UTILIZACION DE UN POLISACARIDO PARA AUMENTAR LA TOLERANCIA DE LAS PLANTAS AL ESTRES ABIOTICO.

Utilización del compuesto XFG de fórmula ** ver fórmula** cuyo residuo de glucosa en posición terminal está reducido o no,

en el campo de la adaptación de las plantas a un estrés abiótico, tal como la adaptación al frío, o a un estrés hídrico tal como la sequedad, la humedad o la salinidad

Utilización de un polisacárido para aumentar la tolerancia de las plantas al estrés abiótico.

La presente invención tiene por objeto nuevas utilizaciones de compuestos que comprenden una estructura osídica que contiene unas cadenas X, F y G en el campo fitosanitario.

Las paredes celulares de los frutos y de los vegetales están formadas por polisacáridos, y principalmente la pectina, la celulosa y el xiloglucano que interviene en la disposición de las paredes (Levy S et al., Plant J. 1997, 11(3): 373-86). El xiloglucano se encuentra asimismo en gran cantidad en el endosperma de las semillas de las dicotiledóneas.

El xiloglucano es un polímero de 1,4-ß-glucano sustituido de manera diferente según su origen. En las dicotiledóneas, las sustituciones de las cadenas lineales de 1,4-ß-D-glucano implican lo más frecuentemente unas ramificaciones de tipo 1,6 a-D-xilosilo, o 1,6 a-D-xilosa 1,2 ß-D-galactosil, y se puede asociar, en posición terminal, a la galactosa, fucosa, o bien una ramificación lateral de tipo 1,6 a-D-xilosa 1,2 ß-D-galactosa 1,2 a-L-fucosil. Todavía en las dicotiledóneas, el residuo fucosa está ausente del endosperma, y se puede sustituir por el residuo a-L-arabinosa, por ejemplo en ciertas solanáceas. El xiloglucano de las monodicotiledóneas difiere del de las dicotiledóneas por un índice más bajo de sustitución por los residuos xilosa, galactosa y por la ausencia de fucosa. El xiloglucano forma, con las microfibras de celulosa, unas estructuras puenteadas que constituyen la estructura y aseguran la flexibilidad de la pared celular de los vegetales (Pauly M, Albersheim P, Darvill A, York WS (1999) Plant J, 20 (6): 629-39).

El xiloglucano es un sustrato de endoxiloglucanasas (Vincken JP, Beldman G, Voragen AG Carbohydr Res (1997) 13, 298(4):299-310) o de xiloglucano endotransglicosilasa (Steele NM, Fry SC, Biochem J (1999) 15, 340, 1, 207-211), a saber, de actividades enzimáticas apropiadas para modificar la estructura de las paredes celulares durante la elongación celular, en periodo de germinación, de fructificación por ejemplo y que dependen de hormonas, en particular de auxinas (Hetherington PR y Fry S. (1993) Plant Physiology, 103, 987-992), y de giberelinas (Maclachlan G y Brady C (1994) Plant Physiol 105,965-974).

El xiloglucano, en particular un oligómero fucosilado, el nonasacárido XXFG (descrito en Fry et al. (1993) Physiologia Plantarum, 89, 1-3), es muy conocido por su efecto antiauxínico (Mac Dougall CJ y Fry SC (1989) Plant Physiol 89, 883-887). Al contrario, unos oligómeros sin fucosa pero con galactosa tales como los oligómeros XXLG y XLLG tienen un efecto auxínico (Mc Dougall GJ y Fry SC (1990) Plant Physiology 93, 1042-1048). Ozeretskovskaya et al. relatan los efectos del xiloglucano y de sus derivados sobre el crecimiento de las plantas, la morfogénesis y las respuestas a los patógenos, y el documento WO 01/00025 describe la utilización de glucuronanos y de glucurónidos derivados para la adaptación de plantas a unos estrés abióticos.

Por otro lado, numerosas señales generan unas especies activadas de oxígeno (se habla asimismo de "burst oxidativo"). Unas especies activadas de oxígeno son muy conocidas por ser liberadas durante unas interacciones planta-patógeno. Unos oligosacáridos de diversos orígenes (ácido poligalacturónico, quitosano, O-glicanos, etc.) han sido clasificados por su capacidad para generar un "burst oxidativo" (Low PS y Heinstein PF (1986) Arch. Biochem. Biophys. 249, 472-479; Rogers KR., Albert F, y Anderson AJ (1988) Plant Physiol 86, 547-553; Apostol I, Heinstein PF y Low PS (1989) Plant Physiol 90, 109-116; Vera-Estrella R, Blumwald E y Higgins VJ (1992) Plant Physiol. 1208-1215; Bolwell GP, Butt VS, Davies DR y Zimmerlin A. (1995) Free Rad. Res. Comm. 23, 517-532; Orozco-Cardenas M y Ryan CA (1999) PNAS, 25, 96, 11, 6553-655; Nita-Lazar M, Iwahara S, Takegawa K, Liénart Y (2000) J Plant Physiol, 156, 306-311). Las enzimas NAD(P)H oxido-reductasas para la liberación de anión superóxido (Van Gestelen PV, Asard A, Caubergs RJ (1997) Plant Physiol 115, 543-550) y peroxidasas para la formación de peróxido o de anión superóxido o de radicales OH, están implicadas (Baker CJ y Orlandi EW (1995) Ann. Rev. Phytopathol, 33, 299-321; Chen SX y Schopfer P (1999) Eur Bioch 260, 726-735). Otras señales (ácido salicílico, jasmonatos, cGMP, NO...) generan asimismo un "burst" (Chen Z, Malamy J, Henning J, Conrath U, Sanchez-Casas P, Silva H, Ricigliano J, Klessig DF (1995) Proc Natl Acad Sci USA, 92,4134-4137; Voros K, Feussner I, Kuhn H, Lee J, Graner A, Lobler M, Parthier B, Wasternack C Eur J Biochem (1998) 15, 251, 36-44; Durner J, y Klessig J, Wendehenne D, Klessig DF (1998) Proc Natl Acad Sci USA, 95, 10328-10333; Durner D et Klessig DF (1999) Current Opinion in Plant Biology, 2, 369-374).

Unas condiciones extremas del entorno (sequedad, frío, UV, salinidad, etc.) inician el mismo efecto.

El papel principal de H₂O₂ en la generación del "burst" así como en la regulación del estrés oxidante se basa:

- en su formación por dismutación a partir del anión superóxido (Bolwell GP, Davies DR, Gerrish C, Auh CK y Murphy TM (1998) Plant Physiol 116,1379-1385),

- en su utilización en unas secuencias del metabolismo de los ácidos grasos C₁₈ (para la peroxidación de lípidos (Koch E, Meier BM, Eiben H-G, Slusarenko A (1992) Plant Physiol 99, 571-576) o para la síntesis de octadecanoides y de sus derivados, de los cuales algunos tales como los metil-jasmonatos son unos metabolitos con función hormonal,

- en su función de sustrato para unas enzimas peroxidasa y catalasa, propiedad que limita la acumulación de peróxido tóxico para la célula (Baker CJ, Harmon GL, Glazener JA y Orlandi EW (1995) Plant Physiol, 108, 353-359).

Las especies activadas de oxígeno, el anión superóxido en particular, controlan diferentes vías metabólicas. Intervienen asimismo en:

- la biosíntesis de las poliaminas: unas monoaminas se oxidan en aldehídos con producción de NH₃ y de peróxido. La oxidación de la L-arginina por la nitrito-sintasa desemboca en la formación de un precursor de poliamina (L-citrulina),

- la síntesis del etileno,

- la síntesis de las giberelinas. Más de 20 oxidasas están implicadas en la regulación de la biosíntesis de las giberelinas.

Las especies activadas de oxígeno intervienen en unas etapas de transducción de señales, porque están asociadas a la actividad de unión de receptores o a la actividad de enzimas de transducción (Jabs T, Tschöpe M, Colling C, Hahlbrock K y Scheel D (1997) Proc Natl Acad Sci USA 29, 94, 9, 4800-4805; Durner J, Wendehenne D, Klessig DF (1998) Proc Natl Acad Sci USA, 95, 10328-10333).

Intervienen en la regulación del potencial redox celular por medio de grupos tioles (conversión GSSG-GSH, cistina-cisteína, etc.). Para ello, controlan unos procesos de senescencia que se manifiestan en ciertas fases de la floración y de la fructificación en diferentes órganos.

El "burst" oxidativo interfiere con el metabolismo hormonal, el potencial más competente para regular los estados de floración y de fructificación (en particular su inicio y su duración están programados por una balanza hormonal (relación auxina/citoquina por ejemplo), y las especies activadas de oxígeno, incluyendo el peróxido, controlan la síntesis de las poliaminas).

Uno de los objetivos de la presente invención es proporcionar nuevas composiciones que se pueden utilizar en el campo fitosanitario y más particularmente para luchar contra el estrés abiótico en las plantas.

La presente invención se refiere a la utilización del compuesto XFG de fórmula

cuyo residuo de glucosa en posición terminal está reducido o no,

en el ámbito de la adaptación de las plantas a un estrés abiótico, tal como la adaptación al frío, o a un estrés hídrico tal como la sequedad, la humedad o la salinidad.

La invención se refiere asimismo a la utilización del compuesto XFG, caracterizada porque comprende una etapa de tratamiento de las plantas con por lo menos un compuesto tal como se ha definido anteriormente, en particular...

1. Utilización del compuesto XFG de fórmula

cuyo residuo de glucosa en posición terminal está reducido o no,

en el campo de la adaptación de las plantas a un estrés abiótico, tal como la adaptación al frío, o a un estrés hídrico tal como la sequedad, la humedad o la salinidad.

2. Utilización según la reivindicación 1, caracterizada porque comprende una etapa de tratamiento de las plantas con por lo menos un compuesto según la reivindicación 1, en particular mediante irrigación del suelo sobre el cual se cultivan estas plantas, con una composición que comprende dicho compuesto, o mediante el revestimiento de las semillas con dicha composición, o mediante pulverización foliar en campo de dicha composición sobre las plantas a tratar.