PL247555B1 - Jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego i sposób stymulacji roślin - Google Patents

Abstract

Zgłoszenie dotyczy cholinowych pochodnych jonowych aromatycznego kwasu karboksylowego, w których anion jest określony wzorem ogólnym I, natomiast kation jest wybrany spośród kationu M⁺ i kationu o wzorze ogólnym II, gdzie M⁺, R₁, R₂, R₃, R₄, R₅, R₆ zdefiniowano w opisie, do zastosowania jako stymulatory roślin zapobiegające skutkom stresu biotycznego wywołanego działaniem patogenicznych wirusów, bakterii i/lub grzybów. Zgłoszenie dotyczy także sposobu stymulacji roślin z użyciem kompozycji zawierającej co najmniej jeden związek aktywny będący jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego. Zgłoszenie umożliwia stymulację roślin przez zapobieganie skutkom stresu biotycznego.

Description

Opis wynalazku

Dziedzina wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy jonowych pochodnych aromatycznego kwasu karboksylowego do zastosowania jako stymulatory roślin zapobiegające skutkom stresu biotycznego wywołanego działaniem patogenicznych wirusów, bakterii i/lub grzybów. Wynalazek dotyczy także sposobu stymulacji roślin z użyciem kompozycji zawierającej co najmniej jeden związek aktywny będący jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego. Wynalazek umożliwia stymulację roślin przez zapobieganie skutkom stresu biotycznego.

Omówienie stanu techniki

Odporność roślin na czynniki środowiskowe, czyli ich mechanizmy obronne umożliwiające przeżycie roślin w warunkach stresowych, może być konstytutywna lub indukowalna. W pierwszym przypadku mechanizmy obronne działają na całe życie rośliny. Odporność indukowana wynika z działania czynników stresowych, czyli stresorów. Czynniki stresu środowiskowego obejmują stresory biotyczne i abiotyczne. Stresory abiotyczne obejmują temperaturę (wysoką i niską, włącznie z mrozem), promieniowanie świetlne (nadmierne i niedostateczne), suszę, brak tlenu, czynniki mechaniczne (wiatr, pokrywa śnieżna, pokrywa lodowa) oraz związki chemiczne (zasolenie, toksyny i niedobór minerałów). Stresory biotyczne obejmują mikroorganizmy (grzyby i bakterie), wirusy, rośliny (allelopatia, pasożytnictwo i współzawodnictwo) oraz zwierzęta (ugryzienia, pasożytnictwo i deptanie). Rośliny współewoluowały z atakującymi je patogenami przez kilkaset milionów lat. Ten współewolucyjny proces zaowocował wyborem szerokiej gamy środków obronnych roślin przed drobnoustrojami chorobotwórczymi i szkodnikami roślinożernymi, które to środki działają w celu zminimalizowania częstotliwości i wpływu ataku. Mechanizmy powodujące zapobieganie skutkom stresu abiotycznego i biotycznego są różne. Są one również inne niż mechanizmy odpowiedzialne za indukowanie odporności roślin. Należy zatem z uwagą rozróżniać rodzaje mechanizmów powodujących efekt, jakim jest mniejszy wpływ patogenu na roślinę po podaniu stymulatorów wzrostu zapobiegających negatywnym skutkom stresu biotycznego.

Literatura podaje dwa główne rodzaje wytwarzanej obrony roślin: indukowana i konstytutywna. W przypadku odporności indukowanej interakcja z patogenem prowadzi do aktywacji odpowiednich szlaków sygnalnych - hormonów, które albo indukują, albo wygaszają produkcję genów odpowiedzialnych za odpowiedź na dany rodzaj stresu. Na przykład wykazano, że wzrost produkcji kwasu salicylowego (SA) jest indukowany patogenną infekcją lub podaniem niektórych substancji np. pochodnych benzotiadiazoli. Wzrost ilości SA skutkuje produkcją genów związanych z patogenezą (PR), które ostatecznie zwiększają odporność roślin na patogeny roślinne. Jest to zjawisko indukowanej odporności roślin, którego mechanizm jest inny niż w przypadku stosowania stymulatorów.

W przypadku użycia stymulatorów, w roślinie uaktywniają się zjawiska odpowiedzialne za obronę konstytutywną, która powoduje zapobieganie negatywnym skutkom stresu biotycznego lub abiotycznego w zależności od mechanizmów uaktywnionych w roślinie. W przypadku ochrony rośliny przed skutkami stresu abiotycznego, roślina otrzymuje po podaniu takiego stymulatora sygnał do rozpoczęcia produkcji hormonów odpowiedzialnych za rozwój korzenia (zapobiega skutkom suszy), czy przyspiesza wzrost produkcji chlorofilu (co powoduje nagromadzenie się większej masy zielonej rośliny). W przypadku zapobiegania skutkom stresu biotycznego, po ataku patogenu lub podaniu substancji (stymulatora wzrostu) mechanizmy roślinne produkują szereg substancji takich jak polifenole, antocjany, terpenoidy, które zaburzają metabolizm patogenów, gdy te przedostaną się do rośliny, opóźniają lub całkowicie uniemożliwiają rozmnażanie się patogenu lub jego rozwój lub odstraszają patogeny, zapobiegając skutkom stresu biotycznego. Na przykład podanie stymulatorów powoduje wzrost zawartości polifenoli i antocjanów w roślinie (a nie powodują wzrostu produkcji kwasu salicylowego w roślinie), dzięki czemu patogen w roślinie ma bardzo utrudniony rozwój.

Nieustannie poszukuje się rozwiązań zapewniających jak najlepsze warunki do wzrostu i rozwoju roślin, na przykład przez ochronę roślin przed występowaniem różnych stresorów biotycznych i abiotycznych, co prowadzi do zwiększenia plonów. Zapewniając roślinom optymalne warunki wzrostu wszystkimi znanymi sposobami agrotechnicznymi (takimi jak orka, płodozmian, nawożenie, nawadnianie oraz ochrona przed chorobami, szkodnikami i chwastami), rolnicy dążą do uzyskania jeszcze wyższych plonów i poprawy jakości.

Substancje o działaniu stymulującym wykorzystuje się w uprawie roślin w celu usprawnienia procesów wzrostu i rozwoju. Uważa się, że wpływ stymulatorów na rośliny wynika raczej z ich wpływu na metabolizm niż z bezpośredniego udziału w regulacji procesów życiowych. Stymulatory roślinne mogą stymulować syntezę naturalnych hormonów, a niekiedy zwiększać ich aktywność, poprawiać pobieranie minerałów z gleby czy regulować wzrost korzeni. Ponadto, mogą one powodować wzrost odporności na niekorzystne warunki, w tym działalność patogenicznych wirusów, bakterii i grzybów (stres biotyczny). Stosowanie stymulatorów w uprawie roślin może oddziaływać korzystnie na ogólną kondycję rośliny, wzmacniając ją przed wystąpieniem stresu biotycznego, dzięki czemu udaje się zapobiec negatywnym skutkom stresu biotycznego.

Znanych jest szereg rozwiązań dotyczących stymulacji roślin w różnych aspektach jej wzrostu.

W US 2005/0050587 A1 ujawniono zastosowanie kwasu 3-chlorosalicylowego do indukcji procesu produkcji białek PR-1 w celu podwyższenia odporności roślin na wirus TMV i działania jako induktor odporności roślin. Rozwiązanie to nie dotyczy jednak stymulacji procesów metabolicznych rośliny do zapobiegania skutkom stresu, a ogranicza pośrednio działanie czynnika stresującego. Rozwiązanie dotyczy także wyłącznie cząsteczki neutralnej w formie kwasu 3-chlorosalicylowego, nie zaś jego jonowych pochodnych.

W US 4,931,581 ujawniono sposób i kompozycję do sztucznego wytwarzania w roślinach mechanizmów obronnych przed atakiem chorób (indukcję odporności roślin) oraz środki i substancje do realizacji tego sposobu.

W DE 102008006622 A1 ujawniono zastosowanie benzotiadiazoli do ochrony roślin przed skutkami zimna, przy czym opisane rozwiązanie dotyczy wyłącznie pochodnych neutralnych (niejonowych).

W US 5,190,928 (1991) zostało omówione na podstawie przykładów działanie substancji - pochodnych benzotiadiazolu w układach roślina - patogen jako substancji uodparniających rośliny przeciwko chorobom roślin powodowanym przez mikroorganizmy. Aplikacja odbywa się rożnymi metodami, min. in. przez podawanie substancji przez liście, przez glebę oraz zaprawianie. Układy roślina-patogen zostały przedstawione jako przykłady m.in. Colletotrichum lagenarum na Cucimis sativus L. (ogórek), Pyricularia oryzae na ryżu, Pseudomonas lachrymans na Cucimis sativus L. (ogórek), Xanthomonas oryzae na ryżu, Xanthomonas vesicatoria na papryce, Phytophthora infestants na pomidorach, Plasmopara viticola na winogronach, Pseudomonas tomato na pomidorach, Phytophthora parasitica var. nicotiniae na tytoniu, Peronospora tahacina na tytoniu, Cercospora nicotianae na tytoniu, Pseudomonas tahaci na tytoniu, Erysiphe graminis na pszenicy.

US 8,754,011 B2 dotyczy sposobu i kompozycji do poprawy zdrowotności roślin przez użycie znanego herbicydu - kwasu 3,6-dichloro-2-metoksybenzoesowego (dikamba) i jego pochodnych do obrony przeciwko stresowi biotycznemu i abiotycznemu, w szczególności stresowi wywołanemu przez podanie herbicydu.

B. Guichard et al. Pest Manag Sci 2022; 78: 4913-4928 opisują syntezę, mobilność w łyku i indukowaną odporność roślin na syntetyczne koniugaty aminokwasów kwasu salicylowego lub glukozy, stymulujące reakcje obronne roślin przeciwko patogenom, w których pośredniczy kwas salicylowy. Publikacja ta potwierdza działanie kwasu salicylowego i jego pochodnych (neutralnych) jako induktorów odporności roślin.

L. Klepper et al. Pest. Biochem. Physiol. 1991, 39, 43-48 pokazuje, że pochodne halogenowe i inne pochodne kwasu salicylowego o wysokiej aktywności mogą działać jako synergetyki herbicydów, gdy są stosowane w połączeniu z herbicydem będącym inhibitorem fotosyntezy lub być wystarczająco aktywne i stabilne wewnątrz tkanki liścia rośliny, aby działać jako herbicydy stosowane samodzielnie. Publikacja ta koncentruje się na herbicydowym (niszczącym rośliny) działaniu kwasu salicylowego i jego pochodnych (neutralnych).

W US5190928 i US5523311 opisano kompozycje zawierające pochodne benzo[1,2,3]tiadiazolu, przeznaczone do zastosowania w ochronie (procesie immunizacji) roślin przed atakiem mikroorganizmów fitopatogennych lub wirusów.

W PL232617B1, PL231217B1 oraz PL230659B1 ujawniono zastosowanie anionowych pochodnych kwasu 7-karboksybenzo[1,2,3]tiadiazolowego (BTH), wykazujących działanie biologiczne, w tym antybakteryjne, przeciwgrzybicze, insektycydowe, repelentne oraz regulacji wzrostu roślin. Grupa stosowanych przeciwjonów obejmuje między innymi cholinę. Przez regulatory wzrostu roślin rozumieć można substancje o zróżnicowanej budowie chemicznej, które w organizmach roślinnych inicjują lub modyfikują przebieg procesów życiowych, w tym również rozwój roślin. Wspomniane patenty odnoszą się jednak do zastosowania tego typu związków w ochronie roślin przez indukowanie systemicznej odporności roślin (SAR). Przykłady wykonania ujawnione w tych dokumentach przedstawiają jedynie etapy syntezy związku docelowego w postaci pochodnej kwasu 7-karboksybenzo[1,2,3]tiadiazolowego oraz

PL 247555 Β1 badania związane z indukcją odporności roślin, właściwościami antybakteryjnymi oraz właściwościami fizycznymi.

Polskie zgłoszenie wynalazku P.443354 dotyczy zastosowania jako stymulator roślin w regulacji wzrostu roślin i/lub w regulacji procesów metabolicznych roślin. Wynalazek dotyczy także sposobu stymulacji roślin oraz zastosowania jonowych pochodnych aromatycznego kwasu karboksylowego jako związków aktywnych do wytwarzania kompozycji do stymulacji roślin przez regulację ich wzrostu i/lub ich procesów metabolicznych, zapobiegających skutkom stresu abiotycznego, takiego jak susza, działanie herbicydu.

Z kolei w US6770593B1 i US20040035162A1 opisano kompozycje o działaniu nawozowym i przeciwgrzybicznym, procesy ich otrzymywania oraz sposoby nawożenia roślin i zwalczania grzybów z ich użyciem. Ujawnione kompozycje nawozowe zawierają co najmniej jeden fosfonian i co najmniej jeden tiosiarczan, a także działający synergicznie kwas salicylowy, jego homolog (kwas benzoesowy), pochodną (salicylamid lub estry) lub sól (salicylan potasu lub sodu). Kompozycje te są użyteczne jako nawozy, zwłaszcza dolistne. Zwiększają one wzrost roślin w porównaniu z poszczególnymi składnikami stosowanymi pojedynczo, stymulują wzrost roślin i/lub wpływają na plonowanie upraw, na przykład przez ograniczenie zarazy bulw. Ponadto, w preferowanym wariancie wykonania kompozycja zawiera dodatkowo regulator wzrostu roślin, którym korzystnie jest chlormekwat.

Istnieje ciągłe zapotrzebowanie na związki, które mogą stymulować rozwój roślin w warunkach standardowej uprawy, jak i poddanych stresowi biotycznemu. W szczególności istnieje zapotrzebowanie na związki nadające się do zastosowania jako stymulatory roślin do zapobiegania skutkom stresu biotycznego.

Omówienie istoty wynalazku

Przedmiotem wynalazku w pierwszym aspekcie jest jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego, w której anion jest określony wzorem ogólnym (I)

natomiast kation jest wybrany spośród kationu M⁺ i kationu o wzorze ogólnym (II)

R₅.

L®. r₄

N.

I r₄ ^R4 (II) gdzie:

Ri oznacza H, F, Br lub I;

R2 i R3 niezależnie od siebie oznaczają H, F, Cl, Br lub I;

R4 oznacza metyl, etyl, propyl, butyl, decyl lub dodecyl;

Rs oznacza hydroksyl, metoksyl, etoksyl, H, F, Cl, Br, I;

Re oznacza H, metyl, etyl lub acetyl;

M⁺ oznacza kation litu, sodu, potasu, wapnia lub magnezu, przy czym w przypadku kationu dwuwartościowego na jeden kation przypadają dwie reszty kwasowe;

do zastosowania jako stymulator roślin w zapobieganiu skutkom stresu biotycznego wywołanego działaniem wirusów, bakterii i/lub grzybów.

Korzystnie M⁺ oznacza kation sodu lub potasu, R1 oznacza H, R2 i R3 niezależnie od siebie oznaczają H lub Cl, R4 oznacza metyl, Rs oznacza hydroksyl, a Re oznacza H. Szczególnie korzystnie jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowana powyżej jest wybrana spośród 3-chlorosalicylanu choliny, 5-chlorosalicylanu choliny i 3,5-dichlorosalicylanu choliny.

Przedmiotem wynalazku w drugim aspekcie jest sposób stymulacji rośliny obejmujący kontaktowanie jej z kompozycją zawierającą co najmniej jeden związek aktywny, przy czym jako związek aktywny w kompozycji stosuje się jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowaną powyżej.

Korzystnie jako związek aktywny w kompozycji stosuje się 3-chlorosalicylan choliny, 5-chlorosalicylan choliny lub 3,5-dichlorosalicylan choliny.

Korzystnie kompozycję zawierającą związek aktywny kontaktuje się z korzeniami i/lub liśćmi i/lub nasionami rośliny, w szczególności raz na 5 do 21 dni.

Korzystnie kompozycję zawierającą związek aktywny kontaktuje się z rośliną poddaną stresowi biotycznemu takiemu, jak wirusy, bakterie i/lub grzyby.

Korzystnie kompozycję w postaci roztworu, korzystnie roztworu wodnego zawierającego związek aktywny, kontaktuje się z roślinami przez oprysk i/lub podlewanie.

W jednym z korzystnych wariantów wykonania sposobu według wynalazku stosuje się kompozycję, w której jedynym związkiem aktywnym jest jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowana powyżej.

Efekty stymulacji rośliny przez kontakt z jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowaną powyżej obejmują: zapobieganie skutkom stresu biotycznego takim jak żółknięcie liści, opadanie liści, występowanie plam nekrotycznych, więdnięcie roślin, zmniejszenie plonów, zawartości substancji aktywnych w roślinie.

Krótki opis figur rysunku

Wynalazek w przykładach wykonania zilustrowano na rysunku, na którym:

Fig. 1 przedstawia zdjęcie rośliny tytoniu (Nicotiana tabacum) odm. Xanthi dwukrotnie podlewanej roztworem substancji 3-chlorosalicylanu choliny w stężeniu 80 mg/L (prawa strona zdjęcia) oraz roślin kontrolnych traktowanych wodą destylowaną (lewa strona zdjęcia);

Szczegółowy opis wynalazku

Wynalazek w pierwszym aspekcie dotyczy jonowych pochodnych aromatycznych kwasów karboksylowych, w szczególności kwasu salicylowego w formie soli z kationem nieorganicznym takim jak kation metalu I i II grupy układu okresowego (Na+, K+, Mg²⁺, Ca²⁺) lub w formie soli z kationem organicznym tetraalkiloamoniowym w szczególności kationem cholinowym (trimetyloetylenoamoniowy) do zastosowania jako stymulator roślin w regulacji wzrostu roślin i/lub w regulacji procesów metabolicznych roślin. Drugi aspekt wynalazku dotyczy sposobu stymulacji rośliny obejmujący kontaktowanie jej z kompozycją zawierającą co najmniej jeden związek aktywny, przy czym jako związek aktywny w kompozycji stosuje się jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowaną powyżej. W trzecim aspekcie wynalazek dotyczy zastosowania jonowej pochodnej aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowanej powyżej, jako jedynego związku aktywnego do wytwarzania kompozycji do stymulacji roślin przez regulację ich wzrostu i/lub ich procesów metabolicznych.

Zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem kompozycja do stymulacji roślin przez regulację ich wzrostu i/lub ich procesów metabolicznych może zawierać jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowaną powyżej w ilości rolniczo skutecznej, w szczególności w stężeniu od 0,001 do 1000 mg/l, na przykład od 0,04 do 400 mg/l.

Zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem kompozycje mogą być w dowolnej odpowiedniej postaci do stosowania na roślinę lub do gleby w bezpośrednim sąsiedztwie rośliny. W niektórych aspektach wynalazku kompozycje mogą być w postaci roztworu wodnego, roztworu w rozpuszczalniku organicznym, takim jak alkohol, mieszaniny zawierającej rozpuszczalniki nieorganiczne i organiczne, takiej jak mieszanina wody i alkoholu lub w postaci emulsji. Gdy kompozycje zawierają mieszaninę rozpuszczalników nieorganicznych i organicznych, rozpuszczalniki mogą być w stosunku od 1:1000 do 1000:1. Jeśli kompozycja zawiera mieszaninę wody i alkoholu, to woda może występować w ilości od 0,01% do 100% objętościowych mieszaniny. Z kolei gdy kompozycja ma postać emulsji, wówczas związek aktywny = jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowana powyżej, może być zakapsułkowany lub mieć postać zawiesiny w tej emulsji.

Zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem kompozycje mogą ponadto zawierać adiuwant. Adiuwant może występować w ilości 10% obj. lub mniejszej w stosunku do całkowitej objętości kompozycji. W niektórych aspektach wynalazku kompozycje mogą dodatkowo zawierać środek grzybobójczy, środek przeciwwirusowy lub środek przeciwbakteryjny lub mogą stanowić kompozycję nawozu organicznego lub mineralnego, lub innego stymulatora roślin.

Zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem kompozycje zawierające jonowe pochodne aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowane powyżej stosuje się jako stymulatory wzrostu roślin, przykładowo do regulacji wzrostu rośliny, regulacji procesów metabolicznych rośliny, regulacji procesów fizjologicznych rośliny lub zapobiegania skutkom stresu abiotycznego w roślinie, z uzyskaniem co najmniej jednego z następujących efektów: wzrost masy korzenia lub świeżej i suchej masy części nadziemnej lub ilości pędów, wysokość lub średnica rośliny lub plon lub zawartość substancji prozdrowotnych w częściach zielonych, korzeniach i owocach lub zawartości chlorofilu lub wyższy poziom fotosyntezy lub wydajniejsze wykorzystanie/pobieranie substancji aktywnych (mineralnych) z gleby lub wydajniejsze wykorzystanie pobierania nawozu.

W niniejszym dokumencie ujawniono również sposoby stosowania kompozycji. Sposób może obejmować kontaktowanie nasion, korzenia lub liści rośliny z ujawnionymi związkami lub kompozycjami. W niektórych aspektach kompozycje można podawać do korzeni przez opryskiwanie gleby, wprowadzanie mechaniczne, mieszanie z nawozem, ulepszanie gleby lub tym podobne. Kompozycje można podawać okresowo. W niektórych aspektach kompozycje można podawać na roślinę od 1 do 5 razy. W niektórych aspektach kompozycje można podawać raz w tygodniu.

W zależności od zamierzonego sposobu podawania, kompozycje opisane w niniejszym wynalazku mogą być w postaci stałej, półstałej, cieczy, roztworu, zawiesiny, emulsji, żelu, dyspersji olejowej, kapsułki (takiej jak składnik aktywny zamknięty w mikrokapsułce) lub tym podobnych. Kompozycje mogą zawierać, jak wspomniano powyżej, rolniczo skuteczną ilość jonowej pochodnej aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowanej powyżej w połączeniu z rolniczo dopuszczalnym nośnikiem, a ponadto mogą zawierać inne nośniki, adiuwanty, rozcieńczalniki, zagęszczacze, bufory, konserwanty, środki powierzchniowo czynne, itp. W niektórych aspektach można wytwarzać odpowiednie do rozcieńczania koncentraty kompozycji, z kompozycjami, oprócz wody, środka zwilżającego, lepiszcza, dyspergatora lub emulgatora.

Dopuszczalny w rolnictwie nośnik może obejmować nośnik organiczny lub nieorganiczny. Przykładowe nośniki obejmują, ale nie wyłącznie, wodę, rozpuszczalniki organiczne, rozpuszczalniki nieorganiczne, frakcje ropy naftowej lub węglowodory, takie jak oleje mineralne, rozpuszczalniki aromatyczne, oleje parafinowe, oleje roślinne, takie jak olej sojowy, olej rzepakowy, oliwa z oliwek, olej rycynowy, olej z nasion słonecznika, olej kokosowy, olej kukurydziany, olej bawełniany, olej lniany, olej palmowy, olej arachidowy, olej szafranowy, olej sezamowy, olej tungowy, estry powyższych olejów roślinnych, estry alkoholi mono-, di- lub triwodorotlenowych lub innych niższych alkoholi wielowodorotlenowych (tj. zawierających 4-6 grup hydroksylowych), takie jak stearynian 2-etyloheksylu, oleinian n-butylu, mirystynian izopropylu, dioleinian glikolu propylenowego, bursztynian dioktylu, adypinian dibutylu, ftalan dioktylu, estry kwasów mono-, di- i polikarboksylowych, toluen, ksylen, benzyna ekstrakcyjna, olej roślinny, aceton, keton metylowoetylowy, cykloheksanon, trichloroetylen, perchloroetylen, octan etylu, octan amylu, octan butylu, eter monometylowy glikolu propylenowego i eter monometylowy glikolu dietylenowego, alkohol metylowy, alkohol etylowy, alkohol izopropylowy, alkohol amylowy, glikol etylenowy, glikol propylenowy, gliceryna, N-metylo-2-pirolidynon. N,N-dimetyloalkiloamidy, dimetylosulfotlenek, płynne nawozy i ich mieszaniny. Inne przykładowe nośniki obejmują krzemionki, żele krzemionkowe, krzemiany, talk, kaolin, wapień, wapno, kredę, pulment, less, glinę, dolomit, ziemię okrzemkową, siarczan wapnia, siarczan magnezu, tlenek magnezu, zmielone materiały syntetyczne, glinkę pirofilitową, attapulgit, ziemię okrzemkową, węglan wapnia, glinę bentonitową, ziemię Fullera, łuski bawełniane, mąkę pszenną, mąkę sojową, pumeks, mączkę drzewną, mączkę z łupin orzecha włoskiego, ligninę, siarczan amonu, fosforan amonu, saletrę amonową, moczniki, mączkę zbożową, mączkę z kory drzewnej, mączkę z kory drzewnej i mączkę z łupin orzecha, proszki celulozy i ich mieszaniny. Dopuszczalny w rolnictwie nośnik może być obecny w ilości 99,9% wagowych lub mniejszej, 99% wagowych lub mniejszej, 98% wagowych lub mniejszej, 97% wagowych lub mniejszej, 95% wagowych lub mniejszej, 90% wagowych lub mniejszej, 85% wagowych lub mniejszej, 80% wagowych lub mniejszej, 75% wagowych lub mniejszej, 70% wagowych lub mniejszej, 65% wagowych lub mniejszej, 60% wagowych lub mniejszej, 55% wagowych lub mniejszej, 50% wagowych lub mniejszej, 45% wagowych lub mniejszej lub 40% wagowych lub mniejszej w stosunku do całkowitej masy kompozycji.

Przykładowe adiuwanty dopuszczalne w rolnictwie obejmują, ale nie wyłącznie, środki przeciw zamarzaniu, środki przeciwpieniące, środki kompatybilizujące, środki maskujące, środki neutralizujące i bufory, inhibitory korozji, barwniki, środki zapachowe, środki ułatwiające penetrację, środki zwilżające, środki rozprowadzające, środki dyspergujące, środki zagęszczające, środki obniżające temperaturę zamarzania, środki przeciwdrobnoustrojowe, olej roślinny, środki zabezpieczające, środki adhezyjne, środki powierzchniowo czynne, koloidy ochronne, emulgatory, lepiszcza i ich mieszaniny. Dopuszczalny w rolnictwie adiuwant może być obecny w ilości 15% objętościowych lub mniej, 10% objętościowych lub mniej lub 5% objętościowych lub mniej w stosunku do całkowitej objętości kompozycji.

Zgodnie z przedmiotowym wynalazkiem kompozycje mogą zawierać od 0,001 do 99% wagowych związku aktywnego, to jest jonowej pochodnej aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowanej powyżej, razem z nośnikami i/albo adiuwantami. W niektórych wariantach wykonania kompozycje mogą być w postaci roztworu o stężeniu związku czynnego 0,001 mg/l lub większym. Przykładowo, kompozycje mogą zawierać od 0,001 mg/l do 900 mg/l, od 0,01 mg/l do 800 mg/l, od 0,01 mg/l do 700 mg/l, od 0,01 mg/l do 500 mg/l, od 0,01 mg/l do 300 mg/l, od 0,01 mg/l do 100 mg/l, od 0,1 mg/l do 500 mg/l, od 0,1 mg/l do 300 mg/l, od 0,1 mg/I do 200 mg/l lub od 0,1 mg/l do 100 mg/l związku aktywnego. W niektórych wariantach wykonania kompozycje mogą być w postaci roztworu o stężeniu związku aktywnego 900 mg/l lub mniej.

Stosowane w niniejszym opisie określenie „roślina” obejmuje całe rośliny i ich części, w tym, ale nie wyłącznie, narządy/struktury wegetatywne pędów (np. liście, łodygi i bulwy), korzenie, kwiaty i narządy/struktury kwiatowe (np. przylistki, działki, płatki, pręciki, słupki, pylniki i zalążki), nasiona (w tym zarodek, bielmo i okrywę nasienną) i owoce (dojrzałą zalążnię), tkankę roślinną (np. tkankę przewodzącą, tkankę gruntową itp.) oraz komórki (np. komórki ochronne, komórki jajowe i tym podobne) oraz ich potomstwo. Klasy roślin, w odniesieniu do których można stosować rozwiązania według przedmiotowego wynalazku, obejmują klasy roślin wyższych i niższych, w tym okrytozalążkowe (rośliny jednoliścienne i dwuliścienne), nagonasienne, paprocie, skrzypy, psilofity, likofity, mszaki i glony wielokomórkowe. Przykładowo, rośliny w odniesieniu do których można stosować rozwiązania według przedmiotowego wynalazku, obejmują dowolną roślinę naczyniową, na przykład jednoliścienne lub dwuliścienne lub nagonasienne, w tym, ale nie wyłącznie, lucernę, jabłko, rzodkiewnik, banan, jęczmień, rzepak, rącznik, chryzantemę, koniczynę, kakao, kawę, bawełnę, nasiona bawełny, kukurydzę, modrak, żurawinę, ogórek, dendrobium, pochrzyn, eukaliptus, kostrzewę, len, mieczyk, liliowate, siemię lniane, proso, ogórek melon, gorczycę, owies, palmę olejową, rzepak, papaję, orzeszki ziemne, ananas, rośliny ozdobne, fasola, ziemniak, rzepak, ryż, żyto, życica, krokosz, sezam, sorgo, soja, buraka cukrowego, trzcinę cukrową, słonecznik, truskawkę, tytoń, pomidor, trawę darniową, pszenicę i warzywa, takie jak sałata, seler, brokuły, kalafior, dyniowate, cebulę (w tym czosnek, szalotka, por i szczypiorek); drzewa owocowe i orzechowe, takie jak jabłko, gruszka, brzoskwinia, pomarańcza, grejpfrut, cytryna, limonka, migdał, pekan, orzech (Juglans L.), leszczyna; winorośle, takie jak winogrona, kiwi, chmiel; krzewy owocowe i jeżyny, np. malina, jeżyna, agrest; drzewa leśne, takie jak jesion, sosna, jodła, klon, dąb, kasztan, powszechne; z lucerną, rzepakiem, rącznikiem, kukurydzą, bawełną, borowiną, lnem, siemieniem lnianym, gorczycą, palmą olejową, rzepakiem, orzeszkami ziemnymi, ziemniakami, ryżem, krokoszem barwierskim, sezamem, soją, burakiem cukrowym, słonecznikiem, tytoniem, pomidorami i pszenicą. W niektórych przypadkach rośliny, w odniesieniu do których można stosować rozwiązania według przedmiotowego wynalazku, obejmują dowolną roślinę uprawną stanowiącą przedmiot uprawy pastewnej, uprawy nasion oleistych, uprawy zbóż, uprawy owoców, uprawy warzyw, uprawy włóknistej, uprawy przypraw, uprawy orzechów, uprawy torfowej, uprawy cukru, uprawy na potrzeby wytwarzania napojów i uprawy leśnej.

Stosowany w niniejszym opisie termin „stymulator roślinny” odnosi się do substancji lub mikroorganizmu stosowanego na rośliny w warunkach, które zwiększają wydajność odżywiania, tolerancję na stres i/albo cechy jakości plonu, niezależnie od ich zawartości odżywczej. W szczególności w uprawie roślin stosowane są stymulatory roślinne w celu zapobiegania skutkom stresu wywołanego przez czynniki biotyczne takie jak wirusy bakterie i grzyby. Oddziaływanie stymulatorów na rośliny nie wynika z bezpośredniego udziału w regulacji procesów życiowych, ale z wpływu na metabolizm w szerokim tego słowa znaczeniu. Mogą stymulować syntezę naturalnych hormonów, a niekiedy zwiększać ich aktywność, poprawiać pobieranie minerałów z gleby, regulować wzrost korzeni. Ponadto, mogą powodować wzrost odporności na niekorzystne warunki (biotyczne lub abiotyczne). Stosowanie stymulatorów w uprawie roślin zwiększa plony, często jednocześnie podnosząc ich jakość. Stymulatory mogą usprawnić procesy życiowe zachodzące w roślinach bez zmiany naturalnego zachowania roślin. Opisane w niniejszym opisie związki są stymulatorami roślin i dlatego mogą być stosowane jako substancje zapobiegające skutkom stresu biotycznego w roślinie. Kompozycje zawierające jonowe pochodne aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowane powyżej mogą być stosowane jako stymulator roślin zarówno dla zdrowych, jak i niezdrowych roślin lub roślin zarówno w zdrowym, jak i niezdrowym środowisku.

Jak wspomniano powyżej, w US 5,190,928 oraz US5,523,311 opisano zastosowanie pochodnych benzo[1,2,3]tiadiazolu jako środków uodparniających rośliny na atak fitopatogennych mikroorganizmów lub wirusów. Jednak nie było znane zastosowanie tych związków jako stymulatorów roślinnych, takich jak regulator wzrostu roślin, stymulator wzrostu powodujący przyrost masy korzenia, wzrost świeżej i suchej masy części nadziemnej, wzrost ilości pędów, wzrost parametru wysokości, średnicy rośliny, wzrost plonu, wzrost zawartości substancji prozdrowotnych w częściach zielonych, korzeniach i owocach, lepsze wykorzystanie/pobieranie substancji aktywnych (mineralnych) z gleby, lepsze wykorzystanie pobierania nawozu, wzrost zawartości chlorofilu, wyższy poziom fotosyntezy, zapobieganie skutkom stresu abiotycznego suszy, zapobieganie skutkom stresu abiotycznego herbicydy, zapobieganie skutkom stresu abiotycznego niskiej temperatury. W szczególności, różnica pomiędzy środkiem immunizującym i stymulatorem roślinnym jest jasna dla znawcy dziedziny wynalazku. Przykładowo, środek immunizujący jest na ogół podawany jednorazowo na organizm (roślinę lub zwierzę), aby zapewnić odporność na określoną chorobę przez resztę życia organizmu. W przeciwieństwie do tego, stymulator roślinny jest ogólnie stosowany wielokrotnie w ciągu życia rośliny, ponieważ musi on stale stymulować roślinę, aby roślina wykazywała pożądaną funkcję, na przykład co 5 do 14 dni.

Jednocześnie, zgodnie z powszechną wiedzą w dziedzinie wynalazku, modyfikacja cząsteczki neutralnej (niejonowej) do postaci soli prowadzi do powstania nowego indywiduum chemicznego, o nieznanych i niemożliwych do przewidzenia właściwościach fizykochemicznych i biologicznych. Derywatyzacja cząsteczek neutralnych do postaci jonowej wiąże się m.in. z gwałtowną zmianą rozpuszczalności cząsteczki chemicznej w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych, zmianą temperatury topnienia, rozkładu, przewodnictwa elektronów w roztworach, zmianą pH roztworu wodnego, stosunku rozpuszczania w wodzie do rozpuszczania w n-oktanolu (logP). Całkowicie niemożliwe do przewidzenia jest zaplanowanie takiej derywatyzacji, która ‘przeniesie’ właściwości biologiczne z neutralnej cząsteczki do jej formy jonowej. Z tego powodu właściwości jonowych pochodnych nie są możliwe do przewidzenia i nie są możliwe do wywiedzenia w sposób rutynowy z informacji o właściwościach neutralnych pochodnych tych samych związków.

Dodatkowo, jonowe pochodne aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowane powyżej wykazują nieznane wcześniej i niemożliwe do przewidzenia właściwości stymulujące wzrost i rozwój rośliny. Własności te umożliwiają zastosowanie tych związków jako regulatory wzrostu roślin, stymulatory wzrostu powodujące przyrost masy korzenia, wzrost świeżej i suchej masy części nadziemnej, wzrost ilości pędów, wzrost parametru wysokości, średnicy rośliny, wzrost plonu, wzrost zawartości substancji prozdrowotnych w częściach zielonych, korzeniach i owocach, lepsze wykorzystanie/pobieranie substancji aktywnych (mineralnych) z gleby, lepsze wykorzystanie pobierania nawozu, wzrost zawartości chlorofilu, wyższy poziom fotosyntezy, zapobieganie skutkom stresu abiotycznego suszy, zapobieganie skutkom stresu abiotycznego herbicydy, zapobieganie skutkom stresu abiotycznego niskiej temperatury.

W niektórych aspektach przedmiotowego wynalazku kompozycje zawierające jonowe pochodne aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowane powyżej można stosować do zapobiegania skutkom stresu biotycznego nasion podczas kiełkowania, ochrony rośliny przed stresem biotycznym wywołanym stresorem biotycznym.

Jak wskazano powyżej, jeden z aspektów niniejszego wynalazku dotyczy sposobów stosowania kompozycji zawierających jonowe pochodne aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowane powyżej jako stymulatory roślinne. Sposób taki obejmuje kontaktowanie rośliny z rolniczo skuteczną ilością takiej kompozycji, przy czym dowolną część rośliny, w tym korzenie, kwiaty, liście, łodygi i nasiona kontaktuje się z kompozycją przy wykorzystaniu dowolnej znanej techniki. Przykładowe techniki kontaktowania kompozycji z roślinami obejmują, ale nie wyłącznie, opryskiwanie, rozpylanie, opylanie, rozprowadzanie, spryskiwanie, ociekanie, zanurzanie, zraszanie, wstrzykiwanie, hydroponikę lub bezpośrednie stosowanie do wody (w wodzie). Sposób aplikacji może się różnić w zależności od zamierzonego celu. Kompozycje można aplikować na rośliny na polu lub w szklarni. W niektórych aspektach kompozycje można stosować na część rośliny, na przykład na bulwy przed sadzeniem.

Kompozycję można kontaktować z dowolną częścią rośliny, na przykład korzeniem lub liśćmi rośliny. W niektórych przykładach wykonania kompozycję można kontaktować z korzeniami przez opryskiwanie gleby, mechaniczne wprowadzanie, mieszanie z nawozem, ulepszanie gleby, przedmieszkę lub tym podobne.

Wybrany poziom dawkowania kompozycji będzie zależał od różnych czynników, w tym na przykład aktywności konkretnej jonowej pochodnej aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowanej powyżej, drogi podawania, czasu podawania, czasu trwania traktowania, innych substancji aktywnych

PL 247555 Β1 i/albo materiałów stosowanych w połączeniu z konkretną zastosowaną jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowaną powyżej, stanem i ogólnym zdrowiem traktowanej rośliny i podobnymi czynnikami dobrze znanymi w dziedzinie rolnictwa. Jednak opisane w niniejszym dokumencie kompozycje zapewniają stymulację roślin nawet przy niskich dawkach. W niektórych przykładach wykonania kompozycje można stosować w dawce od 0,001 g substancji aktywnej/ha do 1000 g substancji aktywnej/ha. Przykładowo, kompozycje można stosować w ilości od 0,02 g substancji aktywnej/ha do 200 g substancji aktywnej/ha.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem kompozycje można kontaktować z rośliną w sposób okresowy. W niektórych aspektach roślinę można kontaktować z kompozycją dwa lub większą liczbę razy. Przykładowo, roślinę można kontaktować z kompozycją 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 lub 10 razy. W niektórych przykładach wykonania roślinę można kontaktować z kompozycją od 2 do 5 razy. W niektórych przykładach wykonania roślinę wystarczy skontaktować z kompozycją tylko jeden raz. W niektórych aspektach roślinę można kontaktować z kompozycją raz na 5 do 21 dni. Przykładowo, roślinę można kontaktować z kompozycją raz na 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 lub 21 dni. W niektórych przykładach wykonania roślinę można kontaktować z kompozycją raz w tygodniu. W niektórych aspektach roślinę można kontaktować z kompozycją od 1 do 5 razy w ciągu 5 do 21 dni. Przykładowo roślinę można kontaktować od 1 do 5 razy w tygodniu.

W niektórych aspektach kompozycje opisane w niniejszym dokumencie mogą być stosowane prewencyjnie, przed pojawieniem się czynnika(ów) stresującego.

Kompozycje można stosować w połączeniu z dodatkowym środkiem ochrony roślin. Na przykład, kompozycję można stosować ze środkiem grzybobójczym, środkiem przeciwwirusowym lub środkiem przeciwbakteryjnym. Kompozycję zawierającą jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowaną powyżej i środek grzybobójczy, środek przeciwwirusowy lub środek przeciwbakteryjny można nakładać na roślinę jednocześnie lub kolejno. W niektórych przykładach wykonania środek grzybobójczy, środek przeciwwirusowy lub środek przeciwbakteryjny nakłada się na roślinę po kompozycji zawierającej jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego zdefiniowaną powyżej.

Przykłady

Przykład 1: Wybrane jonowe pochodne aromatyczne kwasów karboksylowych nie działają bezpośrednio na infekcyjność wirusa mozaiki tytoniu (Tobacco mosaic virus, TMV).

Oczyszczony wirus mozaiki tytoniu (TMV) w stężeniu ok. 3 pg/ml zmieszano z 1. 3-chlorosalicylanem choliny; 2.5-chlorosalicylanem choliny; 3. 3,5-dichlorosalicylanem choliny; 4. 3-chlorosalicylanem sodu, 5. 3-chlorosalicylanem potasu, 6. 3-chlorosalicylanem wapnia, 7. 3-chlorosalicylanem magnezu (stężenie 80 mg/L), w stosunku 1:1 i inkubowano przez 30 min w temperaturze pokojowej. Kontrolę stanowił TMV inkubowany w wodzie. Oboma zawiesinami wirusów mechanicznie zakażano liście tytoniu odm. Xanthi, które w reakcji produkują łatwo policzalne lokalne nekrotyczne plamy (nadwrażliwość, lokalna infekcja).

Po 5 dniach porównano liczby plam w obu kombinacjach, w wyniku czego określono różnice 0-5%, co pozwala wnioskować, że badane substancje nie oddziałują bezpośrednio na infekcyjność TMV (nie mają działania przeciwwirusowego).

Tabela 1. Stopień zakażenia rośliny tytoniu wirusem TMV po 5 dniach od zakażenia rośliny roztworem zawierającym wirus i substancję badaną.

Substancja	% plam nekrotycznych
Wirus bez dodatku substancji badanej (kontrola)	100
1. 3-chlorosalicylan choliny;	98
2. 5-chlorosalicylan choliny;	100
3. 3,5-dichlorosałicylan choliny,	95
4. 3-chlorosalicylan sodu.	97
5. 3-chlorosalicylan potasu,	95
6. 3-chlorosalicylan wapnia	100

PL 247555 Β1

Przykład 2: Wybrane jonowe pochodne aromatyczne kwasów karboksylowych nie działają bezpośrednio na infekcyjność bakterii (Pseudomonas syringae pv. tomato)

Postępowano jak w przykładzie 1, testowi poddano bakterie Pseudomonas syringae pv. tomato, które następnie były inkubowane na pożywce bakteryjnej.

Po 2 dniach porównano stężenie bakterii na płytkach, w wyniku czego określono różnice na poziomie < 5%, co pozwala wnioskować, że badane substancje nie oddziałują bezpośrednio na infekcyjność bakterii.

Tabela 2. Stopień zakażenia rośliny tytoniu bakterią (Pseudomonas syringae pv. tomato) po 5 dniach od zakażenia rośliny roztworem zawierającym bakterie i substancję badaną.

Substancja	% plam nekrotycznych
Wirus bez dodatku substancji badanej (kontrola)	100
1. 3-chlorosalicylan choliny;	99
2. 5-chlorosalicvlan choliny;	98
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny;	100
4. 3-chlorosalicylan sodu,	95
5. 3-chlorosalicylan potasu,	98
6. 3-chlorosalicylan wapnia	97

Przykład 3: Wybrane jonowe pochodne aromatyczne kwasów karboksylowych nie działają bezpośrednio na infekcyjność grzybiczną (Mączniak prawdziwy).

Postępowano jak w przykładzie 1, testowi poddano grzyb Mączniak prawdziwy, który następnie był inkubowany na pożywce.

Po 2 dniach porównano wyniki testu i kontroli, w wyniku czego określono różnice na poziomie < 4%, co pozwala wnioskować, że preparat nie oddziałuje bezpośrednio na infekcyjność grzybiczną.

Tabela 3. Stopień zakażenia rośliny tytoniu grzybem - mączniakiem prawdziwym po 5 dniach od zakażenia rośliny roztworem zawierającym grzyb i substancję badaną.

Substancja	% plam nekrotycznych
Wirus bez dodatku substancji (kontrola)	100
1. 3-chlorosalicylan choliny;	100
2. 5-chlorosalicylan choliny;	98
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny;	96
4. 3-chlorosalicylan sodu,	96
5. 3-chlorosalicylan potasu,	98
6. 3-chlorosalicylan wapnia	97

Przykład 4: Wybrane jonowe pochodne aromatyczne kwasów karboksylowych stosowane do korzeni rośliny (podlewanie) bardzo efektywnie chronią przed stresem biotycznym powodowanym infekcją wirusową.

Rośliny tytoniu (Nicotiana tabacum) odm. Xanthi w stadium trzech rozwiniętych liści, dwukrotnie podlewano roztworem substancji 1. 3-chlorosalicylanem choliny; 2. 5-chlorosalicylanem choliny; 3. 3,5-dichlorosalicylanem choliny; 4. 3-chlorosalicylanem sodu, 5. 3-chlorosalicylanem potasu, 6. 3-chlorosalicylanem wapnia, 7. 3-chlorosalicylanem magnezu o stężeniu 10 lub 40 lub 80 mg/L, wjednotygodniowych odstępach czasu. Kontrolę stanowiły rośliny tytoniu podlewane tylko wodą. Tydzień po drugim traktowaniu roślin preparatem przeprowadzono mechaniczne zakażenie liści wirusem mozaiki tytoniu

PL 247555 Β1 (Tobacco Mosaic Virus, TMV). Polegało ono na kilkukrotnym pocieraniu liści posypanych karborundem palcami maczanymi w zawiesinie oczyszczonego wirusa o stężeniu ok. 2 pg/ml. Do oceny efektywności badanych substancji w ochronie przed stresem biotycznym wykorzystano model TMV i tytoń odm. Xanthi charakteryzujący się interakcją w postaci zjawiska nadwrażliwości, czyli powstawania łatwo policzalnych plam nekrotycznych. Z porównania liczby plam na liściach roślin kontrolnych i traktowanych substancjami wynika, że podawanie preparatu do korzeni roślin tytoniu całkowicie ogranicza wpływ czynnika biotycznego - infekcji wirusowej - na roślinę, co zostało przedstawione na fig. 1, przedstawiającej redukcję plam nekrotycznych (skuteczność) na roślinie tytoniu 7 dni po zakażeniu wirusem TMV (Tobacco Mosaic Virus). Roślina tytoniu była przed zakażeniem podlewana za pomocą roztworu zawierającego 80 mg/L 3-chlorosalicylanu choliny.

Tabela 4. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściu rośliny tytoniu wirusem TMV (Tobacco Mosaic Virus) po 7 dniach od zakażenia roślin.

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do Kontroli
	10 mg/L	40 mg/L	80 mg/L
Kontrola (podlewanie wodą)	0
1. 3-chlorosalicylan choliny;	80	100	100
2. 5-chlorosalicylan choliny;	34	62	98
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny,	36	58	96
4. 3-chlorosalicylan sodu,	24	63	95
5. 3-chlorosalicylan potasu,	32	65	98
6. 3-chlorosalicylan wapnia	33	65	97

Przykład 5: Wybrane jonowe pochodne aromatyczne kwasów karboksylowych stosowane przez opryskiwanie liści bardzo efektywnie zapobiegają występowaniu stresu biotycznego powodowanego infekcją wirusową.

Postępowano jak w przykładzie 4, przy czym rośliny immunizowano poprzez dwukrotne opryskiwanie w tygodniowych odstępach czasu, roztworem substancji 1. 3-chlorosalicylanem choliny; 2. 5-chlorosalicylanem choliny; 3. 3,5-dichlorosalicylanem choliny; 4. 3-chlorosalicylanem sodu, 5. 3-chlorosalicylanem potasu, 6. 3-chlorosalicylanem wapnia, 7. 3-chlorosalicylanem magnezu o stężeniu 10, 40, 80 mg/L. Badane substancje efektywnie chroniły traktowane liście przed stresem biotycznym powodowanym przez infekcję TMV w stężeniu 40 i 80 mg/L. Pozostałe substancje, w zależności od stosowanego stężenia wykazywały skuteczność na poziomie od 20-85%.

Tabela 5. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściu rośliny tytoniu wirusem TMV (Tobacco Mosaic Virus) po 7 dniach od zakażenia roślin.

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
	10 mg/L	40 mg/L	80 mg/L
Kontrola (podlewanie wodą)	0
1. 3-chlorosalicylan choliny;	80	100	85
2. 5-chlorosalicylan choliny;	39	61	74
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny;	36	47	54
4. 3-chlorosalicylan sodu,	24	29	55
5. 3-chlorosalicylan potasu,	>10	>10	15
6. 3-chlorosalicylan wapnia	20	30	36

PL 247555 Β1

Przykład 6: Wybrane jonowe pochodne aromatyczne kwasów karboksylowych są efektywniejsze w zapobieganiu występowania stresu biotycznego powodowanego infekcją wirusową niż materiał porównawczy, komercyjnie dostępny preparat BION™ [granulat do sporządzania zawiesiny wodnej, zawierający jako składnik czynny ester S-metylowy kwasu benzo[1,2,3]tiadiazolo-7-karbotiowego, określany także jako S-metyloester kwasu 7-karboksybenzo[l,2,3]tiadiazolowego, a potocznie jako acibenzolar-S-metylowy, nr CAS 135158-54-2, w dawce 500 g/kg].

Rośliny tytoniu (Nicotiana tabacum) odm. Xanthi w stadium trzech rozwiniętych liści jednokrotnie opryskano roztworami substancji 1-5 lub BION™ o stężeniu 10, 40, 80 mg/L. Tydzień później zakażono je mechanicznie TMV poprzez pocieranie liści placem maczanym w zawiesinie oczyszczonego wirusa, o stężeniu ok. 2 pg/ml. Poziom ochrony przed wpływem stresu biotycznego oceniono poprzez porównanie liczby plam nekrotycznych powodowanych przez TMV na liściach roślin traktowanych substancjami 1-5 i BION™ oraz roślin kontrolnych. Z badań wynika, że już przy stężeniu 40 mg/L substancja 1 była efektywniejsza w zapobieganiu występowania stresu biotycznego.

W tabeli 6 przedstawiono ilość plam nekrotycznych powstałych na skutek infekcji wirusem na roślinach poddanych ekspozycji na substancje 1-5 oraz BION™ porównane do kontroli. Zmniejszenie ilość plam nekrotycznych wskazuje na ochronę przed wpływem czynnika biotycznego na roślinę.

Tabela 6. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściu rośliny tytoniu powodowanego infekcją wirusową z materiałem porównawczym - BION.

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
	10 mg/L	40 mg/L	80 mg/L
Kontrola	0
BTON (preparat komercyjny)	65	89	89
1. 3-chlorosalicylan choliny;	58	92	98
2. 3-chlorosalicylan 2-hydroksyctylo(trictylo)amoniowy;	15	26	37
3. 3-chlorosalicylan 2-hydroksyctylo(tributylo)amoniowy	26	26	30
4. 3-chlorosalicylan 2-hydroksyetylo(tridecylo)-amoniowy;	25	46	65
5. 3-chlorosalicylan 2- hydroksyetylo(tridodecylo)amoniowy	59	64	89

Przykład 7: Ochrona przed stresem biotycznym zachowuje wysoką efektywność jeszcze po 21 dniach od ostatniego zastosowania wybranych jonowych pochodnych aromatycznych kwasów karboksylowych i występuje na kolejnych poziomach liści traktowanych roślin.

Postępowano jak w przykładzie 4, stosując do traktować substancje 1-4 w stężeniach 10, 40 i 80 mg/L przy czym traktowane i kontrolne rośliny podzielono na 3 partie i ich liście zakażano wirusem, odpowiednio, 1,2 i 3 tygodnie po ostatnim zabiegu. Wyniki badań wykazały, że ochrona przed stresem biotycznym następującym po infekcji wirusem TMV była w pełni efektywna w 3 tygodnie po ostatnim podlaniu roślin preparatami występowała na 6-7 kolejnym liściu. Podobny efekt wystąpił w przypadku opryskiwania.

PL 247555 Β1

Tabela 7. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściu rośliny tytoniu zakażanej wirusem TMV po 3 tygodniach od ostatniego zabiegu substancjami 1-4

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
	10 mg/L	40 mg/L	80 mg/L
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny;	58	92	98
2. 3-chlorosalicylan 2-mctoksyctylo(trimctylo)amoniowy	15	26	37
3. 3-chlorosalicylan 2-ctoksyctylo-(trimctylo)amoniowy	26	26	30
4. 3-chlorosalicylan etylo(trimetylo)amoniowy.	25	46	65

Przykład 8: Ochrona przed stresem biotycznym w jęczmieniu ozimym w następstwie infekcji wirusa mozaiki owsa (Brome Mosaic Virus, BMV).

Rośliny jęczmienia w doniczkach o średnicy 10 cm dwukrotnie, w odstępach tygodniowych, podlewano 70 ml roztworem substancji 1-17 o stężeniu 80 mg/L. Kontrolę stanowiły rośliny jęczmienia podlewane wodą. W następnym tygodniu po drugim podlaniu roślin substancją badaną, jeden młody rozwinięty liść posypano karborundem dla uzyskania drobnych ranek, przez które wprowadzano wirusa w trakcie mechanicznego zakażania liścia palcem maczanym w oczyszczonej zawiesinie BMV, o stężeniu ok. 10 pg/L. Dwa tygodnie później, na podstawie objawów chorobowych ustalono, że w porównaniu z kontrolą wszystkie traktowane rośliny jęczmienia nie wykazywały efektów występowania stresu biotycznego.

Tabela 8. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin jęczmienia zakażanych wirusem BMV po 2 tygodniach od zakażenia

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny	100
2. 3-chlorosalicylan 2-hydroksyetylo(tnmetylo)amoniowy	98
3. 3-chlorosalicylan 2-fluoroetylo(tnmetylo)amoniowy	56
4. 3-chlorosalicylan 2-bromoetylo(trimetylo)amomowy	95
5. 3-chlorosalicylan 2-chloroetylo(trimetylo)amoniowy	36
6. 3-chlorosalicylan 2-jodoety4o(trimetylo)amoniowy	64
7. 3-fluorosalicylan choliny.	56
8. 5-fluorosalicylan choliny	88
9. 3,5-difluorosalicylan choliny	27
10. 5-chlorosalicylan choliny	36
11. 3,5-dichlorosalicylan choliny	77
12. 3-bromosalicylan choliny	21
13. 5-bromosalicylan choliny	69
14. 3,5-dibromosalicylan choliny	38
15. 3-jodosalicylan choliny	77
16. 5-jodosalicylan choliny	35
17. 3,5-dijodosalicylan choliny	46

PL 247555 Β1

Przykład 9: Wpływ stężenia 3-chlorosalicylanu choliny na efektywność ochrony przed stresem biotycznym w jęczmieniu.

Postępowano jak w przykładzie 8, przy czym rośliny traktowano (podlewano) roztworem 3-chlorosalicylanu choliny o stężeniu 10 mg/L. 3-chlorosalicylan także w niższym stężeniu zapobiegał stresowi biotycznemu w następstwie infekcji BMV na poziomie 69%.

Tabela 9. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin jęczmienia zakażanych wirusem BMV po 2 tygodniach od zakażenia

Substancja	% redukcji plam nekroty cznych w porównaniu do kontroli
Kontrola	0
3-chlorosalicylan choliny	69

Przykład 10: Ochrona przed stresem biotycznym na tytoniu (Nicotiana tabacum) odm. Xanthi w następstwie infekcji bakterii Pseudomonas syringae pv. tomato, poprzez podlewanie roślin.

Rośliny tytoniu w stadium 3 rozwiniętych liści dwukrotnie, w tygodniowym odstępie czasu, podlano roztworem badanych substancji 1-11 o stężeniu 10, 40, 80 mg/L. Kontrolę stanowiły rośliny tytoniu podlewane tylko wodą. W tydzień po drugim traktowaniu do liści punktowo wprowadzono za pomocą strzykawki insulinowej (bez igły) zawiesinę bakterii Pseudomonas o stężeniu 10⁵. Zawiesinę przygotowano z dwudniowej hodowli Pseudomonas na pożywce stałej. Ochronę przed stresem biotycznym oceniano na podstawie namnażania się bakterii w liściach w miejscu ich wprowadzenia i tworzeniu nekrotycznej plamy, w porównaniu z kontrolą. W efekcie stosowania substancji 1-11 na roślinach traktowanych nie obserwowano nawiązania się infekcji bakteryjnej i powstawania nekrotycznych plam podobnych do obserwowanych w kontroli.

Tabela 10. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin tytoniu zakażanych bakterią Pseudomonas po 2 tygodniach od zakażenia

Substancja	% redukcji plam nekroty cznych w porównaniu do kontroli
	10 mg/L	40 mg/L	80 mg/L
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny	65	72	89
2. 2-ctoksy-3-chlorobcnzocsan choliny	24	33	39
3. 2-mctoksy-3-chlorobcnzocsan choliny	>10	25	39
4. 2-acetoksy-3-chlorobenzoesan choliny	>10	28	35
5. 2-etoksybenzoesan choliny	56	60	82
6. 2-metoksybenzoesan choliny	54	68	67
7. 2-acetoksybenzocsan choliny	25	29	69
8. 5-chlorosalicylan choliny	28	36	80
9. 3,5-dichlorosalicylan choliny	27	38	84
10. 3-chloro-6-fluorosalicylan choliny	19	28	47
U. 3-chloro-6-bromosalicylan choliny	24	29	40

Przykład 11: Efektywność zapobiegania stresowi biotycznemu przez 3-chlorosalicylan choliny przy podwyższonym stężeniu komórek bakteryjnych Pseudomonas syringae pv. tomato.

Postępowano jak w przykładzie 10, przy czym skuteczność ochrony przed stresem biotycznym testowano względem stężenia komórek bakteryjnych podniesionego do ok. 10⁶. Bakteria Pseudomonas w roślinach traktowanych 3-chlorosalicylanem choliny w stężeniu 80 mg/L podjęła nieznaczną aktywność, ale skutki infekcji zostały zahamowane i nie powstały lokalne nekrotyczne plamy jako charakterystyczny efekt namnażania się bakterii.

PL 247555 Β1

Tabela 11. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin tytoniu zakażanych bakterią Pseudomonas po 2 tygodniach od zakażenia

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny	85

Przykład 12: Ochrona przed stresem biotycznym w pomidorze w następstwie infekcji bakterii Pseudomonas syringae pv. tomato, poprzez podlewanie roślin.

Rośliny pomidora, w fazie pierwszej pary rozwiniętych prawdziwych liści, podlano dwukrotnie roztworem substancji 1-6 o stężeniu 80 mg/L, w tygodniowym odstępie czasu. Kontrolę stanowiły rośliny pomidora podlewane tylko wodą. W tydzień po drugim traktowaniu do liści punktowo wprowadzono za pomocą strzykawki insulinowej (bez igły) zawiesinę bakterii Pseudomonas o stężeniu 10⁵. Zawiesinę przygotowano z dwudniowej hodowli Pseudomonas na pożywce stałej. Ochronę przed stresem biotycznym oceniano na podstawie namnażania się bakterii w liściach w miejscu ich wprowadzenia i tworzenia nekrotycznej plamy, w porównaniu z kontrolą. W efekcie stosowania substancji 1-6 na roślinach traktowanych nie obserwowano nawiązania się infekcji bakteryjnej i powstawania nekrotycznych plam podobnych do obserwowanych w kontroli.

Tabela 12. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin pomidora zakażanych bakterią Pseudomonas po 2 tygodniach od zakażenia

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny	92
2. 5-chlorosalicylan choliny	87
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny	59
4. 3-chlorosalicylan sodu	53
5. 3-chlorosalicylan potasu	87
6. 3-chlorosalicylan wapnia	86

Przykład 13: Ochrona przed stresem biotycznym w pomidorze Lycopersicon Esculentum Mili w następstwie infekcji bakterii Pseudomonas Syringe pv. tomato, poprzez opryskiwanie roślin.

Postępowano jak w przykładzie 12, przy czym rośliny opryskiwano. Substancje 1-6 o stężeniu 80 mg/L stosowane poprzez dwukrotne opryskiwanie zapobiegają stresowi biotycznemu, w pełni chroniąc pomidora przed skutkami infekcji bakteryjnej.

Tabela 13. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin pomidora zakażanych bakterią Pseudomonas po 2 tygodniach od zakażenia

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych wr porównaniu do kontroli
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny	93
2. 5-chlorosalicylan choliny	88
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny	57
4. 3-chlorosalicylan sodu	51
5. 3-chlorosalicylan potasu	84
6. 3-chlorosalicylan wapnia	82

PL 247555 Β1

Przykład 14: Ochrona przed stresem biotycznym w pomidorze w następstwie infekcji grzybiczej Mączniaka prawdziwego poprzez podlewanie roślin.

Rośliny pomidora, w fazie pierwszej pary rozwiniętych prawdziwych liści, podlano dwukrotnie roztworem substancji 1-32 o stężeniu 80 mg/L, w tygodniowym odstępie czasu. Kontrolę stanowiły rośliny pomidora podlewane tylko wodą. W tydzień po drugim traktowaniu do liści punktowo wprowadzono za pomocą strzykawki insulinowej (bez igły) zawiesinę grzyba Mączniaka prawdziwego. Zawiesinę przygotowano z hodowli na pożywce stałej. Ochronę przed stresem biotycznym oceniano na podstawie porównania powierzchni liści objętych infekcją. W efekcie stosowania substancji 1-32 na roślinach traktowanych nie obserwowano nawiązania się infekcji grzybiczej (do 95%) i powstawania powierzchni zainfekowanych podobnych do obserwowanych w kontroli.

Tabela 14. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin pomidora zakażanych grzybem mączniakiem prawdziwym po 2 tygodniach od zakażenia.

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny	95
2. 5-chlorosalicylan choliny	90
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny	85
4. 3-chlorosalicylan sodu	88
5. 3-chlorosalicylan potasu	84
6. 3-chlorosalicylan wapnia	69
7. 3-chlorosalicylan 2-hydroksyetylo(trietylo)amoniowy	58
8. 3-chlorosalicylan 2 4iydroksyelylo(tnbuiylo kimonie wy	66
9. 3-chlorosalicylan 2-hydroksyetylo(tridecylo)-amoniowy	64
10. 3-chlorosalicylan 2-hydroksyctylo(tridodccylo)amoniowy	47
11. 3-chlorosalicylan 2-mctoksycty lo(trimctylo)amoniowy:	67
12. 3-chlorosalicylan etylo(tnmetylo)amoniowy	63
13. 3-fluorosalicylan choliny	52
14. 5-fluorosalicylan choliny	54
15. 3.5-difluorosalicylan choliny	70
16. 3-bromosalicylan choliny	72
17. 5-bromosalicylan choliny	79
18. 3,5-dibromosalicylan choliny	72
19. 3-jodosalicylan choliny	69
20. 5-jodosalicylan choliny	65
21. 3,5-dijodosalicylan choliny	78
22. 3-chlorosalicylan 2-fluoroetylo(trimetylo)amoniowy	36
23. 3-chlorosalicylan 2-bromoetylo(trimetylo)amoniowy	54
24. 3-chlorosalicylan 2-chloroetylo(trinietylo)amoniowy	57
25. 3-chlorosalicylan 2-jodoetylo(trimetylo)amoniowy	47
26. 3-chlorosalicydan 2-etoksyetylo-(trimetylo)amoniowy	55
27, 2-ctoksy-3-chlorobcnzocsan choliny	43
28. 2-mctoksy-3-chlorobcnzocsan choliny	49
29. 2-acetoksy-3-chlorobenzoesan choliny	45
30. 2-etoksybenzoesan choliny	43
31. 2-mctoksybcnzocsan choliny	44
32, 2-acetoksybenzoesan choliny,	52

PL 247555 Β1

Przykład 15: Ochrona przed stresem biotycznym w pomidorze Lycopersicon Esculentum Mili w następstwie infekcji grzybiczej Mączniaka prawdziwego, poprzez opryskiwanie roślin.

Postępowano jak w przykładzie 14, przy czym rośliny opryskiwano. Substancje 1-8 o stężeniu 40 mg/L stosowane poprzez dwukrotne opryskiwanie zapobiegają przed stresem biotycznym w pełni chroniąc pomidora przed skutkami infekcji grzybiczej.

Tabela 15. Stopień redukcji plam nekrotycznych (skuteczność) na liściach roślin pomidora zakażanych grzybem mączniakiem prawdziwym po 2 tygodniach od zakażenia

Substancja	% redukcji plam nekrotycznych w porównaniu do kontroli
Kontrola	0
1. 3-chlorosalicylan choliny	72
2. 5-chlorosalicylan choliny	68
3. 3,5-dichlorosalicylan choliny	66
4. 3-chlorosalicylan sodu	55
5. 3-chlorosalicylan potasu	54
6. 3-chlorosalicylan wapnia	62
7. 3-chloro-6-fluorosalicylan choliny	45
8. 3-chloro-6-bromosalicylan choliny	49
9. 3-chloro-6-jodosalicylan choliny.	47

Claims (10)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego, w której anion jest określony wzorem ogólnym (I)

   natomiast kation jest wybrany spośród kationu M⁺ i kationu o wzorze ogólnym (II) r₅

   @,r₄ N.

   I R₄ r₄ (U) gdzie:

   Ri oznacza H, F, Br lub I;

   R2 i R3 niezależnie od siebie oznaczają H, F, Cl, Br lub I;

   R4 oznacza metyl, etyl, propyl, butyl, decyl lub dodecyl;

   R5 oznacza hydroksyl, metoksyl, etoksyl, H, F, Cl, Br, I;

   R6 oznacza H, metyl, etyl lub acetyl;

   M+ oznacza kation litu, sodu, potasu, wapnia lub magnezu, przy czym w przypadku kationu dwuwartościowego na jeden kation przypadają dwie reszty kwasowe;

   do zastosowania jako stymulator roślin w zapobieganiu skutkom stresu biotycznego wywołanego działaniem wirusów, bakterii i/lub grzybów.
2. 2. Jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego według zastrzeżenia 1, znamienna tym, że M+ oznacza kation sodu lub potasu, R1 oznacza H, R2 i R3 niezależnie od siebie oznaczają H lub Cl, R4 oznacza metyl, R5 oznacza hydroksyl, a R6 oznacza H.
3. 3. Jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienna tym, że jest wybrana spośród 3-chlorosalicylanu choliny, 5-chlorosalicylanu choliny oraz 3,5-dichlorosalicylanu choliny.
4. 4. Sposób stymulacji rośliny obejmujący kontaktowanie jej z kompozycją zawierającą co najmniej jeden związek aktywny, znamienny tym, że jako związek aktywny w kompozycji stosuje się jonową pochodną aromatycznego kwasu karboksylowego, w której anion jest określony wzorem ogólnym (I), a kation jest wybrany spośród kationu M+ i kationu o wzorze ogólnym (II).
5. 5. Sposób według zastrzeżenia 4, znamienny tym, że jako związek aktywny w kompozycji stosuje się 3-chlorosalicylan choliny, 5-chlorosalicylan choliny, lub 3,5-dichlorosalicylan choliny.
6. 6. Sposób według zastrzeżenia 4 albo 5, znamienny tym, że kompozycję zawierającą związek aktywny kontaktuje się z korzeniami i/lub liśćmi i/lub nasionami rośliny.
7. 7. Sposób według zastrzeżenia 6, znamienny tym, że kompozycję zawierającą związek aktywny kontaktuje się rośliną raz na 5 do 21 dni.
8. 8. Sposób według jednego z zastrzeżeń 4-7, znamienny tym, że kompozycję zawierającą związek aktywny kontaktuje się z rośliną poddaną stresowi biotycznemu takiemu, jak wirusy, bakterie i/lub grzyby.
9. 9. Sposób według jednego z zastrzeżeń 4-8, znamienny tym, że kompozycję w postaci roztworu, korzystnie roztworu wodnego zawierającego związek aktywny, kontaktuje się z roślinami przez oprysk i/lub podlewanie.
10. 10. Sposób według jednego z zastrzeżeń 4-9, znamienny tym, że stosuje się kompozycję, w której jedynym związkiem aktywnym jest jonowa pochodna aromatycznego kwasu karboksylowego w której anion jest określony wzorem ogólnym (I), a kation jest wybrany spośród kationu M+ i kationu o wzorze ogólnym (II).