芳基、雜芳基和芐基磺酰胺的開鏈羧酸、碳酸酯、甲酰胺和腈或其鹽用于提高植物脅迫耐 ...的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及式(I)的開鏈芳基-、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或者其鹽的用途，其用于提高植物對(duì)于非生物脅迫的脅迫耐受性，以及用于提高植物生長(zhǎng)和/或提高植物產(chǎn)率，其中各取代基如說明書中所定義。
【專利說明】芳基、雜芳基和芐基磺酰胺的開鏈羧酸、碳酸酯、甲酰胺和腈或其鹽用于提高植物脅迫耐受性的用途
[0001]說明
[0002]本發(fā)明涉及開鏈芳基_、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或其鹽的用途，其用于增加植物對(duì)于非生物脅迫的脅迫耐受性，以及用于增加植物生長(zhǎng)和/或增加植物產(chǎn)率。
[0003]已知的是某些芳基磺酰胺如2-氰基苯磺酰胺具有殺蟲性(參見例如EP0033984和TO2005035486、W02006056433、W02007060220)。具有特定雜環(huán)取代基的2-氰基苯磺酰胺描述在EP2065370中。還已知的是，具體取代的2-氰基苯磺酰胺可以作為殺蟲劑用于土壤和種子應(yīng)用(參見W02006100271和W02006100288)。3-氰基苯磺酰胺的驅(qū)蟲作用描述在 US3821276 中。
[0004]磺酰胺烷烴羧酸和磺酰胺烷烴腈的制備描述在DE847006中。DE2544859中描述了所選擇的具有烷基羧基取代基的芳基磺酰胺作為生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的用途，其具體用于限制水稻和小麥植物的縱向生長(zhǎng)，目的是產(chǎn)生抗倒伏性，其中某些N-氰基烷基磺酰胺的抗真菌作用描述在EP176327中。此外已知的是，取代的N-磺?；被译婵梢杂糜诳刂茰匮?jiǎng)游锏募纳x(參見W02004000798)。
[0005]還已知的是，取代的芳基磺酰胺(參見例如W02009105774、W02006124875、W096 /36595)和取代的雜芳基磺酰胺(參見W02009113600、W02007122219)可以用作藥物活性化合物。W02003007931同樣描述了取代的萘基磺酰胺的藥物用途，而Eur.J.Med.Chem.2010，45，1760描述了萘基磺?；〈墓劝滨０泛退鼈兊目拱┳饔?。此外已知的是，吡咯烷基取代的芳基磺酰胺可以用作呼吸紊亂治療中的組織蛋白酶C抑制劑(W02009026197)，或者用作丙型肝炎治療中的抗感染劑(W02007092588)。還描述了不同的其他氨基酸的N-芳基磺?；苌锏乃幬镉猛?，例如用作尿激`酶抑制劑(參見W0200005214)，作為糖尿病治療的活性化合物(參見W02003091211)，作為止痛劑(參見W02008131947)和作為分泌酶調(diào)節(jié)劑(參見 W02010108067)。
[0006]已知的是，植物會(huì)以確定的或者不確定的防御機(jī)理，對(duì)自然脅迫條件例如寒冷、熱、干旱脅迫(由于干旱和/或缺水引起的脅迫)、受傷、病原攻擊(病毒、細(xì)菌、真菌、昆蟲)等做出反應(yīng)，但是也對(duì)除草劑做出反應(yīng)[Pflanzenbiochemie[Plant Biochemistry],第 393-462 頁(yè)，Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford, Hansff.Heldt,1996.!Biochemistry and Molecular Biology of Plants,第 1102-1203 頁(yè)，American Society of Plant Physiologists, Rockville, Maryland, eds.Buchanan,Gruissem,Jones,2000]。
[0007]已知的是，在植物中對(duì)非生物脅迫(例如寒冷、熱、干旱、鹽度、水淹)的防御反應(yīng)中涉及到眾多的蛋白和編碼這些蛋白的基因。它們中的一些形成了信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈的一部分(例如轉(zhuǎn)錄因子、激酶、磷酸酶)或者引起植物細(xì)胞的生理響應(yīng)(例如離子傳輸、活性氧的失活)。非生物脅迫反應(yīng)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)鏈基因包括DREB和CBF類轉(zhuǎn)錄因子(Jaglo-Ottosen等人，1998，Science280:104-106)。對(duì)于鹽度脅迫的反應(yīng)涉及到ATPK和MP2C類型的磷酸酶。另外在鹽度脅迫事件中，滲透劑例如脯氨酸或者蔗糖的生物合成經(jīng)常被活化。這包括例如鹿糖合酶和脯氨酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(Hasegawa等人,2000, Annu Rev Plant Physiol PlantMol Biol51:463-499)。植物對(duì)寒冷和干旱的脅迫防御使用了一些相同的分子機(jī)理。已知被稱作后胚胎發(fā)生豐富蛋白(LEA蛋白)的積累，其包括作為重要類型的脫水蛋白(Ingram和 Bartels,1996, Annu Rev Plant Physiol Plant Mol Biol47:277-403, Close,1997,Physiol Plant 100:291-296)。它們是伴侶蛋白，其穩(wěn)定了受脅迫植物中的小泡、蛋白和膜結(jié)構(gòu)(Bray，1993，Plant Physiol 103:1035-1040)。另外，經(jīng)常誘導(dǎo)醛脫氫酶，所述酶使得活性氧(ROS)失活，其形成于氧化應(yīng)激事件中(Kirch等人，2005，Plant Mol Biol57:315-332)。熱休克因子(HSF)和熱休克蛋白(HSP)是在熱脅迫事件中活化的，并且在其中作為伴侶蛋白起到了與寒冷和干旱脅迫事件中的脫水蛋白類似的作用(Yu等人，2005，MolCellsl9:328-333)。
[0008]許多信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)物質(zhì)(其內(nèi)生于植物并且與脅迫耐受性或者病原防御相關(guān))是已知的。實(shí)例包括水楊酸、苯甲酸、茉莉酮酸或乙烯[Biochemistry and Molecular Biologyof Plants,第 850-929 頁(yè)，American Society of Plant Physiologists, Rockville,Maryland, eds.Buchanan, Gruissem, Jones, 2000]。這些物質(zhì)的一些或者其穩(wěn)定的合成衍生物和衍生結(jié)構(gòu)在外部應(yīng)用到植物或者拌種中也是有效的，并且激活了防御反應(yīng)，其導(dǎo)致植物提高的脅迫耐受性或病原體耐受性[Sembdner和Parthier, 1993, Ann.Rev.PlantPhysiol.Plant Mol.Biol.44:569-589)。
[0009]還已知化學(xué)物質(zhì)能夠提高植物對(duì)非生物脅迫的耐受性。這樣的物質(zhì)是通過拌種、通過葉面噴灑或者通過土壤處理來應(yīng)用的。例如已經(jīng)描述了通過用系統(tǒng)獲得性抗性(SAR)或者脫落酸衍生物的激發(fā)子(elicitor)處理來提高作物的非生物脅迫耐受性(Schading和 Wei，W0200028055 ;Abrams 和 Gusta，US5201931 ;Abrams 等人，TO97 / 23441，Churchill等人，1998, Plant Growth Regul25:35-45)。另外,還描述了生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)于作物脅迫耐受性的作用(Morrison 和 Andrews，1992，J Plant Growth Regulll: 113-117，RD-259027)。在該上下文中，同樣已知生長(zhǎng)調(diào)節(jié)性萘基磺酰胺(4-溴-N-(吡啶-2-基甲基)萘-1-磺酰胺)以與脫落酸相同的方式影響了植物種子的萌發(fā)(Park等人，Science2009,324,1068-1071)。此外，在生物化學(xué)受體測(cè)試中，萘基磺酰胺羧酸(N-[(4-溴-1-萘基)磺?；鵠-5-甲氧基正纈氨酸)表現(xiàn)出與4-溴-N-(吡啶-2-基甲基)萘-1-磺酰胺相當(dāng)?shù)淖饔媚Ｊ?Melcher 等人，Nature Structural&Molecular Biology2010,17,1102-1108)。還已知另外的萘基磺酰胺，N-(6-氨基己基)-5-氯萘-1-磺酰胺影響了曝露于寒冷沖擊的植物中的鈣水平(Cholewa 等人，Can.J.Botanyl997，75，375-382)。
[0010]類似的作用在應(yīng)用殺真菌劑，特別是選自嗜球果傘素(strobilurin)或琥拍酸脫氫酶抑制劑時(shí)也觀察到，并且經(jīng)常還伴隨著產(chǎn)率的增加(Draber等人，DE3534948，Bartlett等人,2002,Pest Manag Sci60:309)。同樣已知低劑量的除草劑草甘膦刺激了一些植物物種的生長(zhǎng)(Cedergreen, Env.Pollution2008,156,1099)。
[0011]在滲透脅迫事件中，已經(jīng)觀察到保護(hù)性作用，其是使用滲透劑，例如氨基乙酸甜菜堿或其生物化學(xué)前體如膽堿衍生物的結(jié)果(Chen等人,2000, Plant Cell Environ23:609-618,Bergmann等人，DE4103253)。抗氧化劑例如萘酚和黃嘌呤對(duì)于提高植物的非生物脅迫耐受性的作用也已經(jīng)被描述(Bergmann等人，DD277832, Bergmann等人，DD277835)。但是，這些物質(zhì)抗脅迫作用的分子原因基本上是未知的。
[0012]還已知植物對(duì)非生物脅迫的耐受性可以通過改變內(nèi)生的聚-ADP-核糖聚合酶(PARP)或聚-(ADP-核糖)糖水解酶(PARG)的活性來提高(de Block等人，The PlantJournal, 2004,41,95 ;Levine 等人，F(xiàn)EBS Lett.1998，440，I ；W00004173 ；W004090140) ?
[0013]因此已知植物具有幾個(gè)內(nèi)生反應(yīng)機(jī)理，其會(huì)帶來有效的防御，抗眾多不同的有害有機(jī)體和/或天然非生物脅迫。因?yàn)閷?duì)于現(xiàn)代作物處理組合物的生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)性需求持續(xù)增加，例如涉及到毒性、選擇性、應(yīng)用率、殘留物形成和有利制造的需求，一直需要開發(fā)新的作物處理組合物，其至少在某些領(lǐng)域中優(yōu)于已知的那些。
[0014]因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供另外的化合物，其提高了植物對(duì)非生物脅迫的耐受性，其增強(qiáng)了植物生長(zhǎng)和/或?qū)е铝酥参锂a(chǎn)率的增加。在該上下文中，對(duì)于非生物脅迫的耐受性被理解為例如對(duì)于寒冷、熱、干旱脅迫(由干旱和/或缺水引起的脅迫)、鹽和水淹的耐受性，但是明確地不增加例如在大雨和雷暴之中或之后植物或其部分的抗倒伏性。
[0015]因此，本發(fā)明提供了式⑴的開鏈芳基_、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或者其鹽的用途，其用于增加植物對(duì)非生物脅迫的耐受性，
[0016]
【權(quán)利要求】
1.式(I)的開鏈芳基-、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或者其鹽的用途，其用于提高植物對(duì)于非生物脅迫的耐受性，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的式(I)化合物或其鹽的用途，其中 Q是下面的
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的式(I)化合物或其鹽的用途，其中 Q是下面的部分
4.植物的處理，其包含應(yīng)用無毒量的、能夠有效提高植物抗非生物脅迫因子的權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種或多種式(I)化合物或其鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的處理，其中所述非生物脅迫條件對(duì)應(yīng)于選自下面的一種或多種條件:干旱、寒冷和干旱脅迫、滲透脅迫、澇、提高的土壤鹽度、增加的的礦物曝露、臭氧條件、強(qiáng)光條件、有限的氮營(yíng)養(yǎng)物利用度、有限的磷營(yíng)養(yǎng)物利用度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種或多種的開鏈芳基_、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或其鹽的用途，其與選自下面的一種或多種活性成分一起噴灑應(yīng)用到植物和植物部分上:殺蟲劑、引誘劑、殺螨劑、殺真菌劑、殺線蟲劑、除草劑、生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、安全劑、影響植物成熟的物質(zhì)和殺菌劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種或多種的開鏈芳基_、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或其鹽的用途，其用于與肥料一起噴灑應(yīng)用到植物和植物部分上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種或多種的開鏈芳基_、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或其鹽的用途，其應(yīng)用于基因改造的品種、其種子，或者應(yīng)用到這些品種所生長(zhǎng)的栽培區(qū)域。
9.包含權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種或多種的開鏈芳基_、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或其鹽的噴灑溶液的用途，其用于增強(qiáng)植物對(duì)非生物脅迫因子的耐受性。
10.一種用于增強(qiáng)選自有用的植物、觀賞植物、草坪類和樹的植物的脅迫耐受性的方法，其包含應(yīng)用足夠的、無毒量的權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的一種或多種化合物開鏈芳基-、雜芳基-和芐基磺酰胺羧酸、-羧酸酯、-甲酰胺和-腈或其鹽到期望獲得相應(yīng)效果的區(qū)域，其包括應(yīng)用到植物、其種子，或者應(yīng)用到植物所生長(zhǎng)的區(qū)域。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中與處于相同的生理?xiàng)l件下的未處理植物相比，如此處理的植物的耐非生物脅迫性提高了至少3%。
【文檔編號(hào)】A01N43/56GK103491776SQ201180068889
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2010年12月30日
【發(fā)明者】延斯·弗萊肯波爾, 羅薩·威爾姆, 托馬斯·米勒, 斯蒂芬·萊爾, 帕斯卡·萬科斯庫(kù)爾杜瑞, 因斯·海涅曼, 克瑞斯特波爾·休·若森格, 伊索德·豪斯哈那, 馬丁·杰弗里·山 申請(qǐng)人:拜耳知識(shí)產(chǎn)權(quán)股份有限公司