DD286286A5 - Mittel zur chemotherapie von kulturpflanzenvirosen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft Mittel zur Chemotherapie von Kulturpflanzenvirosen. Das Ziel der Erfindung besteht in der Verbesserung der chemotherapeutischen Masznahmen gegen Pflanzenviren. Die Aufgabe wird im Auffinden neuer chemischer Wirkstoffe gesehen, die aufgrund ihrer chemischen Konstitution in Verbindung mit Hilfs- und Traegerstoffen die Replikation von Pflanzenviren hemmen und damit u. a. die Moeglichkeit zur Praeparatenrotation und hierdurch zur Vorbeugung gegenueber der Herausbildung therapieresistenter Virusstaemme erweitert. Die Aufgabe wird durch den Einsatz von Praeparationen geloest, die substituierte Thiosemicarbazone der allgemeinen Formel enthalten. Entsprechende Spritzbruehen verhindern oder verlangsamen, auf virusgefaehrdete Pflanzen aufgebracht, die Virusvermehrung, z. B. die Vermehrung des Kartoffel-X-Virus, z. T. in betraechtlichem Umfang. Kombinierte Ausbringung zusammen mit * steigert diese Wirkungen z. T. betraechtlich. Kombinierte oder alternierende Anwendung verschiedener Praeparationen kann Resistenzbildung verhindern. Formel{antiphytovirale Verbindungen; antiphytovirale Chemotherapie; Thiosemicarbazone; Synergismen; * Kartoffelviren}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Angesichts der großen Ertragsverluste, die durch Viren bei vielen landwirtschaftlichen und gärtnerischen Kulturpflanzen aus der Familie der Solanaceen, z.B. bei Kartoffel, Tomate odsr Tabak, aber auch bei anderweitigen Kulturpflanzen, wie Speise- und Futterleguminosen, Rüben sowie zahlreichen Gemüse- und Zierpflanzen, hervorgerufen werden, ist es dringend erforderlich, die sogenannten klassischen, zumeist indirekten Maßnahmen der Virusbekämpfung, wozu u.a. Resistenzzüchtung, die Bekämpfung der Virusüberträger und die negative Selektion von virusinfizierten Pflanzen gehören, durch Verfahren zu ergänzen, die ps mit Hilfe von Chemikalien ermöglichen, Virusbefall auf ein ökonomisch vertretbares Maß zurückzudrängen und damit höhere und stabilere Erträge zu erreichen. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bekämpfung von Viren in Kulturpflanzen auf dem Wege einer Chemotherapie.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In den letzten Jahren ist eine größere Anzahl von Präparaten aufgefunden bzw. entwickelt worden, die die Vermehrung von Pflanzenviren hemmen. Zu diesen gehören Analoga von Purin- und Pyrimidinbasen bzw. von entsprechenden Nucleosiden und Nucleotiden, Antibiotika, Polyanionen, substituierte und hydrierte Triazine, Harnstoffe unH Thioharnstoffe, Guanidine, Verbindungen mit Azinstruktur, Thiadiazole und Oxazole, a-Benzylthiocarbonyliminovei '»indungen, Vinylaldehydfthio]-semicarbazone, Alkyllysophospholipide, Lipidextrakte und daraus isolierte Fraktionen, die bei der Formentation von Kohlenwasserstoffen und Hefebiomassen gewonnen werden, durch partielle Hydrolyse entsprechender Phosphatidfraktionen gewonnene antiphytovirale Verbindungen sowie Rhamnolipide. Eine Übersicht hierüber ist u. a. in den Patentschriften DD-PS 157662 vom 01.12.82 sowie DD-PS 244287A1 vom 01.4.87 gegeben. Weiterhin sind bestimmte Lignosulfonate (DD-PS 244 908 A1 vom 22.4.87) sowie Metallkomplexe mit substituierten Thioharnstoffen (DD-PS 251486A1 und DD-PS 25148"⁷AI vom 18.11.87) bekanntgeworden. Auch eine Reihe von Thiosemicarbazonen wurde bereits als Mittel zur Bekämpfung von Pflanzenviren vorgeschlagen (DD-PS 244 287 A1), wobei das Zumischen von DHT einen synergistischen Effekt geben soll. Die Vielfalt der Viren und deren z.T. sehr unterschiedliche Replikationsstrategien sowie die hohen Mutationsraten, die besonders bei vielen multikomponenten Viren durch Rekombinantenbildung zu verzeichnen sind und die Herausbitdung präparatenresistenter Formen erwarten lassen, erfordern jedoch eine noch größere Vielfalt bezüglich der verfügbaren antiphytoviralen Präparate.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die Palette antiphytoviral wirksamer Verbindungen zu vergrößern, wobei mit neuen Mitteln zur Chemotherapie von Kuiturpflanzenvirosen, insbesondere die Möglichkeiten zur Präparateniotation, d. h. zur alternierenden Anwendung verschiedener Präparate, sowie zur Präparaienkombination erweitert werden sollen, um der Herausbildung präparatenresistenter Virusisolate noch besser vorbeugen zu können.

-2- 286 286 Darlegung des Wesen* der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Wirkstoffe aufzufinden, die aufgrund ihrer chemischen Struktur die Virusreplikation wirksam hemmen, in eine Präparatonrotation einbezogen werden können und somit die Vorbeuge gegenüber Resistenzerscheinungen ermöglichen und ggf. in Kombination mit hydrierten Triazinen, besonders mit dem hochwirksamen antiphytoviralen Präparat 2,4-Dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DD-PS 115 566 v. 12.10.75), zu einer synergetischen Erhöhung der antiphytoviralen Aktivität führen

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sie zur Bekämpfung von Pflanzenviren Mittel der allgemeinen Formel

enthalten. Darin bedeuten

R¹: H,-CH₃,-C₆H₆;

R²: H,-CH„-C,H₆;

R'-R²: -(CHj)_n-bein = 3,4,5;

R^J: H,-Ch,

R⁴: H,-CH,,-CHj-CH=CH₂,-^Hr-C(CHj)=CH₂,-C₆H₆

X: SCN, Halogen.

Die Mittel können neben einer oder mehreren der erfindungsgemäßer> Verbindungen der allgemeinen Formel Verdünnungsmittel und/oder Lösungsmittel, darüber hinaus gegebenenfalls Haftmittel und/oder weitere Formulierungshilfsmittel enthalten. Zusammen mit 2,4-Dioxohexahydro-1,3,5-triazin (= 5-Azadihydrouracil) aufgebracht.erhöht sich ihre antiphytovirale Wirkung synergistisch. Die erfindungsgemäßen Mittel zeigen eine ausgeprägte antlphytovirale Wirkung, insbesondere gegenüber wirtschaftlich bedeutsamen Kartoffelviren, z. B. gegenüber Kartoffelviren Y, A, S und M sowie dem Blattroll-Virus der Kartoffel, die in der Regel auf antiphytovirale Präparate ähnlich wie Kartoffel-X-Virus reagieren. Es lassen sich auch weitere bei Tomate, Tabak und anderen Kulturpflanzen schädigend auftretende Viren bekämpfen.

Zur Erzielung eines für die Praxis ausreichenden Schutzes genügen im allgemeinen Aufwandmengen von 0,25 bis 8kg/ha. Die Formulierung und Applikation der erfindungsgemäßen Mittel kann nach den bekannten und praxisüblichen Methoden erfolgen.

So können die Wirkstoffe mit inerten Verdünnungsmitteln und geeigneten Formulierungsmitteln versetzt und zu Spritzpulvern, Pasten, Emulsionskonzentraten, Granulaten usw. verarbeitet werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn der Wirkstoffgehalt 60 bis 90%, in Granulaten 5 bis 50% des Mittels ausmacht. Dia Mittel können vor der Anwendung mit Wasser gelöst oder zu Spritzbrühen dispergiert und mit gebräuchlichen Spritz-, Sprüh- und Nebelgeräten ausgebracht werden.

Ausführungsbelspiele

Zur Kennzeichnung der verstärkten antiphytoviralen Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen wurden vor allem Ganzpflanzentests an Solanaceen herangezogen. Insbesondere wurde der Einfluß der erfindungsgemäßen Verbindungen auf die systemische Vermehrung des Kartoffel-X-Virus (PVX = potato virus X) im oberen inokulierten Blatt von Nicotiana ;abacum 'Samsun' sowie in einem sekundär infizierten Blatt, das vom oberen inokulierten Blatt durch mindestens 2 Blätter getrennt war, nachgewiesen. Die Viren wurden bei Durchführung dieser Tests unter Verwendung eines Abrasivums (Karborundpuder, Korngröße 600) inokuliert. Die erfindungsgemäßen Verbindungen wurden jeweils 2 Tage vor und 2 sowie 7 Tage nach der Inokulation unter Anwendung geeigneter Lösungs- bzw. Suspensionsmittel, in der Regel Ethanol, DMF (= Dimethylformamid), DMSO (= Dimethylsulfoxid) oder Tween 80, .sowie unter Zusatz von 0,2% Fekama-Hilfsmitfel in den in den Tabellen angegebenen Konzentrationen, in der Regel 5mmol/l, bis zur Tropfnässe auf die Pflanzen aufgetragen. Das entspricht unter Praxisbedingungen einer Aufbringung von 600I Spritzlösung bzw. -brühe je Hektar Feldfläche. Die Konzentrationen der Lösungsmittel, die im einzelnen in den Beispielsreihen ausgewiesen sind, und der Präparate waren in Vorversuchen ermittelt worden. Zur Kontrolle wurde eine Anzahl von Pflanzen mit dem gleichen Virus inokuliert und mit dem gleichen Lösungsmittel-Wascergemisch unter Zusatz von 0,2% Fekama-Haftmittel, jedoch ohne die erfindungsgemäßon Wirkstoffe behandelt. Die Viruskonzentration wurde in den in den Beispielsreihen angegebenen Abständen von der Inokulation in Blättern der ebenfalls dort angegebenen Blattinsertion serologisch im Präzipitationstropfentest unter Anwendung der Verdünnungsendpunktbestimmung (geometrische Verdünnung jeweils im Verhältnis 1:1 mit physiologischer Kochsalzlösung, bis kein Virus mehr serologisch nachweisbar ist) pflanzen- und blattweise getrennt ermittelt. (G.Schuster, Archiv Phytopath. u. Pflanzenschutz 7,1971,171-187 und 13,1977,231-241). Jedes Versuchsglied umfaßte 8 bis 10 Einzelpflanzen. Die in den Blättern der einzelnen Pflanzen vorgefundene Viruskonzentration wurde in Wertzahlen zum Ausdruck gebracht. Dabei bedeutet Wertzahl 0, daß auch in einem Verhältnis 1:' verdünnten (= Ausgangs-) Preßsaft kein Virus nachweisbar war. DioWertzahl 1 zeigt, daß nach einmaliger weiterer Verdünnung im Verhältnis 1:1 kein Virus mehr nachgewiesen werden konnte, d.'e Wertzahl 2, daß nach zweimaliger weiterer Verdünnung kein Viruspräzipitat auftrat, usw. Zum Vergleich der in den Versuchsgliedern erzielten Ergebnisse mit denjenigen der Kontrolle wurden aus den einzelnen Wertzahlen, die gemäß der beschriebenen Versuchsanordnung Logarithmen (Exponenten) zur Basis 2 darstellen, die entsprechenden Antilogarithmen gebildet. Letztere wurden gemittelt. Die Mittelwerte der Viruskonzentrationen der der antiphytoviralen Chemotherapie unterworfenen Pflanzen (= M_TSC) wurden von den entsprechenden Mittelwerten der Kontrollpflanzen (M_K) subtrahiert. Die erhaltene Differenz ist in den Beispielsreihen gemäß der Formel

als Relativwert der kontrolle dargestellt. Diese Werte geben an. um wieviel % die Viruskonzentration in den Blättern der mit den erfindungsgemäß« antipoyioviralen Thiosemicarbazonen im Vergleich zur Viruskonzsntration in Kontrollplanzen verringert (= gehemmt) wurde. Der Wert 60 bedeutet Verringerung um 60%, d. h. auf 40% der Kontrollen, der Wert 100 vollständige, der Wert Oüberhaupt keine Hemmung. Die Signifikanz der vorgefundenen Differenzen wurde im t-Test geprüft, nachdem ggf. durch geeignete Transformation, z.B. geeignete Radikation, Normaiverteilung der Meßwerte herbeigeführt worden war. Das Prüfergebnis wurde neben den Hemm-% in Symbolen angegeben

Diese besagen:

p>5% 5%&p>1%

ρ - Übortchreitungawahrscheinllchkeit

Die Ergebnisse der in der beschriebenen Weise durchgeführten Versuche sind nachfolgend in zwei öeispielsreihan zusammengefaßt.

In Beispielsreihe 1 ist dargestellt, daß eine Anzahl der erfindungsgemäßen substituiarten Thiosemicarbazone (TSC) bereits bei alleiniger Applikation die Vermehrung des Kartoft'el-X-Virus besonders in sekundär infizierten Blättern beträchtlich vermindert. Vor allem gilt dies für 2-Chlorcyclohexen-1 -carbaldehyd-(2'-methyl-4'-phenyl)-TSC (lfd. Nr. 6) und 3-Chlor-2-pher,yl-acrolein-TSC (lfd. Nr. 7). In inokulierten Blättern zeigen 2-Thiocyanatocyclohexen-1-carbaldehyd-4'-methyl-TSC (lfd. Nr. 1), 2-Thlocwanatocyclohoxen-1-carbaldehyd-4'-methallyl-TSC (lfd. Nr.3) sowie a-Chlor^-methyl-crotonaldchyd^'-methyl-TSC (lfd. Nr.8) gute Hemmwirkungen, die z.T. diejenige im sekundär infL irten Blatt übersteigen.

Beispielsreihe 2 zeigt, daß Zusatz geringer Mengen von DHT die antiphytoviralen Aktivitäten der erfindungsgemäßen substituierten Thiosemicarbazone stark erhöht. Nach kombinierter Gabe von DHT und 2-Thiocyanatocyclohexen-1 -carbaldehyd-4'-methallyl-TSC und 3-Chlorcyclohexen-1-carbaldehyd-4'-methallyl-TSC war in sekundär infizierten Blättern überhaupt kein Virus mehr nachweisbar (lfd. Nrn.3 und 4), nach Kombinati'' "> von DHT und 2-Chlorcyclohexen-1-carbaldehyd-4'-allyl-TSC und 3-Chlor-2-ph6nyl-acrolein-TSC (lfd. Nrn. 5 und 7) nur ganz goringe Mengen. Außerordentlich starke Synergismen ergeben sich bei Einbeziehung von S-Chlor^-methyl-crotonaldehyd^'-methyl-TSC und 3-Chlor-zimtaldehyd-4'-methyl-TSC (lfd. Nrn.8 und 9).

Belsplelsrelhe 1 Hemmung (prozentuale Verminderung der Konzentration) des Kartoffel-X-Virus In inokulierten (inok. Bl.) und sekundär

infizierten (sek. inf.) Blättern von Nicotiana tabacum 'Samsun' durch die erfindungspemäßen substituierten Thiosemicarbazone.

Virusgehaltsbestimmung serologisch im Präzipitationstropfentest bei Endpunktbestimmuiig. Die Relativwerte geben an, um

wieviel % die Behandlung mit der erfindungsgemäßen Verbindung (5 mm.ol/1), die 2 Tago vor sowie 2 und 7 Tage nach der

Inokulation mit PVX erfolgt ist, die Viruskonzentration der unbehandelten, infizierten Kontrollen verminde: t hat. Untersuchung

im inokulierten Blatt (= 3. Blatt über den Keimblättern) 5 bis 7 Tage, in der Regel 5 Tage, im sekundär infizierten Blatt (= 5. oder

6. Blatt über den Keimblättern) 12 bis 15 Tage (in der Regel 13 Tage) nach der Inokulation. TSC - Thiosemicarbazone,

Lsm = Lösungsmittel; Eth. = Ethanol, Endkonzentration 5% in H₂O; DMF = Dimethylformamid, Endkonzentration 2% in H₂O; DMSO = Dimethylsulfoxid, Endkonzentr. 2,5% in H,O; TW 80 = Tween 80, Endkonzentr. 0,125% in H₂O.

Lfd. Verbindung Lsm. Verminderung d. Viruskonzentration Nr. rel., Kontrolle = 100% inok. Bl. sek. inf. Bl.

1 2-Thiocyanatocyclohexen-1-carbaldehyd-4'-methyl-TSC DMF 50*⁺⁺ 53*

2 2-Thiocyanatocyclohexen-1-carbaldehyd-4'-allyl-TSC DMF 24* 34⁺

3 2-Thiocyanatocyclohexen-1-carbaldehyd-4'-methallyl-TSC DMF 48*⁺⁺ 13

4 2-Chlorcyclohexen-1-carbaldehyd-4'-methallyl-TSC DMF 24* 34

5 2-Chlorcyc!ohaxen-1-carbaldehyd-4'-allyl-TSC DMF 24* 38

6 2-Chlorcyclohexen-1-carbaldehyd-(2'-methyl-4'-phenyl)-TSC Eth 13 67"*

7 S-Chlor^-phenylacroloin-TSC 'DMSO 16 71*

8 S-Chlor^-methyl-crotonaldehyd^'-methyl-TSC TW 80 48* 34

9 S-Chlorzimtaldehyd^'-methyl-TSC Eth 34* 16

Beispielsreihe 2 Verstärkte Hemmung (prozentuale Verminderung der Konzentration) des Knrtoffel-X-Virus in sekundär infizierten Blättern von Nicotiana tabacum 'Samsun' djrch Kombination (Kombi) der erfindungsgemäßen substituierten Thiosemicarbazone (TSC;

5mM) mit 2,4-Dioxohexahydro-1,3,5-triazin (DHT; 0,005%).

Lsm = Lösungsmittelkontrolle = Bezugswert = 0% Hemmung. Weitere Erklärungen vgl. Beispielsreihe 1.

Lfd. Nr. (aus Beispr.1)

Verbindung 5mMVerminderung d. Viruskonzentration rel. zur Kontrolle

TSC/Lsm	DHT
13	94**
34	94**
38	94**
71*	93T*
34·	53**
Iff	66**

Kombi/Lsm

2-Thiocyanatocyclohexen-l-carbaldehyd-4'-n.ethallyl-TSC2-Chlorcyclohexen-1-carbaldehyd-4'-methallyl-TSC2-Chlorcyclohexen-1-carbaldehyd-4'-al!yl-TSC

S-Chlor^-phenylacrolein-TSC S-Chlor^-methyl-crotonaldehyd^'-methyl-TSC S-Chlorzimtaldehyd^'-methyl-TSC

100* 100* 97* 96* 75* 82*

Claims (3)

1. Erfindungsansprüche:

   1. Mittel zur Chemotherapie von Kuiturpflanzenvirosen, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff substituierte Thiosemicarbazone der allgemeinen Formel

   enthalten, worin bedeuten

   R ; H,—CH3,

   R '· H,—CH3,

   R¹-R²: -(CH₂)_n- bei η = 3,4,5;

   R³: H,-CH₃

   R .' H,—CH3,—CHj—CH=CH2,

   X: SCN, Halogen.
2. 2. Mittel entsprechend dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verwendeten Präparationen neben den erfindungsgemäßen Wirkstoffen Tenside, Haftmittel sowie weitere Formulierungshilfsmittel und gegebenenfalls Hilfsstoffe zur Bildung von Granulaten enthalten.
3. 3. Mittel entsprechend den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die antiphytovirale Wirkung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe durch Kombinationen mit hydrierten Triazinen synergistisch gesteigert werden kann.