Compuestos isoflavonoides y uso de los mismos.

El uso de uno o más compuestos isoflavonoides o de una composición agrícola de los mismos para el tratamiento de semillas antes de plantar dichas semillas para aumentar la producción y/o mejorar la germinación de las semillas,

y/o aumentar la densidad de la plantación, y/o para que resulte en un brote más precoz y/o para mejorar el vigor de las plantas, y/o mejorar el crecimiento de las plantas, y/o aumentar la biomasa, y/o para que resulte en una fructificación más precoz en una planta no leguminosa o en un cultivo de las mismas

Compuestos isoflavonoides y uso de los mismos.

La invención La presente invención versa sobre el uso de uno o más compuestos isoflavonoides o de una composición agrícola de los mismos para el tratamiento de semillas antes de plantar dichas semillas para aumentar la producción y/o 5 mejorar la germinación de las semillas, y/o aumentar la densidad de la plantación, y/o para que resulte en un brote más precoz y/o para mejorar el vigor de las plantas, y/o mejorar el crecimiento de las plantas, y/o aumentar la biomasa, y/o para que resulte en una fructificación más precoz en una planta no leguminosa o en un cultivo de las mismas.

Prácticas agrícolas antecedentes 10

La agricultura en el mundo en vías de desarrollo utiliza frecuentemente una práctica de cultivo intercalar de especies vegetales para maximizar la productividad del terreno. Esa práctica implica frecuentemente un cultivo de legumbres dejando espacio, hilera por hilera, para otra especie vegetal de valor regional. Hace tiempo que es sabido que el cultivo de no leguminosas generalmente se beneficia en producción de haber estado en contacto íntimo con las legumbres al nivel de las raíces. Tradicionalmente, se ha creído que esto era debido al conocido beneficio de las 15 legumbres de devolver al suelo el nitrógeno fijo utilizable por las plantas a través del nitrógeno residual de su propia simbiosis fijadora de nitrógeno con las bacterias rizobianas. Se creía que este nitrógeno era utilizado por el cultivo intercalar, creciendo mejor.

En el mundo desarrollado, el cultivo intercalar de legumbres con otros cultivos agrícolas, aunque conocido y entendido, sencillamente, no es viable. Es una práctica que requiere un mantenimiento manual de los terrenos para 20 la obtención de los mejores resultados, y, en la agricultura de volumen los equipos no se prestan a disparidad en altura y tamaño de las plantas experimentado; es decir, la soja (una legumbre) es físicamente muy diferente del maíz.

Prácticas de cultivo en Norteamérica Las prácticas de cultivo intercalar procedentes del mundo en vías de desarrollo son trasladadas, en los países 25 desarrollados, a prácticas agrícolas de rotación de cultivos, en las que se cultiva un solo cultivo en el terreno un año y se cultiva otro cultivo al año siguiente. Estos cultivos son rotados para mantener el terreno de forma óptima y reducir su pérdida de nutrientes y puede implicar dos, tres o cuatro cultivos en rotación regular año tras año.

Uno de estos cultivos será una legumbre, dependiendo el tipo de la misma del terreno, los mercados, la región, etc., y podría implicar soja, guisantes, alubias, alfalfa, trébol, etc. todas legumbres con su propia relación simbiótica con 30 una especie bacteriana rizobiana particular, y produciendo cada especie bacteriana una estructura LQO específica para la especie vegetal anfitriona particular.

Hace tiempo que se sostiene que la rotación de cultivos debe incluir una legumbre, por la capacidad de estas de dejar un residuo de nitrógeno disponible para el siguiente cultivo, reconociéndose generalmente que ese residuo es de un kilo de nitrógeno por cada 56 kilos de semilla de legumbre cosechada; es decir, para la soja, 45-56 kg de N 35 por hectárea disponibles para el siguiente cultivo, generalmente no leguminoso.

En Norteamérica, las rotaciones de cultivos fundamentales son: (1) maíz-soja, y se usa en los Estados productores importantes de EE. UU. Illinois, Ohio, Iowa, Nebraska, y (2) trigo-guisantes, en Canadá occidental.

Desarrollo científico Aunque no está plenamente explicada, ahora se comprende mucho mejor la simbiosis de las legumbres con los 40 rizobios. Implica y requiere una serie de señales del vegetal y de los microbios para iniciar los cambios en el tejido vegetal, lo que protege y soporta a los rizobios internamente en la raíz, en la que pueden acometer la conversión del gas nitrógeno en nitrógeno utilizable por la planta utilizando energía de la planta. La bibliografía científica y de patentes, que resume el conocimiento actual, disponible para la persona experta incluye el número de publicación internacional WO 00/04778, publicado el 3 de febrero de 2000 y el WO 01/26465, publicado el 19 de abril de 2001, 45 ambos de Smith y otros, y el documento canadiense con número de serie 2.439.421, incorporados todos a la presente memoria por referencia.

Ahora se sabe científicamente que la señal rizobiana enviada a la planta leguminosa para iniciar los cambios en el tejido de la raíz es un lipo-quitooligosacárido (LQO) al que se denomina factor de nodulación en esta solicitud. Su producción surge de bacterias rizobianas adyacentes que reciben productos químicos isoflavonoides también 50 denominados señales exudados por la raíz de la legumbre que activan los genes para la producción de estos LQO. Las señales son compuestos fenólicos, flavonas, isoflavonas y flavononas, segregados por las raíces de las legumbres, que actúan como quimioatrayentes hacia los rizobios y como activadores de los genes de nodulación.

Se aprecia además aquí, por los estudios y las patentes actuales, que los LQO tienen una función de crecimiento de las plantas no restringida a las legumbres. Se ha demostrado que las semillas no leguminosas, así como las semillas leguminosas, germinan antes en presencia de niveles mínimos (10-7 a 10-12 M) de LQO en disolución.

Se ha demostrado, además, que las aplicaciones foliares de LQO en muchas plantas (maíz, soja, guisantes, tomates) lleva a que florezcan antes y a mayor producción. El mecanismo de estos fenómenos sigue siendo objeto 5 de estudio.

La relación y la interacción de los factores de nodulación, las señales, con los LQO producidos por rizobios han sido objeto de considerable investigación. Por ejemplo, un objeto principal de la invención de la patente estadounidense número 5.141.745, "Nodulation Inducing Factors", es identificar una clase de moléculas estructuralmente relacionadas las flavonas sustituidas que estimulan la expresión de los genes de la nodulación y provocan un 10 inicio más rápido de la nodulación en las legumbres. El estudio describe el aislamiento y la identificación de las flavonas sustituidas, que son factores inductores de los genes de la nodulación. La invención versa en general sobre el tema de la simbiosis legumbre-rizobio y, en particular, sobre la identificación de compuestos flavonoides que estimulan la expresión de los genes de nodulación de los rizobios y provocan velocidades mayores de nodulación de las legumbres por los rizobios. Estos compuestos son útiles en general para el control selectivo de la expresión de 15 genes y, en particular, en composiciones inoculantes mejoradas para legumbres.

La patente estadounidense número 5.229.113, "Bradyrhizobium Japonicum Nodulation inducing Factor", describe la identificación de compuestos químicos que inducen la expresión de los genes de nodulación del Bradyrhizobium japonicum.

Es un objeto principal de esa invención identificar las moléculas que estimulan la expresión de los genes de 20 nodulación en cepas de B. japonicum.

La patente canadiense número 2.179.879, "Composition for Enhancing Grain Yield and Protein Yield of Legumes Grown Under Environmental Conditions that Inhibit or Delay Nodulation", versa específicamente sobre el uso de los factores de nodulación genisteína o daidzeína más una cepa de B. japonicum en legumbres, específicamente soja, cultivadas en condiciones medioambientales que inhiben o retardan la nodulación, específicamente en la zona baja 25 de la raíz, con temperaturas entre 17°C y 25°C. No enseña el uso del factor de nodulación solo ni en ningún otro medio. No enseña el uso del factor de nodulación solo ni con ningún vehículo en legumbres cultivadas en condiciones normales. No contempla el uso del factor de nodulación solo ni con un vehículo para su uso en cultivos de no leguminosas.

Aunque la relación de las señales con los LQO y sus efectos en las plantas han sido descritos en ciertas 30 condiciones, requieren evaluación el efecto de las señales y sus composiciones solas en el crecimiento de no leguminosas y de leguminosas.

Los objetos de la presente invención incluyen la aplicación y el uso de uno o más compuestos isoflavonoides y composiciones de los mismos en una semilla no leguminosa que dé como resultado mayor producción y/o mejor germinación de las semillas, y/o un brote más precoz, y/o mayor densidad de la plantación, y/o mayor biomasa, y/o 35 mayor vigor de las plantas, y/o mejor crecimiento de las plantas, y/o fructificación más precoz, incluyendo, sin limitación:

que la no leguminosa incluya, sin limitación, una semilla, un tubérculo, un... [Seguir leyendo]

1. El uso de uno o más compuestos isoflavonoides o de una composición agrícola de los mismos para el tratamiento de semillas antes de plantar dichas semillas para aumentar la producción y/o mejorar la germinación de las semillas, y/o aumentar la densidad de la plantación, y/o para que resulte en un brote más precoz y/o para mejorar el vigor de las plantas, y/o mejorar el crecimiento de las plantas, y/o aumentar la biomasa, y/o para que 5 resulte en una fructificación más precoz en una planta no leguminosa o en un cultivo de las mismas.

2. El uso según la Reivindicación 1 en el que la no leguminosa se cultiva para su uso en agricultura, horticultura, silvicultura o jardinería.

3. El uso según una cualquiera de las Reivindicaciones 1 o 2 en el que los uno o más compuestos isoflavonoides son aplicados con un vehículo agrícolamente aceptable seleccionado del grupo constituido por agua, tratamientos de 10 semillas, inoculantes, herbicidas, fungicidas, insecticidas, fertilizantes, promotores del crecimiento y sustratos hortícolas.

4. El uso según una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 3 en el que la tierra que ha de ser plantada con la no leguminosa ha sido pretratada con rizobios simbióticos específicos.

5. El uso según una cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 4 en el que la no leguminosa ha sido pretratada con 15 rizobios simbióticos específicos.

6. Un procedimiento para aumentar la producción y/o mejorar la germinación de las semillas, y/o aumentar la densidad de la plantación, y/o aumentar biomasa, y/o que resulte en un brote más precoz, y/o resulte en una fructificación más precoz, y/o mejore el vigor de las plantas, y/o mejor el crecimiento de las plantas en una planta no leguminosa o un cultivo que comprenda aplicar uno o más compuestos isoflavonoides o una composición agrícola 20 de los mismos a semillas antes de plantar dichas semillas.

7. El procedimiento según la Reivindicación 6 en el que el compuesto isoflavonoide es aplicado con un vehículo agrícolamente aceptable seleccionado del grupo constituido por agua, tratamientos de semillas, inoculantes, herbicidas, fungicidas, insecticidas, fertilizantes, promotores del crecimiento y sustratos hortícolas.

8. El procedimiento según una cualquiera de las Reivindicaciones 6 o 7 en el que la tierra que ha de ser plantada 25 con el cultivo de no leguminosas ha sido pretratada con uno o más rizobios simbióticos.

9. El procedimiento según una cualquiera de las Reivindicaciones 6 a 8 en el que la planta o el cultivo han sido pretratados con uno o más rizobios simbióticos.

10. El uso según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en el que la planta no leguminosa es el maíz.

11. El procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9 en el que la semilla es semilla de maíz. 30