PT2066176E - Melhorias na protecção de plantas e relativas a esta - Google Patents
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Description
ΕΡ 2 066 176/ΡΤ
DESCRIÇÃO "Melhorias na protecção de plantas e relativas a esta"
CAMPO DO INVENTO O presente invento refere-se à protecção de plantas, em particular à utilização de composições de tratamento de sementes para tratamento de sementes, para protecção de plantas contra pragas.
ANTECEDENTES DO INVENTO
As doenças das culturas são causadas por microorganismos patogénicos das plantas (p. ex., fungos, bactérias ou virus) que podem infectar a planta em várias fases do desenvolvimento, da semente latente até à planta madura. O ataque por diferentes patogénios resulta em doenças muito diferentes, de uma morte rápida e em larga escala dos tecidos a infecções crónicas de longo prazo. As pragas das culturas englobam uma ampla variedade de animais, mas a maioria são invertebrados incluindo nemátodes e artrópodes tais como insectos e ácaros. Estas pragas alimentam-se de tecidos vegetais, com pragas diferentes atacando diferentes tecidos de diferentes formas. Por exemplo, num extremo os nemátodes podem aspirar o conteúdo de células individuais da raiz enquanto grandes pragas de insectos podem mastigar grandes áreas de folhagem.
Deixando de fora práticas de cultivo tais como rotação de culturas e saneamento, muito da protecção das culturas tem-se baseado na aplicação de agentes (pesticidas, que é o termo utilizado para agentes utilizados tanto contra pragas como contra doenças) que são directamente tóxicos para a praga ou o micróbio causador da doença. Por exemplo, as pragas podem ser tratadas utilizando insecticidas ou nematicidas, e as doenças tratadas com agentes anti-microbianos tais como fungicidas ou bactericidas. Dependendo do local de infecção ou ataque, os pesticidas podem ser aplicados na cultura de vários modos, incluindo pulverizações foliares, soluções de rega ou tratamentos de sementes. Independentemente do método de aplicação, pesticidas 2 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ convencionais podem actuar através de contacto directo com a praga ou o patogénio, ou podem ser absorvidos pela planta e cumprir a sua função quando os tecidos vegetais são consumidos (p. ex. pesticidas sistémicos).
Quando são utilizados pesticidas conhecidos como tratamento de sementes, as sementes são revestidas com agentes concebidos para inibir ou interferir directamente com patogénios ou pragas e estes secam sobre as sementes. Tais tratamentos são principalmente destinados a proporcionar protecção directa contra patogénios ou pragas com origem no solo que atacam as sementes, plântulas ou raízes. Na maioria dos casos, a protecção observada é transiente e diminui à medida que o protector se degrada, é diluído ou se localiza no solo e nas raízes com a progressão do crescimento.
Uma desvantagem dos pesticidas conhecidos é que muitos são também tóxicos para espécies não alvo, resultando em reduções na biodiversidade e até mesmo prejudicando espécies benéficas tais como insectos polinizadores ou predadores. Além disso, existem preocupações dos consumidores relacionadas com a possível toxicidade humana de alguns pesticidas conhecidos. A modificação genética tem sido utilizada como uma alternativa aos pesticidas tal como a Gestão Integrada de Pragas (IPM), que combina práticas de cultura com a utilização de parasitas ou predadores de pragas como um meio de controlo biológico. No entanto, cada uma tem desvantagens.
Outra abordagem ao controlo de pragas tenta fazer uso de sistemas de defesa naturais das plantas. As plantas respondem a uma vasta gama de estímulos ambientais. As respostas incluem as que proporcionam protecção contra pragas (p. ex. herbívoros tais como insectos) e patogénios (p. ex. fungos, bactérias, vírus, etc.). Respostas das plantas ao ataque de pragas ou patogénios são alcançadas através de uma cadeia de eventos que ligam o reconhecimento inicial do estímulo a mudanças nas células da planta que acabarão por levar a protecção. Assim, em resposta a ferimentos e ao confronto de pragas/patogénios, há eventos locais e sistémicos induzidos, com vias de transdução de sinal que ocorrem no local, sinal 3 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ ou sinais sistémicos comunicando os eventos locais por toda a planta, e vias de transdução de sinal ocorrendo em células distantes que respondem ao sinal ou sinais sistémicos.
As moléculas de sinalização das plantas desempenham um papel central nestas respostas induzidas a estímulos ambientais, uma vez que actuam como sinais moleculares intermédios, que ligam o ataque ao efeito ou efeitos finais internos dentro da planta. Por exemplo, numa variedade de espécies vegetais, sabe-se que o ácido jasmónico se acumula transientemente após um ferimento ou ataque de herbívoros, e está ligado à activação de genes responsivos a ferimentos. Outro exemplo é durante as interacções das plantas com patogénios, onde se sabe que o ácido salicílico aumenta em quantidade e é considerado um regulador central de resistência local e sistémica adquirida (SAR) e da activação de genes relacionados com defesa associados a resistência a doenças. 0 ácido jasmónico (JA) foi aplicado como uma pulverização foliar externa (e também como uma solução para a raiz) para induzir resistência a pragas de insectos em culturas, tais como tomate (Solanum lycopersicum) e videira. No entanto, tais aplicações foliares (e na raiz) de JA ou seus derivados são propensas a causar danos directos à cultura, causando por exemplo fitotoxicidade, e é demasiado caro para ser comercialmente viável. US5977060 divulga a utilização da proteína Harpina de Erwinia amylovora para induzir respostas de resistência adquirida hipersensíveis e sistémicas em culturas para proporcionar protecção de doenças contra vírus bem como protecção contra fungos do solo, nemátodes e alguns insectos que atacam o crescimento inicial das plântulas. No entanto, a protecção proporcionada contra insectos através de um banho de sementes parece limitada a afídios, i.e. artrópodes que se alimentam de seiva. O banho é aplicado antes da sementeira e parece que a protecção das plantas seria de facto proporcionada através do transporte do banho das sementes para as plântulas, aplicando eficazmente a proteína directamente nas plântulas. A Harpina tem também a 4 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ desvantagem de ser o resultado de manipulação genética o que pode limitar grandemente a sua utilização em muitas áreas.
Conhece-se a utilização do ácido jasmónico como banho de sementes aplicado em feijões e sementes de melão em germinação mas apenas com o objectivo de proporcionar protecção contra doenças fúngicas. A protecção conferida às plantas foi limitada e surgiu provavelmente a partir da transferência do ácido jasmónico directamente para as plântulas em germinação.
Por exemplo, Buzi et ai. (J. Phytopathology, Vol. 152, 2004, páginas 34-42) refere-se à indução de resistência contra doença com origem no solo em melão em tratamentos de sementes com acibenzolar-S-metilo e metil-jasmonato. WO 2005/074710 refere-se a tratamento de sementes de feijão germinadas com composições que podem incluir metil-ácido jasmónico. WO 2005/018319 refere-se a métodos para inibição do crescimento de organismos patogénicos, particularmente fungos, bactérias e/ou insectos, em tecidos de plantas através da aplicação de uma auxina ou de um regulador do crescimento das plantas (PGR), que afecte o nível de auxina no tecido vegetal. JP 2003034607 refere-se a tratamento de sementes com microorganismos e um indutor, que pode ser ácido jasmónico, para proporcionar resistência contra doenças das sementes e não diz respeito a indução de resistência a pragas. RU 2153794 refere-se à preparação de um grão para armazenagem prolongada e sua protecção contra deterioração fúngica, utilizando uma mistura de ácido propiónico e ácidos jasmónicos para formar uma película à superfície das sementes de milho. ES 2 129 371 refere-se a um processo em que a semente de milho pode ser tratada com uma composição germicida (i.e., antifúngica), incluindo, inter alia, uma baixa concentração 5 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ de ácido jasmónico como aditivo opcional numa película sobre o exterior da semente. US 2005/0260182 refere-se a métodos de protecção de plantas contra ataque por um patogénio de plantas e a métodos de inibição do crescimento bacteriano, crescimento fúngico, infecção virai, crescimento de organismos parasitas e crescimento de células de cancro utilizando antibióticos peptídicos de coronamicina.
Amruthesh KN et ai. (European Journal of Plant Pathology, 111 (2), 125-137, 2005) e Zinov'eva, S.V. et al. (Doklady Akademii Nauk, 347(5), 711-713, 1996) referem-se à utilização de ácidos gordos insaturados para induzir resistência a doenças em plantas. W002055480 refere-se à aplicação de compostos de coronalon e afins em indução de resistência a patogénios, incluindo insectos. O coronalon é um análogo artificial (sintetizado quimicamente) da coronatina que é um análogo de conjugados de JA-aminoácidos e que têm actividade biológica semelhante, mas não idêntica, a JA. No entanto, o coronalon foi aplicado a plantas em crescimento e, assim, esta descrição é um pouco diferente de uma pulverização foliar de JA. WO0141568 divulga a utilização de pulverizações de Cis-Jasmona para induzir emissões voláteis de plantas que repelem pragas de insectos e atraem insectos benéficos. Mais uma vez, este é aplicado directamente a plantas em crescimento.
Consequentemente, o presente invento visa resolver pelo menos uma desvantagem associada à técnica anterior seja aqui discutida ou não.
SUMÁRIO DO INVENTO
De acordo com um primeiro aspecto do presente invento é proporcionada a utilização de uma composição de tratamento de sementes para tratar uma semente não germinada para induzir um mecanismo de resistência das plantas contra uma ou mais pragas de invertebrados herbívoros numa planta desenvolvida a 6 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ partir da referida semente, de modo a restringir os danos nas plantas pelas referidas pragas, em que a composição de tratamento das sementes compreende um agente de tratamento seleccionado a partir de ácido jasmónico (JA) ou seus sais jasmonato; éster metilico de ácido jasmónico ("metil-jasmonato"); conjugados de ácido jasmónico-L-aminoácidos (ligados em amida); ácido 12-oxo-fitodienóico; coronatina (uma amida de ácido coronafácico com ácido 2-etil-l-aminociclopropano-carboxílico); coronafacoil-L-serina e coronafacoil-L-treonina; ésteres metilicos de 1-oxo-indanoil-isoleucina e 1-oxo-indanoil-leucina; coronalon-(éster metilico do ácido (2-[ (6-etil-l-oxo-indano-4-carbonil)-amino]-3-metil-pentanóico); ou combinações destes.
Tal como aqui utilizado o termo "pragas" exclui "doença". Especificamente excluídos do termo "pragas" são patogénios que incluem fungos, bactérias e vírus. Incluídos no termo "pragas" são invertebrados, incluindo nemátodes, moluscos e artrópodes tais como insectos e ácaros.
As pragas são invertebrados herbívoros. As pragas podem incluir nemátodes e/ou moluscos e/ou artrópodes herbívoros. As pragas podem compreender pragas que se alimentam de folhagem. As pragas podem compreender pragas que se alimentam de seiva. O mecanismo de resistência da planta induzido pode, portanto, actuar restringindo os danos às plantas pelas pragas que comem seiva e/ou folhagem. Alternativamente, ou além disso, as pragas podem compreender pragas que se alimentam de outras partes da planta e o mecanismo de resistência induzido pode actuar contra essas pragas. O método/composição de tratamento pode proporcionar protecção contra doença, incluindo organismos patogénios tais como fungos, bactérias e vírus, bem como contra pragas.
Tal como aqui utilizado, o termo "composição de tratamento de sementes" inclui composições de revestimento de sementes e de banho de sementes.
Adequadamente, a composição de tratamento de sementes compreende um banho de sementes. A utilização pode assim compreender o tratamento de uma semente através da sua imersão na composição de tratamento de sementes. 7
ΕΡ 2 066 176/PT A composição de tratamento compreende um agente de tratamento seleccionado a partir de ácido jasmónico (JA) ou seus sais jasmonato, tais como, por exemplo, jasmonato de potássio ou sódio; éster metilico do ácido jasmónico ("metil-jasmonato"), conjugados de ácido jasmónico-L-aminoácidos (ligados a amida), tais como, por exemplo, o conjugado com L-isoleucina ou os conjugados com L-valina, L-leucina e L-fenilalanina; ácido 12-oxo-fitodienóico; coronatina (uma amida de ácido coronafácico com ácido 2-etil-l-aminociclopropano-carboxílico); coronafacoil-L-serina e coronafacoil-L-treonina; ésteres metilicos de 1-oxo-indanoil-isoleucina e 1-oxo-indanoil-leucina; coronalon-(éster metilico de ácido 2-[(6-etil-l-oxo-indano-4-carbonil)-amino]-3-metil-pentanóico); ou combinações destes.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende um agente de tratamento seleccionado a partir do grupo que consiste em: ácido jasmónico ou seus sais jasmonato, tais como, por exemplo, jasmonato de potássio ou de sódio; éster metilico do ácido jasmónico ("metil-jasmonato"); conjugados de ácido jasmónico-L-aminoácidos (ligados em amida), tais como, por exemplo, o conjugado com L-isoleucina ou os conjugados com L-valina, L-leucina e L-fenilalanina; ácido 12-oxo-fitodienóico; coronatina (uma amida de ácido coronafácico com ácido 2-etil-l-aminociclopropano-carboxílico); coronafacoil-L-serina e coronafacoil-L-treonina; ésteres metilicos de 1-oxo-indanoil-isoleucina e 1-oxo-indanoil-leucina; coronalon-(éster metilico do ácido 2-[(6-etil-l-oxo-indano-4-carbonil)-amino]-3-metil-pentanóico); ou combinações destes.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende um único agente de tratamento seleccionado a partir do grupo que consiste em: ácido jasmónico ou seus sais jasmonato, tais como, por exemplo, jasmonato de potássio ou de sódio; éster metilico do ácido jasmónico ("metil-jasmonato"); conjugados de ácido jasmónico-L-aminoácidos (ligados em amida), tais como, por exemplo, o conjugado com L-isoleucina ou os conjugados com L-valina, L-leucina e L-fenilalanina; ácido 12-oxo-fitodienóico; coronatina (uma amida de ácido coronafácico com ácido 2-etil-l-aminociclopropano- 8 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ carboxílico); coronafacoil-L-serina e coronafacoil-L-treonina; ésteres metílicos de 1-oxo-indanoil-isoleucina e 1-oxo-indanoil-leucina; e coronalon-(éster metílico do ácido 2-[(6-etil-l-oxo-indano-4-carbonil)-amino]-3-metil-pentanóico).
Adequadamente, a composição de tratamento compreende ácido jasmónico (JA) como agente de tratamento. Adequadamente, a composição de tratamento compreende ácido jasmónico (JA) como o único agente de tratamento.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende metil-jasmonato (MeJA) como agente de tratamento. A composição de tratamento pode compreender metil-jasmonato (MeJA) como o único agente de tratamento.
Crê-se que o ácido jasmónico (JA) seja um regulador ubíquo das respostas ao ataque de herbívoros em plantas. Entende-se que faz parte de uma via de sinalização de defesa da planta a grande distância e que, quando aplicado de forma exógena (a tecidos foliares ou raízes), pode induzir respostas relacionadas com defesa a artrópodes e outras pragas com a finalidade de reduzir o dano causado no momento do ataque e a probabilidade de um futuro ataque. Entende-se que a via do octadecanóide conduzindo à biossíntese de JA esteja ligada à activação de respostas de defesa das plantas.
No entanto, dado o actual entendimento das defesas das plantas induzidas contra ataque de pragas, não seria esperado que a aplicação de compostos induzindo sistemas de defesa nas sementes protegeria a planta em crescimento do ataque de pragas durante um período prolongado. A transição da semente para a planta em crescimento envolve importante reprogramação metabólica e a produção de tecidos não presentes na semente, mesmo numa forma meristemática. Apesar disso, as respostas de defesa contra insectos herbívoros mediadas pelo ácido jasmónico que podem ser induzidas pelo presente invento podem ser surpreendentemente eficazes. Também surpreendente, a subsequente germinação das sementes tratadas pode ser substancialmente não inibida através do método de tratamento.
Surpreendentemente, foi verificado pelos presentes inventores que a aplicação de uma composição de tratamento a 9 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ sementes pode induzir elementos das defesas naturais que se dirigem a pragas em plantas germinadas a partir de sementes tratadas. Isto pode continuar a ser verdade um tempo considerável após a germinação, o que não é de todo esperado. Isso pode ser assim mesmo quando um agente de tratamento é aplicado a baixas concentrações às sementes e pode resultar em controlo de pragas persistente ao longo de muitas semanas, muito depois do composto activo se ter naturalmente degradado. Inesperadamente, verificou-se que quando aplicada à protecção de sementes não germinadas, pode ser induzida na subsequente planta em crescimento.
Adequadamente, a resistência contra pragas é causada por um mecanismo de defesa que é regulado pela via da oxilipina (também conhecida como via do jasmonato ou via do octadecanóide).
Adequadamente, a composição de tratamento de sementes compreende uma composição aquosa. A composição de tratamento pode compreender um solvente não aquoso, adequadamente um álcool, por exemplo etanol.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende agente de tratamento, por exemplo ácido jasmónico, a uma concentração de pelo menos 10 μΜ, por exemplo de 1 mM ou mais. A composição de tratamento pode compreender agente de tratamento, por exemplo ácido jasmónico, a uma concentração de entre 10 μΜ e 50 mM, adequadamente de entre 0,1 mM e 15 mM, por exemplo de entre 1 mM e 5 mM. A composição de tratamento pode compreender agente de tratamento numa quantidade de até 10 mM. A composição de tratamento pode compreender agente de tratamento numa quantidade de pelo menos 0,1 mM, por exemplo pelo menos: 0,5 mM; 1,0 mM; 1,5 mM; 2,0 mM; 2,5 mM; 3,0 mM; 3,5 mM; 4,0 mM; 4,5 mM; 5,0 mM; 6,0 mM; 7,0 mM; 8,0 mM; 9,0 mM; ou 10 mM. A composição de tratamento pode compreender agente de tratamento numa quantidade de não mais de 15 mM, por exemplo não mais de: 14 mM, 13 mM, 12,5 mM, 12,0 mM, 11,5 mM, 10 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ 11.0 mM, 10,5 mM, 10,0 mM, 9,5 mM, 9,0 mM, 8,0 mM, 7,0 mM ou 6.0 mM. A composição de tratamento pode compreender um solvente não aquoso, adequadamente um álcool, numa concentração de pelo menos 1 mM. A composição de tratamento pode compreender um solvente não aquoso, adequadamente um álcool, numa concentração de entre 1 mM e 100 mM, adequadamente entre 10 mM e 100 mM, por exemplo entre 30 mM e 50 mM.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende água e agente de tratamento e adequadamente também um solvente não aquoso, adequadamente álcool. Adequadamente, pelo menos 95% em peso, por exemplo pelo menos 99% em peso da composição de tratamento pode consistir em água, agente de tratamento e álcool. Adequadamente, a composição de tratamento consiste em água, agente de tratamento e álcool. A composição de tratamento pode consistir em água, etanol e ácido jasmónico. A utilização compreende a aplicação da composição de tratamento de sementes a uma semente não germinada que pode ser uma semente latente.
Adequadamente, a utilização compreende a aplicação de uma composição de tratamento de sementes a uma semente sob condições que impedem a germinação. A composição de tratamento de sementes pode ser aplicada a uma semente sob condições de baixa temperatura e/ou escuridão.
Adequadamente, a composição de tratamento de sementes é aplicada a uma semente a uma temperatura de 10°C ou menos, por exemplo: 9°C 8°C, 7°C, 6°C, 5°C ou 4°C ou menos. Adequadamente, a semente é mantida a uma tal temperatura durante todo o processo de tratamento.
Adequadamente, a utilização compreende a manutenção de uma semente num estado sem germinação durante o tratamento através da utilização de temperaturas baixas, adequadamente de menos de 10 °C mas superiores ao ponto de congelação da composição de tratamento. 11
ΕΡ 2 066 176/PT
Adequadamente, a utilização compreende a colocação de uma semente em contacto com a composição de tratamento de sementes durante um período de 1 hora ou mais, adequadamente durante um período de pelo menos 6 horas, por exemplo pelo menos 12 horas. Adequadamente, a utilização compreende a colocação de uma semente em contacto com a composição de tratamento de sementes durante entre 1 hora e 72 horas, adequadamente, durante entre 6 horas e 48 horas, por exemplo cerca de 24 horas.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende um líquido aplicado à semente, por exemplo um banho de sementes. Adequadamente, a composição de tratamento compreende ácido jasmónico aplicado como um líquido.
Alternativamente, a composição de tratamento pode ser aplicada como um polvilho, um pó, uma pasta ou um vapor. O agente de tratamento pode por exemplo compreender metil- jasmonato aplicado como um vapor.
Se aplicada como um pó a composição de tratamento pode compreender um agente pegajoso. Se aplicada como uma pasta, a pasta pode compreender um pó molhável, um pó dispersível em água ou suspensões de microencapsulação/cápsulas. Se aplicada como um liquido, então um concentrado pode exigir diluição antes da aplicação à semente. Os revestimentos de sementes derivados de ácido jasmónico ou jasmonato podem por exemplo ser prontamente aplicados como um líquido, mas podem também ser aplicados como um polvilho ou uma pasta se suficientemente diluídos com um enchimento tal como argila para evitar aplicação excessiva.
Para revestir sementes com uma composição de tratamento, a composição pode ser mecanicamente misturada com as sementes para assegurar uma cobertura uniforme e qualquer humidade pode ser encorajada a evaporar-se para evitar desencadear germinação prematura. Variantes do processo de revestimento podem envolver a aplicação de vários tratamentos diferentes à semente ao mesmo tempo, através de uma formulação (em que estes tratamentos sejam compatíveis em relação ao seu meio de aplicação) ou da aplicação de vários tratamentos diferentes consecutivamente para construir uma série de camadas de 12 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ tratamento num processo conhecido como granulação. Um de vários polimeros ou outros revestimentos bem conhecidos pode ser aplicado para selar a semente contra a perda do polvilho e, se necessário, corar também a semente para identificação.
Adequadamente, a utilização compreende a imersão de uma semente parcialmente ou totalmente, e mais apropriadamente a imersão total de uma semente numa composição de tratamento. Adequadamente, a utilização compreende a imersão de uma semente numa composição de tratamento de tal forma que a semente seja colocada em contacto com a composição durante um período de pelo menos 1 hora, tal como detalhado acima.
Adequadamente, a utilização compreende a secagem de uma semente subsequente à aplicação da composição de tratamento à semente. A utilização pode compreender o permitir que a semente seque naturalmente. Alternativamente, a utilização pode compreender a aplicação de calor para secar a semente. Adequadamente, a secagem da semente subsequente à aplicação da composição de tratamento e antes da germinação não impede a indução de mecanismos de resistência das plantas. A utilização pode compreender a lavagem de uma semente subsequente à aplicação da composição de tratamento à semente. A utilização pode compreender a lavagem da semente com água. A utilização pode compreender a imersão da semente em água parcialmente ou totalmente, mais apropriadamente totalmente. A utilização pode compreender a lavagem da semente entre o passo de aplicação da composição de tratamento à semente e um passo de secagem da semente. Adequadamente, a lavagem da semente subsequente à aplicação da composição de tratamento e antes da germinação não impede a indução de mecanismos de resistência das plantas.
Adequadamente, uma semente tratada pode ser armazenada durante pelo menos 24 horas antes de ser semeada. Adequadamente, uma semente tratada pode ser armazenada substancialmente do mesmo modo que uma semente tratada antes de utilizar. Uma semente tratada pode ser armazenada durante pelo menos 24 horas antes da germinação ser iniciada, adequadamente pelo menos 72 horas, por exemplo uma semana ou mais. Uma semente tratada pode, por exemplo, ser armazenada 13 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ durante um mês ou mais antes de ser semeada e a germinação iniciada. Adequadamente, o armazenamento da semente subsequente à aplicação da composição de tratamento e antes da germinação não impede a indução de mecanismos de resistência das plantas. Uma semente tratada pode, assim, ser armazenada durante uma semana ou mais antes da germinação ser iniciada, sem impedimento da indução de mecanismos de resistência das plantas.
Adequadamente, uma semente tratada de acordo com o invento é de uma planta monocotiledónea ou dicotiledónea. Adequadamente, uma semente tratada de acordo com o invento é de uma cultura hortícola ou agrícola. A cultura pode ser uma planta cultivada para fins comerciais.
Adequadamente, a utilização compreende a aplicação de uma composição de tratamento de modo a que a resistência contra pragas numa planta criada a partir de uma semente tratada seja causada por mecanismos de defesa que sejam regulados pela via da oxilipina (também conhecida como via do jasmonato ou via do octadecanóide). 0 mecanismo de resistência é induzido devido ao tratamento da semente. A resistência contra pragas não é induzida apenas através da transição da composição para uma planta germinada a partir da semente tratada. O mecanismo de resistência é induzido devido ao tratamento da semente, em vez de devido à transição da composição de tratamento da semente para uma planta em germinação.
Adequadamente, uma planta germinada a partir de uma semente tratada de acordo com a utilização pode exibir resistência a danos de pragas pelo menos 1 semana após a germinação, adequadamente pelo menos 2 semanas, por exemplo, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 semanas ou mais após a germinação.
Adequadamente, uma planta germinada a partir de uma semente tratada de acordo com a utilização pode exibir maior resistência a danos de pragas que uma planta de outro modo equivalente germinada a partir de uma semente não tratada pelo menos 1 semana após a germinação, adequadamente pelo 14 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ menos 2 semanas, por exemplo, 3, 4, 5, 6, 7 ou 8 semanas ou mais após a germinação.
Adequadamente, um mecanismo de resistência a pragas numa planta germinada a partir de uma semente tratada de acordo com a utilização pode actuar reduzindo a sobrevivência de uma praga e/ou reduzindo os danos na planta causados por uma praga e/ou reduzindo a reprodução de uma praga. A composição de tratamento de sementes pode induzir um mecanismo resistência de plantas contra uma ou mais pragas numa planta criada a partir da referida semente que restringe a sobrevivência da praga e/ou o número de pragas e/ou o crescimento da praga e/ou a reprodução da praga.
Adequadamente, uma planta localizada dentro da proximidade de uma planta germinada a partir de uma semente tratada de acordo com a utilização pode também estar em risco reduzido de danos na planta por pragas. Adequadamente, a produção de compostos de sinalização voláteis vegetais produzidos por uma planta a partir de uma semente tratada de acordo com o invento pode proporcionar resistência contra danos de pragas em plantas não tratadas próximas.
Adequadamente, não existem problemas associados a fitotoxicidade em plantas germinadas a partir de sementes tratadas.
Adequadamente, não existem problemas associados a germinação das sementes tratadas.
Adequadamente, a utilização evita substancialmente causar efeitos prejudiciais nas plantas, ou no rendimento ou na qualidade da produção para a qual a planta é cultivada, criada a partir da semente tratada. Adequadamente, a utilização é tal que a fitotoxicidade numa planta criada a partir de uma semente tratada é substancialmente evitada. É aqui descrita uma semente a partir da qual uma planta resistente a danos de pragas pode ser criada, em que a semente compreende uma semente tratada com uma composição de tratamento de sementes para induzir um mecanismo de 15 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ resistência de plantas contra uma ou mais pragas numa planta criada a partir da referida semente, de modo a restringir danos na planta por pragas. A semente é uma semente não germinada. Adequadamente, a semente compreende uma semente sem estar a germinar capaz de germinação subsequente. É aqui descrita uma composição de tratamento de sementes para tratamento de uma semente para induzir um mecanismo de resistência de plantas contra uma ou mais pragas numa planta criada a partir da referida semente de modo a restringir os danos na planta por pragas. A composição de tratamento compreende um agente de tratamento seleccionado a partir de ácido jasmónico (JA) ou seus sais jasmonato, tais como, por exemplo, jasmonato de potássio ou de sódio; éster metilico de ácido jasmónico ("metil-jasmonato"); conjugados de ácido jasmónico-L-aminoácidos (ligados em amida), tais como, por exemplo, o conjugado com L-isoleucina ou os conjugados com L-valina, L-leucina e L-fenilalanina; ácido 12-oxo-fitodienóico; coronatina (uma amida de ácido coronafácico com ácido 2-etil-1-aminociclopropano-carboxílico); coronafacoil-L-serina e coronafacoil-L-treonina; ésteres metilicos de 1-oxo-indanoil-isoleucina e 1-oxo-indanoil-leucina; coronalon-(éster metilico do ácido 2-[(6-etil-l-oxo-indano-4-carbonil)-amino]-3-metil-pentanóico); ou combinações destes.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende um agente de tratamento seleccionado a partir do grupo que consiste em: ácido jasmónico ou seus sais jasmonato, tais como, por exemplo, jasmonato de potássio ou de sódio; éster metilico de ácido jasmónico ("metil-jasmonato"); conjugados de ácido jasmónico-L-aminoácidos (ligados em amida), tais como, por exemplo, o conjugado com L-isoleucina ou os conjugados com L-valina, L-leucina e L-fenilalanina; ácido 12-oxo-fitodienóico; coronatina (uma amida de ácido coronafácico com ácido 2-etil-l-aminociclopropano-carboxílico); coronafacoil-L-serina e coronafacoil-L-treonina; ésteres metilicos de 1-oxo-indanoil-isoleucina e 1-oxo-indanoil-leucina; coronalon-(éster metilico do ácido 2- 16 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ [(6-etil-l-oxo-indano-4-carbonil)-amino]-3-metil-pentanóico); ou combinações destes.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende ácido jasmónico (JA) como agente de tratamento.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende uma composição aquosa. A composição de tratamento pode compreender um solvente não aquoso, adequadamente um álcool, por exemplo etanol.
Adequadamente, a composição de tratamento compreende água e um agente de tratamento e também adequadamente um solvente não aquoso, adequadamente álcool. Adequadamente, a composição de tratamento consiste essencialmente em água, agente de tratamento e solvente não aquoso. Adequadamente, a composição de tratamento consiste essencialmente em água, agente de tratamento e álcool. É aqui descrito um método de proporcionar uma planta com resistência a danos por pragas, o método compreendendo a aplicação de uma composição de tratamento de sementes a uma semente e, subsequentemente, a cultura de uma planta a partir da referida semente, em que a composição de tratamento induz um mecanismo de resistência das plantas contra uma ou mais pragas na referida planta criada a partir da referida semente tratada de modo a restringir danos na planta por pragas.
Adequadamente, a referida planta compreende maior resistência a pragas que outra planta de outro modo equivalente criada a partir de sementes não tratadas.
Assim, de acordo com um aspecto do presente invento, é proporcionada a utilização de uma composição de tratamento de sementes para tratar uma semente, para induzir um mecanismo de resistência das plantas contra uma ou mais pragas numa planta criada a partir da referida semente, de modo a restringir os danos na planta por pragas, tal como descrito acima.
Adequadamente, a resistência contra pragas é causada por um mecanismo de defesa que é regulado pela via da oxilipina 17 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ (também conhecida como via do jasmonato ou via do octadecanóide).
De acordo com outro aspecto do presente invento, é proporcionada a utilização de uma composição de tratamento de sementes tal como descrito acima para tratar uma semente para induzir um mecanismo de resistência de plantas contra uma ou mais pragas numa planta criada a partir da referida semente para restringir a sobrevivência da praga e/ou o número de pragas e/ou o crescimento da praga e/ou a reprodução da praga.
Adequadamente, a resistência contra pragas é causada por um mecanismo de defesa que é regulado pela via da oxilipina (também conhecida como via do jasmonato ou via do octadecanóide).
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS O presente invento será agora ilustrado por meio de exemplo com referência aos desenhos anexos, nos quais: a FIG. 1 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em danos do ácaro-aranha-vermelho em plantas de tomate; a Fig. 2 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de ácaro-aranha-vermelho; a Fig. 3 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na produção de ovos por populações de ácaro-aranha-vermelho ; a Fig. 4 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na pastagem de lagartas de Manduca sexta; a Fig. 5 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de Myzus persicae em pimentão (Capsicum annuum); a Fig. 6 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de ácaro-aranha-vermelho em plantas próximas não tratadas; a Fig. 7 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na reprodução do ácaro-aranha-vermelho em plantas próximas não tratadas; 18 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ a Fig. 8 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de Myzus persicae em tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel"); a Fig. 9 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na pastagem por lagartas de Spodoptera exempta em milho; a Fig. 10 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na pastagem por lagartas de Spodoptera exempta em trigo; a Fig. 11 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de Myzus persicae em tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") quando a semente tratada foi semeada após dois meses de armazenamento; a Fig. 12 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na germinação de sementes de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") 7 dias após a sementeira; a Fig. 13. mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na altura das plantas de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") em colheitas semanais; a Fig. 14 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA no número de frutos por planta de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") em colheitas semanais; a Fig. 15 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA no peso seco dos frutos de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") em colheitas semanais; a Fig. 16 mostras os efeitos de tratamentos de sementes com MeJA em populações de Myzus persicae em tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel").
DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO
Preparação de Soluções de Ácido Jasmónico (JA) e Metil-Jasmonato (MeJA).
Soluções de Acido Jasmónico (JA) e Metil-Jasmonato (MeJA) foram preparadas imediatamente antes do tratamento das sementes.
Para preparar a solução de Ácido Jasmónico, 250 mg de JA foram dissolvidos em 1 ml de etanol e perfez-se até um volume de 400 ml com água desionizada para dar uma solução de JA 3 mM em Etanol 42,8 mM como se segue: 19 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ 1. A massa de Ácido jasmónico num frasco de 250 mg de JA (Sigma-Aldrich) foi registada a partir da etiqueta do frasco. 2. A etiqueta foi removida e foi utilizada acetona para remover também qualquer cola do exterior do frasco. 3. Após deixar o frasco a secar durante 5 minutos pesou-se até ao mg mais próximo. 4. Um balão volumétrico de 500 ml foi enchido com água desionizada até à linha. 5. 5 ml de água foram removidos do balão volumétrico utilizando uma pipeta Gilson de 1000 μΐ e depois mais 100 ml utilizando uma pipeta analítica de 100 ml. 6. 1 ml de etanol foi adicionado ao frasco de JA utilizando uma pipeta Gilson de 1000 μΐ, a tampa do frasco foi substituída e o frasco agitado para dissolver o JA. A utilização de etanol é necessária uma vez que JA não se dissolverá na água directamente. 7. 0 conteúdo do frasco foi então transferido para o balão volumétrico de 500 ml utilizando uma pipeta Gilson de 1000 μΐ. 8. 1 ml de água desionizada foi adicionado ao frasco vazio utilizando uma pipeta Gilson de 1000 μΐ, a tampa do frasco reposta e o frasco novamente agitado vigorosamente. 9. O conteúdo do frasco foi então transferido para o balão volumétrico de 500 ml utilizando uma pipeta Gilson de 1000 μΐ. 10. Os passos 8 e 9 foram repetidos mais 3 vezes. 11. O balão volumétrico (contendo agora 400 ml de liquido e 250 mg de JA) foi tapado e agitado vigorosamente. 12. O frasco foi seco até um peso constante num forno a 150°C e o seu peso registado. 13. A concentração de JA no balão volumétrico foi calculada a partir da diferença de pesos entre as duas pesagens do frasco.
Uma solução de JA 1,5 mM foi preparada através da diluição da solução de JA 3 mM 2 vezes com água desionizada contendo etanol 42,8 mM. Uma variedade de outras concentrações foi preparada para o Exemplo 9, de acordo com o método acima com quantidades apropriadamente modificadas.
Uma solução de MeJA 3,0 mM foi preparada utilizando substancialmente o mesmo processo tal como descrito acima, 20 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ mas utilizando MeJA em vez de JA. Para produzir a solução de MeJA, 269 mg de MeJA foram dissolvidos em 1 ml de etanol e perfez-se até um volume de 400 ml com água desionizada para dar uma solução de MeJA 3 mM em etanol 42,8 mM.
Tratamento de Sementes - Perpectiva geral
Sementes de tomate, pimentão, milho e trigo foram tratadas com soluções de JA 3 mM ou JA 1,5 mM ou com metil-jasmonato (MeJA) 3 mM ou com água desionizada contendo etanol 42,8 mM (controlo) através de submersão total de até 40 sementes numa caixa de Petri de solução envolvida em folha de alumínio durante um período de 24 horas a 4°C num frigorífico. Foi utilizada uma temperatura de 4°C para prevenir tanto a degradação das soluções de ácido jasmónico como a germinação das sementes.
As sementes foram então removidas da solução de tratamento e lavadas em 1 litro de água desionizada durante 5 minutos para remover o revestimento de JA ou MeJA do exterior das sementes.
Crescimento e Confronto das Plantas de Tomate, Pimentão, Milho e Trigo - Perspectiva Geral
Sementes de tomate foram semeadas em blocos de lã de rocha e cultivadas num composto à base de turfa em estufas a 12°C-28°C, sob luz artificial num ciclo de 16 horas de luz e 8 horas de escuridão durante 48, 56 ou 70 dias.
Sementes de pimentão foram semeadas em composto à base de turfa e cultivadas em estufas não aquecidas às condições ambientais no Verão.
Sementes de trigo e milho foram semeadas em composto à base de turfa e cultivadas em estufas não aquecidas com iluminação suplementar (lâmpadas SON-T de 600 W, durante 16 horas por dia) no Outono.
As plantas de tomate foram então confrontadas com Tetranychus urticae (ácaro-aranha-de-duas-pintas) que foram deixados a alimentar-se durante 9 dias, lagartas de Manduca 21 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ sexta (traça do tabaco) que foram deixadas a alimentar-se durante 4 dias ou Myzus persicae (afídio), que foram deixadas a alimentar-se durante 10 ou 12 dias. Em cada caso, estes orqanismos estavam restrinqidos à planta em que oriqinalmente haviam sido colocados. As plantas do pimentão foram confrontadas com Myzus persicae (afídio), que foram deixados a alimentar-se durante 2 semanas. As plantas de milho e trigo foram confrontadas com lagartas de Spodoptera exempta que foram deixadas a alimentar-se durante 2 dias (milho) ou 3 dias (trigo). O efeito de Tetranychus urticae nas plantas foi medido por meio da contagem do número de ácaros vivos e mortos em cada planta e do número de ovos de ácaros presentes utilizando um microscópio de dissecção. 0 efeito de Myzus persicae nas plantas foi determinado através de contagem da população de afídios em cada planta sob um microscópio de dissecção a uma ampliação de 10x. 0 efeito de Manduca sexta ou Spodoptera exempta nas plantas foi determinado através da medição da área foliar comida, medida utilizando um medidor de área foliar. EXEMPLO 1
Sementes de uma variedade comercial em UK F1 híbrida de tomate (cv. Carousel) foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 ou 3,0 mM e etanol 42,8 mM em H20 desionizada durante um período de 24 horas a 4°C no escuro. Essas sementes foram então removidas da solução e lavadas em H20 desionizada apenas para remover o revestimento de JA do exterior da semente. Essas sementes foram então germinadas de um modo comercial utilizando blocos de lã de rocha e foram criadas em estufas sob as condições adequadas para esta cultura. As plantas foram confrontadas com ácaro-aranha-de-duas-pintas (Tetranychus urticae) 7 semanas após o tratamento de uma praga agrícola comum, actuando aqui como um "herbívoro modelo".
Os danos visuais causados pelo ataque do ácaro-aranha-vermelho (o característico ponteado pálido da superfície da 22 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ folha devido à actividade alimentar da praga) foi substancialmente reduzido (Figura 1 - Controlo e apenas JA 3,0 mM) . A resistência induzida observada foi significativa até 8 semanas após a aplicação do JA às sementes.
Foi também observado que houve uma redução significativa na população de ácaros-aranha-de-duas-pintas (Tetranychus urticae) nas folhas de plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA em comparação com populações nas plantas de controlo (Figura 2). As plantas de controlo foram colocadas pelo menos a 10 metros de quaisquer plantas tratadas com JA e os dados ilustrados são médias de 10 repetições +/- erro padrão da média.
Foi ainda observado que houve uma redução significativa na taxa de reprodução do ácaro medida através da produção de ovos (Figura 3), em comparação com as plantas de controlo. As plantas de controlo foram colocadas pelo menos a 10 metros de quaisquer plantas tratadas com JA e os dados ilustrados são 10 repetições + /- erro padrão da média. A Fig. 2 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de ácaro-aranha-vermelho, em que a legendas são como se segue: X2 = concentração de JA no tratamento de sementes (mM); e Y2 = Número de ácaros vivos. A Fig. 3 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na produção de ovos por populações de ácaro-aranha-vermelho, em que as legendas são como se segue: X3 = concentração de JA no tratamento de sementes (mM); e Y3 = Ovos produzidos por fêmea adulta. EXEMPLO 2
Sementes de uma variedade comercial em UK F1 híbrida de tomate (cv. Carousel) foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 mM, e as plantas criadas em condições apropriadas para esta cultura (tal como descrito no Exemplo 1) . Oito semanas após o tratamento das sementes, as plantas criadas a partir 23
ΕΡ 2 066 176/PT de sementes tratadas foram confrontadas com um herbívoro comedor de folhas através da colocação de duas lagartas de terceiro instar da traça Manduca sexta (traça do tabaco) na quinta folha. As lagartas foram deixadas a alimentar-se das plantas durante quatro dias, e a área pastada das folhas foi então medida. A área das folhas que permanecia após a pastagem foi significativamente maior em plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA que nos controlos (Figura 4) . Além disso, as lagartas pastando nas folhas de plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA cresceram 20% menos do que as que se alimentaram em controlos. As sementes de controlo foram tratadas com a solução de etanol apropriada, mas foram mantidas próximas de plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA. Os dados ilustrados são 10 repetições +/- erro padrão da média. A Fig. 4 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na pastagem por lagartas Manduca sexta, em que as legendas são como se segue: X4 = Tratamento de sementes com C = Controlo e JA = Tratadas com ácido jasmónico; e Y4 = Área da folha após a pastagem (cm2) . EXEMPLO 3
Em experiências em que sementes de pimentão (Capsicum annuum, cv Biscayne) foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 mM, e as plantas criadas em condições apropriadas para esta cultura (tal como descrito sob a Perspectiva geral). Oito semanas após tratamento das sementes, as plantas criadas a partir das sementes tratadas foram confrontadas com o afídio Myzus persicae. Os afídios são deixados a alimentar-se nas plantas durante semanas e o crescimento da população de afídios ao longo deste período foi então medido. Houve uma redução significativa (p<0,001) na taxa de crescimento da população de afídios em plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA (Figura 5) . As sementes de controlo foram tratadas com a solução de etanol apropriada, mas foram mantidas próximas das plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA. Os dados ilustrados são 10 réplicas +/- erro padrão da média, e as linhas são curvas de crescimento ajustadas, que dão taxas de crescimento populacional de 0,19 24 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ +/- 0,011 para os controlos e 0,11 +/- 0,016 para as tratadas com JA. A Fig. 5 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de Myzus persicae em pimentão (Capsicum annuum), na qual as legendas são como se segue: X5 = Dias após introdução dos afídios; e Y5 = Número de afídios com C = Controlo e JA = Tratadas com ácido jasmónico. EXEMPLO 4
Em experiências em que plantas de tomate (cv Carousel) foram cultivadas nas mesmas condições e expostas ao mesmo confronto por ácaro-aranha-de-duas-pintas (Tetranychus urticae) tal como descrito no Exemplo 1, houve uma redução significativa na população de T. urticae em plantas que não tinham recebido tratamento com JA mas tinham sido cultivadas adjacentes a plantas cultivadas a partir de sementes tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 ou 3,0 mM. O efeito foi observado na comparação entre os controlos localizados pelo menos a 10 metros (Figura 6). Os dados ilustrados são médias de 10 repetições + /- erro padrão da média.
Foi também observado que houve uma redução significativa na taxa de reprodução do ácaro (medida através da produção de ovos) em plantas que não tinham recebido tratamento de JA mas que tinham sido cultivadas adjacentes a plantas criadas a partir de sementes tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 ou 3,0 mM. O efeito foi novamente observado na comparação dos controlos localizados a pelo menos 10 metros (Figura 7) . Os dados ilustrados são médias de 10 repetições +/- erro padrão da média. A Fig. 6 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de ácaro-aranha-vermelho em plantas próximas não tratadas, em que as legendas são como se segue: X6 = Tratamento, com VC = controlo virgem, NI. 5 = vizinho de tratamento das sementes com 1,5 mM e N3.0 = vizinho de tratamento das sementes com 3,0 mM; e Y6 = Número de ácaros vivos. 25 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ A Fig. 7 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na reprodução de ácaro-aranha-vermelho em plantas próximas não tratadas, em que as legendas são como se segue: X7 = Tratamento, com VC = controlo virgem, NI. 5 = vizinho de tratamento de sementes com 1,5 mM e N3.0 = vizinho de tratamento de sementes com 3,0 mM; e Y7 = Ovos produzidos por fêmea adulta. EXEMPLO 5
Sementes de uma variedade comercial em UK F1 híbrida de tomate (cv. Carousel) foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 3,0 mM e etanol 42,8 mM em H20 desionizada durante um período de 24 horas a 4°C no escuro. Essas sementes foram então removidas da solução e lavadas em H20 desionizada apenas para remover o revestimento de JA do exterior da semente, e as plantas cultivadas em condições apropriadas para esta cultura (tal como descrito na Perspectiva geral). Dez semanas após a sementeira, as plantas foram confrontadas com o afídio Myzus persicae. Os afídios foram deixados a alimentar-se nas plantas durante doze dias e a população de afídios comparada com as plantas de controlo. Houve uma redução significativa (p<0,05) na população de afídios nas plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA (Figura 8) . As sementes de controlo foram tratadas com a solução de etanol apropriada mas foram mantidas próximo de plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA. Os dados ilustrados são médias de 15 repetições +/- erro padrão da média. A Fig. 8 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de Myzus persicae em tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") , em que as legendas são como se segue: X8 = Dias após o primeiro ataque de afídios; e Y8 = Número de afídios (tratado como % do controlo). EXEMPLO 6
Sementes de milho cv. Earligold foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 mM, e as plantas cultivadas na estufa (tal como descrito no Exemplo 1) . No estágio de borla (aprox. 10 semanas após o tratamento das sementes), as plantas foram 26 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ confrontadas com um herbívoro comedor de folhas através da colocação de duas lagartas da traça Spodoptera exempta numa folha totalmente expandida. As lagartas foram deixadas a alimentar-se das plantas durante 2 dias e a área de folhas pastada foi então medida. A área foliar consumida pelas lagartas foi 38% menor em plantas cultivadas a partir de sementes tratadas com JA que nos controlos (significativo para p<0,05). Quando expressa como a área de folha consumida por unidade de peso das lagartas, a redução em plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA foi ainda mais pronunciada (40%, p<0,001, Figura 9). As sementes de controlo foram tratadas com a solução de etanol apropriada, mas foram mantidas próximas a plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA. Os dados ilustrados são médias de 12 repetições + /- erro padrão da média. A Fig. 9 mostra os efeitos do tratamento de sementes com JA na pastagem por lagartas de Spodoptera exempta em milho, na qual as legendas são como se segue: X9 = Tratamento, com C = Controlo e JA = Tratadas com ácido jasmónico; e Y9 = Área da folha consumida por g de peso fresco de lagarta. EXEMPLO 7
Sementes da variedade comercial de trigo (cv. Einstein) foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 mM, e as plantas cultivadas na estufa (tal como descrito no Exemplo 1). 7 semanas após o tratamento das sementes, as plantas foram confrontadas com um herbívoro comedor de folhas através da colocação de duas lagartas da traça Spodoptera exempta em cada planta. As lagartas foram deixadas a alimentar-se das plantas durante 3 dias e a área das folhas pastada foi então medida. A área foliar consumida pelas lagartas foi 60% menor em plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA que nos controlos (significativo a p<0,01, Figura 10). As sementes de controlo foram tratadas com a solução de etanol apropriada, mas foram mantidas próximas a plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA. Os dados ilustrados são médias de 10 repetições +/- erro padrão da média. 27 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ A Fig. 10 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na pastagem por lagartas de Spodoptera exempta em trigo, em que as legendas são como se segue: X10 = Tratamento, com C = Controlo e JA = Tratamento com ácido jasmónico; e Y10 = Área foliar comida (cm2) . EXEMPLO 8
Sementes de uma variedade comercial em UK F1 híbrida de tomate (cv. Carousel) foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 3,0 mM e etanol 42,8 mM em H20 desionizada durante um período de 24 horas a 4°C no escuro. Tal como nos exemplos anteriores, essas sementes foram então removidas da solução e lavadas em H20 desionizada apenas para remover o revestimento de JA no exterior da semente, mas, ao contrário de exemplos anteriores, a semente tratada foi então seca e armazenada seca num frigorífico a 4°C durante dois meses antes da sementeira. Após a sementeira, as plantas foram cultivadas nas condições apropriadas para esta cultura (tal como descrito na Perspectiva geral) . Dez semanas após a sementeira, as plantas foram confrontadas com o afídio Myzus persicae. Os afídios foram deixados a alimentar-se das plantas durante dez dias e a população de afídios comparada com a das plantas de controlo. Houve uma redução significativa (p<0,05) na população de afídios nas plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA (Figura 11). As sementes de controlo foram tratadas com a solução de etanol apropriada, mas foram mantidas próximas a plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA. Os dados ilustrados são médias de 15 repetições +/- erro padrão da média. A Fig. 11 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA em populações de Myzus persicae em tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") quando as sementes tratadas foram semeadas após dois meses de armazenamento, na qual as legendas são como se segue:
Xll = Dias após o primeiro ataque de afídios; e
Yll = Número de afídios (tratado como % de controlo). 28 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ EXEMPLO 9 A germinação de sementes de uma variedade comercial em UK F1 híbrida de tomate (cv. Carousel) foi retardada em aproximadamente um dia, quando as sementes foram tratadas com ácido jasmónico (JA) 1,5 ou 3,0 mM e etanol 42,8 mM em H20 desionizada durante um período de 24 horas a 4°C no escuro. Estes tratamentos não tiveram efeitos significativos sobre a percentagem de germinação final. Quando as sementes foram tratadas com um intervalo mais amplo de concentrações de ácido jasmónico (JA) entre 0,001 e 50 mM sob as mesmas condições, a percentagem de germinação final foi significativamente reduzida apenas por concentrações superiores a 10 mM (Figura 12) . Os dados ilustrados são médias de 10 populações replicadas +/- erro padrão da média, e a linha é uma resposta à dose ajustada. A Fig. 12 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA na germinação de sementes de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") 7 dias após a sementeira, em que as legendas são como se segue: X12 = concentração de JA (escala log de mM); e Y12 = Germinação das sementes (%) após 7 dias. EXEMPLO 10
Em estudos de longo prazo de crescimento e produção, em que as plantas foram colhidas a intervalos semanais, tratamento de sementes com JA 1,5 ou 3,0 mM, tal como no Exemplo 9, não houve efeito significativo no crescimento vegetativo ou reprodutivo, ou na produção comercial de tomate, pepino ou pimentão. Por exemplo, os dados ilustrados para tomate (cv. Carousel) não mostram efeitos significativos na altura da planta (Figura 13), número de frutos (Figura 14) ou peso seco dos frutos (Figura 15) a cada colheita semanal. Os dados são médias de 8 plantas replicadas +/- erro padrão da média, e a linha é uma resposta de crescimento ajustada. Nem a resposta de crescimento ajustada nem a análise de 2 vias da variância (tratamento χ colheita) apresentaram diferença significativa entre as plantas de controlo e as criadas a partir de sementes tratadas com JA. 29 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ A Fig. 13 mostra os efeitos do tratamento de sementes com JA na altura das plantas de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") a cada colheita semanal, em que as legendas são como se segue: X13 = Colheita (semanas); e Y13 = Altura da planta (cm) com C = Controlo e JA =
Tratamento com ácido jasmónico. A Fig. 14 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com JA no número de frutos por planta de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel") a cada colheita semanal, em que as legendas são como se segue: X14 = Colheita (semanas); e Y14 = Número de frutos com C = Controlo e JA =
Tratamento com ácido jasmónico. A Fig. 15 mostra os efeitos do tratamento de sementes com JA no peso seco dos tomates (Solanum lycopersicum cv "Carousel") a cada colheita semanal, em que as legendas são como se segue: X15 = Colheita (semanas); e Y15 = Peso seco do fruto (g) com C = Controlo e JA = Tratamento com ácido jasmónico. EXEMPLO 11
Sementes de uma variedade comercial em UK F1 híbrida de tomate (cv. Carousel) foram tratadas com metil-jasmonato (MeJA) 3,0 mM e etanol 42,8 mM em H20 desionizada durante um período de 24 horas a 4°C no escuro. Essas sementes foram então removidas da solução e lavadas em H20 desionizada apenas para remover o revestimento de MeJA do exterior da semente, e as plantas cultivadas em condições adequadas para esta cultura (tal como descrito na Perspectiva geral). Dez semanas após o tratamento das sementes, as plantas criadas a partir de sementes tratadas foram confrontadas com o afídio Myzus persicae. Os afídios foram deixados a alimentar-se das plantas durante 12 dias e a população de afídios foi medida a intervalos ao longo deste período. Em comparação com as plantas de controlo, houve uma redução significativa (p<0,05) na população de afídios nas plantas criadas a partir das sementes tratadas com MeJA (Figura 16). As sementes de 30 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ controlo foram tratadas com a solução de etanol apropriada, mas foram mantidas próximas a plantas criadas a partir de sementes tratadas com JA. Os dados ilustrados são médias de 12 repetições +/- erro padrão da média. A Fig. 16 mostra os efeitos de tratamentos de sementes com MeJa sobre populações de Myzus persicae em tomate (Solanum lycopersicum cv "carousel"), na qual as legendas são como se segue: X16 = Dias após confronto com afídios; e Y16 = Número de afídios (tratado como % do controlo).
Sumário dos Exemplos A partir dos Exemplos 1 a 11, observou-se que plantas de tomate, pimentão, milho e trigo criadas a partir de sementes tratadas estavam protegidas contra insectos e outras pragas quando confrontadas até 10 semanas após a sementeira (Tabela D ·
Tabela 1
Cultura Praga Semanas desde a sementeira Tratamento Exemplo Tomate Tetranychus urticae 7 Ácido jasmónico 1,5 e 3 mM 1 Tomate Menduca sexta 8 Ácido jasmónico 1,5 mM 2 Tomate Myzus persicae 10 Ácido jasmónico 3 mM 5 & 8 Tomate Myzus persicae 10 Metil-jasmonato 3 mM 11 Pimentão Myzus persicae 8 Ácido jasmónico 1,5 mM 3 Milho Spodotera exempta 10 Ácido jasmónico 1,5 mM 6 Trigo Spodotera exempta 7 Ácido jasmónico 1,5 mM 7 A Tabela 1 mostra os período de tempo testados após os quais plantas de tomate (Solanum lycopersicum cv "Carousel"), 31 ΕΡ 2 066 176/ΡΤ pimentão (Capsicum annuum, cv Biscayne), milho (cv. Earligold) e trigo (cv. Einstein) criadas a partir de sementes tratadas com ácido jasmónico ou metil-jasmonato foram confrontadas com várias pragas e se verificou exibirem resistência às pragas.
Através da aplicação de uma composição de tratamento compreendendo um químico de sinalização de plantas (agente de tratamento) a uma semente para induzir os mecanismos naturais de resistência da planta, por exemplo os que actuam contra pragas de modo a reduzir a sobrevivência, a alimentação ou a reprodução de pragas, os danos nas culturas podem ser reduzidos. Através da aplicação de uma tal composição antes da germinação é possível preparar então as subsequentes plântulas e plantas maduras contra o ataque de pragas de um modo surpreendentemente expedito e eficaz. Dado o modo de acção da composição de tratamento, crê-se que as concretizações preferidas possam ter um papel principal dentro das abordagens IPM e/ou na redução de níveis de utilização de pesticidas.
As concretizações preferidas do invento podem proporcionar protecção eficaz às subsequentes plantas contra artrópodes herbívoros e outras pragas. Tal protecção pode ser eficaz ao longo de um período de tempo prolongado. Surpreendentemente, o tratamento da semente sem estar em germinação pode ser eficaz o que pode permitir que a semente seja armazenada durante períodos significativos entre tratamento e sementeira. Problemas benéficos de fitotoxicidade podem ser evitados. É dirigida atenção a todos os artigos e documentos que sejam apresentados em simultâneo ou anteriormente a este fascículo com relação a este pedido e que estão acessíveis ao público com este fascículo.
Lisboa, 2013-08-21
Claims (16)
- ΕΡ 2 066 176/ΡΤ 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Utilização de uma composição de tratamento de sementes para tratar uma semente não germinada para induzir um mecanismo de resistência de plantas contra uma ou mais pragas de invertebrados herbívoros numa planta criada a partir da referida semente de modo a restringir os danos na planta pelas referidas pragas, em que a composição de tratamento de sementes compreende um agente de tratamento seleccionado a partir de ácido jasmónico (JA) ou seus sais jasmonato; éster metílico de ácido jasmónico ("metil-jasmonato"); conjugados de ácido jasmónico-L-aminoácidos (ligados em amida); ácido 12-oxo-fitodienóico; coronatina (uma amida de ácido coronafácico com ácido 2-etil-l-aminociclopropano-carboxílico) ; coronafacoil-L-serina e coronafacoil-L-treonina; ésteres metálicos de 1-oxo-indanoil-isoleucina e 1-oxo-indanoil-leucina; coronalon-(éster metílico do ácido 2-[(6-etil-l-oxo-indano-4-carbonil)-amino]-3-metil-pentanóico); ou combinações destes.
- 2. Utilização de acordo com a reivindicação 1, em que a composição de tratamento inclui água, o agente de tratamento e um álcool.
- 3. Utilização de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que a composição de tratamento inclui ácido jasmónico (JA) ou metil-jasmonato (MeJA).
- 4. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que inclui tratamento da semente não germinada com a composição de tratamento e subsequente lavagem e/ou secagem e/ou armazenagem da referida semente antes da germinação.
- 5. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que inclui tratamento da semente não germinada com a composição de tratamento e subsequente armazenagem da referida semente durante pelo menos 24 horas antes da germinação ser iniciada.
- 6. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a composição de tratamento ΕΡ 2 066 176/ΡΤ 2/3 compreende um banho de sementes e o tratamento compreende o tratamento da semente através da sua imersão na composição de tratamento.
- 7. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a composição de tratamento compreende água, um agente de tratamento e um solvente não aquoso.
- 8. Utilização de acordo com a reivindicação 7 em que o solvente não aquoso compreende etanol.
- 9. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a composição de tratamento compreende agente de tratamento a uma concentração de entre 0,1 mM e 15 mM.
- 10. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores que compreende a manutenção da semente num estado sem germinação durante o tratamento através da utilização de temperaturas baixas, e/ou colocação da semente em contacto com a composição de tratamento de sementes durante 1 hora ou mais, e/ou secagem da semente subsequente à aplicação da composição de tratamento na semente.
- 11. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que a semente tratada é armazenada durante uma semana ou mais antes da germinação ser iniciada.
- 12. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11 compreendendo a aplicação da composição de tratamento de sementes à semente não germinada e subsequentemente cultura de uma planta a partir da referida semente.
- 13. Utilização de acordo com a reivindicação 12, em que a planta proporcionada pelo método exibe resistência contra pragas causada por mecanismos de defesa que são regulados pela via da oxilipina que pode também ser referida como a via do jasmonato ou a via do octadecanóide. ΕΡ 2 066 176/ΡΤ 3/3
- 14. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o mecanismo de resistência de plantas restringe a sobrevivência de pragas e/ou o número de pragas e/ou o crescimento de pragas e/ou a reprodução de pragas.
- 15. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que os sais jasmonato são seleccionados a partir de jasmonato de potássio e de sódio.
- 16. Utilização de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores em que o conjugado de ácido jasmónico-L-aminoácido (ligado em amida) é um conjugado de ácido jasmónico-L-aminoácido (ligado em amida) com L-isoleucina, L-valina, L-leucina ou L-fenilalanina. Lisboa, 2013-08-21
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