EA 019372B9 20140730 Номер и дата охранного документа EA201100145 20061110 Регистрационный номер и дата заявки DE10 2005 057 250.2 20051129 Регистрационные номера и даты приоритетных заявок EAB9 Код вида документа EAb21407 Номер бюллетеня [RU] АКТИВНЫЕ ИНГРЕДИЕНТЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЗАЩИТЫ РАСТЕНИЙ ОТ СТРЕССА, ВЫЗВАННОГО АБИОТИЧЕСКИМИ ФАКТОРАМИ, И СПОСОБ ИХ ОБНАРУЖЕНИЯ Название документа [8] A01H 3/04, [8] C12Q 1/68 Индексы МПК [DE] Шульц Арно, [DE] Бартш Клаус, [DE] Крэмер Хансйорг, [DE] Хиллс Мартин, [DE] Хакер Эрвин, [DE] Розингер Крис Сведения об авторах [DE] БАЙЕР КРОПСАЙЕНС АГ (DE) Сведения о патентообладателях [DE] БАЙЕР КРОПСАЙЕНС АГ (DE) Сведения о заявителях US 2001001095 A1 WO 0028055 A DD 277832 A1 WO 2004092398 A Цитируемые документы
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000019372b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

Изобретение относится к способам обнаружения соединений, которые повышают защиту растений к абиотическим стрессам, действующим на эти растения, таким как, например, температура (холод, мороз или жара), влажность (сухость, засуха или аноксия) или химическая нагрузка (например, недостаток или избыток минеральных солей, тяжелых металлов, газообразных ядов), путем повышения экспрессии содержащегося в растениях протеина. Изобретение также относится к использованию этих соединений для повышения защиты растений к абиотическим стрессам.


Формула

[0001] Применение соединения, выбранного из группы, состоящей из мефенпирдиэтила, изоксадифенэтила, хлоквинтоцетмексила, фенхлорима, димрона и 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамида, для повышения устойчивости растений к абиотическим стрессам с целью повышения урожайности, удлинения периода вегетации, обеспечения более раннего обсеменения, повышения качества урожая.

[0002] Применение соединения по п.1, выбранного из группы, состоящей из мефенпирдиэтила и 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамида.

[0003] Применение по п.1 или 2 для повышения устойчивости к абиотическим стрессам, где растение представляет собой кукурузу, пшеницу, ячмень, рожь, овес, рис, сою, подсолнечник, рапс или сахарную свеклу.

[0004] Способ повышения урожайности в полезных растениях, подвергающихся абиотическим стрессам, отличающийся тем, что полезные растения обрабатывают методом протравливания посевного материала, разбрызгивания на листья или введения в наземную часть одного или нескольких соединений, выбранных из группы, состоящей из мефенпирдиэтила, изоксадифенэтила, хлоквинтоцетмексила, фенхлорима, димрона и 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамида.

[0005] Способ по п.4, отличающийся тем, что соединение выбирают из группы, состоящей из мефенпирдиэтила и 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамида.


Полный текст патента

Изобретение относится к способам обнаружения соединений, которые повышают защиту растений к абиотическим стрессам, действующим на эти растения, таких как, например, температура (холод, мороз или жара), влажность (сухость, засуха или аноксия) или химическая нагрузка (например, недостаток или избыток минеральных солей, тяжелых металлов, газообразных ядов), путем повышения экспрессии содержащегося в растениях протеина, а также к использованию этих соединений для повышения защиты растений к абиотическим стрессам.

Известно, что растения реагируют на природные условия стресса, такие как, например, холод, жара, сухость, ранение, патогенное поражение (вирусами, бактериями, грибком, насекомыми) и т.д., а также на гербициды с помощью специфических или неспецифических защитных механизмов [Pflanzenbiochemie, S. 393-462, Spectrum 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].

Известны многочисленные протеины и кодированные ими гены в растениях, которые участвуют в защитных реакциях от абиотического стресса (например, холода, жары, сухости, соли). Они частично входят в состав цепей, воспринимающих сигналы (например, транскрипционные факторы, киназы, фосфатазы), или вызывают физиологическую реакцию растительной клетки (например, перенос ионов, дегазацию реактивного вида кислорода). К генам сигнальных цепей относятся абиотические стрессовые реакции и другие транскрипционные факторы классов DREB и CBF (Jaglo-Ottosen et al., 1998, Science 280: 104-106). В реакции на солевой стресс участвуют фосфатазы типа АТРК и МР2С. Кроме того, солевой стресс часто активизирует биосинтез осмолитов, таких как пролин или сукроза. Здесь участвует, например, сукроза-синтаза и переносчик пролина (Hasegawa et al., 2000, Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 51: 463-499). Для защиты растений от стресса, вызванного холодом и сухостью, частично используются подобные молекулярные механизмы. Известна аккумуляция так называемых протеинов позднего эмбриогенеза (LEA-протеинов), к которым принадлежат, как важный класс, дегидрины (Ingram and Bartels, 1996, Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol 47: 277-403, Close, 1997, Physiol Plant 100: 291-296). При этом речь идет о шапероне, который стабилизирует пузырьки, протеины и мембранные структуры в растении, подверженном стрессу (Bray, 1993, Plant Physiol 103: 1035-1040). Кроме того, часто происходит индукция альдегид-дейдрогеназы, которая при окислительном стрессе дегазирует возникающий реактивный вид кислорода (ROS) (Kirch et al., 2005, Plant Mol Biol 57: 315-332). Факторы теплового удара (HSF) и протеины теплового удара (HSP) активизируются при тепловом стрессе и играют здесь такую же роль шаперонов, как дегидрины в стрессе, вызванном холодом и сухостью (Yu et al., 2005, Mol Cells 19: 328-333).

Большинство описанных молекулярных механизмов активизируются через индукцию генной экспрессии. Вследствие этого появляется интересная возможность охарактеризовать специфическую реакцию на стресс растений с помощью транскрипционного анализа, например, с помощью профилирования генной экспрессии (GEP) с помощью микрочипов ДНК или сопоставимой техники (Rensink et al., 2005, Genome 48: 598-605, Cheong et al., 2002, Plant Physiology 129: 661-677). В этих способах можно заготавливать образцы генной экспрессии специфической реакции на стресс и сравнивать их друг с другом.

Далее известно, что химические вещества могут повышать устойчивость растений к абиотическому стрессу. Такого рода вещества при этом вносятся или через протраву для семян, или разбрызгиванием на листья, или через обработку земли. Так, описано повышение абиотической устойчивости культурных растений к стрессу через обработку источниками Системной Приобретенной Устойчивости (SAR) или производными абсцизиновой кислоты (Schading and Wei, WO-200028055, Abrams and Gusta, US-5201931, Churchill et al., 1998, Plant Growth Regul 25: 35-45). Также при применении фунгицидов, особенно из группы стробилуринов, наблюдается похожий эффект, который также часто проходит с повышением урожайности (Draber et al., DE-3534948, Bartlett et al., 2002, Pest Manag Sei 60: 309).

Далее описывается влияние регуляторов роста на устойчивость к стрессу культурных растений (Morrison and Andrews, 1992, J Plant Growth Regul 11: 113-117, RD-259027). При осмотическом стрессе защитное действие производится путем введения осмолитов, например, глицинбетаина, или их биохимических первых ступеней, например, производных холина (Chen et al., 2000, Plant Cell Environ 23: 609-618, Bergmann et al., DE-4103253). Также уже описано действие антиоксидантов, таких как нафтол и ксантин, на повышение устойчивости к абиотическому стрессу растений (Bergmann et al., DD-277832, Bergmann et al., DD-277835). Молекулярные причины антистрессового воздействия этих веществ в мире еще неизвестны.

Итак, известно, что растения имеют в своем распоряжении некоторые эндогенные механизмы реакции, которые могут оказывать эффективную защиту от различных вредителей и/или естественного абиотического стресса. Прогноз того, какие защитные реакции могут быть вызваны или смоделированы путем применения активных ингредиентов, до сих пор еще неизвестен.

Таким образом, существует потребность в способе направленного обнаружения молекулярных активных ингредиентов растительного эндогенного защитного механизма от абиотического стресса (как, например, жара, холод, сухость, засоленность, а также нагрузка кислотами и основаниями), вследствие чего могут быть найдены активные ингредиенты нового типа, идентифицированы новые свойства известных, но иначе действующих активных ингредиентов, или же могут быть оптимизированы уже известные молекулы или ведущие структуры при применении в качестве индукторов растительного эндогенного защитного механизма от источников абиотического стресса.

Определение используемых далее понятий

Понятие "Blast-анализ" (Blast = Basic Local Alignment Search Tool (базовый локальный регулирующий поисковый инструмент), используемое здесь, описывает применение подходящей компьютерной программы для классификации и нахождения потенциальных гомологических последовательностей (Altschul et al., J. Mol. Biol. 1990, 215: 403-410), причем сравнение (регулировка) между искомой последовательностью (запрашиваемой последовательностью) и всеми последовательностями одного или нескольких банков данных при получении желаемого совпадения производится в виде "критериев значительности" (функции нанесения отметок) (R. Rauhut, Bioinformatik, S 38-107, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2001 ).

Понятие "кДНК" (комплементарная ДНК), используемое здесь, описывает целую линию ДНК, которая является дополнительной к РНК и через которую синтезируется энзиматическая обратная транскрипция in vitro. КДНК может или соответствовать общей длине РНК, или же представлять часть последовательности РНК, служащей в качестве матрицы.

Понятие "кластер-анализ", используемое здесь, означает обобщение установленных отдельных данных с помощью разработанных для этого компьютерных программ, причем группы генов, которые кодируются для протеинов с подобной функцией, или же гены с подобным примером экспрессии представляются обобщенно. Этим самым достигается иерархическая минимизация сложных образцов данных, которые могут быть представлены в виде дендрограмм. Кластер-анализ делает возможным классифицированный подсчет полученного набора данных, который явно превосходит одно только накопление не связанных ни с чем данных.

Понятиями "ДНК-чип" и "микрочип ДНК", которые здесь используются как синонимы, обозначаются носители, которые состоят из материала основы, например, из стекла или нейлона, на материале основы которых фиксируются фрагменты ДНК, причем получение ДНК может достигаться, например, при помощи a) фотолитографического способа (ДНК будет синтезироваться непосредственно на носителе-решетке), b) способа нанесения микропятен (синтезированные внешне олигонуклеиды или PCR-продукты наносятся на носитель и ковалентно связываются) или c) способа микрораспыления (синтезированные внешне олигонуклеиды или PCR-продукты разбрызгиваются на носитель бесконтактно с помощью пистолета для распыления чернильной струи) (R. Rauhut, Bioinformatik, S 197-199, Verlag Wiley-VCH Verlag GmbH, Weinheim, 2001). ДНК-чип, который представляет геномную последовательность организма, обозначается как "геномный ДНК-чип". Оценка с помощью этого "ДНК-чипа" полученных значений измерения обозначается как "ДНК-чип-анализ".

Понятие "гибридизация ДНК-чипа", которое здесь используется, означает соединение попарно двух отдельных линий комплементарных молекул нуклеиновой кислоты, причем основной в паре молекулярный партнер локализуется как ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) на ДНК-чипе в предпочтительно ковалентно связанной форме, в то время как другой представлен в виде РНК (рибонуклеиновой кислоты) или соответствующей ей кДНК (комплементарной ДНК) в растворе. Гибридизация связанных и несвязанных нуклеиновых кислот достигается на ДНК-чипе в водяном буферном растворе, в данном случае при дополнительных денатурированных условиях, например, в присутствии диметилсульфоксида при температуре 30-80 °C, особенно предпочтительно при 45 °C, в течение 10-20 ч, предпочтительно в течение 14-18 ч, особенно предпочтительно в течение 16 ч, при постоянном движении. Условия гибридизации могут быть постоянно выполнены, например, в печи для гибридизации. Движение в таких печах для гибридизации стандартно составляет 60 об./мин (оборотов в минуту).

Обозначенная понятием "EST-последовательность" (свободный конец экспрессивной последовательности) последовательность нуклеиновых кислот, которое здесь используется, означает короткую последовательность из 200-500 оснований или пар оснований.

Используемые как синонимы понятия "образец экспрессии", "образец индукции", а также "профиль экспрессии", которые здесь используются, описывают временно дифференцированную и/или тканево-специфическую экспрессию растительной мРНК, причем образец получается непосредственно с помощью созданной интенсивности сигнала гибридизации из растения, содержащего РНК или ее соответствующую кДНК, с помощью технологии ДНК-чипа. Измеренные "значения индукции" получаются прямым расчетом с соответствующими сигналами, которые через использование синонимичных чипов при гибридизации получаются с необработанным/подверженным стрессу контрольным растением.

Понятие "состояние экспрессии", которое достигается через произведенное "профилирование генной экспрессии", используемое здесь, описывает полностью охваченную транскрипционную активность клеточного гена, которая измеряется с помощью ДНК-чипа.

Понятие "общая РНК", которое здесь используется, описывает на основе применяемых способов разъяснения возможное представительство различных растительных эндогенных групп РНК, которые могут существовать в растительной клетке, например, цитоплазматических рРНК (рибосомных РНК), цитоплазматических тРНК (транспортных РНК), цитоплазматических мРНК (матричных РНК), а также соответствующих ядерных предшественников, хтРНК (хлоропластидных РНК) и мтРНК (митохондриальных РНК), которые охватывают также молекулы РНК, которые могут принадлежать к экзогенным организмам, как например, вирусам или паразитирующим бактериям и грибкам.

Понятие "полезные растения", используемое здесь, обозначает культурные растения, которые выращиваются как растения для получения продуктов питания, кормов или для технических целей.

Понятие "защитное средство", которое здесь используется, обозначает химическое соединение, не эндогенного растительного происхождения, которое устраняет или сокращает фитотоксичные свойства пестицидов, действующие на полезные растения, без существенного уменьшения воздействия пестицидов на организмы вредителей, например сорняков, бактерий, вирусов и грибков. Защитные средства, которые наряду с их известной прямой функцией способствуют также повышению устойчивости к абиотическим стрессам, выбираются преимущественно из нижеследующей определенной группы, причем выбор может происходить различным образом в зависимости от абиотического стресса, и использование только одного отдельного защитного средства или нескольких защитных средств может происходить из одной и той же или различных групп:

а) Соединений формулы (I)-(III)

где символы и индексы имеют следующие значения: n' - натуральные числа от 0 до 5, предпочтительно от 0 до 3; T - (C 1 или C 2 )-алкандиильная цепь, незамещенная или замещенная одним или двумя (C 1 -C 4 ) алкиловыми остатками или [(C 1 -C 3 )алкокси]карбонилом;

W - незамещенный или замещенный двухвалентный гетероциклический остаток из группы частично ненасыщенных или ароматических гетероциклов с 5 кольцами с 1-3 атомами гетерокольца типа N или O, причем по меньшей мере один атом N и не более одного атома O содержатся в кольце, предпочтительно остаток из группы (W1)-(W4)

m' - 0 или 1 ;

R 17 , R 19 - одинаковые или разные галогены, (С 1 4 алкил, (C 1 -C 4 )алкокси, нитро или (C 1 -C 4 )галоалкил;

R 18 , R 20 - одинаковые или разные OR 24 , SR 24 или NR 24 R 25 или насыщенный или ненасыщенный 3-7-членный гетероцикл по меньшей мере с одним атомом N и до 3 гетероатомов, предпочтительно из группы O и S, который через атом N связан с карбонильной группой в (II) или (III) и является незамещенным или замещен через остаток из группы (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )алкокси или при необходимости - замещенный фенил, предпочтительно через остаток формулы OR 24 , NHR 25 или N(CH 3 ) 2 , особенно формулы OR 24 ;

R 24 - водород или незамещенный или замещенный алифатический углеводородный остаток, предпочтительно в целом с 1-18 атомами C;

R 25 - водород, (C 1 -C 6 )алкил, (C 1 -C 6 )алкокси или замещенный или незамещенный фенил;

R x - H, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 8 )галоалкил, (C 1 -C 4 )алкокси(C 1 -C 8 )алкил, циано или COOR 26 , где R 26 - водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 8 )галоалкил, (C 1 -C 4 )алкокси-(C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 6 )гидроксиалкил, (C 3 -C 12 )циклоалкил или Tri-(C 1 -C 4 )-алкилсилил;

R 27 , R 28 , R 29 - одинаковые или разные водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 8 )галоалкил, (C 3 -C 12 )циклоалкил или замещенный или незамещенный фенил;

R 21 - (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 2 -C 4 )алкенил, (C 2 -C 4 )галоалкенил, (C 3 -C 7 )циклоалкил, предпочтительно дихлорметил;

R 22 , R 23 - одинаковые или разные водород, (C 1 -C 4 )алкил, (C 2 -C 4 )алкенил, (C 2 -C 4 )алкинил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 2 -C 4 )галоалкенил, (C 1 -C 4 )алкилкарбамоил-(С 1 -C 4 )алкил, (C 2 -C 4 )алкенилкарбамоил-(C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )алкокси-(C 1 -C 4 )алкил, диоксоланил-(C 1 -C 4 )-алкил, тиазолил, фурил, фурилалкил, тиенил, пиперидил, замещенный или незамещенный фенил, или

R 22 и R 23 связаны вместе одним замещенным или незамещенным гетероциклическим кольцом, предпочтительно оксазолидин-, тиазолидин-, пиперидин-, морфолин-, гексагидропиримидин- или бензоксазин-кольцом;

b) одно или несколько соединений из группы:

1,8-ангидрид нафталевой кислоты,

метил-дифенилметоксиацетат,

1-(2-хлорбензил)-3-(1-метил-1-фенилэтил)мочевина (кумилурон),

O,O-диэтил S-2-этилтиоэтил фосфордитиоат (дисульфотон),

4-хлорфенил-метилкарбамат (мефенат),

O,O-диэтил-O-фенилфосфоротиоат (диэтолат),

4-карбокси-3,4-дигидро-2Н-1-бензопиран-4-уксусная кислота (CL-304415, CAS-Regno: 31541-57-8),

цианометоксиимино(фенил)ацетонитрил (циометринил),

1,3-диоксолан-2-илметоксиимино (фенил)ацетонитрил (оксабетринил),

4'-хлор-2,2,2-трифторацетофенон-O-1,3-диоксолан-2-илметилоксим (флуксофеним),

4,6-дихлор-2-фенилпиримидин (фенхлорим),

бензил-2-хлор-4-трифторметил-1,3-тиазол-5-карбоксилат (флуразол),

2-дихлорметил-2-метил-1,3-диоксолан (MG-191),

N-(4-метилфенил)-N'-(1-метил-1-фенилэтил)мочевина (димрон),

(2,4-дихлорфенокси) уксусная кислота (2,4-D),

(4-хлорфеиокси)уксусная кислота,

(R,S)-2-(4-хлор-о-толилокси)пропионовая кислота (мекопроп),

4-(2,4-дихлорфенокси) масляная кислота (2,4-DB),

(4-хлор-о-толилокси)уксусная кислота (МСРА),

4-(4-хлор-о-толилокси) масляная кислота,

4-(4-хлорфенилокси) масляная кислота,

3,6-дихлор-2-метоксибензольная кислота (дикамба),

1-(этоксикарбонил)этил 3,6-дихлор-2-метоксибензоат (лактидихлор)

а также их соли и эфиры, предпочтительно (C 1 -C 8 );

с) N-ацилсульфонамиды формулы (IV) и их соли

где

R 30 - водород, связанный с углеводородным остатком, углеводородным оксиостатком, углеводородным тиоостатком или гетероциклилостатком предпочтительно через атом С, причем любой из последних названных 4 остатков является незамещенным или замещен одним или несколькими одинаковыми или разными остатками из группы галогенов, циано, нитро, амино, гидрокси, карбокси, формилов, карбонамидов, сульфонамидов и остатков формулы -Z a -R a ,

причем любая углеводородная часть имеет от 1 до 20 атомов, а остаток R 30 , содержащий C, включая заместители, имеет предпочтительно от 1 до 30 атомов C;

R 31 - водород или (C 1 -C 4 )-алкил, предпочтительно водород, или

R 30 и R 31 вместе с группой формулы -CO-N- остатка насыщенного или ненасыщенного 3-8-членного кольца;

R 32 - одинаковые или разные галогены, циано, нитро, амино, гидрокси, карбокси, формил, CONH 2 , SO 2 NH 2 или остаток формулы -Z b -R b ;

R 33 - водород или (C 1 -C 4 )алкил, предпочтительно H;

R 34 - одинаковые или разные галогены, циано, нитро, амино, гидрокси, карбокси, CHO, CONH 2 , SO 2 NH 2 или остаток формулы -Z c -R c ;

R a - углеводородный остаток или гетероциклил-остаток, причем каждый из двух названных последним остатков незамещенный или замещен одним или несколькими одинаковыми или разными остатками из группы галогенов, циано, нитро, амино, гидрокси, моно- и ди-[(C 1 -C 4 )алкил]амино, или алкиловый остаток, в котором несколько, предпочтительно 2 или 3, не смежных CH 2 -групп заменены соответственно атомом кислорода;

R b , R c - одинаковые или разные углеводородные остатки или гетероциклилостаток, причем каждый из двух названных последним остатков незамещенный или замещен одним или несколькими одинаковыми или разными остатками из группы галогенов, циано, нитро, амино, гидрокси, фосфорил, галоген- моно- и ди-[(C 1 -C 4 )алкил]амино, или алкильный остаток, в котором несколько, предпочтительно 2 или 3, не смежных СН 2 -групп заменены соответственно атомом кислорода;

Z a - двухвалентная группа формулы -O-, -S-, -CO-, -CS-, -CO-O-, -CO-S-, -O-CO-, -S-CO-, -SO-, -SO 2 -,

-NR*-, -CO-NR*-, -NR*-CO-, -SO 2 -NR*- или -NR*-SO 2 -, причем данная справа связь каждой двухвалентной группы является связью к остатку R a и при этом R* в названных последними 5 остатках означает не зависимые друг от друга соответственно H, (C 1 -C 4 )-O-алкил или гало-(C 1 -C 4 )алкил;

Z b , Z c - независимая друг от друга прямая связь или двухвалентная группа формулы -O-, -S-, -CO-,

-CS-, -CO-O-, -CO-S-, -O-CO-, -S-CO-, -SO-, -SO 2 -, -NR*-, -SO 2 -NR*-, -NR*-SO 2 -, -CO-NR*- или -NR*-CO-, причем данная справа связь каждой двухвалентной группы является связью к остатку R b или R c и при этом R* в названных последними 5 остатках означает независимые друг от друга соответственно Н, (C 1 -C 4 )-О-алкил или гало-(C 1 -C 4 )алкил;

n - целое число от 0 до 4, предпочтительно 0, 1 или 2, особенно 0 или 1, и

m - целое число от 0 до 5, предпочтительно 0, 1, 2 или 3, особенно 0, 1 или 2;

d) амид ацилсульфамоилбензольной кислоты общей формулы (V), при необходимости также в форме соли

где

X 3 - CH или N;

R 35 - водород, гетероциклил или углеводородный остаток, причем оба названными последними остатка замещаются одним или несколькими одинаковыми или разными остатками из группы галогенов, циано, нитро, амино, гидрокси, карбокси, СНО, CONH 2 , SO 2 NH 2 и Z a -R a ;

R 36 - водород, гидрокси, (C 1 -C 6 )алкил, (C 2 -C 6 )алкенил, (C 2 -C 6 )алкинил, (C 1 -C 6 )алкокси, (C 2 -C 6 )алкенилокси, причем пять названных последними остатков при необходимости замещаются одним или несколькими одинаковыми или разными остатками из группы галогенов, гидрокси, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )алкокси и (C 1 -C 4 )алкилтио, или

R 35 и R 36 вместе с несущим атом азота на насыщенном или ненасыщенном 3-8-членном кольце;

R 37 - галоген, циано, нитро, амино, гидрокси, карбокси, СНО, CONH 2 , SO 2 NH 2 или Z b -R b ;

R 38 - водород, (C 1 -C 4 )алкил, (C 2 -C 4 )алкенил или (C 2 -C 4 )алкинил;

R 39 - галоген, циано, нитро, амино, гидрокси, карбокси, фосфорил, СНО, CONH 2 , SO 2 NH 2 или Z c -R c ;

R a - (C 2 -C 20 )алкильный остаток, в котором углеводородная цепочка одно- или многократно прерывается атомом кислорода, гетероциклил или углеводородный остаток, причем два названных последними остатка при необходимости замещаются одним или несколькими одинаковыми или разными остатками из группы галогенов, циано, нитро, амино, гидрокси, карбокси, моно- и ди-[(C 1 -C 4 )алкил]амино; R b , R c -одинаковый или разный остаток (C 2 -C 20 )алкил, в котором углеводородная цепочка одно- или многократно прерывается атомом кислорода, гетероциклил или углеводородный остаток, причем два названных последними остатка в данном случае замещаются одним или несколькими одинаковыми или разными остатками из группы галогенов, циаио, нитро, амино, гидрокси, фосфорил, (C 1 -C 4 )галоалкокси, моно- и ди-[(C 1 -C 4 )алкил]амино;

Z a - двухвалентная единица из группы О, S, CO, CS, C(O)O, C(O)S, SO, SO 2 , NR d , C(O)NR d или SO 2 NR d ;

Z b , Z c - одинаковая или разная прямая связь или двухвалентная единица из группы О, S, CO, CS, C(O)O, C(O)S, SO, SO 2 , NR d , SO 2 NR d или C(O)NR d ;

R d - водород, (C 1 -C 4 )алкил или (C 1 -C 4 )галоалкил;

n - целое число от 0 до 4, и

m - в случае, когда X означает CH, целое число от 0 до 5, и в случае, когда X означает N, целое число от 0 до 4.

е) Соединения типа амид ацилсульфамоилбензольной кислоты, например, нижеследующей формулы (VI), которые, например, известны из WO 99/16744,

например, такой, где

R 21 = циклопропил и R 22 = Н (S3-1 = 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид),

R 21 = циклопропил и R 22 = 5-Cl - это (S3-2), R 21 = этил и R 22 = Н - это (S3-3), R 21 = изоциклопропил и R 22 = 5-Cl - это (S3-4) и R 21 = изопропил и R 22 = Н - это (S3-5);

f) Соединения типа N-ацилсульфамоилфенилмочевина формулы (VII), которые известны, например, из EP-A-365484

где А для остатка состоит из групп

R α и R β, независимые друг от друга, означают водород, C 1 -C 8 -алкил, C 3 -C 8 -циклоалкил, C 3 -C 6 -алкенил, C 3 -C 6 -алкинил,

или через С 1 4 алкокси или

замещенные C 1 -C 4 -алкокси, или

R α и R β совместно означают C 4 -C 6 -алкиленовый мостик или C 4 -C 6 -алкиленовый мостик, прерываемый через кислород, серу, SO, SO 2 , NH или -N(C 1 -C 4 -алкил);

R γ означает водород или C 1 -C 4 -алкил,

R a и R b означают независимо друг от друга водород, галогены, циан, нитро, трифторметил, C 1 -C 4 -алкил, C 1 -C 4 -алкокси, C 1 -C 4 -алкилтио, C 1 -C 4 -алкилсульфинил, C 1 4 -алкилсульфонил, -COOR j ,

-CONR k R m , -COR n , -SO 2 NR k R m или -OSO 2 -C 1 -C 4 -алкил, или R a и R b совместно означают C 3 -C 4 -алкиленовый мостик, который может быть замещен галогеном или C 1 -C 4 -алкилом, или C 3 -C 4 -алкиленовй мостик, который может быть замещен галогеном или C 1 -C 4 -алкилом, или С 4 -алкадиениленовый мостик, который может быть замещен галогеном или C 1 -C 4 -алкилом, и

R 9 и R h означают независимо друг от друга водород, галогены, C 1 -C 4 -алкил, трифторметил, метокси, метилтио или -COOR J , причем

R c означает водород, галогены, C 1 -C 4 -алкил или метокси,

R d означает водород, галогены, нитро, C 1 -C 4 -алкил, C 1 -C 4 -алкокси, C 1 -C 4 -алкилтио, C 1 -C 4 -алкилсульфинил, C 1 -C 4 -алькилсульфонил, -COOR j или -CONR k R m ,

R e означает водород, галогены, C 1 -C 4 -алкил, -COOR j , трифторметил или метокси, или R d и R c совместно означают C 3 -C 4 -алкиленовый мостик,

R f означает водород, галогены или C 1 -C 4 -алкил,

R x и R γ означают независимо друг от друга водород, галогены, C 1 -C 4 -алкил, C 1 -C 4 -алкокси, C 1 -C 4 -алкилтио, -COOR j , трифторметил, нитро или циан,

R j , R k и R m означают независимо друг от друга водород или C 1 -C 4 -алкил,

R k и R m совместно означают C 4 -C 6 -алкиленовый мостик или C 4 -C 6 -алкиленовый мостик, прерываемый через кислород, NH или -N(C 1 -C 4 -алкил)-, и

R n обозначает C 1 -C 4 -алкил, фенил или фенил, замещаемый через галоген, C 1 -C 4 -алкил, метокси, нитро или трифторметил, предпочтительно

1-[4-(N-2-метоксибензоилсульфамоил]-3-метилмочевина,

1-[4-(N-2- метоксибензоилсульфамоил)фенил]-3,3-диметилмочевина,

1-[4-(N-4,5-диметоксибензоилсульфамоил)фенил]-3-метилмочевина,

1-[4-(N-нафтоилсульфамоил)фенил]-3,3-диметилмочевина,

g) Соединения типа амид ацилсульфамоилбензольной кислоты формулы (VIII), известные из EP-A-1019368, при необходимости также в виде соли

где

R 1 обозначает метил, метокси или трифторметокси;

R 2 обозначает водород, хлор или метил;

R 3 обозначает водород, этил или пропаргил;

R 4 обозначает этил, циклопропил, изопропил или пропаргил, или

R 3 и R 4 образуют вместе группу (CH 2 ) 4 , включая стереоизомеры и соли, употребительные в сельском хозяйстве.

Соединения формулы (I) известны, например, из EP-A-0333131 (ZA-89/1960), EP-A-0269806 (US-A-4891057), EP-A-0346620 (AU-A-89/34951), EP-A-0174562, EP-A-0346620 (WO-A-91/08202), WO-A-91/07874 или WO-A 95/07897 (ZA 94/7120) и цитируемой в них литературы или могут быть изготовлены согласно описанным в них способам или аналогичными способами.

Соединения формулы (II) известны из EP-A-0086750, EP-A-094349 (US-A-4,902,340), EP-A-0191736 (US-A-4881966) и EP-A-0492366 и цитируемой в них литературы или могут быть изготовлены согласно описанным в них способам или аналогичными способами.

Подобные соединения далее описаны в EP-A-0582198 и WO 2002/34048.

Соединения формулы (III) известны из многочисленных заявок, например, US-A-4021224 и US-A-4021229.

Соединения группы (b) известны далее из CN-A-87/102789, EP-A-365484, а также из "Руководства по пестицидам", Британский Совет по защите урожая и королевское химическое общество, 11-ое издание, Фарнхем, 1997.

Соединения группы (с) описаны в WO-A-97/45016, группы (d) в WO-A-99/16744, группы В (е) в EP-A-365484 и группы (g) в EP-A-1019368.

В цитируемых работах содержатся подробные сведения по способам изготовления и исходным материалам и называются предпочтительные соединения. На эти работы взяты конкретные ссылки, они в качестве цитат считаются составной частью данного описания.

Предпочтительно в качестве защитных средств выступают известные соединения формулы (I) и/или (II), в которых символы и индексы имеют следующие значения:

R 24 - водород, (C 1 -C 18 )алкил, (C 3 -C 12 )циклоалкил, (C 2 -C 8 )алкенил и (C 2 -C 18 )алкинил, причем группы, содержащие C, могут быть замещены одним или несколькими, предпочтительно до трех, остатками R 50 ;

R 50 - одинаковые или различные галогены, гидрокси, (C 1 8 )алкокси, (C 1 8 )алкилтио, (C 2 -C 8 )алкенилтио, (C 2 -C 8 )алкинилтио, (C 2 -C 8 )алкенилокси, (C 2 8 )алкинилокси, (C 3 -C 7 )циклоалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкокси, циано, моно- и ди-(C 1 -C 4 )алкил)амино, карбокси(C 1 8 )алкоксикарбонил, (C 2 -C 8 )алкенилоксикарбонил, (С 1 8 )алкилтиокарбонил, (C 2 -C 8 )алкинилоксикарбонил, (C 1 -C 8 )алкилкарбонил, (C 2 -C 8 )-алкенилкарбонил, (C 2 -C 8 )-алкинилкарбонил, 1-(гидроксиамино)-(C 1 -C 6 )алкил, 1-[(C 1 -C 4 )алкилимино](С 1 -C 4 )алкил, 1-[(C 1 -C 4 )алкоксиимино]-(C 1 -C 6 )алкил, (С 1 -C 8 )алкилкарбониламино, (C 2 -C 8 )алкенилкарбониламино, (C 2 -C 8 )алкинилкарбониламино, аминокабронил, (C 1 8 )алкиламинокарбонил, ди-(C 1 -C 4 )алкиламинокарбонил, (C 2 -C 6 )алкениламинокарбонил, (C 2 -C 6 )-алкиниламинокарбонил, (C 1 -C 8 )алкоксикарбониламино, (C 1 -C 8 )алкиламинокарбониламино, (C 1 -C 6 )алкилкарбонилокси, незамещенный или замещенный через R 51 , (C 2 -C 6 )алкенилкарбонилокси, (С 2 -C 6 )алкинилкарбонилокси, (C 1 8 )алкилсульфонил;

Фенил, фенил-(С 1 -C 6 )-алкокси, фенил-(C 1 -C 6 )алкоксикарбонил, фенокси, фенокси-(C 1 -C 6 )алкокси, фенокси-(C 1 -C 6 )алкоксикарбонил, фенилкарбонилокси, фенилкарбониламино, фенил-(С 1 -C 6 )алкилкарбониламино, причем названные последними 9 остатков в фенильном кольце незамещенные или замещенные одно- или многократно, предпочтительно до 3 раз, остатком R 52 ; SiR' 3 , -O-SiR' 3 , R' 3 Si-(C 1 -C 8 )-алкокси, -CO-O-NR' 2 , -O-N=CR' 2 , -N=CR' 2 , -O-NR' 2) -NR' 2 , CH(OR') 2 , -O-(CH 2 ) m -CH(OR') 2 , -CR'"(OR') 2 , -O-(CH 2 ) m CR"'(OR") 2 или R"O-CHR'"CHCOR"-(C 1 -C 6 )алкокси,

R 51 - одинаковые или разные галогены, нитро, (С 1 4 )алкокси и незамещенный или замещенный одним или несколькими, предпочтительно до трех, остатками R 52 фенил;

R 52 - одинаковые или разные галогены, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )алкокси, (С 1 -C 4 )галоалкил, (C 1 -C 4 )-галоалкокси или нитро;

R' - одинаковые или разные водород, (C 1 -C 4 )алкил, незамещенный или замещенный одним или несколькими, предпочтительно до трех, остатками R 52 фенил или два остатка R', образующие вместе одну (C 2 -C 6 )алкандиил цепочку;

R" - одинаковые или разные (C 1 -C 4 )алкил или два остатка R", образующие вместе одну (C 2 -C 6 )алкандиил цепочку;

R'" - водород или (C 1 -C 4 )алкил;

m - 0, 1, 2, 3, 4, 5 или 6.

Особенно предпочтительны в качестве защитных средств известные соединения формулы (I) и/или (II), у которых символы и индексы имеют следующие значения:

R 24 - водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил, причем остатки, содержащие C, являются незамещенными или могут быть замещены одно- или многократно галогенами или одно- или двухкратно, предпочтительно двухкратно, остатками R 50 ;

R 50 - одинаковые или различные гидрокси, (C 1 -C 4 -алкокси, карбокси, (C 1 -C 4 )алкоксикарбонил, (C 2 -C 6 )алкенилоксикарбонил, (C 2 -C 6 )алкинилоксикарбонил, 1-(гидроксиамино)-(C 1 -C 4 )алкил, 1-[(C 1 -C 4 )алкиламино]-(C 1 -C 4 )алкил и 1-[(C 1 -C 4 )алкоксиамино]-(С 1 -C 4 )алкил; -SiR' 3 , -O-N=CR' 2 , -N=CR 2 , -NR' 2 и -O-NR' 2 , где R' означает одинаковые или разные водород, (C 1 -C 4 )алкил или попарно (С 4 -C 5 )алкандиил цепочки,

R 27 , R 28 , R 29 - одинаковые или разные водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 6 )галоалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил или фенил, незамещенный или замещенный одним или несколькими остатками из группы галогенов, циано, нитро, амино, моно- и ди-[(C 1 -C 4 )алкил]амино, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 1 -C 4 )алкокси, (C 1 -C 4 )галоалкокси, (C 1 -C 4 )алкилтио и (C 1 -C 4 )алкилсульфонил;

R x - водород или COOR 26 , где R 26 означает водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 8 )галоалкил, (C 1 -C 4 -алкокси)-(C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 6 )гидроксиалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил или Tri-(C 1 -C 4 )алкилсилил,

R 17 , R 19 - одинаковые или разные галогены, метил, этил, метокси, этокси, (C 1 или С 2 )галоалкил, предпочтительно водород, галоген или (C 1 или C 2 )галоалкил.

Совсем предпочтительны в качестве защитных средств известные соединения, в которых символы и индексы в формуле (I) имеют следующие значения:

R 17 - галоген, нитро или (C 1 -C 4 )галоалкил;

n' - 0, 1, 2 или 3;

R 18 - остаток формулы OR 24 ,

R 24 - водород, (C 1 8 )алкил или (C 3 -C 7 )циклоалкил, причем вышеуказанные остатки, содержащие С, являются незамещенными или одно- или многократно, предпочтительно до двух раз, замещенными одинаковыми или разными галогенными остатками или до двух раз, предпочтительно однократно, одинаковыми или разными остатками из группы гидрокси, (C 1 4 )алкокси, (C 1 4 )алкоксикарбонил, (C 2 6 )алкенилоксикарбонил, (C 2 -C 6 )алкинилоксикарбонил, 1-(гидроксиамино)-(C 1 -C 4 )-алкил, 1-[(C 1 -C 4 )алкилимино]-(C 1 -C 4 )алкил, 1-[(C 1 -C 4 )алкоксиамино]-(C 1 -C 4 )алкил и остатками формулы -SiR' 3 , -O-N=R' 2 , -N=CR' 2 , -NR' 2 и -O-NR' 2 , причем остаток R' в указанных формулах означает одинаковые или разные водород, (C 1 -C 4 )алкил или попарно (С 4 или С 5 )алкандиил;

R 27 , R 28 , R 29 - одинаковые или разные водород, (C 1 8 )алкил, (C 1 -C 6 )галоалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил или фенил, незамещенный или замещенный одним или несколькими остатками из группы галогенов, (C 1 -C 4 )алкила, (C 1 -C 4 )алкокси, нитро, (C 1 -C 4 )галоалкила и (C 1 -C 4 )галоалкокси, и

R x - водород или COOR 26 , где R 26 - водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 8 )галоалкил, (C 1 -C 4 )алкокси-(C 1 -C 4 )-алкил, (C 1 -C 6 )гидроксиалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил или три-(C 1 -C 4 )алкилсилил.

Совсем предпочтительны в качестве защитных средств также известные соединения формулы (II), в которых символы и индексы имеют следующие значения:

R 19 - галоген или (C 1 -C 4 )галоалкил;

n' - 0, 1, 2 или 3, причем (R 19 ) n' - это предпочтительно 5-Cl;

R 20 - остаток формулы OR 24 ;

Т - СН 2 или СН(СОО-(C 1 3 -алкил)) и

R 24 - водород, (C 1 8 )алкил, (C 1 -C 8 )галоалкил или (C 1 -C 4 )алкокси-(C 1 -C 4 )алкил, предпочтительно водород или (C 1 8 )алкил.

Особенно предпочтительны при этом в качестве защитных средств известные соединения формулы (I), в которых символы и индексы имеют следующие значения:

W - это (W1);

R 17 - галоген или (C 1 2 )галоалкил;

n' - 0, 1, 2 или 3, причем (R 17 ) n' , предпочтительно 2,4-Cl 2 ;

R 18 - остаток формулы OR 24 ;

R 24 - водород, (C 1 8 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 1 -C 4 )гидроксиалкил, (C 3 7 )циклоалкил, (C 1 -C 4 )алкокси-(C 1 -C 4 )алкил или три-(C 1 2 )алкилсилил, предпочтительно (C 1 -C 4 )алкил;

R 27 - водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил или (С 3 7 )циклоалкил, предпочтительно водород или (C 1 -C 4 )алкил, и

R x - COOR 26 , где R 26 - водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 1 -C 4 )гидроксиалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил, (C 1 -C 4 )алкокси-(C 1 -C 4 )алкил или три-(С 1 2 )алкилсилил, предпочтительно водород или (C 1 -C 4 )алкил.

Особенно предпочтительны также в качестве защитных средств известные соединения формулы (I), в которых символы и индексы имеют следующие значения:

W - это (W2);

R 17 - галоген или (C 1 -C 2 )галоалкил;

n' - 0, 1, 2 или 3, причем (R 17 ) n' , предпочтительно 2,4-Cl 2 ;

R 18 - остаток формулы OR 24 ;

R 24 - водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 1 -C 4 )гидроксиалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил, (C 1 -C 4 -алкокси)-C 1 -C 4 -алкил или три-(C 1 -C 2 )-алкилсилил, предпочтительно (C 1 -C 4 )алкил, и

R 27 - водород, (C 1 -C 8 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил или незамещенный или замещенный фенил, предпочтительно водород, (C 1 -C 4 )алкил или фенил, незамещенный или замещенный одним или несколькими остатками из группы галогенов, (C 1 -C 4 )алкила, (C 1 -C 4 )галоалкила, нитро, циано или (C 1 -C 4 )алкокси.

Особенно предпочтительны также в качестве защитных средств известные соединения формулы (I), в которых символы и индексы имеют следующие значения:

W - это (W3);

R 17 - галоген или (C 1 -C 2 )галоалкил; n' - 0, 1, 2 или 3, причем (R 17 ) n' - предпочтительно 2,4-Cl 2 ; R 18 - остаток формулы OR 24 ;

R 24 - волород, (C 1 8 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 1 -C 4 )гидроксиалкил, (C 3 7 )циклоалкил, (C 1 -C 4 )алкокси-(C 1 -C 4 )алкил или три-(С 1 2 )алкилсилил, предпочтительно (C 1 -C 4 )алкил, и

R 28 - (C 1 8 )алкил или (C 1 -C 4 )галоалкил, предпочтительно C 1 -галоалкил.

Особенно предпочтительны также в качестве защитных средств известные соединения формулы (I), в которых символы и индексы имеют следующие значения:

W - это (W4);

R 17 - галоген, нитро, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 2 )галоалкил, предпочтительно CF 3 , или (C 1 -C 4 )алкокси;

n' - 0, 1 , 2 или 3;

m' - 0 или 1 ;

R 18 - остаток формулы OR 24 ;

R 24 - водород, (C 1 -C 4 )алкил, карбокси-(C 1 -C 4 )-алкил, (C 1 -C 4 )алкоксикарбонил-(C 1 -C 4 )алкил, предпочтительно (C 1 -C 4 )алкокси-CO-CH 2 -, (C 1 -C 4 )алкокси-CO-C(CH 3 )H-, НО-CO-СН 2 - или НО-CO-С(СН 3 )Н-, и

R 29 - водород, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 3 -C 7 )циклоалкил или фенил, незамещенный или замещенный одним или несколькими остатками из группы галогенов, (C 1 -C 4 )алкила, (C 1 -C 4 )галоалкила, нитро, циано и (C 1 -C 4 )алкокси.

Следующие группы соединений, известных как защитные средства, особенно пригодны в качестве активных ингредиентов для повышения стойкости растений к абиотическим стрессам:

a) Соединения типа дихлорфенилпиразолин-3-угольной кислоты (т.е. формулы (I), где W = (W1) и (R 17 ) n' = 2,4-Cl 2 ), предпочтительно соединения, такие как 1-(2,4-дихлорфенил)-5-(этоксикарбонил)-5-метил-2-пиразолин-3-этилэфир угольной кислоты (I-1, мефенпир-диэтил), мефенпир-диметил и мефенпир (I-0), и подобные соединения, как они описаны в WO-A 91/07874;

b) Производные дихлорфенилпиразол-угольной кислоты (т.е. формулы (I), где W = (W2) и (R 17 ) n' = 2,4-Cl 2 ), предпочтительно соединения, такие как 1-(2,4-дихлорфенил)-5-метилпиразол-3-этилэфир угольной кислоты (I-2), 1-(2,4-дихлорфенил)-5-изопропилпиразол-3-этилэфир угольной кислоты (I-3), 1-(2,4-дихлорфенил)-5-(1,1-диметилэтил)пиразол-3-этилэфир угольной кислоты (I-4), 1-(2,4-дихлорфенил)-5-фенилпиразол-3-этилэфир угольной кислоты (I-5) и подобные соединения, как они описаны в EP-A-0333131 и EP-A-0269806;

c) Соединения типа триазол-угольной кислоты (т.е. формулы (I), где W = (W3) и (R 17 ) n' = 2,4-Cl 2 ), предпочтительно такие соединения, как фенхлоразолэтил, т.е. 1-(2,4-дихлорфенил)-5-трихлорметил-(1H)-1,2,4-триазол-3-этилэфир угольной кислоты (I-6), и подобные соединения (см. ЕР-А-0174562 и EP-A-0346620);

d) Соединения типа 5-бензил- или 5-фенил-2-изоксазолин-3-угольной кислоты или 5,5-дифенил-2-изоксазолин-3-угольной кислоты, такие как изоксадифен (I-12), (где W = (W4)), предпочтительно соединения, такие как 5-(2,4-дихлорбензил)-2-изоксазолин-3-этилэфир угольной кислоты (I-7) или 5-фенил-2-изоксазолин-3-этилэфир угольной кислоты (I-8) и подобные соединения, такие как описаны в WO-A-91/08202, или 5,5-дифенил-2-изоксазолин-этилэфир угольной кислоты (I-9, изоксадифенэтил), или -n-пропилэфир (I-10), или 5-(4-фторфенил)-5-фенил-2-изоксазолин-3-этилэфир угольной кислоты (I-11), как они описаны в WO-A-95/07897.

e) Соединения типа 8-хинолиноксиуксусная кислота, например формулы (II), где (R 19 ) n' = 5-Cl, R 20 = OR 24 и Т = CH 2 , предпочтительно соединения

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота-(1-метилгексил)эфир (II-1, клоквинтоцет-мексил),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота-(1,3-диметил-бут-1-ил)эфир (II-2),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота-4-аллил-оксибутилэфир (II-3),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота-1-аллилокси-проп-2-ил эфир (II-4),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота этилэфир (II-5),

(5- хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота этилэфир (II-6),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота аллилэфир (II-7),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота-2-(2-пропилидениминокси)-1-этилэфир (II-8),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота-2-оксо-проп-1-ил эфир (II-9),

(5-хлор-8-хинолинокси)уксусная кислота (II-10) и их соли, такие как, например, описано в WO-A-2002/34048,

и подобные соединения, как они описаны в EP-A-0860750, EP-A-0094349 и ЕР-А-0191736 или EP-A-0492366.

f) Соединения типа (5-хлор-8-хинолинокси)малоновая кислота, т.е. формулы (II), где (R 19 ) n' = 5-Cl, R 20 = OR 24 , T = -СН(СОО-алкил), предпочтительно соединения (5-хлор-8-хинолинокси)малоновой кислоты диэтилэфир (II-11), (5-хлор-8-хинолинокси)малоновой кислоты аллилэфир, (5-хлор-8-хинолинокси)-малоновой кислоты-метил-этилэфир и подобные соединения, как они описаны в EP-A-0582198.

g) Соединения типа дихлорацетамид, т.е. формулы (III), предпочтительно N,N-диаллил-2,2-дихлорацетамид (дихлорамид (III-1) из US-A 4137070), 4-дихлорацетил 3,4-дигидро-3-метил-2Н-1,4-бензоксазин (IV-2, беноксакор из ЕР 0149974),

N1,N2-диаллил-N2-дихлорацетилглицинамид (DKA-24 (III-3) из HU 2143821), 4-дихлорацетил-1-окса-4-азаспиро[4,5]декан (AD-67),

2,2-дихлор-N-(1,3-диоксолан-2-илметил)-N-(2-пропенил)ацетамид (PPG-1292),

3-дихлорацетил-2,2,5-триметилоксазолидин (R-29148, III-4),

3-дихлорацетил-2,2-диметил-5-фенилоксазолидин,

3-дихлорацетил-2,2-диметил-5-(2-тиенил)оксазолидин,

3-дихлорацетил-5-(2-фуранил)-2,2-диметилоксазолидин (фурилазол (III-5), MON 13900),

1-дихлорацетил-гексагидро-3,3,8а-триметилпирроло[1,2-а]пиримидин-6(2Н)-он (дициклонон, BAS 145138),

h) Соединения группы (b), предпочтительно

1,8-ангидрид нафталевой кислоты (b-1),

метилдифенилметоксиацетат (b-2),

цианометоскиимино(фенил)ацетонитрил (циометринил) (b-3),

1-(2-[хлорбензил)-3-(1-метил-1-фенилэтил)мочевина (кумилурон) (b-4),

O,O-диэтил S-2-этилтиоэтил фосфордитиоат (дисульфотон) (b-5),

4-хлорфенилметилкарбамат (мефенат) (b-6),

O,O-диэтил-O-фенилфосфоротиоат (диэтолат) (b-7),

4-карбокси-3,4-дигидро-2Н-1-бензопиран-4-уксусная кислота (CL-304415, CAS-Regno: 31541-57-8) (b-8),

1,3-диоксолан-2-илметоксиимино(фенил)ацетонитрил (оксабетринил) (b-9),

4'-хлор-2,2,2-трифторацетофенон O-1,3-диоксолан-2-илметилоксим (флуксофеним) (b-10),

4,6-дихлор-2-фенилпиримидин (фенхлорим) (b-11),

бензил-2-хлор-4-трифторметил-1,3-тиазол-5-карбоксилат (флуразол) (b-12),

2-дихлорметил-2-метил-1,3-диоксолан (MG-191) (b-13),

N-(4-метилфенил)-N'-(1-метил-1-фенилэтил)мочевина (димрон) (b-14),

(2,4-дихлорфенокси)уксусная кислота (2,4-D),

(4-хлорфенокси)уксусная кислота, (R,S)-2-(4-хлор-о-толилокси)пропионовая кислота (мекопроп),

4-(2,4-дихлорфенокси)масляная кислота (2,4-DB),

(4-хлор-о-толилокси)уксусная кислота (МСРА),

4-(4-хлор-о-толилокси)масляная кислота,

4-(4-хлорфенокси)масляная кислота,

3,6-дихлор-2-метоксибензольная кислота (дикамба),

1-(этоксикарбонил)этил 3,6-дихлор-2-метоксибензоат (лактидихлор), а также их соли и эфиры, предпочтительно (C 1 -C 8 ).

Предпочтительны далее в качестве защитных средств известные соединения формулы (IV) или их соли, где

R 30 - водород, (C 1 -C 6 )алкил, (C 3 -C 6 )циклоалкил, фуранил или тиенил, причем каждый из последних названных 4 остатков является незамещенным или замещенным одним или несколькими заместителями из группы галогенов, (C 1 -C 4 )алкокси, галоген-(C 1 -C 6 )алкокси и (C 1 -C 4 )алкилтио и в случае циклического остатка также (C 1 -C 4 )алкил и (C 1 -C 4 )галоалкил,

R 31 -водород,

R 32 - галоген, галоген-(C 1 -C 4 )алкил, галоген-(C 1 -C 4 )алкокси, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )алкокси, (C 1 -C 4 )алкилсульфонил, (C 1 -C 4 )алкоксикарбонил или (C 1 -C 4 )алкилкарбонил, предпочтительно галоген, (C 1 -C 4 )галогеналкил, а также трифторметил, (C 1 -C 4 )алкокси, галоген-(C 1 -C 4 )алкокси, (C 1 -C 4 )-алкоксикарбонил или (C 1 -C 4 )алкилсульфонил,

R 33 - водород,

R 34 - галоген, (C 1 -C 4 )алкил, галоген-(C 1 -C 4 )алкил, галоген-(C 1 -C 4 )алкокси, (C 3 6 )циклоалкил, фенил, (C 1 -C 4 )алкокси, циано, (C 1 -C 4 )алкилтио, (C 1 -C 4 )алкилсульфинил, (C 1 -C 4 )алкилсульфонил, (C 1 -C 4 )алкоксикарбонил или (C 1 -C 4 )алкилкарбонил, предпочтительно галоген, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )галогеналкил, а также трифторметил, галоген-(C 1 -C 4 )алкокси, (C 1 -C 4 )алкокси или (C 1 -C 4 )алкилтио,

n - 0, 1 или 2 и

m - 1 или 2.

Особенно предпочтительны в качестве защитных средств известные соединения формулы (IV), где R 30 = Н 3 С-O-СН 2 -, R 31 = R 33 = Н, R 34 = 2-ОМе (IV-1), R 30 = Н 3 С-O-СН 2 -, R 31 = R 33 = Н, R 34 = 2-ОМе-5-Cl (IV-2), R 30 = циклопропил, R 31 = R 33 = Н, R 34 = 2-ОМе (IV-3), R 30 = циклопропил, R 31 = R 33 = Н, R 34 = 2-ОМе-5-Cl (IV-4), R 30 = циклопропил, R 31 = R 33 = Н, R 34 = 2-Ме (IV-5), R 30 = трет-бутил, R 31 = R 33 = Н, R 34 = 2-ОМе (IV-6).

Далее предпочтительны в качестве защитных средств известные соединения формулы (V), в которой

X 3 - CH;

R 35 - водород, (С 1 -C 6 )алкил, (C 3 -C 6 )циклоалкил, (C 2 -C 6 )алкенил, (C 5 -C 6 )циклоалкенил, фенил или 3-6-членный гетероциклил, имеющий до трех гетероатомов, из группы: азот, кислород и сера, причем шесть названных последними остатков при необходимости замещены одним или несколькими одинаковыми или разными заместителями из группы галогенов, (C 1 -C 6 )алкокси, (C 1 -C 6 )галоалкокси, (C 1 -C 2 )алкилсульфинил, (C 1 -C 2 )алкилсульфонил, (C 3 -C 6 )циклоалкил, (C 1 -C 4 )алкоксикарбонил, (C 1 -C 4 )-алкилкарбонил и фенил. А в случае циклических остатков также (C 1 -C 4 )алкил и (C 1 -C 4 )галоалкил;

R 36 - водород, (C 1 -C 6 )алкил, (C 2 -C 6 )алкенил, (C 2 -C 6 )алкинил, причем три названных последними остатка при необходимости замещены одним или несколькими одинаковыми или разными заместителями из группы галогенов, гидрокси, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )алкокси и (C 1 -C 4 )алкилтио;

R 37 - галоген, (C 1 -C 4 -галоалкил, (C 1 -C 4 )галоалкокси, нитро, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )алкокси, (C 1 -C 4 )алкилсульфонил, (C 1 -C 4 )алкоксикарбонил или (C 1 -C 4 )алкилкарбонил;

R 38 - водород;

R 39 - галоген, нитро, (C 1 -C 4 )алкил, (C 1 -C 4 )галоалкил, (C 1 -C 4 )галоалкокси, (C 3 -C 6 )циклоалкил, фенил, (C 1 -C 4 )алкокси, циано, (C 1 -C 4 )алкилтио, (C 1 -C 4 )алкилсульфинил, (C 1 -C 4 )алкилсульфонил, (C 1 -C 4 )алкоксикарбонил или (C 1 -C 4 )алкилкарбонил;

n - 0, 1 или 2 и

m - 1 или 2.

Предпочтительны в качестве защитных средств известные соединения формулы (VI) (S3-1), (S3-2), (S3-3), (S3-4) и (S3-5).

Предпочтительны также соединения формулы (VII) 1-[4-(N-2-метоксибензоилсульфамоил)фенил]-3-метилмочевина (VII-1), 1-[4-(N-2-метоксибензоилсульфамоил)фенил]-3,3-диметилмочевина (VII-2), 1-[4-(N-4,5-диметилбензоилсульфамоил)фенил]-3-метилмочевина (VII-3) и 1-[4-(N-нафтоилсульфамоил)фенил]-3,3-диметилмочевина (VII-4).

Также предпочтительны соединения формул VIII-1- VIII-4

из которых, в свою очередь, соединение VIII-3 (4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид) особенно предпочтительно для применения в качестве средства для повышения стойкости растений по отношению к абиотическим стрессам.

Особенно предпочтительными соединениями для применения в качестве средства для повышения стойкости растений по отношению к абиотическим стрессам являются такие, которые выбираются из группы, состоящей из известных в качестве защитных средств соединений, из соединений формул I-1 (мефенпирдиэтил), I-9 (изоксадифенэтил), II-1 (клоквинтоцет-мексил), b-11 (фенклорим), b-14 (димрон) и VIII-3 (4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид, совсем предпочтительными являются соединения I-1 и VIII-3).

Уже известные в качестве защитных средств соединения, ранее идентифицированные/известные при определенных условиях, могут также вводиться в растения, измененные генной технологией.

Растения, измененные генной технологией (называемые также трансгенными), отличаются, как правило, особенно выгодными свойствами, например, устойчивостью к определенным пестицидам, прежде всего, к определенным гербицидам, устойчивостью к болезням растений или к возбудителям болезней растений, таким как определенные насекомые или микроорганизмы, например, грибки, бактерии или вирусы. Другие особые свойства касаются, например, массы убираемого урожая, его качества, сохраняемости, состава и специальных составляющих. Так, известны трансгенные растения с повышенным содержанием крахмала или измененным качеством крахмала, или таковые с другим составом жирных кислот в урожае.

Предпочтительным является применение известных соединений, идентифицированных/известных в качестве защитных средств, или их солей в существенных для экономики трансгенных культурах полезных и декоративных растений, например, хлебных злаков, таких как пшеница, ячмень, рожь, овес, просо, рис и кукуруза, или также культурах сахарной свеклы, хлопка, сои, рапса, картофеля, томатов, гороха и других видов овощей, особенно предпочтительно в культурах кукурузы, пшеницы, ячменя, ржи, овса, риса, рапса, сахарной свеклы и сои, еще предпочтительней в культурах кукурузы, пшеницы, риса, рапса, сахарной свеклы и сои.

Наряду с этим, трансгенные растения могут также обрабатываться с помощью веществ, идентифицированных микрочипом ДНК, так же, как молекулами, уже известными в качестве защитных средств, стойкость которых к абиотическим стрессам уже была повышена мерами генной технологии, так что наблюдается синергическое действие эндогенно кодированной стойкости и экзогенно приложенное действие повышения стойкости.

Обычный путь получения новых растений, которые обнаруживают модифицированные свойства по сравнению с ранее существующими растениями, заключается, например, в классических способах выращивания и производства мутантов. Альтернативно можно создавать новые растения с отличными свойствами методами генной технологии (см., например, EP-A-0221044, EP-A-0131624). Описания, например, приводятся в некоторых случаях:

- Генноинженерное изменение культурных растений с целью модификации синтезированного в растении крахмала (например, WO 92/11376, WO 92/14827, WO 91/19806),

- Трансгенные культурные растения, устойчивые к определенным гербицидам типа глуфозината (сравните, например, EP-A-0242236, EP-A-242246), или глифосфата (WO 92/00377), или сульфонилмочевины (EP-A-0257993, US-A-5013659),

- Трансгенные культурные растения, например, хлопок, со способностью вырабатывать токсины Bacillus thuringiensis (Bt-токсины), которые делают растения устойчивыми к определенным вредителям (EP-A-0142924, EP-A-0193259).

- Трансгенные культурные растения с модифицированным составом жирных кислот (WO 91/13972).

Многочисленные молекулярно-биологические технологии, с помощью которых могут быть получены новые трансгенные растения с отличными свойствами, в принципе известны, смотрите, например, Sambrook et al., 1989, Molecular Cloning, A Laboratory Manual, 2. Aufl. Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY; или Winnacker "Gene und Klone", VCH Weinheim 2. Auflage 1996 или Christou, "Trends in Plant Science" 1 (1996)423-431).

Для подобных генноинженерных манипуляций можно ввести молекулы нуклеиновой кислоты в плазмиду, что позволяет мутагенез или изменение последовательности через рекомбинацию последовательностей ДНК. С помощью вышеназванных стандартных методов можно, например, производить базовые замены, удалять частичные последовательности или присоединять натуральные или синтетические последовательности. Для связи фрагментов ДНК между собой можно смешивать адаптеры и линкеры фрагментов.

Создание растительной клетки с уменьшенной активностью генного продукта может быть достигнуто, например, с помощью экспрессии по крайней мере одной соответствующей античувствительной РНК, одной чувствительной РНК для достижения эффекта взаимного подавления или экспрессии по крайней мере одного соответственно сконструированного рибозима, который расщепляет специфический транскрипт вышеназванного генного продукта.

К тому же, для молекулы ДНК может быть применено то, что охватывается вся кодированная последовательность генного продукта, включая возможные фланкированные последовательности, так же, как молекула ДНК, которая охватывает только часть кодированной последовательности, причем эта часть должна быть достаточной длины для того, чтобы производить в клетке античувствительный эффект. Возможно также применение последовательностей ДНК, которые обнаруживают высокую степень гомологии кодированных последовательностей генного продукта, но не полностью идентичны.

При экспрессии молекул нуклеиновой кислоты в растении синтетический протеин может локализоваться в любом отделении растительной клетки. Но, чтобы достигнуть локализации в определенном отделении, можно, например, кодированную область связать с последовательностями ДНК, которые обеспечивают локализацию в определенном отделении. Такие последовательности известны специалистам (см., например, Braun et al., EMBO J. 11 (1992), 3219-3227; Wolter et al., Proc. Natl. Acad. Sei. USA 85 (1988), 846-850; Sonnewald et al., Plant J. 1 (1991 ), 95-106).

Трансгенные растительные клетки могут регенерировать известными способами в целое растение. У трансгенных растений речь может идти принципиально о растении каждого вида, т.е. как о однодольныых, так и о двудольных растениях.

Так могут быть получены трансгенные растения, которые проявляют измененные свойства через чрезмерную экспрессию, подавление или ингибирование гомологичных (= природных) генов или генных последовательностей или экспрессию гетерологичных (= чужеродных) генов или генных последовательностей.

Предпочтительно они могут быть идентифицированы с помощью микрочипа ДНК, или также известные молекулы в качестве защитных средств могут быть введены в трансгенные культуры, которые устойчивы против гербицидов из группы сульфонилмочевины, глуфосинатаммония или глифосфатизопропиламмония и аналогичных активных ингредиентов, и/или обнаруживают эндогенную устойчивость против абиотических стрессов на базе генноинженерных изменений.

При применении активных ингредиентов согласно изобретению в трансгенных культурах часто проявляются воздействия, наряду с наблюдаемым воздействием в других культурах на растения-вредители, которые специфичны для применения в каждой трансгенной культуре, например, измененный или специально расширенный спектр сорняков, который может быть уничтожен, измененные количества, которые могут быть введены при применении, предпочтительная комбинация с гербицидами, против которых устойчива трансгенная культура, а также влияние на рост и урожайность трансгенного культурного растения.

Поэтому предметом изобретения является также применение соединений, идентифицируемых микрочипом ДНК, или уже известных в качестве защитных средств соединений для повышения устойчивости против абиотических стрессов в трансгенных культурных растениях, главным образом с целью увеличения выхода.

Объектом предлагаемого изобретения является способ нахождения соединений, повышающих стойкость растений против абиотических стрессов, причем повышение транскрипции или экспрессии отдельных или нескольких эндогенных растительных генов, таких как, например, гены, кодированные для протеинов из группы цитрохром-оксидаз, например цитохромоксидаза Р450, гликозилтрансфераз, уриказ, например уриказа II (Е.С. 17.3.3), пептидаз, различных мембранных протеинов, аминогидролаз, например, различных общеизвестных стрессовых протеинов, оценивается как признак для индукции.

Объектом предлагаемого изобретения является, в частности, способ нахождения соединений, которые индуцируют транскрипцию генов с кодированной устойчивостью к стрессам для растительного эндогенного энзима, отличающийся тем, что:

a) Испытуемые растения подвергают одному или нескольким абиотическим стрессам,

b) Контрольные растения при прочих равных условиях, как испытуемые растения а), дополнительно приводят в контакт с испытуемым соединением, или в форме протравленного посевного материала, или разбрызгивания в определенный момент периода развития, или с помощью обработки корня,

c) РНК удаляют из испытуемых и контрольных растений,

d) РНК маркируется непосредстенно радиоактивно или нерадиоактивно, или же РНК в одновременном энзиматическом транскрибировании маркируется в соответствующей кДНК радиактивно или нерадиоактивно, или же полученная немаркированная кДНК транскрибируется энзиматически в соответствующую радиоактивно или нерадиоактивно маркированную кРНК,

e) растительный микрочип ДНК, содержащий последовательности ДНК, гибридизирует с веществами, содержащимися в соответствии с шагом d),

f) профили экспрессии генов производят для экспрессии различных стрессовых протеинов, сравниваемых для испытуемых растений в соответствии с шагами а) и b),

g) производят количественную оценку разницы экспрессии, измеренных в соответствии с шагом f), и

h) производят окончательную систематизацию профилей экспрессии, подчиненных шагу g), путем кластер-анализа.

В случае ранее указанного шага d) энзиматическое транскрибирование содержащейся кДНК в кРНК рассматривается как предпочтительный шаг способа, так как благодаря этому может быть достигнуто повторное увеличение образца гибридизации. Таким же образом предпочтительна маркировка посредством нерадиоактивных нуклеотидов, особенно предпочтительна маркировка посредством биотинилированных UTP и/или СТР, причем подтверждение в связи с полученной реакцией гибридизации происходит через связь стрептавидин-фикоэритрина в качестве фторофора и биотинилированной кРНК. Подтверждение специфичной флуоресценции фикоэритрина, которая служит основанием для количественной оценки измеренной разницы экспрессии, происходит в связи с гибридизацией с помощью лазерного сканера.

Предпочтительным объектом предлагаемого изобретения является способ с соблюдением вышеназванных шагов а)- h), в котором в случае намеренного повышения при тепловом стрессе генов для экспрессии цитрохром-оксидаз, таких как цитохромоксидаза Р450, гликозилтрансфераз, уриказ, таких как уриказа II (Е.С. 17.3.3), пептидаз, различных мембранных протеинов амидогидролаз, сравнивают растения, подвергнутые и неподвергнутые тепловому стрессу, предпочтительны гены для экспрессии "N-карбамил-L-аминокислотной аминогидролазы" (Zm.11840.1.A1_at), "серинкарбоксипептидазы" (Zm.18994.2.A1_a_at), уриказы II (Е.С. 1.7.3.3) и гликозилтрансферазы (Zm.12587.1.S1_s_at), совершенно предпочтительны гены для экспрессии "N-карбамил-L-аминокислотной аминогидролазы" (Zm.1 1840.1.A1_at) и "серинкарбоксипептидазы" (Zm.18994.2.A1_a_at), (обозначение согласно геномной решетке кукурузы фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA)), и в котором экспрессия генов повышается по сравнению с контрольными растениями, подвергнутыми тепловому стрессу, при обработке, например, с коэффициентом 1,5 или более, предпочтительно с коэффициентом 1,5-30, предпочтительней 1,5-20, особенно предпочтительно 1,5-10, совсем предпочтительно 1,5-5, причем повышение измененных профилей экспрессии отдельных генов может лежать независимо друг от друга в различных ранее названных областях значений.

Также предпочтительным объектом предлагаемого изобретения является способ, содержащий ранее названные шаги а)-h), в котором в случае рассматриваемого повышения при стрессе от сухости, например, генов для экспрессии протеинов позднего эмбриогенеза, таких как дегидрины, универсальные протеины универсального стресса (Zm.818.1.A1_at), несимбиотический гемоглобин (Zm.485.1.A1_at), протеины с адресацией "Zm.818.2.A1_a_at" (геномная решетка кукурузы фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA)) и протеины с адресацией "Zm. 18682.1.A1_s_at" (геномная решетка кукурузы фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA)), сравниваются растения, подвергнутые стрессу от сухости и неподвергнутые стрессу от сухости, предпочтительно гены для экспрессии универсальных протеинов стресса (Zm.818.1.A1_at), несимбиотического гемоглобина (Zm.485.1.A1_at), протеинов с адресацией "Zm.818.2.Al_a_at" (обозначение согласно геномной решетке кукурузы фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA)) и протеинов с адресацией "Zm. 18682.1.A1_s_at" ((геномная решетка кукурузы фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, С A, USA)), и при этом экспрессия генов повышается по сравнению с контрольными растениями, подвергнутыми стрессу от сухости, при обработке, например, с коэффициентом 1,5 или более, предпочтительно с коэффициентом 1,5-30, предпочтительней 1,5-20, особенно предпочтительно 1,5-10, совсем предпочтительно 1,5-8, причем повышение измененных профилей экспрессии отдельных генов может лежать независимо друг от друга в различных ранее названных областях значений.

Объектом предлагаемого изобретения является далее применение указанного микрочипа ДНК, который используется на базе генетической информации растений, предпочтительно генетической информации полезных растений, особенно предпочтительно таких полезных растений, как, например, кукуруза, хлебные злаки, такие как пшеница, ячмень, рожь, овес, рис и соя, предпочтительно кукурузы, пшеницы, ячменя, ржи, риса и сои, особенно предпочтительно ячменя, кукурузы, пшеницы, риса и сои, совершенно предпочтительно кукурузы, пшеницы и сои, для нахождения измененного образца экспрессии генов. При этом рассматриваются относительные изменения генного образца для генов различных стрессовых протеинов в растениях, содержащих тестируемые соединения, по сравнению с контрольными растениями, не содержащими тестируемые соединения, при тех же идентичных условиях стресса.

Кроме того, объектом предлагаемого изобретения является применение промоторов описанных индикаторных генов в соединении со специальными репортерными генами (например, GUS, GFP, луцифераза и т.д.) для нахождения веществ с позитивным воздействием на устойчивость к абиотическим стрессам культурных растений. При этом создаются трансгенные испытуемые растения, которые содержат упомянутую конструкцию промотор-репортерный ген. Активные ингредиенты, которые повышают устойчивость растений к абиотическим стрессам с помощью описанного механизма, индуцируют экспрессию репортерных генов и могут быть идентифицированы с помощью колориметрических, флуориметрических или подобных, пригодных для этого анализов.

Далее объектом изобретения является применение описанных индикаторных генов для повышения устойчивости к абиотическим стрессам трансгенных культурных растений. При этом гены с подходящим промотором, который имеет желательную силу и специфичность, сливаются, и конструкция в однодольных или двудольных культурных растениях трансформируется. Полученные трансгенные растения отличаются повышенной устойчивостью к абиотическому стрессу, например холоду, жаре, сухости и т.д.

Следующим объектом предлагаемого изобретения является также применение соединений, которые с помощью микрочипа ДНК при рассмотрении профиля экспрессии генов идентифицированных и/или уже известных в качестве защитных средств соединений, которые в случае условий абиотических стрессов, как, например, абиотических стрессов, воздействующих на эти растения, таких как температура (холод, мороз или жара), влага (сухость, засуха или аноксия), или химическая нагрузка (недостаток или избыток минеральных солей, тяжелых металлов, газообразных ядов), позитивны, т.е. снижают экспрессию относительно их индуктивного влияния на отдельные гены или несколько генов растительного эндогенного защитного механизма, как, например, в случае теплового стресса на цитрохромоксидазы, например, цитохромоксидазу Р450, на гликозилтрансферазы, на уриказы, например, уриказу II (Е.С. 17.3.3), на пептидазы, на различные мембранные протеины, на амидогидролазы и/или различные стрессовые протеины, и/или, например, позитивны в случае стресса от сухости, т.е. снижают экспрессию относительно их индуктивного влияния на отдельные гены или несколько генов универсального стрессового протеина, несимбиотического гемоглобина (Zm.485.1.A1_at), протеина с адресацией "Zm.818.2.A1_a_at" (геномная решетка кукурузы фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA)) и протеина с адресацией "Zm. 18682.1.A1_s_at" (обозначение согласно геномной решетке кукурузы фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA)), идентифицируются как активные ингредиенты для повышения устойчивости к стрессу полезных растений.

Объектом изобретения является также применение веществ, идентифицированных с помощью микрочипа ДНК, как уже известных в качестве защитных средств молекул для повышения устойчивости к абиотическим стрессам различных культурных растений, например, кукуруза, хлебные злаки, такие как пшеница, ячмень, рожь, овес, рис и соя, предпочтительно кукуруза, пшеница, ячмень, рожь, рис и соя, особенно предпочтительно кукуруза, пшеница, рис и соя, совершенно предпочтительно кукуруза, пшеница и соя.

Далее объектом предлагаемого изобретения является также применение соединений, которые идентифицируются с помощью микрочипа ДНК при рассмотрении профиля экспрессии генов, и/или уже известных в качестве защитных средств соединений, которые в растениях прямо или косвенно, например, через цепи, передающие сигналы, способствуют повышению устойчивости к абиотическим стрессам, таких как, например, температура (холод, мороз или жара), влага (сухость, засуха или аноксия) или химическая нагрузка (недостаток или избыток минеральных солей, тяжелых металлов, газообразных ядов), повышению выхода, удлинению периода вегетации, возможности более раннего обсеменения, повышению качества или применению в рамках выращивания с использованием менее жизненных близкородственных линий.

Далее объектом предлагаемого изобретения является также способ повышения выхода в культурах полезных растений, удлинения периода вегетации, возможности более раннего обсеменения, повышения качества или применения в рамках выращивания с использованием менее жизненных близкородственных линий, отличающийся тем, что полезные растения обрабатывают с помощью протравливания посевного материала, распрыскивания на листья или введения в наземную часть одного или нескольких соединений, которые идентифицируются с помощью микрочипа ДНК, и/или уже известных в качестве защитных средств соединений.

При этом предпочтительны такие соединения, которые уже известны в своем применении как так называемые защитные средства в защите растений, как, например, из группы соединений, известных как защитные средства, состоящей из соединений формул I-1 (мефенпирдиэтил), I-9 (изоксадифенэтил), II-1 (хлоквинтоцет-мексил), b-11 (фенхлорим), b-14 (димрон), VIII-3 (4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид), особенно предпочтительны соединения I-1 и VIII-3 (4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид)).

При помощи отдельного или комбинированного применения вышеназванных соединений полезные растения могут быть эффективно защищены от воздействия абиотических стрессов, что выражается, например, также в повышенном выходе.

Далее объектом предлагаемого изобретения является также способ повышения стойкости полезных растений в культурах полезных растений к абиотическим стрессам посредством отдельного или комбинированного применения соединений, идентифицированных с помощью микрочипа ДНК при рассмотрении профиля экспрессии генов, и/или соединений, уже известных в качестве защитных средств.

Следующие примеры описывают изобретение в частности.

Пример 1.

Доказательство воздействия защитных средств на растения, которые были высажены намеренно в условиях стресса от сухости, через профилирование генной экспрессии (GEP):

Абиотический фактор стресса = стресс от сухости

Семена кукурузы сорта "Лоренцо" были протравлены соединением 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид (= VIII-3). Для этого 10 г семян с 20 мг активного ингредиента, растворенными в 2 мл метиленхлорида, были инкубированы при легком потряхивании до испарения растворителя (около 30 мин). Семена контрольной группы были протравлены только лишь растворителем. Затем обработанные семена были помещены в горшки с землей (диаметр: 10 см, по 10 семян на горшок), и ростки кукурузы в течение 10 дней росли в климатической камере при определенных световых условиях, влажности и температуре [белый свет, длительность дня (16 ч светлых, 8 ч темноты), влажность воздуха 70%, 24 °C]. Использовалось 2 ×10 горшков для контрольной группы и для опыта со стрессом от сухости. Во время выращивания растения увлажняли целых 2 дня путем запруживания воды снизу в ванне в течение 20 мин. Через 10 дней после прорастания семян растения кукурузы были подвергнуты стрессу от сухости. Для этого растения контрольной группы 1 (непротравленные активным ингредиентом) и испытуемой группы (протравленные активным ингредиентом) только еще 7 дней увлажнялись, как описано выше. У растений контрольной группы 2 (непротравленных активным ингредиентом) и испытуемой группы 2 (протравленных активным ингредиентом) поддерживалась нормальная схема увлажнения. После 3 недель в условиях стресса от сухости проба оценивалась, как следует ниже. Надземные части растения обрезались и высушивались в течение ночи при 50 °C. На следующий день определялась масса листьев на горшок (сухая масса) в [г].

Измеренные значения усреднялись для каждых 10 горшков группы растений. Числовые значения, приведенные в табл. 1, обозначают относительные значения в [%] для результатов измерения в контрольной группе 2 (непротравленной активными ингредиентами, с нормальной схемой увлажнения).

Таблица 1. Проба стресса, вызванного сухостью, у растений кукурузы без протравливания и с протравливанием активным ингредиентом

S = Соединение VIII-3 (=4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид),

Т = стресс от сухости

Средняя сухая масса была у растений из непротравленных и протравленных семян без стрессовых условий одинаковой (контрольная группа 2, испытуемая группа 2).

Растения из группы с протравливанием соединением VIII-3 (= 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамидом) показывают в среднем компактную наружность, как растения контрольной группы, но которая не отражается на сухой массе. Под воздействием стресса от сухости средняя масса листьев (сухая масса) растений, протравленных активным ингредиентом, была, однако, значительно повышенной по сравнению с непротравленными контрольными растениями (контрольная группа 1, испытуемая группа 1).

Пример 2.

Абиотический фактор стресса = тепловой стресс

Семена кукурузы сорта "Лоренцо" были протравлены, как и в примере 1, соединением 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид (= VIII-3) или обрабатывались только растворителем без активного ингредиента. Выращивание ростков производилось в течение 10 дней в климатической камере при определенных условиях, тех же, что описаны в примере 1. Для пробы теплового стресса использовались 2 ×10 горшков с растениями кукурузы. Контрольная группа состояла из непротравленных растений (обработанных растворителем), испытуемая группа из растений, протравленных активным ингредиентом. Для создания условий теплового стресса обе группы растений выдерживались в течение 2 дней в климатическом шкафу при 45 °C, белом свете, длительности дня - 16 ч светлых, 8 ч темноты, влажности воздуха 70%. Во избежание высыхания при высокой температуре растения увлажнялись один раз в день путем запруживания снизу воды в ванне. После этого мог наблюдаться тепловой стресс, а именно - особенно в контрольной группе - побеги многих растений были сломаны, и листья плашмя лежали на земле.

Проба количественно оценивалась по следующим критериям. После тепловой обработки подсчитывались сломанные растения и оценивался результат на горшок:

< 20% выращенных растений сломано: слабое повреждение °

20-50% выращенных растений сломано: среднее повреждение •

> 50% выращенных растений сломано: сильное повреждение •

Затем все растения в течение 2 недель культивировались в стандартных условиях. Потом измерялся прирост длины отдельных растений, и определялась степень выживания растений на горшок:

> 50% степень выживания: слабое повреждение °

20-50% степень выживания: среднее повреждение •

<20% степень выживания: сильное повреждение •

Результаты оценки проб собраны в табл. 2. Непротравленные контрольные растения были сильно повреждены тепловым стрессом. Особенно поразительным было ломание побегов у большинства растений, а также незначительная степень выживания. Испытуемые растения, протравленные активным ингредиентом, особенно выделялись значительно улучшенным "состоянием". Хотя также у этих растений в итоге были явны повреждения от сильного теплового стресса, степень выживания была все же значительно выше, чем в контрольной группе.

Таблица 2. Проба теплового стресса у растений кукурузы без протравливания и с протравливаниемактивным ингредиентом

S = Соединение VIII-3 (=4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид),

Н = тепловой стресс

Пример 3.

Абиотический фактор стресса = стресс от холода (теплица)

Семена кукурузы сорта "Лоренцо" были посеяны в 10-см горшки в землю по 10 семян на горшок. Все испытуемые группы состояли из 4 таких горшков. Посеянные семена испытуемых групп 1 и 2 были прежде опрысканы 50 или 100 [г в расчете на гектар] соединения 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид (= VIII-3). Семена контрольной группы оставались необработанными. Растения выращивались в контролируемых условиях в климатической камере [белый свет (продолжительность дня: 16 ч светлых, 8 ч темноты), дневная температура 22 °C, ночная температура 14 °C, влажность воздуха 60%].

После прорастания, когда растения достигли высоты около 1 см, 2 горшка из каждой группы в течение 6 ч инкубировались в другой климатической камере в условиях стресса от холода при -2 °C. Затем эти растения были снова поставлены из другой камеры в первую климатическую камеру.

Через 24 ч в стандартных условиях проба была оценена. Можно было наблюдать, что стресс от холода вызвал хлороз (желтоватую окраску) на концах листьев у побегов в необработанной контрольной группе. У растений, обработанных активным ингредиентом, эти симптомы не наблюдались совсем или наблюдались только очень ограниченно.

Все растения испытуемой группы и контрольной группы, которые содержались исключительно в стандартных условиях, не подвергаясь стрессу от холода, не обнаружили никаких симптомов повреждения.

Для количественной оценки пробы были подсчитаны растения с осветлением на концах листьев. Общее число растений на испытательную группу и обработку от стресса, вызванного холодом, было 20 на каждые 2 горшка.

Результаты оценки пробы приведены в табл. 3.

Таблица 3. Проба на стресс от холода (в теплице) у растений кукурузы, необработанныз и обработанных предварительно активным ингредиентом - соединением VIII-3 (= 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид).

Все растения были подвергнуты обработке от стресса, вызванного холодом. Общее число растений на группу составило 20.

Результаты показывают, что обработка активным ингредиентом соединением VIII-3 (= 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид) может значительно уменьшить симптомы повреждения, вызванные стрессом от холода, или полностью предотвратить при повышенной дозировке наступление этих симптомов.

Пример 4.

Абиотический фактор стресса = стресс от холода (открытый грунт)

Семена кукурузы (Dent Com) были протравлены 0,003 мг и 0,03 мг соединения 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил) бензолсульфонамид) (= VIII-3) на г семян и посеяны на 34 м 2 испытательного участка. Контрольный участок содержал непротравленный посевной материал. Примерно через 8 дней после посева ростки были в стадии облиствения и подвергались в течение 5 дней следующим температурным условиям:

После этого периода холода испытательные участки были оценены. При этом оценивались все отдельные растения, и растения, обнаруживающие по крайней мере 20% симптомов, вызванных холодом, на общей площади листа (ожог и/или хлороз), оценивались как поврежденные.

Результаты сведены в табл. 4. На контрольном участке без протравливания активным ингредиентом все растения (100%) обнаружили описанные симптомы, вызванные холодом. На испытательном участке с протравливанием активным ингредиентом повреждения от холода были значительно снижены.

Здесь можно было наблюдать только еще около 12% симптомов повреждения растений. Максимальное действие защиты от мороза было в области значений, которая в таблице соответствует данной массе протравливания активным ингредиентом

Таблица 4. Проба на стресс, вызванный холодом, (в открытом грунте) у растений кукурузы, непротравленных и протравленных активным ингредиентом - соединением VIII-3 (= 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамид)

*: Доля растений с повреждением от холода > 20%, приходящаяся на общее количество растений на испытательном участке

Пример 5. Характеристика генов, индуцированных испытуемыми веществами в условиях абиотического стресса, через профилирование экспрессии генов (GEP)

Семена кукурузы сорта "Лоренцо" были протравлены, как описано в примере 1, соединением VIII-3 (= 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил) бензолсульфонамид) или растворителем. Растения выдерживались в 10 дней в климатической камере (условия: смотрите пример 1).

Затем растения были подвергнуты следующим стрессовым условиям:

(1) Тепловой стресс: 6 ч при 45 °C

(2) Стресс от сухости: 7 дней без увлажнения, 24 °C

Контрольные растения в каждой экспериментальной группе содержались в стандартных условиях, описанных в примере 1 (температура, увлажнение). После того, как они были подвергнуты стрессу, листья с растений, подвергнутых стрессу, как и листья с контрольных растений, не подвергнутых стрессу, были собраны, быстро заморожены в жидком азоте и до обработки хранились при -80 °C. Все пробы были выполнены с повторением по 2 горшка.

Изготовление маркированных зондов РНК для гибридизации чипа ДНК достигалось согласно протоколам (экспресс-анализ, техническое руководство) фирмы "Affymetrix" (Affymetrix Inc., 3380 Central Expressway, Santa Clara, CA, USA). Из 500 мг собранных листьев была прежде всего изолирована вся РНК. 10 мг из всей РНК было использовано для синтеза первой и второй линии кДНК. КДНК была расширена Т7-полимеразой и одновременно с этим маркирована биотином-UTP. 20 мг этой биотинилированной кДНК было введено для гибридизации геномной решетки кукурузы фирмы "Affymetrix". Эта микрорешетка ДНК содержит последовательности ДНК, которые в совокупности представляют 13339 генов. Затем микрорешетки ДНК были промыты в жидкостной станции "Affymetrix", окрашивались стрептавидин/фикоэритрином (молекулярные пробы, P/N S-866) и сканировались лазерным сканером, принадлежащим Agilent (Agilent сканером генной решетки). Полученные флуоресцентные данные были проанализированы набором 5 программных микрорешеток фирмы "Affymetrix". После последующего контроля качества все анализы чипа ДНК накапливались в банке данных. Для нахождения относительных значений экспрессии (факторов индукции, репрессии) абсолютные значения экспрессии генов из каждого эксперимента со стрессом сравнивались с соответствующими контрольными пробами (т.е., без абиотического стресса и протравливания, только с растворителем), и при этом закладывались в основание критерии значимости, выданные программным обеспечением "Affymetrix". Полученные отсюда 4 значения экспрессии на ген усреднялись через расчет медианы. Эти медианы (средние значения) указаны как факторы индукции в таблицах результатов. Сравнение сходства профилей экспрессии различных экспериментов и кластер-анализа проводилось посредством программного обеспечения "Genedata Expressionist" фирмы "Genedata" (Genedata, Maulbeerstr. 46, CH-4016 Basel, Switzerland).

При анализе профили экспрессии находили специально через гены, которые были индуцированы с помощью испытуемых веществ только в связи с абиотическим стрессом, но не только через вещества или через стресс. Такие гены можно рассматривать как индикаторы дополнительного антистрессового действия веществ, которое превышает уже известное действие защитных средств. Результаты анализа приведены в следующих таблицах. Образцы индукции описанных индикаторных генов позволяют целевое нахождение активных ингредиентов для повышения устойчивости культурных растений к абиотическим стрессам.

а) В условиях теплового стресса, т.е. испытуемые (протравленные А-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамидом из расчета 2 мг/га семена) растения кукурузы выдерживались 7 дней после прорастания в течение 6 ч при температуре 45 °C.

Обзор индуцированных генных групп составил следующий представленный в табл. 5 образец.

Таблица 5

Соответствующий номер пробы означает:

Zm.11840.1. A1_at: предполагаемая N-карбамил-L-аминокислотная амидогидролаза

Zm.4274.1.S1_at: цитохром Р450

Zm.3040.1.S1_at уриказа II (Е.С.1.7.3.3); узелковая специфическая уриказа

Zm 12587.1.S1.s_at: гликозилтрансфераза

Zm18994.2.A1_.s_at: предполагаемая серинтрансфераза

Zm. 13498.1.S1 at: мембранный протеин

Условие А: тепловой стресс (6 ч, 45 °C)

Условие В: семена протравлены 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамидом (VIII-3) / без теплового стресса

Условие С: семена протравлены 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамидом (VIII-3) + тепловой стресс (6 ч, 45 °C)

Таким образом, даже при легкой основной индукции анализируемой генной активности во всех случаях наблюдалость значительное повышение экспрессии генов, которое лежит для названных здесь генов в пределах от 1,5 до 2,35 (экспрессия при условии С/экспрессия при условии А). В случае только одного испытуемого соединения VIII-3, т.е. без испытания тепловым стрессом, измеряемый уровень экспрессии лежит в пределах области, индуцированной тепловым стрессом, или ниже, или немного выше области, индуцированной тепловым стрессом.

Полученный из табл. 5 образец индукции, который представляет непосредственно полученное значение экспрессии, обнаруживает характерные индукции через воздействие соединения 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил) бензолсульфонамид (= VIII-3), причем в сильной степени воздействие отражается на предполагаемой N-карбамил-L-аминокислотной амидогидролазе [Zm.11840.1.А1_at] и на предполагаемой серинтрансферазе [Zm.18994.2.A1_at].

b) В условиях стресса от сухости, т.е. испытуемые (протравленные A-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамидом из расчета 2 мг/га семена) растения кукурузы выдерживались 7 дней после прорастания в течение 7 ч при температуре 24 °C.

Обзор индуцированных генных групп составил следующий представленный в табл. 6 образец.

Таблица 6

Соответствующий номер пробы означает:

Zm.818.1.А1_at универсальный стрессовый протеин Zm.3633.4.A1_at протеин, индуцированный ранением (фрагмент)

Zm. 18273.1.S1_at регуляторное подобие протеина

Zm.13229.1.S1_at протеин 02 сопротивления заболеваниям типа NBS-LRR (фрагмент)

Zm. 12035.1.A1_at наподобие AT3G10120

Zm.485.1.A1_at несимбиотический гемоглобин (НВТ) (ZEAMP GLB1)

Zm.818.2.A1_at экспрессированный протеин

Zm. 10097.1.A1_at экспрессированный протеин

Zm. 18682.1.A1_at неизвестный протеин

Условие А: стресс от сухости (7 ч, 24 °C)

Условие В: семена протравлены 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамидом (VIII-3)/без стресса от сухости

Условие С: семена протравлены 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил)бензолсульфонамидом (VIII-3) + стресс от сухости (7 ч, 24 °C).

Таким образом, даже при легкой основной индукции анализируемой генной активности во всех случаях наблюдалость значительное повышение экспрессии генов, которое лежит для названных здесь генов в пределах от 1,75 до 8,0 (экспрессия при условии С/экспрессия при условии А). В случае только одного испытуемого соединения VIII-3, т.е. без испытания стрессом от сухости, измеряемый уровень экспрессии лежит в пределах области, индуцированной стрессом от сухости, или ниже, или немного выше области, индуцированной тепловым стрессом, в отдельных случаях даже ниже экспрессии не подверженных стрессу растений (при значениях <1,0).

Полученный из табл. 6 образец индукции, который представляет непосредственно полученное значение экспрессии, обнаруживает характерные индукции в присутствии соединения 4-циклопропиламинокарбонил-N-(2-метоксибензоил) бензолсульфонамид, причем в сильной степени воздействие отражается на универсальном стрессовом протеине [Zm.818.1.A1_at] и на несимбиотическом гемоглобине (НВТ) (ZEAMP GLB1) [Zm.485.1.A1_at].