Resistencia a patógenos de plantas.

Un procedimiento de sensibilización de una planta para inducir una respuesta de resistencia contra un patógeno,

comprendiendo el procedimiento:

(a) obtener una composición que comprende una cantidad eficaz de ácido azelaico o una sal del mismo; y

(b) poner en contacto el componente de follaje vegetal con la composición para sensibilizar a la planta para inducir su respuesta de resistencia contra un ataque de patógeno.

Resistencia a patógenos de plantas La presente solicitud reivindica prioridad a la solicitud provisional de Estados Unidos Nº de serie 60/956.301, presentada el 16 de agosto de 2007.

El gobierno de los Estados Unidos tiene derechos en la presente invención de conformidad con el número de contrato DE-AC05-00OR22725 entre el departamento de energía de los Estados Unidos y UT-Battelle, LLC y también de conformidad con el número de contrato IOB-0450207 establecido por la National Science Foundation de Estados Unidos.

Antecedentes El ácido azelaico, derivados y análogos del mismo aumentan la resistencia a patógenos de plantas y sensibilizan a las plantas a resistir infecciones por patógenos.

Las plantas activan defensas tanto locales como sistémicas contra muchos patógenos (virulentos, avirulentos y no huéspedes) en respuestas que implican la inducción de cientos de genes. Por tanto, las plantas hacen una inversión sustancial en respuestas de defensa que ayudan a limitar el crecimiento de patógenos. Las respuestas de las plantas a muchos patógenos a menudo se clasifican como compatibles o incompatibles, en base al grado de enfermedad. En estos dos extremos, el patógeno típicamente crece y causa síntomas de enfermedad extensiva (el caso compatible) o está relativamente restringido en su replicación (el caso incompatible) . En el caso de respuestas incompatibles (también llamadas "respuestas de resistencia") , la señalización se inicia por la percepción de proteínas de avirulencia (Avr) derivadas de patógenos que interaccionan directa o indirectamente con proteínas R vegetales afines. Incluso en interacciones compatibles, ahora está claro que la planta a menudo puede montar una respuesta de defensa que es parcialmente eficaz en la limitación del patógeno. El perfilado de expresión global después de la infección con patógeno sugiere que las respuestas compatibles e incompatibles afectan en gran medida a los mismos conjuntos de genes diana, aunque la velocidad y grado al cual se inducen es inferior en el caso compatible. Un subconjunto de estos genes diana probablemente se induce porque codifican importantes proteínas reguladoras que participan directamente en las cascadas de transducción de señales o generan intermedios de transducción de señales. La comprensión del modo en que estos genes reguladores se activan en diferentes condiciones puede dar una percepción significativa sobre el flujo de señales a través de circuitos reguladores.

La inducción de la síntesis de ácido salicílico (SA) es necesaria para conferir resistencia contra una diversidad de patógenos compatibles e incompatibles. Varios mutantes con acumulación o transducción de señales reducida de SA también pueden presentar susceptibilidad aumentada a patógenos como Pseudomonas syringae, un patógeno extracelular gram-negativo.

Además de ser importante para las respuestas locales de defensa, el SA se ha implicado en una respuesta adaptativa de planta completa contra patógenos llamada resistencia adquirida sistémica (SAR) . Después de la infección con un patógeno avirulento, el SA se acumula en el tejido no infectado sistémico. Este tejido sistémico muestra resistencia aumentada a muchos patógenos que por el contrario serían altamente virulentos. Las plantas que no pueden acumular o percibir niveles aumentados de SA en tejidos sistémicos no desarrollan SAR. Sin embargo, se cree que el SA no es la señal de defensa móvil clave en SAR y que señales aún no identificadas generadas durante la respuesta de defensa también pueden desempeñar una tarea en el establecimiento de SAR. El descubrimiento de la identidad y propiedades de estas moléculas de señalización no identificadas es importante, ya que éstas son señales de defensa o intermediarios de defensa potenciales. El documento SU 510462 A describe una composición fertilizante que comprende ácido azelaico y sales del mismo en combinación con un nutriente de plantas. Nagaoka y col. (Ann. Phytopathol. Soc. Jpn. 61: 103-108 (1995) ) se refieren a compuestos fungitóxicos para las raíces de tomate típico. Los autores indican que los compuestos fungitóxicos relacionados con resistencia del tomate típico contra enfermedad transmitida por la tierra se consideran alcaloides. Kato y col. (Kagaku to Seibutsu -Chemistr y and Biology 24:183-188 (1986) ) mencionan el ácido azelaico como compuesto fungitóxico.

Sumario La invención se define por las reivindicaciones adjuntas. Por consiguiente, la invención proporciona un procedimiento para sensibilizar a una planta para inducir una respuesta de resistencia contra un patógeno, comprendiendo el procedimiento: obtener una composición que comprende una cantidad eficaz de ácido azelaico o una sal del mismo; y poner en contacto componente de follaje vegetal con la composición para sensibilizar a la planta para inducir su respuesta de resistencia contra un ataque de patógeno.

El ácido azelaico y sus sales sensibilizan a las plantas para activar su respuesta de resistencia contra un ataque de patógeno. El ácido azelaico y sus sales inducen una respuesta de defensa de la planta antes del ataque el patógeno en ausencia de expresión activadora de la mayoría de los genes relacionados con defensa.

Un procedimiento para aumentar la resistencia a un patógeno en una planta incluye:

(a) obtener una composición que incluye una cantidad eficaz de ácido azelaico o una sal del mismo; y

(b) poner en contacto un componente de follaje vegetal con la composición para aumentar la resistencia al patógeno en la planta.

Una sal adecuada de ácido azelaico es generalmente soluble en agua. Ejemplos de sales de ácido azelaico incluyen azelato sódico, azelato potásico, y ésteres de ácido azelaico.

Un procedimiento para sensibilizar a una planta para inducir su mecanismo de defensa contra un patógeno incluye:

(a) obtener una composición que incluye ácido azelaico o una sal del mismo; y

(b) poner en contacto la planta con la composición para sensibilizar a la planta para inducir su mecanismo de defensa en respuesta a un ataque de patógeno.

Algunos ejemplos de patógenos de plantas incluyen patógenos bacterianos, fúngicos, oomicetes, y víricos. Las plantas adecuadas para tratamiento como se describe en el presente documento incluyen monocotiledóneas y dicotiledóneas. Por ejemplo, una planta monocotiledónea es una planta de cultivo. Una planta adecuada también es una planta ornamental.

La concentración de ácido azelaico en una composición puede incluir un intervalo de aproximadamente 0, 01 mM a 10 mM y cualquier concentración intermedia tal como 0, 1 mM, 0, 5 mM, 1 mM, 2 mM, y 5 mM. Si el ácido azelaico se mezcla con uno o más componentes inductores de defensa diferentes, la concentración de ácido azelaico puede ser inferior. El ácido azelaico o su derivado, incluyendo análogos, se pulverizan sobre un follaje vegetal. La composición también puede captarse a través de las raíces de la planta. La composición generalmente se administra en presencia de luz.

Las composiciones desveladas en el presente documento también pueden administrarse como una combinación con un nutriente de plantas. La composición puede administrarse antes de un ataque de patógeno o durante un ataque de patógeno.

Las composiciones también pueden incluir un componente para inducir mecanismos de defensa que dependen de etileno o ácido jasmónico.

Un procedimiento para inducir resistencia a enfermedad en una planta incluye:

(a) pre-tratar la planta con una concentración eficaz de una composición que consiste esencialmente en ácido azelaico y cualquier otro componente que no afecta de forma material al funcionamiento del ácido azelaico;

(b) inducir resistencia a enfermedad en plantas sensibilizando la respuesta de defensa de la planta contra un patógeno.

Un procedimiento para inducir respuesta de resistencia adquirida sistémica en una planta incluye:

(a) aplicar una composición que incluye ácido azelaico o una sal del mismo a uno o más componentes de follaje de la planta; y

(b) inducir una respuesta de resistencia sistémica en la planta completa contra un patógeno.

Un procedimiento para inducir resistencia a patógeno en una planta incluye:

(a) poner en contacto la planta con una composición que incluye ácido azelaico o una sal del mismo;

(b) poner en contacto la planta con un agente que activa una o más respuestas de defensa de la planta; y

(c) inducir resistencia a patógeno en la planta.

Un agente adecuado que puede usarse junto con ácido azelaico o su sal incluye por ejemplo, agonistas de ácido salicílico, especies reactivas de oxígeno, benzotiazol, ácido jasmónico, y etileno.

1. Un procedimiento de sensibilización de una planta para inducir una respuesta de resistencia contra un patógeno, comprendiendo el procedimiento:

(a) obtener una composición que comprende una cantidad eficaz de ácido azelaico o una sal del mismo; y (b) poner en contacto el componente de follaje vegetal con la composición para sensibilizar a la planta para inducir su respuesta de resistencia contra un ataque de patógeno.

2. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el patógeno es seleccionado entre patógenos bacterianos, fúngicos, oomicetes, viroides y víricos de plantas.

3. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la planta es una monocotiledónea.

4. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la planta es una planta de cultivo o una planta ornamental.

5. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el ácido azelaico está en un intervalo de concentración de aproximadamente 0, 01 mM a 10 mM, preferentemente en el que la cantidad eficaz de ácido azelaico es 1 mM.

6. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la composición es administrada en combinación con al menos un nutriente de plantas.

7. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la sal de ácido azelaico es soluble en agua.

8. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la sal de ácido azelaico es azelato sódico o azelato potásico.

9. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la composición comprende adicionalmente un agente humectante o un agente para inducir un mecanismo de defensa de la plante que depende de ácido salicílico o etileno o ácido jasmónico o una combinación de los mismos.

10. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que la composición es administrada antes de un ataque de patógeno.

11. El procedimiento de la reivindicación 1, en el que el contacto de la planta comprende aplicar dicha composición por pulverización, atomizado, espolvoreo, dispersión, vertido o recubrimiento de la planta.