Principios activos para el aumento de la defensa contra patógenos en plantas y procedimientos para su detección.

Uso de isoxadifeno-etilo para la protección de plantas útiles en cultivos de plantas útiles frente a insectosfitopatógenos.

Principios activos para el aumento de la defensa contra patógenos en plantas y procedimientos para su detección Se describen un procedimiento para la detección de compuestos que inducen la defensa contra patógenos de plantas, en el que se observa como índice para la inducción el aumento de la expresión de genes endógenos de plantas individuales o varios del grupo de la biosíntesis de ácido jasmónico, de inhibidores de proteinasa vegetales, de inhibidores de xilanasa vegetales, de proteínas PR vegetales (proteínas relacionadas con patógenos) y de quitinasas vegetales, así como el uso de estos compuestos solos o en combinación con compuestos ya conocidos eficaces específica y directamente contra fitopatógenos, en el que la aplicación puede realizarse o bien simultáneamente o de manera temporalmente desplazada.

Los procedimientos y usos de la invención se dan a conocer en las reivindicaciones adjuntas.

Se sabe que las plantas reaccionan ante condiciones de estrés naturales, tales como por ejemplo frío, calor, sequedad, lesión, infestación con patógenos (virus, bacterias, hongos, insectos) etc. sin embargo también ante herbicidas con mecanismos de defensa específicos o inespecíficos [Pflanzenbiochemie, páginas 393-462, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlín, Oxford, Hans W. Heldt, 1996.; Biochemistr y and Molecular Biology of Plants, páginas 1102-1203, American Society of Plant Physiologists, Rockville, Mar y land, eds. Buchanan, Gruissem, Jones, 2000]. A este respecto, los componentes de la pared celular que se producen por ejemplo mediante lesión o las sustancias de señal específicas procedentes del patógeno sirven como inductores de cadenas de transducción de señales vegetales que conducen al final a la formación de moléculas de defensa dirigidas contra el factor de estrés. Según esto puede tratarse por ejemplo de (a) sustancias de bajo peso molecular, tales como por ejemplo fitoalexinas, (b) proteínas no enzimáticas, tales como por ejemplo “proteínas relacionadas con patógenos” (proteínas PR) , (c) proteínas enzimáticas, tales como por ejemplo quitinasas, glucanasas, o (d) de inhibidores específicos de proteínas esenciales, tales como por ejemplo de inhibidores de proteasa, inhibidores de xilanasa, que atacan directamente al patógeno o dificultan su proliferación (Dangl and Jones, 2001, Nature 411: 826-833; Kessler and Baldwin, 2003, Annual Review of Plant Biology, 53: 299-328) .

Un mecanismo de defensa adicional es la denominada reacción de hipersensibilidad (HR) , que se media por el estrés oxidativo y conduce a la muerte del tejido vegetal en la zona de un foco de infección, de manera que se impide una propagación de patógenos de plantas que están dirigidos a células vivas [Pennazio, 1995, New Microbiol. 18, páginas 229-240].

En el desarrollo posterior de una infección se retransmiten mediante neurotransmisores propios de plantas señales a tejido no infestado que conducen también allí al desencadenamiento de reacciones de defensa e impiden la producción de infecciones secundarias (Systemic acquired resistance, SAR) [Ryals et al., 1996, The Plant Cell 8: 1809-1819].

Se conoce ya una serie de sustancias señal endógenas de plantas que están implicadas en la tolerancia al estrés o en la defensa contra patógenos. Pueden mencionarse en el presente documento por ejemplo ácido salicílico, ácido benzoico, ácido jasmónico o etileno [Biochemistr y and Molecular Biology of Plants, páginas 850-929, American Society of Plant Physiologists, Rockville, Mar y land, eds. Buchanan, Gruissem, Jones, 2000]. Algunas de estas sustancias o sus derivados sintéticos estables y estructuras derivadas son eficaces también en aplicación externa sobre plantas o tratamiento de semillas y activan reacciones de defensa que tienen como consecuencia una elevada tolerancia al estrés o a patógenos de la planta [Sembdner, and Parthier, 1993, Ann. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 44: 569-589]. La defensa mediada por salicilato se dirige especialmente contra hongos, bacterias y virus fitopatógenos [Ryals et al., 1996, The Plant Cell 8: 1809-1819].

Un producto sintético conocido que adopta una función comparable al ácido salicílico y puede mediar una acción protectora frente a hongos, bacterias y virus fitopatógenos es benzotiadiazol (nombre comercial Bion®) [Achuo et al., 2004, Plant Pathology 53 (1) : 65-72].

Otros compuestos que pertenecen al grupo de las oxilipinas, tales como por ejemplo ácido jasmónico, y los mecanismos de protección desencadenados por los mismos son especialmente eficaces contra insectos dañinos [Walling, 2000, J Plant Growth Regul. 19, 195-216].

El documento WO 98/00023 da a conocer un procedimiento de selección para la detección de sustancias que por medio de la activación de la biosíntesis de ácido jasmónico protege las plantas frente a patógenos.

Por consiguiente se sabe que las plantas disponen de varios mecanismos de reacción endógenos que pueden provocar una defensa eficaz frente a los más diversos organismos dañinos y/o estrés abiótico natural. Sin embargo no se conocía hasta ahora un pronóstico sobre qué reacciones de defensa pueden producirse de manera dirigida mediante el uso de principios activos.

Por consiguiente existe una necesidad de un procedimiento para la detección dirigida de activadores moleculares de mecanismos de defensa endógenos de plantas frente a organismos dañinos y/o estrés abiótico natural (tal como por ejemplo calor, frío, sequedad, salinidad, así como carga de ácidos/y bases) , de manera que puedan detectarse

principios activos novedosos, puedan identificarse nuevas propiedades de principios activos conocidos, sin embargo que actúan de distinto modo, o puedan optimizarse moléculas sin embargo ya conocidas o estructuras de control en el uso como inductores de los mecanismos de defensa endógenos de plantas.

Definiciones de términos usados a continuación El término “análisis Blast” (Blast = Basic Local Alignment Search Tool) ”, tal como se usa en el presente documento, describe el uso de programas informáticos adecuados para la clasificación y para la detección de secuencias potencialmente homólogas (Altschul et al., J. Mol. Biol. 1990, 215: 403-410) , realizándose una comparación (alineación) entre una secuencia de búsqueda (quer y sequence) y todas las secuencias de uno o varios bancos de datos con la especificación de una coincidencia deseada en forma de un “criterio de signifcancia” (scoring function)

(R. Rauhut, Bioinformatik, páginas 38-107, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2001) .

El término “ADNc” (ADN complementario) , tal como se usa en el presente documento, describe una cadena sencilla de ADN, que es complementario a un ARN y que se sintetiza in vitro mediante una transcripción inversa enzimática. El ADNc puede corresponder o bien a toda la longitud de ARN o sin embargo representa únicamente una secuencia parcial del ARN que sirve como matriz.

El término “análisis cluster”, tal como se usa en el presente documento, significa la agrupación de los datos individuales determinados por medio de un programa informático desarrollado para ello, representándose de manera agrupada grupos de genes que codifican para proteínas con función similar, o sin embargo genes con patrón de expresión similar. Mediante esto se consigue una minimización jerárquica del patrón de datos complejo que puede representarse en forma de un dendograma. El análisis cluster permite la evaluación clasificatoria de los conjuntos de datos obtenidos que supera claramente la mera acumulación de datos sin relación.

Con los términos “chip de ADN”, “matriz de ADN” y “micromatriz de ADN”, que en el presente documento se usan de manera sinónima, se designa un soporte cuyo material base está compuesto por ejemplo de vidrio o nailon, en cuyo material base están fijados fragmentos de ADN, pudiéndose realizar la aplicación del ADN por ejemplo mediante (a) un procedimiento fotolitográfico (se sintetiza ADN directamente en el soporte de matriz) , (b) un procedimiento de microaplicación (se aplican oligonucleótidos sintetizados externamente o productos de PCR sobre el soporte y se unen covalentemente) , o (c) mediante un procedimiento de micropulverización (se pulverizan oligonucleótidos sintetizados externamente o productos de PCR con un impresor por chorro de tinta sin contacto sobre el soporte) (R. Rauhut, Bioinformatik, páginas 197-199, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2001) . Un chip de ADN que representa secuencias genómicas de un organismo se designa como “chip de ADN genómico”. La evaluación... [Seguir leyendo]

1. Uso de isoxadifeno-etilo para la protección de plantas útiles en cultivos de plantas útiles frente a insectos fitopatógenos.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, en el que isoxadifeno-etilo se usa en cultivos de plantas útiles en

combinación con compuestos eficaces directamente contra insectos fitopatógenos, y en el que la aplicación se realiza o bien simultáneamente o de manera temporalmente desplazada.

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 2, en el que con los compuestos eficaces directamente contra insectos fitopatógenos se trata de compuestos del grupo de los cetoenoles o de agonistas o antagonistas del receptor de acetilcolina nicotinérgico.

4. Uso de acuerdo con la reivindicación 3, en el que los agonistas o antagonistas del receptor de acetilcolina nicotinérgico se seleccionan del grupo de los nitrometilenos y nitroiminas.