WO2008048135A1

WO2008048135A1 - Composition destinée à la régénération, la stimulation de la croissance et l'adaptation de plantes à tous types de facteurs de stress

Info

Publication number: WO2008048135A1
Application number: PCT/RU2006/000547
Authority: WO
Inventors: Vladimir Petrovich Skulachev; Maxim Vladimirovich Skulachev
Original assignee: 'mitotechnology' LLC; Mitotechnology LLC; Mitotech LLC
Current assignee: 'mitotechnology' LLC; Mitotechnology LLC; Mitotech LLC
Priority date: 2006-10-20
Filing date: 2006-10-20
Publication date: 2008-04-24
Anticipated expiration: 2009-04-20
Also published as: US8557733B2; US20110077159A1; EA200900583A1; EP2095713A1

Description

КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ, СТИМУЛЯЦИИ РОСТА И АДАПТАЦИИ РАСТЕНИЙ К РАЗЛИЧНЫМ СТРЕССОВЫМ ФАКТОРАМ

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к области биотехнологии. Оно может быть использовано для стимуляции регенерации растений из тканей и недифференцированных клеток, культивируемых в искусственных условиях. Кроме того, данное изобретение может применяться в области сельского хозяйства для ускорения прорастания семян, повышения всхожести старых, длительно хранившихся семян, а также повышения устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам.

Уровень техники

Регенерация растений является обязательным, а часто лимитирующим этапом таких биотехнологий как клеточная селекция, генетическая инженерия, соматическая гибридизация, получение гаплоидных и дигаплоидных растений, микроклональное размножение.

Микроклональное размножение - способ вегетативного размножения растений путем активации покоящихся почек, индукции образования новых почек (адвентивных) или каллусных тканей с последующим получением из них растений. Этот метод помимо размножения обеспечивает также частичное оздоровление посадочного материала от грибных, бактериальных и вирусных болезней. В настоящее время весь элитный посадочный материал картофеля, ягодных, овощных и декоративных культур получают с использованием микроклонального размножения. Особенно велик интерес к клональному размножению древесных [Аhujа, М.R. апd WJ. Libbу (Eds.).1993. Сlопаl Fоrеstrу I: Gепеtiсs апd biоtесhпоlоgу, Сlопаl Fоrеstrу II: Сопsеrvаtiоп апd аррliсаtiоп. Sрriпgеr -Vеrlаg. Веrliп]. При получении растений из культивируемых тканей встают две основные проблемы: как увеличить количество получаемых регенерантов и как их укоренить. Для решения первой проблемы в питательную среду добавляют регуляторы роста, обладающие цитокининовой активностью. Однако образующиеся побеги «пepeкopмлeны» цитокинином, поэтому плохо укореняются. Предлагаемые программы постепенного исключения

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) цитокининов, добавления различных регуляторов роста ауксинового действия требуют много времени и не всегда дают результат. Продолжительное культивирование тканей растений iп vitrо может вызвать нежелательные мутации. Для повышения эффективности клонального размножения требуются более тонкая регуляция регенерации pacтeний.(Tree Рhуsiоl. 2000 Aug;20(14):921-8; Сurr Орiп Вiоtесhпоl. 2000 Juп; 11(3):298-302; Меthоds MoI Вiоl. 1999; 111: 127-34)

Получение гаплоидных растений применяется для закрепления эффекта гетерозиса у гибридов. При обычном размножении семенами оптимальная комбинация родительских геномов быстро разрушается, поэтому гетерозис не сохраняется дольше 1-2 поколений. Для закрепления гибридных генотипов из пыльцы наилучших растений F₂ получают гаплоидные растения, а затем добиваются удвоения числа хромосом. Полученные дигаплоидные растения могут нормально цвести и давать семена. За счет того, что хромосомы в паре идентичны, свойства такого гибрида остаются неизменными при размножении. Для получения гаплоидов в культуру iп vitrо вводят пыльники или изолированные пыльцевые зерна на ранних стадиях развития и индуцируют соматический эмбриогенез или каллусогенез. Вероятность получения гаплоидного растения не превышает 5-10% от числа высеянных пыльников и существенно зависит от генотипа исходных растений. Как правило, среди регенерантов часто встречается альбинизм. Основная задача при получении гаплоидов - перепрограммирование пыльцевых зерен с нормального развития (прорастание) на путь соматического эмбриогенеза. Экзогенная регуляция фитогормонами в этом случае малоэффективна. Необходимы какие-то сигналы, изменяющие синтез или активность эндогенных регуляторов роста.

Соматическая гибридизация - процесс слияния изолированных протопластов, выделенных из растительных клеток. Соматическая гибридизация позволяет преодолевать барьеры нескрещиваемости при отдаленной гибридизации, дает возможность получения уникальных сочетаний ядерных и пластомных геномов родителей. Методически соматическая гибридизация основана на индуцированном различными способами слиянии протопластов с последующими восстановлением клеточной стенки на специальных питательных средах, делением гибридной клетки и образованием каллуса. Затем из каллуса регенерируют растения. Наиболее простым в этой методике является выделение и слияние протопластов, сложнее добиться деления гибридной клетки, а самым трудным моментом считается регенерация растений из образовавшихся каллусов.

Выделение тканей растений и культивирование их в искусственных условиях индуцируют генетическую изменчивость, которая проявляется и в растениях, полученных из культивируемых клеток. Это явление, названное сомаклональной изменчивостью, может быть использовано, наряду с индуцированным мутагенезом, для повышения генетического разнообразия сельскохозяйственных растений. Используя селективные питательные, среды можно прямо в культуре iп vitrо отбирать клетки с заданными признаками и затем получать из них растения. Клеточная селекция применяется, главным образом, для повышения устойчивости растений к болезням и вредителям, а также к таким неблагоприятным факторам окружающей среды как засуха, засоление, экстремальные температуры, затопление и др. Разработаны селективные системы, направленные на повышение как специфической, так и неспецифической устойчивости.

Сочетание методов традиционной и клеточной селекции уже позволило получить улучшенные формы и новые сорта томатов, сахарного тростника, риса, ячменя, картофеля, шпината, кормовых трав и некоторых других видов растений, обладающих устойчивостью к биотическим и абиотическим стрессам и высокой продуктивностью [Каrр А. Sоmасlопаl vаriаtiоп аs а tооl fоr сrор imрrоvеmепt // Еuрhуtiса, 1995, v. 85, р. 295-302].

Новые возможности создания новых сортов предлагает генетическая инженерия. Путем введения генов бактериального или растительного происхождения получены сельскохозяйственные растения, толерантные к насекомым-вредителям, гербицидам, неблагоприятным климатическим условиям. Созданы растения с увеличенным содержанием белка и незаменимых аминокислот, улучшенным качеством масла и др. [Бурьянов Я.И. Успехи и перспективы генно-инженерной биотехнологии растений. // Физиология растений - 1999 - т. 46 - N° 6 - с. 930-944]. Почти все методы генетической трансформации включают стадии культивирования тканей iп vitrо и регенерации растений из трансгенных клеток.

Таким образом, эффективность применения всех клеточных биотехнологий зависит от возможности получить из культивируемых клеток растение (Рlапt CeIl Сulturе Ргоtосоls. Sесопd еditiоп. V.М.Lоуоlа-Vаrgаs апd F.Vаzquеz-Flоtа (еds). Нumапа Рrеss, Мехiсо, 2005, 416 рр.; Рlапt Тissuе Сulturе. 100 уеаrs siпсе Gоttliеb Наbеrlапdt. M.Laimer апd W.Ruсkеr (еds.). Sрriпgеr, WiепNеw Yоrk, 2003, 260pp.). Основным препятствием к широкому использованию культур клеток в селекции является низкая регенерационная способность многих линий и сортов. Например, у хлопчатника высокой способностью к морфогенезу обладает сорт Соkеr и производные от него, а большинство остальных сортов имеет пониженный или нулевой регенерационный потенциал (Тhеоr Аррl Gепеt. 2004 Aug;109(3):472-9.). Большую проблему представляет получение регенерантов у некоторых бобовых растений, в том числе такого важного как соя (Рlапtа. 2004 Oct;219(6): 1042-9). У зерновых злаков реальной способностью к морфогенезу обладают только клеточные культуры, полученные из зародышей (Vаsil V., Chin Yu. L., Vаsil LK. Нistоlоgу оf sоmаtiс еmbrуоgепеsis iп сulturеd immаturе еmbrуоs оf mаizе (Zеа mауs L.) // Рrоtорlаsmа, 1985, v. 127, р. 1-8). При этом возможность регенерации растений сильно зависит от генотипа (J Ехр Воt. 2005 Jul;56(417): 1913-22.). У кукурузы большинство коммерческих гибридов характеризуется низким морфогенетическим потенциалом (Рhilliрs R.L., Sоmегs D. А., Нibеrd K.A. Сеll/tissuе сulturе апd iп vitrо mапiрulаtiоп. In: Соrп апd Соrп Imрrоvеmепt - Аgгопоmу Мопоgrарh 18. (Sрrаguе G.F., Duddlеу J. W. еds) Am. Sос. оf Аgгопоmу, Маdisоп, WI, 1988, р. 345-387).

Важно, что регенерация растений из недифференцированных тканей и клеток является ключевой стадией при получении любых генетически модифицированных растений.

Выбор ткани экспланта. Разные ткани растений обладают неодинаковой способностью формировать в культуре iп vitrо морфогенный каллус. Особенно это заметно для однодольных растений. Наибольшим регенерационным потенциалом характеризуются меристематические ткани: незрелые зародыши, соцветия, меристема в узлах кущения и в основаниях листьев. Дифференцированные ткани листьев или корней имеют низкую способность к каллусогенезу. Поэтому если стоит задача получения из культивируемых клеток растений, нужно получать каллус из компетентных тканей (Рhilliрs R.L., Sоmегs D. А., Нibеrd K.A. Сеll/tissuе сulturе апd iп vitrо mапiрulаtiоп. In: Соrп апd Соrп Imрrоvеmепt - Аgгопоmу Мопоgrарh 18. (Sрrаguе G.F., Duddlеу J.W. еds) Am. Sос. оf Аgгопоmу, Маdisоп, WI, 1988, р. 345-387).

Вариации гормонального состава питательной среды. Основным способом переключить клетки с неорганизованного роста на путь дифференциации является изменение концентрации и соотношения гормонов. Для регенерации многих видов растений нужно повышать концентрацию в среде цитокининов (Аdv Вiосhеm Епg Вiоtесhпоl. 2001;72:157-82.). Оптимальные для морфогенеза соотношение и концентрация фитогормонов в питательной среде видо- и даже сортоспецифичны; из- за этого при введении новых сортов или видов растений приходится заново подбирать условия морфогенеза. В ряде случаев вероятность морфогенеза возрастает при замене традиционно используемых природных и синтетических фитогормонов на вещества, другой химической природы, но обладающие гормональной активностью. Однако при скрининге большого количества сортов разными авторами было показано, что стимуляция также является сортоспецифичной, а в случае успеха частота регенерации растений увеличивалась не более, чем на 20% [Wilkiпsоп, Тhоmрsоп, 1987], [Игнатова и др., 1993; С.Диас, Ю.И.Долгих. Роль физиологических факторов в повышении эффективности регенерации растений из культивируемых тканей кукурузы. Биотехнология, 1997, JVk 11-12, с. 32-36].

Явно ингибирующее действие на реrенерационную способность каллуса оказывает этилен. Добавление в питательную среду для инициации каллуса предшественников этилена 1-aминoциклoпpoпaнкapбoнoвoй кислоты или аминоэтоксивинилглицина вызывало значительное уменьшение частоты образования эмбриогенного каллуса и сокращение числа полученных регенерантов на 68% [Sопgstаd D. D., Duncan D. R., Widhоlm J.М. Еffесt оf 1-aminocyclopгopane-l-carboxylic асid, silvеr nitrate and norbornadiene on plant regeneration frоm mаizе саllus сulturеs // Plant CeIl Rер., 1988, v. 7, р. 262-265.] [Vаiп Р., Flаmепt Р., Soudain P. RoIe оf еthуlепе iп еmbrуоgепiс саllus initiation and regeneration in Zea mays L. // J. Plant Рhуsiоl., 1990, v. 135, р. 537-540]. Включение в среду веществ, ингибирующих физиологическое действие этилена - норборнадиена или нитрата серебра, напротив, стимулировало образование эмбриогенного каллуса и повышало эффективность регенерации у большинства испытанных генотипов на 15-20% [Vаiп Р., Flаmепt Р., Sоudаiп Р. RoIe оf еthуlепе iп еmbrуоgепiс саllus initiation and regeneration in Zea mays L. // J. Рlапt Рhуsiоl., 1990, v. 135, р. 537-540]. [Ноisiпgtоп D.A., Воhоrоvа N.Е. Тоwаrds thе рrоduсtiоп оf trапsgепiс trорiсаl mаizе gеrmрlаsm with епhапсеd iпsесt rеsistапсе. In: Сurrепt issuеs iп Рlапt Моlесulаr апd Сеllulаr Вiоlоgу (Теrzi M., Сеllа R., Fаlаvigпа А. еds.), Кluwеr Асаd. Рublishеrs., Nеthеrlапds, 1995, р. 327-221].

В некоторых случаях добавление в среду абсцизовой кислоты усиливает морфогенез. У пшеницы обработка абсцизовой кислотой (АБК) в микромолярной концентрации ингибировала преждевременное прорастание изолированных зародышей и стимулировала образование эмбриогенного каллуса [Вrоwп С, Вrооks F. J., Pearson D., Маthiаs RJ. Conrol of embryogenesis and organogenesis iп immаturе whеаt еmbrуо саllus usiпg iпсrеаsеd mеdium оsmоlаritу апd аbsсisiс асid // J. Рlапt Рhуsiоl., 1989, v. 133, р. 727-733; Саrmап J.G. Imрrоvеd sоmаtiс embryogenesis iп whеаt bу раrtiаl simulаtоп оf thе iп-оvиlо охуgеп, grоwth-rеgulаtоrs апd dеsiссаtiоп епvirопmепts // Рlапts, 1988, v. 175, р. 417-424; Шаяхметов И.Ф., Шакирова Ф.М. Формирование соматических эмбриоидов в суспензионной культуре клеток пшеницы в присутствии АБК // Физиология растений, 1996, т. 43, с. 101-103]. В культуре тканей рапса и кукурузы влияние АБК на регенерацию растений было положительным для одних сортов и отрицательным для других [Ралдугина Г.H., Соболькова Г.И. Генотиrшческие различия при действии абсцизовой кислоты на каллусные культуры Вrаssiса париs L. // Физиология растений, 1994, т. 41, с. 702-706; Yu.I.Dоlgikh, Т.N.Рustоvоitоvа, N.Е.Zhdапоvа. Ноrmопаl rеgulаtiоп оf sоmаtiс embryogenesis on mаizе. In Рhуtоhоrmопеs iп Рlапt Вiоtесhпоlоgу апd Аgriсulturе, Рrосееdiпgs оf NАТО-Russiа Iпtеrпаtiоп Wоrkshор, Кluwеr Асаdеmiс Рublishеrs, 2003, р.243-247].

Довольно часто ни одна из использованных сред не обеспечивает получения растений-регенерантов [Аrmstrопg C.L., Rоmеrо-Sеvеrsоп J., Ноdgеs Т.К. Imрrоvеd tissuе сulturе rеsропsе оf ап еlitе mаizе iпbrеd thrоugh bасkrоss brееdiпg, апd idепtifiсаtiоп оf сhrоmоsоmаl rеgiопs imроrtапt fоr rеgепеrаtiоп bу RFLP апаlуsis // Тhеоr. Аррl. Gепеt., 1992, v. 84, р. 755-762].

Включение в состав среды отдельных аминокислот. Усиление морфогенетического потенциала отмечено для некоторых культур при введении в среду некоторых аминокислот. Так, для пшеницы используют среды с аргинином, для кукурузы - с пролином [Sаlmепkаlliо M., Sopanen T. Аrпiпо Асid апd Рерtidе Uрtаkе iп thе Sсutеllа оf Gеrmiпаtiпg Grаiпs оf Ваrlеу, Whеаt, Riсе, апd Маizе // Рlапt Рhуsiоl. 1989, v. 89. р. 1285-1291]. Пролин рекомендован к использованию в высоких концентрациях для повышения частоты образования рыхлого эмбриогейного каллуса, длительно сохраняющего регенерационную способность [Duпсап D.R., Williаms M.E., Zеhr B.E., Widhоlm J.М. Thе рrоduсtiоп оf саllus сараblе оf рlапt rеgепеrаtiоп frоm immаturе еmbrуоs оf пumеrоus Zга тауs gепоtуреs // Рlапtа, 1985, v. 165, р. 322-332]. По данным Rареlа включение в среду 400 мг/л пролина в 2-3 раза повышало частоту образования эмбриогенного каллуса и регенерации растений [Rареlа М.А. Organogenesis апd sоmаtiс embryogenesis ш tissuе сulturе оf Аrgепtiпе mаizе (Zеа тауs L.) // J.Рlапt Рhуsiоl., 1985, v. 121, р. 119-122]. В другой работе пролин в концентрации

20 мМ увеличивал число регенерантов на эксплант с 2,8 до 7,6 [Каmо K.K., Весwаr M.R., Ноdgеs Т.К. Rеgепеrаtiоп оf Zеа тауs L. frоm еmbrуоgепiс саllus // Воt. Gаz.,

1985, v. 146, р. 327-334]. Данные по использованию аспарагина неоднозначны: наряду со стимуляцией соматического эмбриогенеза в культивируемых тканях кукурузы [Luроttо E. In vitrо сulturе оf isоlаtеd sоmаtiс еmbrуоs оf mаizе (Zеа тауs L.) // Мауdiса,

1986, v. 31, р. 193-201; Моrосz S., Donn G., Nеmеth J., Dudits D. An imрrоvеd sуstеm tо оbtаiп fегtilе rеgепеrапts viа mаizе рrоtорlаsts isоlаtеd frоm а highlу еmbrуоgепiс susрепsiоп сulturе // Тhеоr. Аррl. Gепеt, 1990, v.80, р. 721-726] отмечено и его угнетение [Каmо K.K., Весwаr M.R., Ноdgеs Т.К. Rеgепеrаtiоп оf Zеа тауs L. frоm еmbrуоgепiс саllus // Воt. Gаz., 1985, v. 146, р. 327-334]. Механизм влияния пролина или аспарагина на способность к морфогенезу не описан.

Влияние олигосахаридов. Олигосахариды образуются в процессе распада клеточных стенок растений. Так, ксилоглюкановый пентасахарид в полтора-два раза усиливал морфогенез в культуре тканей пшеницы [Раvlоvа Z.N., Аsh O.A., Vпuсhkоvа V.A., Ваbаkоv А. V., Тоrgоv V.I., Nесhаеv О. А., Usоv A.I., Sbibаеv V.N. Вiоlоgiсаl Асtivitу оf а Sупthеtiс Репtаsассhаridе Fгаgmепt оf Хуlоgluсап // Рlапt Sсi. 1992 V. 85. P. 131-134], а трехчленный олигосахарид способствовал соматическому эмбриогенезу у хлопчатника [Долгих Ю.И., Шайкина E.Ю., Усов A.И., Шибаев В. H., Кузнецов В л. В. Трисахаридный фрагмент ксилоглюкана как регулятор морфогенеза у растений // Докл. АН. 1998. T. 360. С. 417-419].

Электростимуляция морфогенеза. Показано, что пропускание через каллусы слабого (1-2 мкА) постоянного электрического тока стимулирует регенерацию побегов. Масса каллуса табака увеличивалась под действием тока 1 мкА на 70%, а число образующихся побегов возрастало в пять раз [Gоldswоrthу А. Тhе еlесtriс соmраss оf plants // New Sсi., 1986, Ns 1, р. 22-23]. На каллусе пшеницы было показано двухкратное усиление ризогенеза и образование побегов при полном их отсутствии в контроле [Rаthоrе К. S., Gоldswоrthу А. Еlесtriсаl сопtrоl оf shооt rеgепеrаtiоп iп рlапt tissuе сulturе // Вiо/tесhпоlоgу, 1985, v. 3, р. 1107-1109]. Была обнаружена также стимуляция соматического эмбриогенеза в культуре протопластов люцерны [Dijаk M., Smith D.L., Wilsоп T.J., Вrоwп D. CW. Stimulаtiоп оf dirесt еmbrуоgепеsis frоm mеsорhуll рrоtорlаsts оf Меdiсаgо sаtivа Il Рlапt CeIl Rер., 1986, v. 5, р. 468-470], активация побегообразования у капусты, тополя, кукурузы [Wапg X., Wang Q., Sопg M., Zheng E. Effect stimulation with wеак еlесtriс сurгепts on iп vitrо сulturе оf саbbаgе //

Асtа Воt. Siпiса, 1993, v. 35, Suррl., р. 66-70; Duttа R. Studiеs on thе mесhапism оf еlесtriсаllу iпduсеs grоwth апd diffеrепtiаtiоп iп рlапts iп vitrо: thе суtоmоrрhоlоgiсаl рrоfilе. Аbstг. VПI Iпtеrп. Сопgr. "Рlапt Тissuе апd CeIl Сulturе", Flоrепсе, Itаlу, 1994, р. 49; Г.Б.Китлаев, Ю.И.Долгих, Р.Г.Бутенко. Физиологическое действие электрического тока на культуру клеток кукурузы iп vitrо. Доклады Академии Наук, 1994, т.335, N° 3, с. 393-395]. Стимуляция регенерации растений под действием электрического тока не зависит от вида и сорта растений, хотя могут быть количественные вариации. Применение этого способа повышения частоты регенерации растений ограничивается необходимостью иметь довольно сложную аппаратуру и малой пропускной способностью.

Сущность изобретения

В основе изобретения лежит принцип концентрации биологически активных веществ в митохондриях живой клетки за счет использования энергии электрохимического потенциала ионов водорода и ионов Скулачева. Такой подход позволил многократно снизить дозировку используемых биологически активных веществ, направлено эффективно воздействовать на митохондрии, которые являются ключевым элементом в важнейших внутриклеточных процессах, что, как оказалось, предоставляет возможность многократно снизить вероятность и силу нежелательных побочных эффектов.

Таким образом, главным аспектом настоящего изобретения является способ воздействия на растения при помощи композиций, содержащих биологически активные вещества, адресно доставляемые в митохондриию.

Общая химическая структура адресно направленных биологически активных соединений, имеет следующую общую формулу (I):

где А - эффекторная группа - антиоксидант

и/или его восстановленная форма где m - целое число от 1 до 3; Y - одинаковые или разные заместители, представляющие собой низший алкил или низший алкокси; или два вицинальных Y связаны между собой таким образом, что образуют структуру:

и/или его восстановленную форму, где Rl и R2 одинаковые или разные заместители, независимо друг от друга представляющие собой низший алкил или низший алкокси; L - линкерное звено, представляющее собой: а) простую или разветвленную углеводородную цепь, не обязательно замещенную одним или более заместителем, и при необходимости содержащую одну или более двойную или тройную связь; б) природную изопреноидную цепь; п - целое число от 1 до 20;

В - представляет собой а) Скулачев-ион Sk:

Sk⁺ Z^" где Sk - липофильный катион; Z - приемлемый анион; б) заряженный гидрофобный пептид из 1-20 аминокислот, за исключением соединений, в которых А представляет собой убихинон (2-мeтил-4,5- димeтoкcи-3,б-диoкco-l,4-циклoгeкcaдиeнил) или токоферол или миметик супер оксиддисмутазы или эбселен, при том что L - дивалентный децил или дивалентный пентил или дивалентный пропил, а В - трифенилфосфоний; а также его сольваты, изомеры, агрохимически или физиологически приемлемые соли.

Другим аспектом настоящего изобретения является композиция для адресной доставки биологически активного вещества в митохондрии клетки, используемая для регенерации, стимуляции роста растений, включающая в себя соединение структуры (II), где А представляет собой остаток пластохинона формулы:

Y - метил, m = 2;

L - линкерное звено, представляющее собой: а) простую или разветвленную углеводородную цепь, не обязательно замещенную одним или более заместителем, и при необходимости содержащую одну или более двойную или тройную связь; б) природную изопреноидную цепь; п - целое число от 1 до 20;

В - представляет собой а) Скулачев-ион Sk:

Sk⁺ Z^" где Sk - липофильный катион; Z - приемлемый анион; б) заряженный гидрофобный пептид из 1-20 аминокислот, за исключением соединений, в которых А представляет собой убихинон (2-мeтил-4,5- димeтoкcи-3,б-диoкco-l,4-циклoгeкcaдиeнил) или токоферол или миметик супероксиддисмутазы или эбселен, при том что L - дивалентный децил или дивалентный пентил или дивалентный пропил, а В - трифенилфосфоний; а также его сольваты, изомеры, агрохимически или физиологически приемлемые соли.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является композиция для преодоления растениями различных стрессовых факторов, включающая в себя соединение структуры (I) - SkQl

SkQl

(3)

Еще одним аспектом настоящего изобретения является вещество, отвечающее структуре (I), которое может применяться для стимуляции регенерации растений из тканей и недифференцированных клеток, культивируемых в искусственных условиях; для ускорения прорастания семян; для повышения всхожести старых, длительно хранившихся семян; для стимуляции регенерации растений из черенков (укоренения); для увеличения времени цветения; для увеличения времени стояния срезанных цветов; для увеличения биомассы растений и плодов; для предотвращения опадания плодов; для повышения устойчивости растений к ядохимикатам; для повышения устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам (засоленность, температурные перепады, изменения светового режима), а также для увеличения устойчивости по отношению к фитопатогенам.

Еще одним аспектом настоящего изобретения является агрохимически или физиологически приемлемая композиция для воздействия на растение и/или семена растений, включающая агрохимически или физиологически оправданное количество соединения структуры (I), и, по крайней мере, один агрохимически или физиологически приемлемый разбавитель или наполнитель. Физиологически приемлемый разбавитель или наполнитель может представлять собой растворитель, твердый носитель или поверхностно-активное вещество. Иначе говоря, агрохимически или физиологически приемлемая композиция для воздействия на растение и/или семена растений, отвечающая настоящему изобретению, может применяться в виде спреев, эмульгируемых концентратов, суспензируемых концентратов, концентрированных растворов, растекаемых паст, разбавляемых эмульсий, растворимых порошков, дисперсивных порошков, смачивающихся порошков, пыли, гранул или инкапсулированных в полимерное вещество.

Примерами приемлемых растворителей являются спирты, такие как этанол, пропанол или бутанол; гликоли и их простые или сложные эфиры, такие как пропилен гликоль, дипропилен гликолевый эфир, этилен гликоль или этилен гликоль монометиловый эфир; кетоны, такие как циклогексанон, изофорон; вода, неэпоксидированные или эпоксидированные растительные масла, такие как неэпоксидированные или эпоксидированные рапсовое, касторовое, кокосовое или соевое масла.

Примерами приемлемых твердых носителей являются природные минералы, такие как кальцит, тальк, каолин, монтмориллонит или аттапульrит. Также могут быть использованы другие гранулированные неорганические или органические вещества, например, доломит или истолченные фрагменты растений.

Примерами приемлемых поверхностно-активных веществ являются неионнные, катионные и/или анионные поверхностно-активные вещества, в зависимости от типа активного ингридиента, входящего в композицию.

Под растением, подходящим для воздействия активным ингридиентом или композицией, соответствующей настоящему изобретению, понимается любой биологический объект, относящийся к царству растений по общепринятой классификации в биологии.

Вещество структуры (I) может применяться как само по себе, так и в сочетании с добавлением природных и синтетических фитогормонов (например, 2,4- дихлорфеноксиуксусная кислота, цитокинины, абсцизовая кислота, 3,6-диxлop-opтo- анисовая кислота, трикамбу, хлорамбен и др.), веществ, ингибирующих физиологическое действие этилена (например, норборнадиен, нитрат серебра и др.), отдельных аминокислот, олигосахаридов, а также с последующей электростимуляцией или другими физическими воздействиями.

Примеры агрохимически приемлемых композиций приведены ниже в таблицах

1. Пример композиций для стимуляции регенерации растений в виде раствора:

Таблица 1.1.

Таблица 1.2.

2. Пример композиции для стимуляции регенерации растений в виде водорастворимых гранул:

Таблица 2.1.

Таблица 2.2.

3. Пример спрея для стимуляции регенерации растений:

Таблица 3

4. Пример среды для регенерации растений Таблица 4

5. 1-50 нМ SkQl в составе сред для гидропоники.

Краткое описание фигур

Фиг. 1. SkQl стимулирует образование побегов из недифференцированной ткани сахарного тростника.

Фиг. 2. Развитие побегов сахарного тростника на среде для регенерации после индуцированного с помощью SkQl (10 нМ) побегообразования.

Фиг. 3. Растение сахарного тростника, полученное из каллуса путем стимуляции регенерации с помощью 10 нМ SkQl.

Фиг. 4 SkQl стимулирует образование корней из недифференцированной ткани табака.

Фиг. 5. Влияние различных концентраций SkQl на образование побегов и корней из каллусов кукурузы.

Фиг. 6. Влияние SkQl на образование эмбриогенного каллуса у люцерны.

Фиг. 7. SkQl в концентрации 1 нМ резко усиливает прорастание семян риса под водой.

Фиг. 8. SkQl повышает устойчивость каллусов сахарного тростника к анаэробному стрессу.

Осуществление изобретения

В контексте данного изобретения под терминами понимают, если далее не определено иначе:

«чacти растения)) - листья, стебли, побеги, корни, цветы, плоды, черенки и любые другие органы растений;

«pacтитeльный материал)) - отдельные части и органы растения, в том числе, листья, стебли, побеги, корни, цветы, плоды, черенки и любые другие органы растений;

«кyльтypa» - искусственно культивируемые растительные клетки; «peгeнepaция pacтeний» - воспроизводство полноценного растения из любых частей растения или клеточных культур растений;

«ткaни растений)) - недифференцированные или дифференцированные сообщества клеток растения, выполняющую определенную функцию; недифференцированные клетки растений, культивируемые в искусственных условиях)) - то же, что и культуры, а также каллусы растений;

«oбpaбoткa» - любая процедура воздействия на растение, части растений, растительный материал или культуру;

«эффeктивнoe количество)) - количество, достаточное для получения достоверного эффекта;

«cтapыe, длительно хранившиеся семена)) - семена, утратившие всхожесть в результате длительного хранения;

«фитoпaтoгeны» - включают в себя грибы, нематоды, простейшие, насекомые, бактерии и вирусы;

«пoдaвлeниe защитных реакций растения)), означает подавление некротизации, программированную клеточную смерть, вызванную заражением фитопатагенными грибами, нематодами, простейшими, насекомыми, бактериями, в том числе, генетически-модифицированными, используемыми для продукции рекомбинантных белков, вирусами и вирусными векторами.

Ниже приведен ряд экспериментальных примеров, чтобы проиллюстрировать возможность осуществления изобретения, в частности, действие веществ, отвечающих структуре (I), в соответствии с изобретением. Эти примеры призваны лишь подтвердить обоснованность притязаний и не должны восприниматься как ограничивающие область его использования или применения.

Получение полноценных растений сахарного тростника из каллусов, индуцированных к регенерации с помощью SkQl.

Работа проводилась на каллусах и эксплантах табака, сахарного тростника, кукурузы, люцерны, картофеля и томатов. Каллусы инкубировали в чашках Петри на агаризованной среде Мурасиге-Скуга с 30 мг/л сахарозы и 1 мг/л 2,4 Д. Выращивание проходило при температуре 26⁰C, интенсивности освещения 2 кл и длине светового дня 16 часов. SkQl добавляли в проавтоклавированную и охлажденную до 45⁰C питательную среду непосредственно перед посадкой каллуса. Были использованы концентрации SkQl 0, 1.5, 5, 10, 20, 30 и 50 нМ. После месяца культивирования учитывали увеличение сырой массы каллуса, долю каллусов с побегами и корнями и среднее число органов на морфогенный каллус.

SkQl индуцирует регенерацию различных каллусов широкого круга растений.

Индукция эмбриогенного каллуса.

Сахарный тростник

Обнаружено, что SkQl в низкой концентрации (10 нМ) вызывает, начиная с 19-го дня инкубации, образование побегов из каллусов (Фиг. 1). Контрольные каллусы не проявляли признаков побегообразования. В присутствии более высоких концентраций SkQl побегообразование хотя и наблюдалось, но в более поздние сроки (после 31-го дня) и на меньшем количестве каллусов.

При переносе каллусов с побегами, образовавшимися на SkQl -содержащей (10 нМ) среде, на агаризованную среду для регенерации образовавшиеся побеги продолжали нормально развиваться в присутствии 10 нМ SkQl (Фиг. 2). В то же время, каллусы, перенесенные на среду для регенерации с SkQ 1-нeco держащей среды, только начинали давать побеги.

Присутствие более высоких концентраций SkQl в среде для регенерации сопровождалось остановкой дальнейшего развития побегов (100 нМ SkQl), или заканчивалось гибелью побегов (1000 нМ SkQl).

Для получения полноценных растений побеги сахарного тростника, образовавшиеся под действием 10 нМ SkQl, были перенесены на агаризованную среду для укоренения, содержащую ту же оптимальную концентрацию SkQl (10 нМ). После образования корней растения были переведены в водную среду, а затем пересажены в землю. На каждой стадии было оценено состояние растений. Показано, что побеги сахарного тростника, образовавшиеся при индукции 10 нМ SkQl, нормально укореняются и дают полноценные жизнеспособные растения - Фиг. 3.

Существенно, что побеги, образовавшиеся на среде с 100 нМ и 1000 нМ SkQl и культивируемые в дальнейшем на среде с такими же высокими концентрациями SkQl, оказались нежизнеспособными и погибли. Табак

Было исследовано влияние SkQ на процесс каллусообразования (дедифференцировки) у эксплантов листьев табака. Стерильные листовые диски растений Niсоtiапа tаЪасит сv Sаmsuп нарезали кусочками размером приблизительно lсм². Полученные таким образом эксшiанты помещали на стандартную MS среду для каллусообразования, содержащую фитогормоны 6-бeнзилaминoпypин в концентрации 0,5мr/л и нафтилуксусную кислоту в концентрации 1 мг/л. В опытные чашки Петри добавляли так же SkQ в концентрации 0,6 мкМ. Экспланты культивировали в темноте в течение 5 недель. В ходе инкубации каллус сначала образовывался на раневых поверхностях эксплантов. Затем у эксплантов на опытных чашках Петри, содержащих SkQ, начиналась вторичная дифференцировка каллусных тканей с образованием корней. На контрольных чашках Петри без SkQ корнеобразование отмечено не было (Фиг. 4). При дальнейшей инкубации на опытных чашках Петри участки дифференцированных тканей эксплантов некротизировались и отмирали (это не касалось вновь образованных дифференцированных тканей корней, которые чувствовали себя хорошо), в то время как на контрольных чашках Петри наблюдался процесс нормальной дедифференцировки ткани эксплантов. Кукуруза

1. Исследовали влияние SkQl на индукцию каллуса на незрелых зародышах кукурузы. Незрелые зародыши являются наилучшим типом экспланта для образования эмбриогенного каллуса, то есть каллуса, клетки которого способны дифференцироваться в эмбриоиды. В свою очередь, индукция морфогенного каллуса является ключевой и наиболее трудно поддающейся экзогенной регуляции стадией регенерации растений кукурузы. Большинство коммерческих сортов обладает низким морфогенетическим потенциалом.

Незрелые зародыши кукурузы на оптимальной стадии развития помещали на питательную среду, содержащую SkQl в разных концентрациях от 0,5 до 10 нМ. Более высокие концентрации не использовали, так как В концентрациях 20 нМ и выше SkQl ингибировал морфогенез, причем влияние на побегообразование было сильнее, чем на ризогенез (Фиг. 5). Зародыши культивировали на этих средах либо постоянно в течение месяца, либо через неделю пересаживали их на среду без SkQl.

У сорта кукурузы Лучистая в контроле формировался только неэмбриогенный каллус. На среде с нитратом серебра (стандартный индуктор морфогенеза), а также в вариантах с 5 и 10 нМ SkQl часть зародышей сформировала эмбриогенный каллус. Наилучшим оказался вариант с инкубированием зародышей на среде с 10 нМ SkQl в течение недели с последующей пересадкой на среду без него (Табл.5).

Таблица 5. Влияние SkQl на индукцию эмбриогенного каллуса кукурузы сорта Л чистая

Полученный эмбриогенный каллус был пересажен на среду без SkQl. Регенерационная способность сохранилась практически только в варианте с индукцией каллуса на среде с 10 нМ в течение недели.

Опыт в такой же постановке был повторен на зародышах кукурузы другого сорта - ЛГ-1, обычно не образующего эмбриогенного каллуса. Стимулирующее действие SkQl проявилось при низких концентрациях. Величина стимуляции была значительной, но фактическая доля эмбриогенного каллуса оставалась низкой (Табл.6). Максимальная величина - 10% - была примерно такой же, как стимуляция образования эмбриогенного каллуса под действием нитрата серебра. При кратковременном воздействии SkQ на фоне нитрата серебра стимуляция не обнаружена.

Таблица 6. Влияние SkQl на индукцию эмбриогенного каллуса кукурузы сорта ЛГ-1

Индукция морфогенеза в первичном неэмбриогенном каллусе.

Пшеница

Из незрелых зародышей пшеницы сорта «Энитa», выделенных на неоптимальной для образования эмбриогенного каллуса стадии, был получен низкоморфогенный каллус. Частота регенерации растений из такой ткани очень мала. При пересадке низкоморфогенного каллуса пшеницы на среду с добавлением SkQl доля каллусов с зачатками побегов существенно возросла (Табл. 7). Таблица 7. Влияние SkQl на формирование морфогенных каллусов пшеницы

Люцерна

Исследовали влияние SkQl на индукцию морфогенеза в каллусе двух видов люцерны. После месяца культивирования в присутствии SkQl отмечена стимуляция морфогенеза у обоих видов при концентрации 5 нМ (Табл. 8 и 9). Более высокая доза ингибировала как рост каллуса, так и морфогенез.

Таблица 8. Влияние SkQl на рост и образование морфогенного каллуса у люцерны вида Меdiсаgо glиtiпоsа (сорт П-66)

В другом опыте каллус люцерны после месячного культивирования на среде для пролиферации с SkQl был пересажен на среду для регенерации с теми же концентрациями исследуемого вещества. После пересадки на среду для регенерации на такие же концентрации SkQl наблюдается усиление интенсивности роста при концентрациях 0,5 нМ и 1 нМ. Концентрация 5 нМ не оказывала стимулирующего эффекта на рост каллуса, но способствовала образованию морфогенного каллуса (по сравнению с контролем). Концентрация 10 нм уменьшала и рост каллуса, и не способствовала образованию морфогенного каллуса (по сравнению с контролем) (Табл.10).

Таблица 10. Рост и образование морфогенного каллуса у люцерны после культивирования на среде с SkQl, затем пересаженного на такие же концент ации на с ед для егене ации

Морфогенез в пассируемом каллусе

Кукуруза

Пассируемый iп vitrо в течение 8 месяцев каллус кукурузы инкубировали на средах с разными концентрациями SkQl. В конце месячного пассажа учитывали долю морфогенных каллусов и тканей с побегами и корнями. Под действием SkQl в концентрациях 1 и 5 нМ отмечено увеличение доли каллусов с побегами, а также среднего числа побегов на каллус (Табл. 11). Таблица 11. Влияние SkQl на морфогенез в пассируемом каллусе кукурузы

Пшеница

Пассируемый каллус пшеницы культивировали на средах с SkQl. Состояние каллусов было проанализировано через месяц. Показано, что у каллусов контроля побеги выражены слабо, хотя корнеобразование довольно сильное. Это свидетельствует о том, что получение нормальных растений - регенерантов будет затруднено. При постоянном выращивании на средах с 1 и 10 нМ SkQl наблюдалось появление растений-регенерантов (Табл. 12).

Таблица 12. Влияние SkQl на морфогенез у пшеницы

SkQl индуцирует регенерацию растений

У некоторых видов растений морфогенез можно индуцировать прямо в клетках экспланта без образования каллуса. Такой тип дифференциации называют прямой регенерацией растений. Томаты

Листовые диски томатов сорта Золотой орех помещали на среду для индукции морфогенеза. Через месяц по краю эксплантов наблюдали образование побегов. SkQl в концентрации 1 нМ вызывал примерно двукратное увеличение доли эксплантов с побегами (Табл. 13).

Таблица 13. Регенерация растений из листовых эксплантов томатов

Картофель

Стеблевые экспланты картофеля помещали на среду для индукции морфогенеза. Через месяц наблюдали образование побегов. Образование регенерантов было зафиксировано только в присутствие 1 нМ SkQl, но количество их было мало даже в этом случае (Табл. 14).

Таблица 14.Cocтoяниe стеблевых эксплантов картофеля

SkQl увеличивает скорость роста каллусов и суспензионных культур растений

Люцерна

Учитывали увеличение массы каллусов двух сортов люцерны за месяц. Индекс роста - отношение конечной сырой массы к начальной. Для двух сортов люцерны отмечена стимуляция роста (Табл. 15 и 16).

Таблица 15. Индекс роста люцерны вида Меdiсаgо fаlсаtа (T-425)

Таблица 16. Индекс роста люцерны через месяц после культивирования

Меdiсаgо glиtiпоsа (П-66)

Следует отметить, что оптимальная концентрация SkQl и в этом случае лежит в диапазоне 0.5-5 нМ. Рост клеток в суспензионной культуре

Стимуляция роста также была отмечена на суспензионной культуре василистника малого (Тhаliсtrиm miпиs) и Stерhапiа glаbrа (Табл.17, 18). Клетки этих растений культивировали на средах с SkQl на протяжении 14 дней (1 пассаж), учитывали увеличение их массы, затем выращивали еще 14 дней на среде без SkQl и снова взвешивали.

При изучении влияния SkQl от 0,5 до 10,0 нМ на суспензионных культурах Тhаliсtrит тiпиs и Stерhапiа glаЪrа были выявлены стимулирующие рост концентрации. Для культуры клеток Тhаliсtrит тiпιιs это были 0,5 и 1,0 нМ, при которых масса клеток увеличивалась на 7-17%, для культуры клеток Stерhапiа glаЪrа - 1,0 нМ и увеличение массы клеток на 15%.

Во втором пассаже (без внесения в среду SkQl) отмечена стимуляция роста от 24 до 124% при всех концентрациях SkQl в начальной культуре клеток Тhаliсtrит тiпиs, и стимуляция роста от 45 до 49% в культуре клеток Stерhiа glаЪrа (при начальной концентрации 1,0 и 5,0 нМ SkQl). Таким образом, стимулирующий эффект проявлялся наиболее сильно при исключении SkQl из среды при последующем субкультивировании. Диапазон рост-стимулирующих концентраций SkQl при этом расширялся.

Таблица 17. Влияние SkQl на интенсивность роста суспензионной культуры клеток василистника малого {Тhаliсtrит тiпиs), % к контролю

Таблица 18. Влияние SkQl на интенсивность роста суспензионной культуры клеток Stерhапiа glаЪrа, % к контролю

SkQl и анаэробиоз растений Прорастание семян риса под водой

Исследовали влияние SkQl на прорастание семян риса под водой (в анаэробных условиях). SkQl был добавлен в воду в концентрациях 0, 1, 3, 10, 30 нМ. Показано, что SkQl в концентрации 1 нМ очень существенно усиливает прорастание семян риса - Фиг. 7. В более высоких концентрациях SkQl таким стимулирующим действием не обладает. Выживание каллусов сахарного тростника после анаэробного стресса

Была проведена количественная оценка влияния SkQl на жизнеспособность каллусов сахарного тростника, подвергнутых инкубации в условиях аноксии. Были использованы каллусы двух линий. Каллусы устойчивой линии способны сохранять жизнеспособность (хотя бы частично) при существенно более длительной инкубации в анаэробных условиях по сравнению с каллусами чувствительной линии. Каллусы были подвергнуты анаэробной инкубации в течение 48 час (чувствительная линия) или 168 час (устойчивая линия), а затем перенесены в аэробные условия на среду, содержащую 10 нМ SkQl, или не содержащую SkQl. О жизнеспособности каллусов судили по их индексу роста.

Было обнаружено, что инкубация на среде с SkQl приводит к значительному повышению жизнеспособности клеток в случае обеих линий каллусов (Табл. 19 и 20).

Таблица 19. Индекс роста каллуса сахарного тростника чувствительной линии после анаэробной инкубации в среде без глюкозы

Таблица 20. Индекс роста каллуса сахарного тростника устойчивой линии после анаэробной инкубации в среде без глюкозы

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Композиция для регенерации, стимуляции роста и адаптации растений к стрессовым факторам, содержащая эффективное количество соединения формулы (I):

где А - эффекторная группа - антиоксидант

В - представляет собой а) Скулачев-ион Sk: Sk⁺ Z^" где Sk - липофильный катион;

Z - фармакологически приемлемый анион; б) заряженный гидрофобный пептид из 1-20 аминокислот, за исключением соединений, в которых А представляет собой убихинон (2-мeтил-4,5- димeтoкcи-3,б-диoкco-l,4-циклoгeкcaдиeнил) или токоферол или миметик супероксиддисмутазы или эбселен, при том что L - дивалентный децил или дивалентный пентил или дивалентный пропил, а В - трифенилфосфоний; а также его сольваты, изомеры, агрохимически или физиологически приемлемые соли и агрохимически или физиологически приемлемый носитель.

2. Композиция по п. 1, в которой А представляет собой остаток пластохинона формулы:

Y - метил, m=2;

В - представляет собой а) Скулачев-ион Sk:

Sk⁺ Z- где Sk - липофильный катион; Z - приемлемый анион; б) заряженный гидрофобный пептид из 1-20 аминокислот, за исключением соединений, в которых А представляет собой убихинон (2-мeтил-4,5- димeтoкcи-3,6-диoкco-l,4-циклoгeкcaдиeнил) или токоферол или миметик супероксиддисмутазы или эбселен, при том что L - дивалентный децил или дивалентный пентил или дивалентный пропил, а В - трифенилфосфоний; а также его сольваты, изомеры, агрохимически или физиологически приемлемые соли и агрохимически или физиологически приемлемый носитель.

3. Композиция по п. 2, в которой соединением формулы (I) является вещество SkQl:

4. Способ стимуляции регенерации растений из частей растений, тканей растений, клеточных культур растений и недифференцированных клеток растений, культивируемых в искусственных условиях, включающий в себя обеспечение композиции, охарактеризованной в любом одном из пунктов 1-3, и обработку указанной композицией растений, тканей растений и клеточных культур растений.

5. Способ по пункту 4, в котором в качестве части растения используются семена, которые обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для стимуляции прорастания семян.

6. Способ по пункту 4, в котором в качестве части растения используются семена, которые обрабатывают эффективным количеством указанной композиции для стимуляции прорастания семян, для повышения всхожести старых, длительно хранившихся семян.

7. Способ по пункту 4, в котором в качестве части растения используются черенки, усы, и другие части растения, содержащие меристемы, которые обрабатывают эффективным количеством указанной композиции для регенерации растения.

8. Способ предотвращения увядания растений и частей растений, а также опадания частей растения, включающий в себя обеспечение композиции, охарактеризованной в любом одном из пунктов 1-3, и обработку указанной композицией растений, тканей растений и клеточных культур растений.

9. Способ по пункту 8, при котором цветки, растения, части растений или растительный материал или культуру обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для предотвращения увядания цветов и увеличения времени цветения растения.

10. Способ по пункту 8, при котором цветки являются срезанными цветками и при

ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) котором срезанные цветки, растения, части растений или растительный материал или культуру обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для увеличения времени стояния срезанных цветков_^

11. Способ по пункту 8, при котором растения, части растений или растительный материал или культуру обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для предотвращения опадания плодов растений.

12. Способ повышения устойчивости растений к биотическим и абиотическим стрессам, включающий в себя обеспечение композиции, охарактеризованной в любом одном из пунктов 1-3, и обработку указанной композицией растений, частей растений, или растительного материала и культуры.

13. Способ по пункту 12, при котором растения, части растений или растительный материал или культуру обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для повышения устойчивости к ядохимикатам.

14. Способ по пункту 12, при котором растения, части растений или растительный материал или культуру обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для повышения устойчивости к фитопатогенам.

15. Способ подавления защитных реакций растения, включающий в себя обеспечение композиции, охарактеризованной в любом одном из пунктов 1-3, и обработку указанной композицией растений, частей растений, или растительного материала и культуры.

16. Способ повышения эффективности трансформации растений, включающий в себя обеспечение композиции, охарактеризованной в любом одном из пунктов 1-3, и обработку указанной композицией растений, частей растений, или растительного материала и культуры.

17. Способ увеличения биомассы растений и плодов, частей растений, клеточных культур растений, в том числе увеличения продукции определенного вещества, включающий в себя обеспечение композиции, охарактеризованной в любом одном из пунктов 1-3, и обработку указанной композицией растений, плодов, частей растений, или растительного материала и культуры.

18. Способ по пункту 17, при котором растения, части растений или растительный материал или культуру обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для повышения устойчивости продукции рекомбинантных белков в растениях с помощью трансгенов, бактериальных или вирусных векторов.

19. Способ по пункту 17, при котором растения, части растений или растительный материал или культуру обрабатывают эффективным количеством указанной композиции, для повышения продукции органических соединений в растениях с помощью трансгенов, бактериальных или вирусных векторов.