreated plants were averaged after normalization (median calculation). The ANOVA statistical method was used to identify the genes whose expression increased in the imidacloprid-treated plants but remained relatively constant in the untreated controls. The compilation of gene groups from certain metabolic pathways, signal transduction chains or functions was done by Key - -
  • Induction factor expression (treated) / expression (untreated) as a function of time in days (d).

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der pflanzeneigenen Abwehrkräfte durch die Behandlung mit Chlornikotinylen. Chlornikotinyle führen unabhängig von einer Insektenbekämpfung zu einem guten Schutz der Pflanze vor Schäden durch pilzliche, bakterielle oder virale Pathogene. Die Abwehr der Pathogene erfolgt durch die Induktion von PR Proteinen als Folge der Behandlung mit mindestens einem Chlornikotinyl.

Description

Steigerung der Pathogenabwehr in Pflanzen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steigerung der Pathogenabwehr in Pflanzen.
Es ist bekannt, dass Pflanzen auf natürliche Stressbedingungen, wie beispielsweise Kälte, Hitze, Trockenheit, Verwundung, Pathogenbefall (Viren, Bakterien, Pilze, Insekten) etc. aber auch auf Herbizide mit spezifischen oder unspezifischen Abwehrmechanismen reagieren [Pflanzenbiochemie, S. 393-462, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford, Hans W. Heldt, 1996.; Biochemistry and Molecular Biology of Plants, S. 1102-1203, American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland, eds. Buchanan, Gruissem, Jones, 2000]. Dabei dienen z.B. durch Verwundung entstandene Zellwandbestandteile oder spezifische vom Pathogen stammende Signalsubstanzen als Induktoren pflanzlicher Signaltransduktionsketten, die am Ende
_ zur Bildung von gegen den Stressfaktor gerichteten Abwehrmolekülen führen. Hierbei kann es sich beispielsweise um (a) niedermolekulare Substanzen, wie z.B. Phytoalexinc, (b) nicht-eiizymatische
Proteine, wie z.B. „Pathogenesis-related proteins" (PR-Proteine), (c) enzymatische Proteine, wie beispielsweise Chitinasen, Glucanasen, oder (d) um spezifische Inhibitoren essentieller Proteine, wie beispielsweise um Protease-Inhibitoren, Xylanase-Inhibitoren, handeln, welche das Pathogen direkt angreifen oder seine Proliferation behindern (Dangl and Jones, 2001, Nature 411: 826-833; Kessler and Baldwin, 2003, Annual Review of Plant Biology, 53: 299-328).
Ein zusätzlicher Abwehrmechanismus ist die sogenannte hypersensitive Reaktion (HR), die über oxidativen Stress vermittelt wird und zum Absterben von Pflanzengewebe im Bereich eines Infektionsherdes führt, wodurch eine Ausbreitung von Pflanzenpathogenen, die auf lebende Zellen angewiesen sind, verhindert wird [Pennazio, 1995, New Microbiol. 18, S. 229-240].
Im weiteren Verlauf einer Infektion werden durch pflanzeneigene Botenstoffe Signale in nicht befallene Gewebe weitergegeben, die auch dort zur Auslösung von Abwehrreaktionen führen und die Entstehung von Sekundärinfektionen behindern (Systemic acquired resistance, SAR) [Ryals et al., 1996, The Plant Cell 8: 1809-1819].
Eine Reihe von pflanzenendogenen Signalstoffen, die in die Stresstoleranz bzw. die Pathogenabwehr involviert sind, sind bereits bekannt. Zu nennen sind hier beispielsweise Salicylsäure, Benzoesäure, Jasmonsäure oder Ethylen [Biochemistry and Molecular Biology of Plants, S. 850-929, American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland, eds. Buchanan, Gruissem, Jones, 2000]. Einige dieser Substanzen oder deren stabile synthetische Derivate und abgeleitete Strukturen sind auch bei externer Applikation auf Pflanzen oder Saatgutbeizung wirksam und aktivieren Abwehrreaktionen, die eine erhöhte Stress- bzw. Pathogentoleranz der Pflanze zur Folge haben [Sembdner, and Parthier, 1993, Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 44: 569-589]. Die Salicylat- vermittelte Abwehr richtet sich besonders gegen phytopathogene Pilze, Bakterien und Viren [Ryals et al., 1996, The Plant Cell 8: 1809-1819].
Ein bekanntes synthetisches Produkt, das eine der Salicylsäure vergleichbare Funktion übernimmt und eine Schutzwirkung gegen phytopathogene Pilze, Bakterien und Viren vermitteln kann, ist Benzothiadiazol (Handelsname Bion®) [Achuo et al., 2004, Plant Pathology 53 (1): 65-72].
Andere Verbindungen, die in die Gruppe der Oxylipine gehören, wie z.B. Jasmonsäure, und die durch sie ausgelösten Schutzmechanismen sind besonders gegen Schadinsekten wirksam [Walling, 2000, J Plant Growth Regul. 19, 195-216] .
Somit ist bekannt, dass Pflanzen über mehrere endogene Reaktionsmechanismen verfügen, die eine wirksame Abwehr gegenüber verschiedensten Schadorganismen (biotischer Stress) und/oder " natürlichen abiotischen Stress bewirken können.
Es ist bereits bekannt, dass Chlornikotinylinsektizide zur Bekämpfung von tierischen Schädlingen, insbesondere Insekten eingesetzt werden können. Ferner ist bekannt, dass die Behandlung von Pflanzen mit Insektiziden aus der Reihe der Chlornikotinyle zu einer erhöhten Resistenz der Pflanze gegenüber abiotischem Stress führt. Insbesondere gilt dies für das Imidacloprid (Brown et al., 2004, Beltwide Cotton Conference Proceedings: 2231-2237. Dieser Schutz erfolgt durch Beeinflussung physiologischer und biochemischer Eigenschaften der Pflanzenzellen wie z.B. durch Verbesserung der Membranstabilität, Erhöhung der Kohlenhydratkonzentration, Steigerung der Polyolkonzentration und Antioxidantienaktivität (Gonias et al., 2004, Beltwide Cotton Conference Proceedings: 2225-2229). ■ "
Für die Wirkung von Chlornikotinylen gegen biotische Stressfaktoren finden sich nur vereinzelte Hinweise in_der Literatur (Crop Protection (2000), 19(5), 349-354; Journal of Entomological Science (2002), 37(1), 101-112; Annais of Biology (Hisar, India) (2003), 19(2), 179-181).
Chlornikotinyle können durch folgende die allgemeine Formel (I) beschrieben werden,
Figure imgf000003_0001
worin
Het für einen jeweils gegebenenfalls einfach oder mehrfach durch Fluor, Chlor, Methyl oder Ethyl substituierten Heterocyclus ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Heterocyclen steht: Pyrid-3-yl, Pyrid-5-yl, 3-Pyridinio, l-Oxido-5-pyridinio, l-Oxido-5-pyridinio, Tetrahydro- furan-3-yl, Thiazol-5-yl,
A für Ci-Cβ-Alkyl, -N(R')(R2) oder S(R2) steht,
worin
R1 für Wasserstoff, CrC6-Alkyl, Phenyl-C,-C4-Alkyl, C3-C6-Cycloalkyl, C2-C6-
Alkenyl oder C2-C6-Alkinyl steht, und
R2 für Ci-Cβ-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, -C(=O)-CH3 oder Benzyl steht,
R für Wasserstoff, C,-C6-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, -C(=O)-CH3 oder Benzyl steht oder gemeinsam mit R2 für eine der folgenden Gruppen steht:
-CH2-CH2-, -CII2-CK2-CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-S-CH2-, -CH2-NH-CH2-, -CH2-N(CH3)-
CH2-, und
X für N-NO2, N-CN oder CH-NO2 steht.
Het steht besonders bevorzugt für einen Heterocyclus ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Heterocyclen:
2-Chlorpyrid-5-yl, 2-Methylpyrid-5-yl, l-Oxido-3-pyridinio, 2-Chlor-l-oxido-5-pyridinio,
2,3-dichlor-l-oxido-5-pyridinio, Tetrahydrofuran-3-yl, 5-Methyl-tetrahydrofuran-3-yl, 2- Chlorothiazol-5-yl.
A steht besonders bevorzugt für -N(R')(R2).
R1 steht besonders bevorzugt für Wasserstoff, Methyl oder Ethyl.
R2 steht besonders bevorzugt für Methyl, Ethyl, n- oder i-Propyl, n-, i-, s- oder t-Butyl, Ethenyl, 1-Propenyl, 2-Propenyl, Ethinyl, 1-Propinyl, 2-Propinyl, -C(=O)-CH3 oder Benzyl.
R steht besonders bevorzugt für Wasserstoff, Methyl, Ethyl, oder -C(=O)-CH3 oder steht besonders bevorzugt gemeinsam mit R2 für eine der folgenden Gruppen:
-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-S-CH2-.
Zu dieser Klasse von Verbindungen gehören z.B. folgende Verbindungen, wobei die Aufzählung nicht abschließend zu verstehen ist: - -
Imidacloprid der Formel (I)
Figure imgf000005_0001
Clothianidin der Formel (II)
Figure imgf000005_0002
Dinotefuran der Formel (IE)
Figure imgf000005_0003
Thiamethoxam der Formel (IV)
Figure imgf000005_0004
Thiacloprid der Formel (V)
Figure imgf000005_0005
Acetamiprid der Formel (VI)
Figure imgf000005_0006
(VI), vgl. WO 91/04965, Nitenpyram der Formel (VII)
Figure imgf000006_0001
(VH), vgl. EP 0 302 389.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass Chlornikotinyle und insbesondere Imidacloprid zu einer erhöhten Expression von Genen aus der Reihe der „Pathogenesis-related proteins" (PR- Proteine) führen. PR Proteine unterstützen die Pflanzen primär in der Abwehr von biotischen
Stressoren, wie z.B. phytopathogene Pilze, Bakterien und Viren. Dies hat zur Folge, das Pflanzen nach Anwendung von Imidacloprid besser geschützt sind vor Infektionen phytopathogener Pilze,
Bakterien und Viren. Bei notwendigem Einsatz von Fungiziden und Bakteriziden in Mischung wie
- auch bei sequentieller Anwendung mit Imidacloprid wird deren Wirkung unterstützt.
Definitionen nachfolgend verwendeter Begriffe
Der Begriff „cDNA" (complementary DNA), wie hier verwendet, beschreibt einen DNA- Einzelstrang, der zu einer RNA komplementär, und der durch eine enzymatische reverse Transkription in vitro synthetisiert wird. Die cDNA kann entweder der gesamten RNA-Länge entsprechen, oder aber nur eine Teilsequenz der als Matrix dienenden RNA darstellen.
Unter den Begriffen „DNA-Chip" und „DNA-Microarray", die hier synonym verwendet werden, wird ein Träger bezeichnet, dessen Grundmaterial beispielsweise aus Glas oder Nylon besteht, auf dessen Grundmaterial DNA-Fragmente fixiert sind, wobei die Aufbringung der DNA beispielsweise durch (a) ein photolithographisches Verfahren (DNA wird direkt auf dem Arrayträger synthetisiert), (b) ein Microspotting-Verfahren (extern synthetisierte Oligonukleotide oder PCR-Produkte werden auf den Träger appliziert und kovalent gebunden), oder (c) durch eine Microspraying-Verfahren (extern synthetisierte Oligonukleotide oder PCR-Produkte werden mit einem Tintenstrahldrucker berührungsfrei auf den Träger gesprüht) erfolgen kann (R. Rauhut, Bioinformatik, S 197-199, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2001). Ein DNA-Chip, der genomische Sequenzen eines Organismus representiert, wird als „genomischer DNA-Chip" bezeichnet. Die Auswertung der mit Hilfe dieser DNA-Chips" erhaltenen Messwerte wird als „DNA-Chip-Analyse" bezeichnet.
Der Begriff „DNA-Chip-Hybridisierung", wie hier verwendet, bedeutet die Paarung zweier einzelstrangiger, komplementärer Nukleinsäuremoleküle, wobei eines der basenpaarenden
Molekülpartner als DNA (Desoxribonukleinsäure) auf dem DNA-Chip in bevorzugt kovalent gebundener Form lokalisiert ist, während der andere in Form der RNA (Ribonukleinsäure) oder - o - der hierzu korrespondierenden cDNA (komplementäre DNA) in Lösung vorliegt. Die Hybridisierung der gebundenen und nicht gebundenen Nukleinsäuren erfolgt auf dem DNA-Chip in wässriger Pufferlösung, gegebenenfalls unter zusätzlich denaturierenden Bedingungen, wie beispielsweise in Gegenwart von Dimethylsulfoxid, bei Temperaturen von 30-600C, bevorzugt 40- 5O0C, besonders bevorzugt bei 45°C für 10-20 Stunden, bevorzugt für 14-18 Stunden, besonders bevorzugt für 16 Stunden unter ständiger Bewegung. Die Hybridisierungsbedingungen können konstant beispielsweise in einem Hybridisierungsofen realisiert werden. Standardmäßig werden in einem solchen Hybridisierungsofen Bewegungen von 60 rpm (rounds per minute, Umdrehungen pro Minute) realisiert.
Die synonym gebrauchten Begriffe „Expressionsmuster", „Induktionsmuster" bzw. „Expressionsprofil", wie hier verwendet, beschreiben die zeitlich differenzierte und/oder gewebespezifische Expression der pflanzlichen mRNA, wobei das Muster direkt durch die erzeugte Intensität des Hybridisiεrungssignals der aus dei Pflanze erhakenen RNA oder deren korrespondierender cDNA mit Hilfe der DNA-Chip-Technologie erhalten wird. Die gemessenen „Expressionswerte" ergeben sich durch direkte Verrechnung mit den korrespondierenden Signalen, die durch Verwendung eines synonymen Chips unter Hybridisierung mit einer nicht behandelten Kontrollpflanze erhalten werden.
Der Begriff „Expressionszustand" der durch das vorgenommene „Gene Expression Profiling" erhalten wird, wie hier verwendet, beschreibt die gesamte erfasste Transkriptionsaktivität zellulärer Gene, die mit Hilfe eines DNA-Chips gemessen wird.
Der Begriff „Gesamt-RNA", wie hier verwendet, beschreibt die aufgrund des angewendeten Aufschlußverfahrens mögliche Repräsentanz verschiedener pflanzenendogener RNA-Gruppen, die in einer Pflanzenzelle vorliegen können, wie beispielsweise, cytoplasmatische rRNA (ribosomale RNA), cytoplasmatische tRNA (transfer RNA), cytoplasmatische mRNA (messenger RNA), sowie deren jeweilige nucleäre Vorläufer, ctRNA (chloroplastidäre RNA) und mtRNA (mitochondriale RNA), sie umfaßt aber auch RNA-Moleküle, die von exogenen Organismen stammen können, wie beispielsweise von Viren, oder parasitierenden Bakterien und Pilzen.
Der Begriff „Nutzpflanzen", wie hier verwendet, bezeichnet Kulturpflanzen, die als Pflanzen für die Gewinnung von Nahrungsmitteln, Futtermitteln oder für technische Zwecke eingesetzt werden.
Die Wirkstoffe können in die üblichen Formulierungen überführt werden, wie Lösungen, Emulsionen, Spritzpulver, wasser- und ölbasierte Suspensionen, Pulver, Stäubemittel, Pasten, lösliche Pulver, lösliche Granulate, Streugranulate, Suspensions-Emulsions-Konzentrate, Wirkstoff- - - imprägnierte Naturstoffe, Wirkstoff-imprägnierte synthetische Stoffe, Düngemittel sowie Feinst- verkapselungen in polymeren Stoffen.
Diese Formulierungen werden in bekannter Weise hergestellt, z.B. durch Vermischen der Wirkstoffe mit Streckmitteln, also flüssigen Lösungsmitteln und/oder festen Trägerstoffen, gegebenenfalls unter Verwendung von oberflächenaktiven Mitteln, also Emulgiermitteln und/oder Dispergiermitteln und/oder schaumerzeugenden Mitteln. Die Herstellung der Formulierungen erfolgt entweder in geeigneten Anlagen oder auch vor oder während der Anwendung.
Als Hilfsstoffe können solche Stoffe Verwendung finden, die geeignet sind, dem Mittel selbst oder und/oder davon abgeleitete Zubereitungen (z.B. Spritzbrühen, Saatgutbeizen) besondere Eigen- Schäften zu verleihen, wie bestimmte technische Eigenschaften und/oder auch besondere biologische Eigenschaften. Als typische Hilfsmittel kommen in Frage: Streckmittel, Lösemittel und Trägerstoffe.
Als Streckmittel eignen sich z.B. Wasser, polare und unpolare organische chemische Flüssigkeiten z.B. aus den Klassen der aromatischen und nicht-aromatischen Kohlenwasserstoffe (wie Paraffine, Alkylbenzole, Alkylnaphthaline, Chlorbenzole), der Alkohole und Polyole (die ggf. auch substituiert, verethert und/oder verestert sein können), der Ketone (wie Aceton, Cyclohexanon), Ester (auch Fette und Öle) und (poly-)Ether, der einfachen und substituierten Amine, Amide, Lac- tame (wie N-Alkylpyrrolidone) und Lactone, der Sulfone und Sulfoxide (wie Dimethylsysulfoxid).
Im Falle der Benutzung von Wasser als Streckmittel können z.B. auch organische Lösemittel als Hilfslösungsmittel verwendet werden. Als flüssige Lösemittel kommen im wesentlichen in Frage:
Aromaten, wie Xylol, Toluol, oder Alkylnaphthaline, chlorierte Aromaten und chlorierte aliphatische Kohlenwasserstoffe, wie Chlorbenzole, Chlorethylene oder Methylenchlorid, aliphatische~ Kohlenwasserstoffe, wie Cyclohexan oder Paraffine, z.B. Erdölfraktionen, mineralische und pflanzliche Öle, Alkohole, wie Butanol oder Glykol sowie deren Ether und Ester, Ketone wie Aceton, Methylethylketon, Methylisobutylketon oder Cyclohexanon, stark polare
Lösungsmittel, wie Dimethylsulfoxid, sowie Wasser.
Als feste Trägerstoffe kommen in Frage: z.B. Ammoniumsalze und natürliche Gesteinsmehle, wie Kaoline, Tonerden, Talkum, Kreide, Quarz, Attapulgit, Montmorillonit oder Diatomeenerde und synthetische Gesteinsmehle, wie hochdisperse Kieselsäure, Aluminiumoxid und Silikate, als feste Trägerstoffe für Granulate kommen in Frage: z.B. gebrochene und fraktionierte natürliche Gesteine wie Calcit, Marmor, Bims, Sepiolith, Dolomit sowie synthetische Granulate aus anorganischen und organischen Mehlen sowie Granulate aus organischem Material wie Papier, Sägemehl, Kokosnußschalen, Maiskolben - - und Tabakstengeln; als Emulgier- und/oder schaumerzeugende Mittel kommen in Frage: z.B. nichtionogene und anionische Emulgatoren, wie Polyoxyethylen-Fettsäure-Ester, Polyoxyethylen- Fettalkohol-Ether, z.B. Alkylaryl-polyglykolether, Alkylsulfonate, Alkylsulfate, Arylsulfonate sowie Eiweißhydrolysate; als Dispergiermittel kommen in Frage nicht-ionische und/oder ionische Stoffe, z.B. aus den Klassen der Alkohol-POE- und/oder POP-Ether, Säure- und/oder POP- POE- Ester, Alkyl-Aryl- und/oder POP- POE-Ether, Fett- und/oder POP- POE-Addukte, POE- und/oder POP-Polyol Derivate, POE- und/oder POP-Sorbitan- oder-Zucker-Addukte, Alkyl- oder Aryl- Sulfate, Sulfonate und Phosphate oder die entsprechenden PO-Ether-Addukte. Ferner geeignete Oligo- oder Polymere, z.B. ausgehend von vinylischen Monomeren, von Acrylsäure, aus EO und/oder PO allein oder in Verbindung mit z.B. (poly-) Alkoholen oder (poly-) Aminen. Ferner können Einsatz finden Lignin und seine Sulfonsäure-Derivate, einfache und modifizierte Cellulosen, aromatische und/oder aliphatische Sulfonsäuren sowie deren Addukte mit Formaldehyd.
Es können in den Formulierungen Haftmittel wie Carboxymethylcellulose, natürliche und synthetische pulvrige, körnige oder latexförmige Polymere verwendet werden, wie Gummi- arabicum, Polyvinylalkohol, Polyvinylacetat, sowie natürliche Phospholipide, wie Kephaline und Lecithine und synthetische Phospholipide.
Es können Farbstoffe wie anorganische Pigmente, z.B. Eisenoxid, Titanoxid, Ferrocyanblau und organische Farbstoffe, wie Alizarin-, Azo- und Metallphthalocyaninfarbstoffe und Spuren- nährstoffe wie Salze von Eisen, Mangan, Bor, Kupfer, Kobalt, Molybdän und Zink verwendet werden. ■ -
Weitere Additive können Duftstoffe, mineralische oder vegetabilische gegebenenfalls modifizierte Öle, Wachse und Nährstoffe (auch Spurennährstoffe), wie Salze von Eisen, Mangan, Bor, Kupfer, Kobalt, Molybdän und Zink sein.
Weiterhin enthalten sein können Stabilisatoren wie Kältestabilisatoren, Konservierungsmittel, Oxidationsschutzmittel, Lichtschutzmittel oder andere die chemische und / oder physikalische Stabilität verbessernde Mittel.
Die Formulierungen enthalten im allgemeinen zwischen 0,01 und 98 Gew.-% Wirkstoff, vorzugsweise zwischen 0,5 und 90 %.
Der erfindungsgemäße Wirkstoff kann in seinen handelsüblichen Formulierungen sowie in den aus diesen Formulierungen bereiteten Anwendungsformen in Mischung mit anderen Wirkstoffen wie Insektiziden, Lockstoffen, Sterilantien, Bakteriziden, Akariziden, Nematiziden, Fungiziden, - - wachstumsregulierenden Stoffen, Herbiziden, Safenern, Düngemitteln oder Semiochemicals vorliegen.
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Chlornikotinylen, um Pflanzen gegen Pilze, Bakterien, Viren zu schützen. Chlornikotinyle führen unabhängig von einer Insektenbekämpfung zu einem guten Schutz der Pflanze vor Schäden durch pilzliche, bakterielle oder virale Pathogene.
Vorteile gegenüber anderen möglichen Verfahren sind die geringen Aufwandmengen, um diesen Schutz zu erreichen, die hohe Pflanzenverträglichkeit und die bestehenden Zulassungen zur Verwendung der Chlornikotinyle in der Landwirtschaft. Außerdem kann mit einem Wirkstoff ein Schutz gegen eine Vielzahl voh Pathogenen erreicht werden.
Um einen Schutz vor Pathogenen zu erhalten, können die Pflanzen mit Einzelwirkstoffen oder mit " Kombinationen von Chlornikotinylen behandelt werden.
Ferner lässt sich die beschriebene positive Wirkung der Chlornikotinyle auf die pflanzeneigenen Abwehrkräfte durch eine zusätzliche Behandlung mit fungiziden oder bakteriziden Wirkstoffen unterstützen.
In einer bevorzugten Ausführungsform erfolgt dieser Schutz durch die Induktion von PR Proteinen als Folge der Behandlung mit Chlornikotinylen.
Bevorzugte Chlornikotinyle sind Imidacloprid, Clothianidin, Dinotefuran, Thiamethoxam, Thiacloprid, Acetamiprid und Nitenpyram. Besonders bevorzugte Chlornikotinyle sind Imidacloprid, " Thiacloprid, Clothianidin und Thiamethoxam. Ganz besonders bevorzugt ist Imidacloprid.
Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß Pflanzen der jeweils handelsüblichen oder in Gebrauch befindlichen Pflanzensorten behandelt. Unter Pflanzensorten versteht man Pflanzen mit neuen Eigenschaften ("Traits"), die sowohl durch konventionelle Züchtung, durch Mutagenese oder mit Hilfe rekombinanter DNA-Techniken, gezüchtet worden sind. Kulturpflanzen können demnach Pflanzen sein, die durch konventionelle Züchtungs- und Optimierungsmethoden oder durch biotechnologische und gentechnologische Methoden oder Kombinationen dieser Methoden erhalten werden können, einschließlich der transgenen Pflanzen und einschließlich der durch Sortenschutzrechte schützbaren oder nicht schützbaren Pflanzensorten.
Bevorzugte Pflanzen sind Gerste, Tabak, Tomate, Weizen, Mais, Reis, Soja, Baumwolle, Raps, Kartoffel, Kohlarten, Paprika, Aubergine, Gurke, Salat, Melone, Turf, Zitrus, Reben, Kaffee, Tee, Hopfen, Kernobst, Steinobst und Beerenobst. Besonders bevorzugt ist Gerste.
Die erfindungsgemäßen Verfahren eignen sich insbesondere auch zur Anwendung an transgenen Pflanzen und transgenem Saatgut. Bevorzugte Chlornikotinyle für diese Anwendung sind Imidacloprid, Clothianidin und Thiamethoxam. Ganz besonders bevorzugt für diese Anwendung ist Imidacloprid.
Bevorzugte Pathogene sind Phytophthora nicotianae, Peronospora tabacinae, Phytophthora infestans, Sphaerotheca fuliginea, Phakopsora pachyrhizi, Ramularia gossypii, Rhizoctonia solani, Curvularia spec, Pyrenophora spec, Sclerotinia homoeocarpa, Erysiphe graminis, Colletotrichum graminicola.
Bevorzugte Zeitpunkte für die Applikation von Chlornikotinylen zur Pathogenabwehr sind - Saatgut-, Boden-, Nährlösungs-, Stamm- und/oder Blattbehandlungen mit den zugelassenen Aufwäridmengen.
Die Mengen eines Chlornikotinyls, um die erfindungsgemäßen Eigenschaften zu erreichen, können in einem größeren Bereich variiert werden. Bevorzugt werden zum Erreichen des erfinderischen Effekts Konzentrationen von 0,00001% bis 0,05% verwendet, besonders bevorzugt von 0,000025% bis 0,025% und ganz besonders bevorzugt von 0,000025% bis 0,005%. Wenn Mischungen eingesetzt werden, liegt die Konzentration der Wirkstoffkombinationen vorzugsweise zwischen 0,000025% und 0,005%, besonders bevorzugt zwischen 0,00005% und 0,001%. Bei den angegebenen Werten handelt es sich vor- und nachstehend, soweit nicht anders angegeben, um Gewichtsprozent.
Das folgende Beispiel beschreibt die Erfindung im Einzelnen.
Beispiel 1
Induktion von PR Proteinen in Gerste nach Behandlung mit Imidacloprid
Gerstensamen (Varietät Baronesse) wurden in Töpfen mit Erde ca. 2 cm tief gesät (1250 g sandiger Lehmboden/Topf; Bodenfeuchte auf 70% der max. Wasserhaltekapazität eingestellt) und in einer Klimakammer unter definierten Licht-, Feuchtigkeits- und Temperaturbedingungen (15 h Weißlicht, 70 % Luftfeuchtigkeit, 23-190C Tag/Nacht) kultiviert.
14 Tage nach dem Auflaufen der Gerstenpflanzen wurden 10 mg Imidacloprid pro Pflanze gelöst in 100 ml Wasser mittels einer Pipette um die Sprossbasis herum auf den Boden appliziert. In die
Kontrolltöpfe wurde das gleiche Volumen Wasser ohne Wirkstoff appliziert. Nach der Bodenbehandlung wurden die Pflanzen nicht mehr gegossen. Zu verschiedenen Zeitpunkten nach
- der Applikation (0.25; 1 ; 6; 8; 11 ; 13; 15; 16 und 17 Tage wurden die Blätter geerntet, in Flüssig-
Sticksioff schockgefroren und bis zur Aufarbeitung bei -8O0C gelagert.
Die Herstellung der markierten RNA-Sonden für die DNA-Chip-Hybridisierung erfolgte nach den Protokollen (Expression Analysis, Technical Manual) der Firma Affymetrix (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA). Aus je 500 mg der geernteten Blätter wurde zunächst Gesamt-RNA isoliert. Je 10 μg Gesamt-RNA wurden für die Erst- und Zweitstrang cDNA-Synthese verwendet. Die cDNA wurde mit T7-Polymerase amplifiziert und dabei gleichzeitig mit Biotin-UTP markiert. Je 20 μg dieser biotinylierten cDNA wurden für die Hybridisierung des Gerste Genom- Arrays ( Gene Chip Barleyl, Best.-Nr.: 511012) von Affymetrix eingesetzt. Dieser DNA-Microarray enthält DNA-Sequenzen von 22840 Genen, die aus insgesamt 400000 EST-Sequenzen (Expressed Sequence Tag-Sequenzen) zusammengesetzt sind. Anschließend wurden die. DNA-Microarrays in der Affymetrix Fluidics Station gewaschen, mit StreptaVidiriTPhycoerythrin (Molecular Probes, P/N S-866) gefärbt und mit dem Affymetrix Gene Chip Scanner 3000 gescannt. Die erhaltenen Fluoreszenzdaten wurden mit der Software Microarray Suite 5 von Affymetrix und der Software Expressionist Pro der Firma GeneData analysiert. Nach erfolgter Qualitätskontrolle wurden alle DNA-Chip-Analysen in einer Datenbank gespeichert. Da das Affymetrix Gene Chip System auf der Messung der absoluten Expressionswerte der enthaltenen Gene beruht, wurden die Expressionswerte der biologischen Replikate von behandelten- und unbehandelten Pflanzen nach erfolgter Normalisierung jeweils gemittelt (Medianberechnung). Mit Hilfe der statistischen Methode ANOVA wurden die Gene identifiziert, deren Expression sich in den Imidacloprid behandelten Pflanzen erhöhte aber in den unbehandelten Kontrollen relativ konstant blieb. Die Zusammenstellung von Gengruppen aus bestimmten Stoffwechselwegen, Signaltransduktionsketten oder Funktionen erfolgte durch Key - -
Word-Suche in den von Affymetrix mitgelieferten Annotationen der Gene und durch Zuordnung der Gene zu ihren entsprechenden Gene Ontology Annotationen (Gene Ontology Consortium).
Eine Durchsicht von Gengruppen aus Signaltransduktionsketten und Stoffwechselwegen, die mit Stresstoleranz und Pathogenabwehr in Zusammenhang stehen, ergab u.a. eine starke Induktion von Genen für PR-Proteine in behandelten gegenüber nicht behandelten Pflanzen (Tabelle 1-3).
Tabelle 1
Pathogenesis related protein" Gene, durch Imidacloprid induziert
Figure imgf000013_0001
Tabelle 2a
Median der Rohexpressionsdaten Gew. 3 biologische Replikate)
I
Figure imgf000014_0001
Tabelle 2b
Median der Rohexpressionsdaten (jew. 3 biologische'Replikate), Fortsetzung von Tabelle 2a
I
Figure imgf000015_0001
- - Tabelle 3
Induktionsfaktor = Expression (behandelt) / Expression (unbehandelt) als Funktion der Zeitpunkte in Tagen (d).
Figure imgf000016_0001

Claims

- -Patentansprüche
1. Verwendung zumindest einer Verbindung ausgewählt aus der Klasse der Chlornikotinyle der Formel (I),
Figure imgf000017_0001
worin
Het für einen jeweils gegebenenfalls einfach oder mehrfach durch Fluor, Chlor, Methyl oder Ethyl substituierten Heterocyclus ausgewählt aus der folgenden Gruppe von
Heterocyclen steht:
Pyrid-3-yi, Pyrid-5-yl, 3-Pyridinio, l-Oxido-5-pyridinio, l-Oxido-5-pyridinio, Tetrahydrofuran-3-yl, Thiazol-5-yl,
A für C,-C6-Alkyl, -N(R')(R2) oder S(R2) steht,
worin
R1 für Wasserstoff, CrC6-Alkyl, Phenyl-CrC4-Alkyl, C3-C6-Cycloalkyl, C2- Cβ-Alkenyl oder C2-C6-Alkinyl steht, und
R2 für CrC6-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, -C(=O)-CH3 oder .Benzyl steht,
R für Wasserstoff, CrC6-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, -C(=O)-CH3 oder
Benzyl steht oder gemeinsam mit R2 für eine der folgenden Gruppen steht:
-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-S-CH2-, -CH2-NH-CH2-, -CH2- N(CH3)-CH2-, und
X für N-NO2, N-CN oder CH-NO2 steht, gegebenenfalls in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Pflanzenschutzwirkstoffen zur Steigerung der pflanzeneigenen Abwehrkräfte.
2. Verwendung zumindest einer Verbindung ausgewählt aus der Klasse der Chlornikotinyle der Formel (I) gemäß Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Chlornikotinylen um Imidacloprid, Clothianidin, Dinotefuran, Thiamethoxam, Thiaclo- prid, Acetamiprid oder Nitenpyram handelt.
3. Verwendung zumindest einer Verbindung ausgewählt aus der Klasse der Chlomikotinyle der Formel (I) gemäß Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Chlor- nikotinyl um Imidacloprid handelt.
4. Verwendung zumindest einer Verbindung ausgewählt aus der Klasse der Chlomikotinyle "' der Formel (I) gemäß einem der Ansprüche 1-3 gekennzeichnet dadurch, dass die Pflanzen transgen sind.
5. Verwendung zumindest einer Verbindung ausgewählt aus der Klasse der Chlomikotinyle der Formel (I) gemäß Anspruch 1 zum Schutz von Pflanzen vor biotischen Stressfaktoren.
6. Verfahren zur Induktion von PR Proteinen in Pflanzen durch die Behandlung der Pflanzen mit Chlornikotinylen. dadurch gekennzeichnet dass, Pflanzen mit zumindest einer Verbindung ausgewählt aus der Klasse der Chlomikotinyle der Formel (I),
Figure imgf000018_0001
worin
Het für einen jeweils gegebenenfalls einfach oder mehrfach durch Fluor, Chlor, Methyl oder Ethyl substituierten Heterocyclus ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Heterocyclen steht:
Pyrid-3-yl, Pyrid-5-yl, 3-Pyridinio, l-Oxido-5-pyridinio, 1 -Oxido-5-pyridinio, Tetrahydrofuran-3-yl, Thiazol-5-yl,
"A ~ für Ci-C6-Alkyl, -N(R1XR2) oder S(R2) steht,
worin
R1 für Wasserstoff, CrC6-Alkyl, Phenyl-C,-C4-Alkyl, C3-C6-Cycloalkyl, C2- C6-Alkenyl oder C2-C6-Alkinyl steht, und
R2 für d-Cβ-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, -C(=O)-CH3 oder Benzyl steht,
R für Wasserstoff, CrC6-Alkyl, C2-C6-Alkenyl, C2-C6-Alkinyl, -C(=O)-CH3 oder Benzyl steht oder gemeinsam mit R2 für eine der folgenden Gruppen steht: - -
-CH2-CH2-, -CH2-CH2-CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-S-CH2-, -CH2-NH-CH2-, -CH2- N(CHa)-CH2-, und
X für N-NO2, N-CN oder CH-NO2 steht, gegebenenfalls in Kombination mit einem oder mehreren weiteren Pflanzenschutzwirkstoffen behandelt werden.
7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Chlor- nikotinylen um Imidacloprid, Clothianidin, Dinotefuran, Thiamethoxam, Thiacloprid, Acetamiprid oder Nitenpyram handelt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Chlorniko- tinyl um Imidacloprid handelt.
9. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Pflanzen um Gerste, Tabak, Tomate, Weizen, Mais, Reis, Soja, Baumwolle, Raps, Kartoffel, Kohlarten, Paprika, Aubergine, Gurke, Salat, Melone, Turf, Zitrus, Reben, Kaffee, Tee, Hopfen, Kernobst, Steinobst oder Beerenobst handelt.
10. Verfahren zum Schutz von Pflanzen vor Befall durch pilzliche, bakterielle oder virale Pathogene durch die Behandlung mit Chlornikotinylen.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Pflanzen mit Imidacloprid behandelt werden.
12. Verwendung von Chlornikotinylen zum Schutz von Pflanzen vor Schädigung dμrch pilzliche, bakterielle oder virale Pathogene.
13. Verwendung von Chlornikotinylen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Chlornikotinylen um Imidacloprid, Clothianidin, Dinotefuran, Thiamethoxam, Thiacloprid, Acetamiprid oder Nitenpyram handelt.
14. Verwendung von Chlornikotinylen gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Chlornikotinyl Imidacloprid ist.
15. Verwendung von Imidacloprid gemäß Anspruch 14, gekennzeichnet dadurch, dass der Schutz vor Schädigung durch pilzliche, bakterielle oder virale Pathogene durch eine Induktion von PR Proteinen erfolgt.
PCT/EP2006/009072 2005-09-21 2006-09-19 Steigerung der pathogenabwehr in pflanzen Ceased WO2007033810A2 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA002622979A CA2622979A1 (en) 2005-09-21 2006-09-19 Plant pathogenic defence increase
US12/067,545 US20090018019A1 (en) 2005-09-21 2006-09-19 Increasing pathogen defence in plants
EP06805760A EP1940229A2 (de) 2005-09-21 2006-09-19 Steigerung der pathogenabwehr in pflanzen
AU2006294083A AU2006294083A1 (en) 2005-09-21 2006-09-19 Plant pathogenic defence increase
JP2008531595A JP2009508897A (ja) 2005-09-21 2006-09-19 植物の病原体防御の増強
BRPI0616376-9A BRPI0616376A2 (pt) 2005-09-21 2006-09-19 aumento da defesa patogênica em plantas
IL190158A IL190158A0 (en) 2005-09-21 2008-03-13 Plant pathogenic defence increase

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005045174A DE102005045174A1 (de) 2005-09-21 2005-09-21 Steigerung der Pathogenabwehr in Pflanzen
DE102005045174.8 2005-09-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2007033810A2 true WO2007033810A2 (de) 2007-03-29
WO2007033810A3 WO2007033810A3 (de) 2008-05-15

Family

ID=37758728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/009072 Ceased WO2007033810A2 (de) 2005-09-21 2006-09-19 Steigerung der pathogenabwehr in pflanzen

Country Status (12)

Country Link
US (1) US20090018019A1 (de)
EP (1) EP1940229A2 (de)
JP (1) JP2009508897A (de)
KR (1) KR20080047476A (de)
CN (1) CN101287368A (de)
AU (1) AU2006294083A1 (de)
BR (1) BRPI0616376A2 (de)
CA (1) CA2622979A1 (de)
DE (1) DE102005045174A1 (de)
IL (1) IL190158A0 (de)
WO (1) WO2007033810A2 (de)
ZA (1) ZA200802516B (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2044841A1 (de) * 2007-10-02 2009-04-08 Bayer CropScience AG Methode zur Verbesserung des Pflanzenwachstums
EP2081436A1 (de) * 2006-09-29 2009-07-29 Syngenta Participations AG Verfahren zur förderung der pflanzentoleranz
WO2009046837A3 (de) * 2007-10-02 2010-03-25 Bayer Cropscience Ag Methoden zur verbesserung des pflanzenwachstums
WO2016001122A1 (de) * 2014-07-01 2016-01-07 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Methoden zur verbesserung des pflanzenwachstums

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2090168A1 (de) 2008-02-12 2009-08-19 Bayer CropScience AG Methode zur Verbesserung des Pflanzenwachstums
DE102008041695A1 (de) 2008-08-29 2010-03-04 Bayer Cropscience Ag Methoden zur Verbesserung des Pflanzenwachstums
JP5782678B2 (ja) * 2010-04-27 2015-09-24 住友化学株式会社 有害生物防除組成物およびその用途
WO2013014245A1 (en) 2011-07-26 2013-01-31 Helmholtz Zentrum München Deutsches Forschungszentrum Für Gesundheit Und Umwelt (Gmbh) Plant protective composition containing alpha-hydroxy acids
CA3024054C (en) 2011-11-23 2020-12-29 Magic Leap, Inc. Three dimensional virtual and augmented reality display system
EP2903440B1 (de) 2012-10-02 2017-09-06 Bayer CropScience AG Heterocyclische verbindungen als schädlingsbekämpfungsmittel
WO2014060381A1 (de) 2012-10-18 2014-04-24 Bayer Cropscience Ag Heterocyclische verbindungen als schädlingsbekämpfungsmittel
CN104884449A (zh) 2012-10-31 2015-09-02 拜尔农作物科学股份公司 作为害虫防治剂的新的杂环化合物
AR096816A1 (es) 2013-07-08 2016-02-03 Bayer Cropscience Ag Derivados de arilsulfuro y arilsulfóxido de seis miembros enlazados con c-n como agentes para combatir parásitos
CA3098940A1 (en) 2018-05-08 2019-11-14 Technische Universitat Munchen Activation of pattern-triggered immunity in plants by lipooligosaccharid-specific reduced elicitation (lore) and variants thereof

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0717621B2 (ja) * 1986-03-07 1995-03-01 日本バイエルアグロケム株式会社 新規ヘテロ環式化合物
TW240163B (en) * 1992-07-22 1995-02-11 Syngenta Participations Ag Oxadiazine derivatives
WO1999009830A1 (en) * 1997-08-22 1999-03-04 Rhone-Poulenc Agro Method of increasing foreign protein expression
CO5231151A1 (es) * 1999-10-13 2002-12-27 Novartis Ag Metodo para mejorar el crecimiento de las plantas
US6586365B2 (en) * 2000-10-06 2003-07-01 Monsanto Technology, Llc Method for reducing pest damage to corn by treating transgenic corn seeds with clothianidin pesticide
US20040023801A1 (en) * 2002-05-16 2004-02-05 Monsanto Technology, L.L.C. Increasing plant yield and/or vigor by seed treatment with a neonicotinoid compound
US8232261B2 (en) * 2003-07-18 2012-07-31 Bayer Cropscience Lp Method of minimizing herbicidal injury
EP1731037A1 (de) * 2005-06-04 2006-12-13 Bayer CropScience AG Erhöhung der Stresstoleranz durch Anwendung von Nikotinoiden auf Planzen, die genmodifiziert worden sind, um stresstolerant zu werden

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2081436A1 (de) * 2006-09-29 2009-07-29 Syngenta Participations AG Verfahren zur förderung der pflanzentoleranz
EP2044841A1 (de) * 2007-10-02 2009-04-08 Bayer CropScience AG Methode zur Verbesserung des Pflanzenwachstums
WO2009046837A3 (de) * 2007-10-02 2010-03-25 Bayer Cropscience Ag Methoden zur verbesserung des pflanzenwachstums
JP2010540577A (ja) * 2007-10-02 2010-12-24 バイエル・クロツプサイエンス・アクチエンゲゼルシヤフト 植物の生長を向上させる方法
CN101820763B (zh) * 2007-10-02 2014-07-09 拜尔农作物科学股份公司 改善植物生长的方法
WO2016001122A1 (de) * 2014-07-01 2016-01-07 Bayer Cropscience Aktiengesellschaft Methoden zur verbesserung des pflanzenwachstums

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080047476A (ko) 2008-05-28
WO2007033810A3 (de) 2008-05-15
AU2006294083A1 (en) 2007-03-29
IL190158A0 (en) 2008-08-07
CA2622979A1 (en) 2007-03-29
ZA200802516B (en) 2009-10-28
DE102005045174A1 (de) 2007-03-22
US20090018019A1 (en) 2009-01-15
CN101287368A (zh) 2008-10-15
BRPI0616376A2 (pt) 2011-06-21
JP2009508897A (ja) 2009-03-05
EP1940229A2 (de) 2008-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2356905B1 (de) Synergistische fungizide Wirkstoffkombinationen
EP2220939B1 (de) Synergistische fungizide Wirkstoffkombinationen
DE60217867T2 (de) Neue picolinaminderivate und deren verwendung als fungizide
EP2289310B1 (de) Wirkstoffe zur Ertragssteigerung in Pflanzen gegenüber Trocken- und/oder Hitzestress
DE102004035137A1 (de) Wirkstoffe zur Steigerung der Pathogenabwehr in Pflanzen und Methoden zu ihrer Auffindung
EP2319310B1 (de) Fungizide Wirkstoffkombinationen enthaltend Fluoxastrobin und Metalaxyl-M
EP1940229A2 (de) Steigerung der pathogenabwehr in pflanzen
EP1463410B1 (de) Fungizide wirkstoffkombinationen
WO2008148476A2 (de) Fungizide wirkstoffkombinationen
DE60219643T2 (de) Heterozyklische carboxamide und ihre verwendung als fungizide
EP1276375B1 (de) Fungizide wirkstoffkombinationen
EP2008519A1 (de) Verwendung von Wirkstoffkombinationen mit insektiziden Eigenschaften zur Bekämpfung von tierischen Schädlingen aus der Familie der Stinkwanzen
DE102004032420A1 (de) Verwendung von 3-(2,4,6-Trimethylphenyl)-4-neopentylcarbonyloxy-5,5-tetramethylen-Δ3-dihydrofuran-2-on zur Bekämpfung von Psylliden
EP2475255A2 (de) Verwendung von cyclischen ketoenolen gegen pflanzenpathogene bakterien
EP2071953A1 (de) Verwendung von N-(3',4'-Dichlor-5-fluor-1,1'-biphenyl-2-yl)-3-(difluormethyl)-1-methyl-1H-pyrazol-4-carboxamid (Bixafen)
CN115299439A (zh) 一种用于紫花苜蓿田的含有复硝酚钠的植物生长调节剂
DE2133049A1 (de) Heterocyclische Verbindungen,Verfahren zu deren Herstellung sowie deren Verwendung
DE3530941C2 (de)
WO2007115686A2 (de) Verwendung von 3-(2,4,6-trimethylphenyl)-4-neopentylcarbonyloxy-5,5-tetramethylen-δ3-dihydrofuran-2-on zur bekämpfung von dipteren aus der familie der cecidomyiidae
CN108207957A (zh) 一种含有氨基寡糖素的种子处理组合物
EP0967211A1 (de) Hemmstoffe der Ferredoxin:NADP Reduktase als Herbizide
EP4598358A1 (de) Fungizide verbindung
EP2027773A1 (de) Verwendung von N-[2-(1,3-Dimethylbutyl)phenyl]-5-fluor-1,3-dimethyl-1H-pyrazol-4-carboxamid
CN110981817A (zh) 喹唑啉酰胺类化合物及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680034521.2

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 190158

Country of ref document: IL

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2237/DELNP/2008

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12008500687

Country of ref document: PH

Ref document number: 2006805760

Country of ref document: EP

Ref document number: 2622979

Country of ref document: CA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/a/2008/003861

Country of ref document: MX

Ref document number: 2008531595

Country of ref document: JP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20008000719

Country of ref document: KE

Ref document number: 0800719

Country of ref document: KE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 08029232

Country of ref document: CO

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006294083

Country of ref document: AU

Ref document number: 1020087009186

Country of ref document: KR

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2006294083

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20060919

Kind code of ref document: A

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006294083

Country of ref document: AU

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006805760

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12067545

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0616376

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20080320