CN103108877A - 二噻英并哒嗪酮衍生物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新的二噻英并哒嗪酮衍生物、涉及其制备方法,涉及其在作物保护、家庭和卫生领域以及在材料保护中用于防治不想要的微生物、具体是植物致病真菌的用途,也涉及含有这种二噻英并哒嗪酮衍生物的作物保护剂。
Description
本发明涉及新的二噻英并哒嗪酮(dithiinopyridazinone)衍生物,涉及其制备方法,涉及其在作物保护、家庭和卫生领域以及在材料保护中防治不想要的微生物、更特别是植物致病真菌的用途,也涉及含有这些二噻英并哒嗪酮衍生物的作物保护组合物。
各种二噻英并哒嗪酮衍生物已经作为杀真菌剂公开(参见WO95/29181、US 4,150,130)。其他二哒嗪并二噻英并(dipyridazodithiine)的合成和反应性同样已经分析(参见Chem.Pharm.Bull.18,147-156、Akad.Nauk Latv.SSR Izv.Ser.Khim.560-564、Chem.Het.Comp.572、Hoppe-Seyler’s Z.Physiol.Chem.348,371-377)。
鉴于对现代杀真菌剂持续增长的环境和经济要求,例如在活性谱、毒性、选择性、施用率、残余物形成以及良好的生产率方面,而且鉴于例如可能出现抗性问题的事实,一直以来的任务是开发至少在某些领域中更有效满足所述要求的新的杀真菌剂。
本发明涉及式(I)的新的二噻英并哒嗪酮衍生物
其中
R1和R2同时是氰基或一起是-C(=O)-N(R4)-N=CH-,从而式(I)的化合物包括第二个哒嗪酮环,
R3和R4相同或不同,是氢、是任选被卤素、-OR5和/或-COR6一次或多次取代的C1-C8烷基、是C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8卤代烷氧基、C1-C8卤代烷硫基、C1-C4烷基氨基、二-(C1-C4烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的C3-C7环烷基、或是各自任选被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6一次或多次取代的芳基、芳基-(C1-C4烷基)、杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),
R5是氢、C1-C4烷基或C1-C4烷基羰基或是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的芳基,
R6是羟基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基,
且,如果R1和R2同时是氰基,则
(a)R3不是氢或未取代的C1-C8烷基,或
(b)R3的芳基和芳烷基中的芳基在各自情况下被取代至少三次,
且,如果R1和R2一起是-C(=O)-N(R4)-N=CH-,则
(c)R3和R4不同时是以下定义之一:氢、甲基、2-羧乙基(-CH2CH2CO2H)、未取代的苯基或未取代的苯甲基。
本发明的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物非常适用于防治不想要的微生物,更特别是植物致病真菌。本发明的上述化合物可用于作物保护、家庭和卫生领域,以及材料保护。
本发明的二噻英并哒嗪酮衍生物的一般定义由式(I)提供。优选的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物是其中基团具有如下定义的那些。这些优选定义同样适用于制备式(I)化合物时的中间体。
R1和R2 优选同时是氰基。
R1和R2也一起优选是-C(=O)-N(R4)-N=CH-。
R3和R4 优选相同或不同且优选是氢、是任选被氟、氯、溴、-OR5和/或-COR6一次或多次取代的C1-C6烷基、是C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6卤代烷氧基、C1-C6卤代烷硫基、C1-C3烷基氨基、二-(C1-C3烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被氯、甲基或三氟甲基一次或多次取代的C3-C7环烷基、或是各自任选被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次或多次取代的苯基、苯基-(C1-C4烷基)、杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),杂芳基选自吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯、吡唑和咪唑,
且,如果R1和R2同时是氰基,则
(a)R3不是氢或未取代的C1-C6烷基,或
(b)R3的苯基和苯烷基中的苯基在各自情况下被取代至少三次,
且,如果R1和R2一起是-C(=O)-N(R4)-N=CH-,则
(c)R3和R4不同时是以下定义之一:氢、甲基、2-羧乙基(-CH2CH2CO2H)、未取代的苯基或未取代的苯甲基。
R3和R4 更优选相同或不同且更优选是氢、是各自任选被氟、氯、羟基、甲氧基、乙氧基、甲基羰氧基和/或羧基一次或多次取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正-、异-、仲-或叔丁基、是甲氧基、乙氧基、甲硫基、乙硫基、三氟甲氧基、三氯甲氧基、三氟甲硫基、三氯甲硫基、甲基氨基或二甲基氨基、是任选被氯、甲基或三氟甲基一次或多次取代的C3-C7环烷基、或是各自任选被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次或多次取代的苯基、苯甲基、1-苯乙基、2-苯乙基、2-甲基-2-苯乙基、吡啶基或吡啶基甲基,
且,如果R1和R2同时是氰基,则
(a)R3不是氢或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正-、异-、仲-或叔丁基,或
(b)R3的苯基、苯甲基和苯乙基中的苯基在各自情况下被取代至少三次,
且,如果R1和R2一起是-C(=O)-N(R4)-N=CH-,则
(c)R3和R4不同时是以下定义之一:氢、甲基、2-羧乙基(-CH2CH2CO2H)、未取代的苯基或未取代的苯甲基。
R3和R4 相同或不同且是甲基、乙基、正丙基、异丙基或叔丁基、是甲氧基、甲硫基、三氟甲氧基、三氯甲氧基、三氟甲硫基或三氯甲硫基、是各自任选被氯、甲基或三氟甲基取代的环丙基或环己基、或是各自任选被氟、氯、溴和/或甲氧基一次或多次取代的苯基、苯甲基、3-吡啶基、2-吡啶基、4-吡啶基、3-吡啶基甲基、2-吡啶基甲基或4-吡啶基甲基,
且,如果R1和R2同时是氰基,则
(a)R3不是氢或未取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基或叔丁基,或
(b)R3的苯基和苯甲基中的苯基在各自情况下被取代至少三次,
且,如果R1和R2一起是-C(=O)-N(R4)-N=CH-,则
(c)R3和R4不同时是以下定义之一:甲基、未取代的苯基或未取代的苯甲基。
R5 优选是氢、甲基、乙基、甲基羰基或乙基羰基或是任选被氟、氯、甲基、乙基、正丙基、异丙基或三氟甲基一次或多次取代的苯基。
R5 更优选是氢、甲基或甲基羰基或是苯基。
R6 优选是羟基、甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。
R6 更优选是羟基或甲氧基。
本发明的二噻英并哒嗪酮衍生物的一个实施方案可由式(I-a)描述:
其中
R3a是被卤素、-OR5和/或-COR6一次或多次取代的C1-C8烷基、是任选单或多卤素-、-OR5-和/或-COR6-取代的C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8卤代烷氧基、C1-C8卤代烷硫基、C1-C4烷基氨基、二-(C1-C4烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的C3-C7环烷基、或各自被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6三次或更多次取代的芳基或芳基-(C1-C4烷基)、或各自任选被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6一次或多次取代的杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基)。
R3a 优选是被氟、氯、溴、-OR5和/或-COR6一次或多次取代的C1-C6烷基、是任选单或多氟-、-氯-、-溴-、-OR5-和/或-COR6-取代的C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6卤代烷氧基、C1-C6卤代烷硫基、C1-C3烷基氨基、二-(C1-C3烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被氯、甲基或三氟甲基一次或多次取代的C3-C7环烷基、是各自被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基三次或更多次取代的苯基或苯基-(C1-C4烷基)、或是各自任选被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次或多次取代的杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),杂芳基选自吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯、吡唑和咪唑。
R3a 更优选是各自被氟、氯、羟基、甲氧基、乙氧基、甲基羰氧基和/或羧基一次或多次取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正-、异-、仲-或叔丁基、是各自任选被氟、氯、羟基、甲氧基、乙氧基、甲基羰氧基和/或羧基一次或多次取代的甲氧基、乙氧基、甲硫基、乙硫基、三氟甲氧基、三氯甲氧基、三氟甲硫基、三氯甲硫基、甲基氨基或二甲基氨基、是任选被氯、甲基或三氟甲基一次或多次取代的C3-C7环烷基、是单至三氟-、氯-、溴-、甲基-、三氟甲基-或甲氧基-取代的苯基、苯甲基、1-苯乙基、2-苯乙基或2-甲基-2-苯乙基、或是各自任选被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次至三次取代的吡啶基或吡啶基甲基。
R3a 是甲氧基、甲硫基、三氟甲氧基、三氯甲氧基、三氟甲硫基或三氯甲硫基、是各自任选被氯、甲基或三氟甲基取代的环丙基或环己基、是各自被相同或不同的氟、氯、溴、三氟甲基和/或甲氧基取代基三次取代的苯基或苯甲基、或是各自任选被氟、氯、溴、三氟甲基和/或甲氧基一次至三次取代的3-吡啶基、2-吡啶基、4-吡啶基、3-吡啶基甲基、2-吡啶基甲基或4-吡啶基甲基。
R5和R6在各自情况下具有上文指出的宽泛的、优选的、更优选的或非常优选的定义。
本发明的二噻英并哒嗪酮衍生物的一个实施方案可由式(I-b)描述:
其中
R3b和R4b相同或不同,是未取代的C2-C8烷基、是被卤素、-OR5a、-COR6a一次或多次取代的C1-C8烷基、是C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8卤代烷氧基、C1-C8卤代烷硫基、C1-C4烷基氨基、二-(C1-C4烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的C3-C7环烷基、各自被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6b一次或多次取代的芳基或芳基-(C1-C4烷基)、或各自任选被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6b一次或多次取代的杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),
R5a是氢、C1-C4烷基或C1-C4烷基羰基或是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的芳基,
R6a是C1-C4烷基或C1-C4烷氧基,且
R6b是羟基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基。
本发明的二噻英并哒嗪酮衍生物的一个实施方案可由式(I-c)描述:
其中R3b和R4b具有上文指出的定义。
R3b和R4b 优选相同或不同且优选是未取代的C2-C6烷基、是单或多氟-、氯-、溴-、-OR5a-和/或-COR6a-取代的C1-C6烷基、是C1-C6烷氧基、C1-C6烷硫基、C1-C6卤代烷氧基、C1-C6卤代烷硫基、C1-C3烷基氨基、二-(C1-C3烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被氯、甲基或三氟甲基一次或多次取代的C3-C7环烷基、是各自被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次或多次取代的苯基或苯基-(C1-C4烷基)、或是各自任选被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次或多次取代的杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),杂芳基选自吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、呋喃基、噻吩基、吡咯、吡唑和咪唑。
R3b和R4b 更优选相同或不同且更优选是各自未取代的乙基、正丙基、异丙基、正-、异-、仲-或叔丁基、是各自被氟、氯、羟基、甲氧基、乙氧基、甲基羰氧基和/或羧基一次或多次取代的甲基、乙基、正丙基、异丙基、正-、异-、仲-或叔丁基、是甲氧基、乙氧基、甲硫基、乙硫基、三氟甲氧基、三氯甲氧基、三氟甲硫基、三氯甲硫基、甲基氨基或二甲基氨基、是任选被氯、甲基或三氟甲基一次或多次取代的C3-C7环烷基、是各自被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次至三次取代的苯基、苯甲基、1-苯乙基、2-苯乙基或2-甲基-2-苯乙基、或是各自任选被氟、氯、溴、甲基、三氟甲基或甲氧基一次至三次取代的吡啶基或吡啶基甲基。
R3b和R4b 相同或不同且是乙基、正丙基、异丙基或叔丁基、是甲氧基、甲硫基、三氟甲氧基、三氯甲氧基、三氟甲硫基或三氯甲硫基、是各自任选被氯、甲基或三氟甲基取代的环丙基或环己基、是各自被氟、氯、溴和/或甲氧基一次至三次取代的苯基或苯甲基、或是各自任选被氟、氯、溴和/或甲氧基一次至三次取代的3-吡啶基、2-吡啶基、4-吡啶基、3-吡啶基甲基、2-吡啶基甲基或4-吡啶基甲基。
R5a 优选是氢、甲基、乙基、甲基羰基或乙基羰基或是任选被氟、氯、甲基、乙基、正丙基、异丙基或三氟甲基一次或多次取代的苯基。
R5a 更优选是氢、甲基、甲基羰基或苯基。
R6a 优选是甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。
R6a 更优选是甲氧基。
R6b 优选是羟基、甲基、乙基、甲氧基或乙氧基。
R6b 更优选是羟基或甲氧基。
具体地,可参考制备实施例中确定的化合物。
可根据本发明使用的二噻英并哒嗪酮衍生物可任选以不同的可能的异构体形式的混合物存在,具体是立体异构体,如E-和Z-、赤型-和苏型-,以及例如旋光异构体,以及任选地互变异构体。要求保护E-和Z-异构体,赤型-和苏型-异构体,以及旋光异构体、这些异构体任何想要的混合物、以及可能的互变异构体形式。
式(I-a)的二噻英并哒嗪酮衍生物可如下制备(参见WO 95/29181、US 4,150,130)
(a)式(II)的哒嗪二酮衍生物
其中R3具有上文指出的定义,
与式(III)的1,2-二氰基乙烯-1,2-双(硫醇)二钠盐反应
任选在稀释剂(例如四氢呋喃、水或其混合物)的存在下。
式(I-b)的二噻英并哒嗪酮衍生物可如下制备
(b)式(II)和(II-a)的哒嗪二酮衍生物
其中R3和R4具有上文指出的定义,
与式(IV)的硫脲反应
任选在稀释剂(例如二甲基甲酰胺)的存在下。
式(II)给出当进行本发明的方法(a)和(b)时作为初始原料所需要的哒嗪酮衍生物的宽泛描述。在该式中,R3和R4具有上文指出的优选的、更优选的和/或非常优选的定义。
式(II)的哒嗪酮衍生物已知或可通过已知方法得到(参见WO95/29181、US 4,150,130)。
当进行本发明方法(a)时还作为初始原料所需要的式(III)的1,2-二氰基乙烯-1,2-双(硫醇)二钠盐是已知的。也可以使用盐或水合物形式(例如以二水合物形式)的式(III)化合物。式(III)的化合物可以(E)或(Z)的形式使用。
当进行本发明方法(b)时作为初始原料额外所需要的硫脲是已知的。或者,也可以使用其他硫化剂,如硫化物,例如硫化钠、硫代硫酸盐,例如硫代硫酸钠、和硫化氢。
用于进行本发明方法(a)的合适稀释剂包括所有惰性溶剂,它们优选包括脂肪族、脂环族或芳香族烃类,如石油醚、己烷、庚烷、环己烷、甲基环己烷、苯、甲苯、二甲苯或十氢萘;卤化烃类,如氯苯、二氯苯、二氯甲烷、氯仿、四氯甲烷、二氯乙烷或三氯乙烷;醚类,如二乙醚、二异丙醚、甲基叔丁醚、甲基叔戊醚、二氧杂环己烷、四氢呋喃、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷或苯甲醚;酮类,如丙酮、丁酮、甲基异丁酮或环己酮;腈类,如乙腈、丙腈、正-或异丁腈或苯甲腈;酰胺类,如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基吡咯烷酮或六甲基磷酰胺;或其与水的混合物,或纯水。优选使用四氢呋喃或四氢呋喃与水的混合物。
当进行本发明方法(a)时的反应温度可在相对宽的范围内变化。通常来说,操作在0°C至200°C温度下,优选20°C至80°C下进行。
当进行本发明方法(a)时,对于每摩尔的式(II)哒嗪二酮衍生物,使用0.8至2mol,优选1至1.5mol的式(III)的(Z)-1,2-二氰基乙烯-1,2-双(硫醇)二钠盐。
用于进行本发明方法(b)的合适稀释剂是水、二甲基亚砜、环丁砜、醇类如甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔丁醇、环戊醇、环己醇、乙二醇和乙二醇单甲醚,酯类如乙酸甲酯和乙酸乙酯、酰胺类如甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮,醚类如四氢呋喃和1,4-二氧杂环己烷,腈类如乙腈、丙腈、丁腈和苯甲腈,酮类如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁酮和频哪酮、或这些稀释剂的混合物。
当进行本发明方法(b)时的反应温度可在相对宽的范围内变化。通常来说,操作在温度0°C至200°C下,优选20°C至150°C下进行。
当进行本发明方法(b)时,对于每摩尔的式(II)哒嗪二酮衍生物,使用0.4至1mol,优选0.5至0.7mol的式(IV)的硫脲或另一种硫化剂(参见上文)。
此外,本发明涉及用于防治不想要的真菌的作物保护组合物,包括至少一种式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物。所述的组合物优选为杀真菌组合物,其含有农业上可用的助剂、溶剂、载体、表面活性物质或填充剂。
而且,本发明涉及一种防治不想要的微生物的方法,其特征在于,根据本发明,将式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物递送至植物致病真菌和/或其生境。
根据本发明,“载体”表示天然或合成的有机或无机物质,所述物质为了更易于施用而与活性化合物结合或混合,所述施用包括施用于植物或植物部位或种子。所述载体,其可为固体或液体,通常是惰性的且应适合在农业中应用。
适当的固体或液体载体是,例如铵盐和磨碎的天然矿物,如高岭土、粘土、滑石、白垩、石英、绿坡缕石、蒙脱石或硅藻土,以及磨碎的合成矿物,如细分散的二氧化硅、氧化铝和天然或合成的硅酸盐、树脂、蜡、固体肥料、水、醇类,尤其是丁醇、有机溶剂、矿物油和植物油及其衍生物。也可以使用所述载体的混合物。用于颗粒的适当固体载体是:例如粉碎并分级的天然矿物,如方解石、大理石、浮石、海泡石、白云石以及无机和有机粉的合成颗粒和有机材料如锯末、椰子壳、玉米穗轴和烟草秸秆的颗粒。
适当的液化气态填充剂或载体是环境温度和大气压下为气态的液体,例如气溶胶喷雾剂,如卤代烃类,以及丁烷、丙烷、氮气和二氧化碳。
制剂中可使用增粘剂,如羧甲基纤维素和粉末、颗粒或胶乳形式的天然和合成聚合物,如阿拉伯树胶、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、或天然磷脂,如脑磷脂和卵磷脂,以及合成磷脂。其他可能的添加剂是矿物油和植物油。
如果使用的填充剂是水,也可以,例如使用有机溶剂作为助溶剂。适当的液体溶剂基本上是:芳香族化合物,如二甲苯、甲苯或烷基萘;氯化芳香族化合物或氯化脂肪烃类如氯苯、氯乙烯或二氯甲烷;脂族烃,如环己烷或石蜡,例如石油馏分、矿物油和植物油;醇类,如丁醇或乙二醇,及其醚和酯;酮,如丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁酮或环己酮;强极性溶剂,如二甲基甲酰胺和二甲基亚砜;以及水。
本发明的组合物可含有额外的其他组分,如表面活性物质。适当的表面活性物质是乳化剂和/或发泡剂、分散剂或具有离子或非离子性能的润湿剂、或这些表面活性物质的混合物。其实例是聚丙烯酸盐、木素磺酸盐、苯酚磺酸盐或萘磺酸盐、环氧乙烷与脂肪醇或与脂肪酸或与脂肪胺的缩聚物、取代的苯酚(优选烷基酚或芳基酚)、磺基琥珀酸酯的盐、牛磺酸衍生物(优选烷基牛磺酸酯)、聚乙氧基化醇或苯酚的磷酸酯、多元醇的脂肪酸酯、以及含有硫酸盐、磺酸盐和磷酸盐的化合物的衍生物,例如烷芳基聚乙二醇醚、烷基磺酸盐、烷基硫酸盐、芳基磺酸盐、蛋白水解物、木素-亚硫酸盐废液和甲基纤维素。如果活性化合物中的一种和/或惰性载体中的一种不溶于水且当施用在水中进行时,则需要存在表面活性物质。表面活性物质的比例为本发明组合物的5至40重量%。
可以使用着色剂如无机颜料,例如氧化铁、氧化钛、普鲁士蓝、和有机染料,如茜素染料、偶氮染料和金属酞菁染料、和微量营养素,如铁盐、锰盐、硼盐、铜盐、钴盐、钼盐和锌盐。
如果合适,也可以存在其他额外组分,例如保护胶体、粘合剂、胶黏剂、增稠剂、触变物质、渗透剂、稳定剂、掩蔽剂、复合物形成剂(complex-former)。通常,活性化合物可以与任何通常用于制剂目的的固体或液体添加剂结合。
通常,所述制剂含有0.05至99重量%,0.01至98重量%,优选0.1至95重量%,尤其优选0.5至90重量%的活性化合物,非常特别优选10至70重量%。
本发明的活性化合物或组合物可以其本身施用,或者根据其各自的物理和/或化学性能以其制剂的形式施用,或由该制剂制备的使用形式施用,如气溶胶、胶囊悬浮剂、冷雾剂(cold-fogging concentrates)、热雾剂、微粒剂(encapsulated granules)、细粒剂(fine granules)、种子处理用悬浮剂(flowable concentrates)、即用溶液剂、粉剂(dustablepowders)、乳油、水包油型乳剂、油包水型乳剂、大粒剂、微粒剂、油分散性粉剂、油悬剂、油剂、泡沫剂、糊剂、种衣剂、胶悬剂(suspensionconcentrates)、悬浮乳剂、水溶剂、悬浮剂、可湿性粉剂、可溶性粉剂、粉剂和颗粒剂、水溶性颗粒剂或片剂、种子处理用水溶性粉剂、可湿性粉剂、活性化合物浸渍的天然产物和合成物质、以及聚合物质中的微胶囊剂与种子包覆材料,以及ULV冷雾化和热雾化制剂。
提到的制剂可以本身已知的方法制备,例如通过将活性化合物与至少一种常规填充剂、溶剂或稀释剂、乳化剂、分散剂和/或粘合剂或固定剂、润湿剂、防水剂,如果合适,催干剂和UV稳定剂以及,如果合适,染料和颜料、消泡剂、防腐剂、二次增稠剂、胶黏剂、赤霉素以及其他加工助剂混合。
本发明的组合物不仅包括可用合适的设备施用于植物或种子的即用型制剂,也包括使用前必须用水稀释的市售浓缩物。
本发明的活性化合物,其本身或其(市售可得的)制剂以及由其制剂制得的使用形式,可以与其他(已知)活性化合物的混合物存在,所述活性化合物如杀虫剂、引诱剂、灭菌剂、杀细菌剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀真菌剂、生长调节剂、除草剂、肥料、安全剂或化学信息物质。
根据本发明用活性化合物或组合物对植物或植物部位的处理是通过常规处理方法直接进行或作用于其环境、生境或贮存空间而进行,所述常规处理方法例如浸液、喷雾、雾化(atomizing)、灌溉、蒸发、撒粉、弥雾(fogging)、撒播、发泡、涂抹(painting)、铺展(spreading-on)、灌注(drenching)、滴灌,并且,对于繁殖材料,特别是对于种子,还可通过干种子处理、湿种子处理、浆料处理(slurry treatment)、包以外皮、包裹一层或多层包衣。此外,可以通过超低容量法将活性化合物施用于土壤,或将活性化合物制剂或活性化合物自身注入土壤。
本发明进一步包括一种处理种子的方法。
本发明进一步涉及已经根据上述段落记载的方法之一处理的种子。本发明的种子用于保护种子免受不良真菌损害的方法中。此处,使用了用至少一种本发明活性化合物处理的种子。
本发明的活性化合物或组合物还适用于处理种子。大部分由有害生物体引起的对作物植物的损害是由种子在储存期间或播种后以及植物发芽后以及发芽期间的感染引发的。由于生长植物的根和芽特别敏感,甚至仅少量的损害也可能导致植物的死亡,这一阶段特别重要。因此,通过使用适当的组合物保护种子和发芽的植物极受关注。
通过处理植物种子防治植物致病真菌长期以来已知且是持续改进的主题。然而,处理种子存在一系列无法总以满意的方式得到解决的问题。因而,最好开发用于保护种子和发芽植物的方法,其无需播种后或植物出苗后额外施用作物保护组合物或至少显著减少额外施用。此外,最好将施用的活性化合物用量最优化,以为种子和发芽植物提供最大的保护使其免受植物致病真菌的攻击,但施用的活性化合物又不会伤害植物自身。具体地,为了用最少的作物保护组合物实现种子和发芽植物的最佳保护,处理种子的方法也应考虑转基因植物的内在杀菌性能。
因此,本发明也涉及一种通过用本发明的组合物处理种子而保护种子和发芽植物免受植物致病真菌攻击的方法。本发明也涉及本发明的组合物用于处理种子用以保护种子和发芽植物免受植物致病真菌伤害的用途。此外,本发明也涉及为抵抗植物致病真菌而用本发明的组合物处理过的种子。
防治伤害出苗后植物的植物致病真菌首先通过用作物保护组合物处理土壤和植物的地上部位进行。由于作物保护组合物对环境以及人类和动物健康可能的影响的关系,应努力降低施用的活性化合物的用量。
本发明的优势之一是,由于本发明活性化合物或组合物的特殊内吸性能,用这些活性化合物或组合物处理种子不仅保护种子自身,也保护由此产生的植物出苗后免受植物致病真菌伤害。以这种方式,可以免除在播种时或此后不久对作物的即时处理。
也被认为有利的是本发明的活性化合物或组合物也可特别用于转基因种子,其中由该种子长成的植物能表达抵抗害虫的蛋白质。通过用本发明的活性化合物或组合物处理该类种子,甚至通过表达,例如杀虫蛋白,可防治某些害虫。令人惊异地,此处可观察到增效作用,进一步增加了抵御害虫攻击的效力。
本发明的组合物适用于保护用于农业、温室、森林或园艺或葡萄栽培(viticulture)的任何植物品种的种子。特别地,表现为谷类(如,小麦、大麦、黑麦、黑小麦、黍/高粱和燕麦)、玉米、棉花、大豆、稻、马铃薯、向日葵、豆类、咖啡、甜菜(例如,糖用甜菜和饲用甜菜)、花生、油菜、罂粟、橄榄、椰子、可可豆、甘蔗、烟草、蔬菜(如番茄、黄瓜、洋葱和莴苣)、草坪草和观赏植物(也参见下文)种子的形式。处理谷类(如小麦、大麦、黑麦、黑小麦和燕麦)、玉米和稻的种子特别重要。
如下文所述,用本发明的活性化合物或组合物处理转基因种子特别重要。这指的是含有至少一个能表达具有杀虫性能的多肽或蛋白质的异源基因的植物种子。转基因种子的异源基因可来源于,例如芽孢杆菌(Bacillus)、根瘤菌(Rhizobium)、假单细胞菌(Pseudomonas)、沙雷氏菌(Serratia)、木霉(Trichoderma)、棒形杆菌(Clavibacter)、Glomus或黏帚酶(Gliocladium)类微生物。优选地,这些异源基因来源于芽孢杆菌属,该基因产物具有抗欧洲玉米螟(European corn borer)和/或玉米幼芽根叶甲(Western corn rootworm)的活性。特别优选地,异源基因来源于苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)。
在本发明的上下文中,本发明的组合物可以其本身或以适当制剂的形式施用于种子。优选地,种子在足够稳定的从而使处理不会引起任何伤害的状态下处理。通常,对种子的处理可在采收和播种之间的任何时间点进行。通常,使用的种子已与植物分离且已除去荚、壳、茎、表皮、绒毛或果肉。因此,可以使用例如已采收、清洁且干燥至含水量少于15重量%的种子。或者,也可以使用干燥后用例如水处理,随后再次干燥的种子。
当处理种子时,通常必须注意的是,应选择施用于种子的本发明组合物的量和/或其他添加剂的量,使得种子发芽不会受到不利影响,或长成的植物不受损害。此点必须牢记,特别是对于在某些施用率下可能具有植物毒性作用的活性化合物。
本发明的组合物可直接施用,也就是说不包含其他组分且未稀释。通常,优选将所述组合物以适当制剂的形式施用于种子。用于处理种子的适当制剂和方法为本领域技术人员已知并记载于,例如下列文献:US 4,272,417A、US 4,245,432A、US 4,808,430A、US 5,876,739A、US2003/0176428A1、WO 2002/080675A1、WO 2002/028186A2。
根据本发明可使用的活性化合物可转化为常规拌种制剂,如溶液剂、乳剂、悬浮液、粉剂、泡沫剂、浆液或其他的种子包衣材料,以及ULV制剂。
这些制剂以已知方法通过将活性化合物与常规添加剂混合而制备,所述常规添加剂如常规填充剂以及溶剂或稀释剂、着色剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、消泡剂、防腐剂、二次增稠剂、粘合剂、赤霉素和水。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的着色剂是常规用于此目的的所有着色剂。可使用微溶于水的颜料和溶于水的染料。可提到的着色剂的实例包括已知的名为若丹明B、C.I.颜料红112和C.I.溶剂红1的着色剂。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的润湿剂是常规用于农用化学活性化合物制剂中且用于促进润湿的所有物质。可优选使用烷基萘磺酸盐,如二异丙基萘磺酸盐或二异丁基萘磺酸盐。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的适当的分散剂和/或乳化剂是常规用于农用化学活性化合物制剂中的所有非离子、阴离子和阳离子分散剂。优选地,可使用非离子或阴离子分散剂、或非离子或阴离子分散剂混合物。可提及的适当的非离子分散剂特别是环氧乙烷-环氧丙烷嵌段聚合物、烷基酚聚乙二醇醚、和三苯乙烯基酚聚乙二醇醚,及其磷酸化或硫酸化衍生物。适当的阴离子分散剂特别是木素磺酸盐、聚丙烯酸盐和芳基磺酸盐/甲醛缩合物。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的消泡剂是常规用于农用化学活性化合物制剂中的所有抑制泡沫的物质。优选使用硅氧烷消泡剂和硬脂酸镁。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的防腐剂是为此目的可用于农用化学组合物中的所有物质。作为实例可提到二氯酚和苯甲醇半缩甲醛。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的二次增稠剂是为此目的可用于农用化学组合物中的所有物质。优选合适的是纤维素衍生物、丙烯酸衍生物、黄原胶、改性粘土以及高度分散的二氧化硅。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的粘合剂是可用于拌种剂的所有常规粘合剂。可优选提及聚乙烯吡咯烷酮、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇和纤基乙酸钠。
可存在于根据本发明可使用的拌种制剂中的赤霉素优选为赤霉素A1、A3(=赤霉酸)、A4和A7;特别优选的是使用赤霉酸。赤霉素是已知的(参考R.Wegler“Chemie der Pflanzenschutz-and ”[Chemistry of Crop Protection Agents andPesticides],卷2,Springer Verlag,1970,第401-412页)。
根据本发明可使用的拌种制剂可直接或预先用水稀释后而用于处理宽范围种类的种子,包括转基因植物的种子。在该情形下,额外的协同效应也可能在与表达形成的物质的相互作用中产生。
可用于用可根据本发明使用的拌种制剂或由其通过加水制得的制剂处理种子的适当的混合设备是通常可用于拌种的所有混合设备。具体地,拌种程序是这样,将种子置于混合机中;加入每次所需量的拌种制剂——以其本身或预先用水稀释后;并将混合机中的内容物进行混合直到制剂已均匀分布在种子上。如果合适,随后进行干燥操作。
本发明的活性化合物或组合物具有强的抗真菌活性,且在作物保护和材料保护中可用于防治不想要的真菌。
在作物保护中,本发明的二噻英并哒嗪酮衍生物可用于防治根肿菌(Plasmodiophoromycetes)、卵菌(Oomycetes)、壶菌(Chytridiomycetes)、接合菌(Zygomycetes)、子囊菌(Ascomycetes)、担子菌(Basidiomycetes)和半知菌(Deuteromycetes)。
本发明的杀真菌组合物可用于治疗性或保护性防治植物致病真菌。因此,本发明也涉及使用本发明的活性化合物或组合物——其施用于种子、植物或植物部位、果实或植物生长的土壤——防治植物致病真菌的治疗和保护方法。
在植物保护中用于防治植物致病真菌的本发明的组合物包括有效的非植物毒性的量的本发明的活性化合物。“有效的非植物毒性的量”意味着足以防治或完全根除植物的真菌病害并且同时不会造成明显植物毒性症状的本发明组合物的量。通常,该施用率可在较宽范围内变化。其取决于多种因素,例如待防治真菌、植物、气候条件和本发明组合物的成分。
在防治植物病害所需的浓度下活性化合物对植物很好的耐受性使处理地上植物部位、无性繁殖材料和种子以及土壤成为可能。
根据本发明,可处理所有植物或植物部位。在本发明中,植物的含义理解为所有植物和植物种群,如想要的和不想要的野生植物或作物植物(包括天然的作物植物)。作物植物可为可通过常规育种和优选法或通过生物技术和重组方法或通过这些方法的结合而得到的植物,包括转基因植物且包括受或不受植物育种者权利(Plant Breeders'Rights)保护的植物变种。植物部位的含义理解为植物的所有地上和地下部位和植物器官,如芽、叶、花和根,可提到的实例是叶、针叶、茎、干、花、子实体、果实和种子以及根、块茎和根茎。植物部位也包括采收物以及无性繁殖和有性繁殖材料,例如插枝、块茎、根茎、压条和种子。
本发明的活性化合物适用于保护植物和植物器官,用于提高产率、改善采收物的品质,同时兼具良好的植物耐受性和对温血动物有利的毒性以及环境友好。这些化合物可优选作为作物保护组合物使用。它们对通常敏感和抗性物种以及对所有或单个发育阶段均具有活性。
可提到下列植物作为可根据本发明处理的植物:棉花、亚麻、葡萄藤、水果、蔬菜,如蔷薇科属种(Rosaceae sp.)(例如梨果,如苹果和梨,以及核果,如杏、樱桃、扁桃和桃,以及无核小水果,如草莓)、Ribesioidae sp.、胡桃科属种(Juglandaceae sp.)、桦木科属种(Betulaceaesp.)、漆树科属种(Anacardiaceae sp.)、壳斗科属种(Fagaceae sp.)、桑科属种(Moraceae sp.)、木犀科属种(Oleaceae sp.)、猕猴桃科属种(Actinidaceae sp.)、樟科属种(Lauraceae sp.)、芭蕉科属种(Musaceaesp.)(例如香蕉树和香蕉种植园)、茜草科属种(Rubiaceae sp.)(例如咖啡)、山茶科属种(Theaceae sp.)、梧桐科属种(Sterculiceae sp.)、芸香科属种(Rutaceae sp.)(例如柠檬、橙和葡萄柚);茄科属种(Solanaceae sp.)(例如番茄)、百合科属种(Liliaceae sp.)、紫菀科属种(Asteraceae sp.)(例如莴苣)、伞形科属种(Umbelliferae sp.)、十字花科属种(Cruciferae sp.)、藜科属种(Chenopodiaceae sp.)、葫芦科属种(Cucurbitaceae sp.)(例如黄瓜)、葱科属种(Alliaceae sp.)(例如韭葱、洋葱)、蝶形花科属种(Papilionaceae sp.)(例如豌豆);重要的作物植物例如禾本科属种(Gramineae sp.)(例如玉米、草坪草、谷类如小麦、黑麦、稻、大麦、燕麦、高粱、黍和黑小麦)、Poaceae sp.(例如甘蔗)、紫菀科属种(Asteraceae sp.)(例如向日葵)、Brassicaceaesp.(例如白球甘蓝、红球甘蓝、球花甘蓝、花椰菜、抱子甘蓝、小白菜(pak choi)、球茎甘蓝、小红萝卜以及油菜、芥菜、辣根(horseradish)和水芹)、豆科属种(Fabacae sp.)(例如蚕豆、花生)、蝶形花科属种(Papilionaceae sp.)(例如大豆)、茄科属种(Solanaceae sp.)(例如马铃薯)、藜科属种(Chenopodiaceae sp.)(例如糖用甜菜、饲用甜菜、瑞士甜菜、甜菜根);园林和森林中的有用植物和观赏植物;以及这些植物各自的遗传修饰品种。
如上文所述,根据本发明可处理所有植物和其部位。在一个优选实施方案中,处理了野生或由常规生物育种方法例如杂交或原生质体融合而获得的植物品种和植物变种,以及它们的部位。在另一个优选实施方案中,处理了由重组方法—如果合适与常规方法相结合—而获得的转基因植物和植物栽培种(遗传修饰的生物体)及其部位。术语“部位”或“植物的部位”和“植物部位”解释如上。特别优选依据本发明处理各自市售或正在使用的植物变种的植物。植物变种的含义理解为具有由常规育种、诱变或重组DNA技术而获得的新特性的植物。它们可以是变种、亚种、生物型和基因型。
本发明的处理方法可用于处理遗传修饰的生物体(GMO),例如植物或种子。遗传修饰植物(或转基因植物)为将异源基因稳定地整合到基因组中的植物。表述“异源基因”主要表示在植物体外部提供或组装的基因,并且当该基因引入核内时,叶绿体基因组或线粒体基因组通过表达感兴趣的蛋白质或多肽或者通过下调或沉默存在于植物内的(一种或多种)其他基因(例如使用反义技术、共抑制技术或RNAi技术(RNA干扰))而赋予转化植物新的或改良的农学或其它特性。位于基因组中的异源基因还称为转基因。根据在植物基因组中的具体位置而定义的转基因,称为转化株系或转基因株系(transformation ortransgenic event)。
依据植物品种或植物变种、其种植地点和生长条件(土壤、气候、生长期、营养(diet)),本发明的处理也可产生超加和(“协同”)效应。由此可取得例如以下超过实际预期的效果:降低可依据本发明使用的活性化合物和组合物的施用率和/或加宽其活性谱和/或提高其活性、改善植物生长、提高高温或低温耐受性、提高对干旱或对水或土壤含盐量的耐受性、提高开花品质、使采收更简易、加速成熟、提高采收收率、使果实更大、使植株更高、使叶色更绿、提早开花、提高采收产品的质量和/或提高其营养价值、提高果实内的糖浓度、改善采收产品的贮存稳定性和/或其加工性能。
在某些施用率下,本发明的活性化合物结合物在植物中也可具有强化效应。因此,其也适用于调动植物防御系统抵抗不想要的植物致病真菌和/或微生物和/或病毒的侵袭。如果合适,这可能是本发明结合物对例如真菌的活性增强的原因之一。在本发明中,植物强化(抗性诱导)物质的含义理解为,能以这样一种方式激活植物防御系统的那些物质或物质结合物:当用不想要的植物致病真菌随后进行接种时,经处理的植物表现出对这些不想要的植物致病真菌的显著程度的抗性。因此,本发明的物质可用于在处理后的某段时间内保护植物免受上文提到的病原体的侵袭。实现保护作用的时间通常在植物经活性化合物处理后持续1至10天,优选1至7天。
优选根据本发明处理的植物和植物变种包括具有赋予这些植物特别有利的有用特征的遗传物质(通过育种和/或生物技术方式获得)的所有植物。
还优选根据本发明处理的植物和植物变种对一种或多种生物胁迫(biotic stress)具有抗性,即所述植物对动物和微生物有害物具有更好的防御,如对线虫、昆虫、螨虫、植物致病真菌、细菌、病毒和/或类病毒。
也可根据本发明处理的植物和植物变种是对一种或多种非生物胁迫具有抗性的植物。非生物胁迫条件可包括,例如干旱、低温暴露、热暴露、渗透胁迫、淹水、提高的土壤盐度、提高的矿物暴露、臭气暴露、强光暴露、受限制的氮养分的利用度、受限制的磷养分的利用度或避阴。
还可根据本发明处理的植物和植物变种是以提高的产率特性为特征的那些植物。所述植物产率的提高可由例如以下因素产生:改良的植物生理、生长和发育,例如水利用率、持水率、改善的氮利用、提高的碳同化作用、改良的光合作用、提高的发芽率和加速成熟。产率还可受改良的植物结构(plant architecture)(在胁迫和非胁迫条件下)的影响,所述植物结构包括:提早开花、对杂种种子生产的开花控制、秧苗活力、植株大小、节间数和节间距、根系生长、种子大小、果实大小、荚果大小、荚果数或穗数、每个荚果或穗的种子数、种子质量、提高的种子饱满度、降低的种子散布、减少的荚果开裂和抗倒伏性。其他产率特性包括种子组成例如碳水化合物含量、蛋白质含量、油含量和组成、营养价值、减少的抗营养化合物、改良的加工性能和更好的储存稳定性。
可根据本发明处理的植物为已经表达出杂种优势特征或杂种效应的杂种植物,所述杂种优势特征或杂种效应通常会导致更高的产率、活力、健康度以及对生物和非生物胁迫因素的抗性。这类植物通常是通过使一种自交雄性不育亲本系(母本)与另一种自交雄性能育亲本系(父本)杂交而制成的。杂种种子通常自雄性不育植株采收,并售给种植者。雄性不育植物有时候(例如在玉米中)可通过去雄(即机械去除雄性繁殖器官或雄性花朵)而制备,但是更经常的是,雄性不育性是由植物基因组中的遗传定子产生的。在该情况下,尤其是当种子为待从杂种植物采收的所需产品时,确保杂种植物中的雄性能育性完全恢复通常是有用的,其中所述杂种植物含有引起雄性不育的遗传定子。这可通过确保父本具有适当的育性恢复基因来实现,该基因能够恢复含有引起雄性不育的遗传定子的杂种植物的雄性能育性。引起雄性不育的遗传定子可位于细胞质中。细胞质雄性不育(CMS)的实例例如描述于芸苔属种(Brassica species)中。然而,雄性不育的遗传定子也可位于核基因组中。雄性不育植物也可通过植物生物技术方法例如基因工程而获得。一种获得雄性不育植物的特别有用的方式描述于WO 89/10396中,其中例如核糖核酸酶如芽孢杆菌RNA酶(barnase)选择性地表达于雄蕊的绒毡层细胞中。于是能育性可通过核糖核酸酶抑制剂如芽孢杆菌RNA酶抑制剂在绒毡层细胞中的表达来恢复。
可根据本发明处理的植物或植物栽培种(通过植物生物技术方法如基因工程获得的)为除草剂耐受植物,即对一种或多种给定的除草剂耐受的植物。这类植物可通过遗传转化或通过选择含有赋予这种除草剂耐受性的突变的植物而获得。
除草剂耐受植物有例如草甘膦(glyphosate)耐受植物,即对除草剂草甘膦或其盐耐受的植物。例如,草甘膦耐受植物可通过用编码5-烯醇丙酮酰莽草酸-3-磷酸合酶(EPSPS)的基因转化植物而获得。这种EPSPS基因的实例为鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)细菌的AroA基因(突变体CT7)、农杆菌属属种(Agrobacterium sp.)细菌的CP4基因、编码矮牵牛(petunia)EPSPS的基因、编码番茄EPSPS的基因或编码蟋蟀草属(Eleusine)EPSPS的基因。其也可为突变的EPSPS。草甘膦耐受植物也可通过表达编码草甘膦氧化还原酶的基因而获得。草甘膦耐受植物也可通过表达编码草甘膦乙酰转移酶的基因而获得。草甘膦耐受植物也可通过选择含有天然存在的上述基因的突变的植物而获得。
其它除草剂耐受植物为,例如对抑制谷氨酰胺合酶的除草剂——如双丙氨膦(bialaphos)、草丁膦(phosphinothricin)或草铵膦(glufosinate)——具有耐受性的植物。这类植物可通过表达解毒除草剂的酶或对上述抑制作用有抗性的谷氨酰胺合酶突变体而获得。一种有效的这类解毒酶是例如编码草丁膦乙酰转移酶的酶(例如来自链霉菌属属种(Streptomyces species)的bar或pat蛋白质)。表达外源草丁膦乙酰转移酶的植物已描述。
其它除草剂耐受植物还有对抑制羟苯丙酮酸双加氧酶(HPPD)的除草剂耐受的植物。羟苯丙酮酸双加氧酶是催化对羟基苯丙酮酸(HPP)转化成尿黑酸的反应的酶。对HPPD抑制剂耐受的植物可用编码天然存在的抗性HPPD酶的基因、或编码突变的HPPD酶的基因进行转化。对HPPD抑制剂的耐受性也可通过用编码某些即便天然HPPD酶受HPPD抑制剂的抑制却仍能形成尿黑酸的酶的基因对植物进行转化而获得。植物对HPPD抑制剂的耐受性,除了用编码HPPD耐受性酶的基因外,还可通过用编码预苯酸脱氢酶的基因对植物进行转化而改进。
其他除草剂抗性植物为对乙酰乳酸合酶(ALS)抑制剂具有耐受性的植物。已知的ALS抑制剂包括,例如磺酰脲、咪唑啉酮、三唑并嘧啶、嘧啶氧基(硫基)苯甲酸酯和/或磺酰基氨羰基三唑啉酮除草剂。已知ALS酶(也称为乙酰羟酸合酶,AHAS)的不同突变能赋予不同除草剂和除草剂类以耐受性。磺酰脲耐受植物和咪唑啉酮耐受植物的生产已描述于国际公开文本WO 1996/033270。其它的磺酰脲和咪唑啉酮耐受植物也已描述于,例如WO 2007/024782。
对咪唑啉酮和/或磺酰脲耐受的其它植物可通过诱变、在除草剂的存在下对细胞培养的选择、或通过诱变育种而获得。
也可根据本发明处理的植物或植物变种(通过植物生物技术方法如基因工程获得的)为昆虫抗性转基因植物,即对某些目标昆虫侵袭具有抗性的植物。这类植物可通过遗传转化获得,或通过选择含有赋予这种昆虫抗性的突变的植物而获得。
在本文中使用的术语“昆虫抗性转基因植物”,包括含有至少一种下述转基因的任意植物,所述转基因包含编码以下物质的编码序列:
1)苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)的杀虫晶体蛋白质或其杀虫部分,如以下网址中列出的杀虫晶体蛋白质:http://www.lifesci.sussex.ac.uk/Home/Neil_Crickmore/Bt/,或其杀虫部分,例如Cry蛋白质类Cry1Ab、Cry1Ac、Cry1F、Cry2Ab、Cry3Ae或Cry3Bb的蛋白质或其杀虫部分;或者
2)在苏云金芽孢杆菌的另一种晶体蛋白或其一部分存在的情况下具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌的晶体蛋白或其一部分,例如由Cy34和Cy35晶体蛋白组成的二元毒素;或者
3)包含来自苏云金芽孢杆菌的两种不同杀虫晶体蛋白质部分的杂种杀虫蛋白,例如上述1)的蛋白的杂种或上述2)的蛋白的杂种,例如玉米株系MON98034产生的Cry1A.105蛋白(WO 2007/027777);或者
4)上述1)-3)中任何一项的蛋白,其中一些、特别是1-10个氨基酸被另一氨基酸替代,从而获得对目标昆虫种类更高的杀虫活性、和/或扩展所影响的目标昆虫种类的范围、和/或由于在克隆或转化过程中引起编码DNA的改变,例如玉米株系MON863或MON88017中的Cry3Bb1蛋白、或玉米株系MIR604中的Cry3A蛋白;或者
5)苏云金芽孢杆菌或蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)的杀虫分泌性蛋白或其杀虫部分,例如以下网址中所列的营养性杀虫蛋白(VIP):http://www.lifesci.sussex.ac.uk/home/Neil_Crickmore/Bt/vip.html,例如VIP3Aa蛋白类的蛋白;或者
6)在苏云金芽孢杆菌或蜡状芽孢杆菌的第二分泌性蛋白存在的情况下具有杀虫活性的苏云金芽孢杆菌或蜡状芽孢杆菌的分泌性蛋白,例如由VIP1A和VIP2A蛋白组成的二元毒素;或者
7)含有苏云金芽孢杆菌或蜡状芽孢杆菌的不同分泌性蛋白部分的杂种杀虫蛋白,例如上述1)的蛋白的杂种或上述2)的蛋白的杂种;或者
8)上述1)至3)中任何一项的蛋白,其中一些、特别是1-10个氨基酸被另一氨基酸替代,从而获得对目标昆虫种类更高的杀虫活性、和/或扩展所影响的目标昆虫种类的范围、和/或由于在克隆或转化过程中在编码DNA中引入的改变(其仍编码杀虫蛋白),例如棉花株系COT102中的VIP3Aa蛋白。
当然,本文所用的昆虫抗性转基因植物还包括含有编码上述1至8类中任何一项的蛋白的基因的组合的任何植物。在一个实施方案中,昆虫抗性植物含有多于一种的编码上述1至8类中任一项的蛋白的转基因,以通过使用对相同目标昆虫种类具有杀虫活性但具有不同作用方式——例如结合至昆虫的不同受体结合位点——的不同蛋白,来扩展所影响的目标昆虫种类的范围或者延迟昆虫对植物抗性的产生。
也可根据本发明处理的植物或植物变种(通过植物生物技术方法如基因工程获得的)对非生物胁迫具有耐受性。这类植物可通过遗传转化或通过选择包含赋予这种胁迫抗性的突变的植物而获得。特别有用的胁迫耐受植物包括:
a.包含能够降低植物细胞或植物中聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)基因的表达和/或活性的转基因的植物;
b.包含能够降低植物或植物细胞中PARG编码基因的表达和/或活性的增强胁迫耐受性的转基因的植物;
c.含有编码烟酰胺腺嘌呤二核苷酸补救生物合成途径的植物功能性酶的增强胁迫耐受性的转基因的植物,所述酶包括烟酰胺酶、烟酸盐磷酸核糖基转移酶、烟酸单核苷酸腺苷转移酶、烟酰胺腺嘌呤二核苷酸合成酶或烟酰胺磷酸核糖基转移酶。
也可根据本发明处理的植物或植物变种(通过植物生物技术方法如基因工程获得的)表现出对采收产品的数量、品质和/或贮存稳定性的改变和/或对采收产品的特定成分性质的改变,所述植物或植物变种例如:
1)合成改性淀粉的转基因植物,所述改性淀粉的物理化学性质——特别是直链淀粉含量或直链淀粉/支链淀粉比、支化程度、平均链长、侧链分布、粘度特性、凝胶强度、淀粉粒度和/或淀粉粒形态——与野生型植物细胞或植物中的合成淀粉相比发生了改变,从而使得该改性淀粉更好地适于某些应用。
2)合成非淀粉碳水化合物聚合物或合成与未经遗传修饰的野生型植物相比具有改变的性质的非淀粉碳水化合物聚合物的转基因植物。实例为产生多聚果糖——尤其是菊粉型和果聚糖型多聚果糖——的植物、产生α-1,4葡聚糖的植物、产生α-1,6支化α-1,4葡聚糖的植物、产生alternan的植物。
3)产生透明质酸(hyaluronan)的转基因植物。
还可根据本发明处理的植物或植物变种(通过植物生物技术方法如基因工程获得的)为具有改变的纤维特性的植物,例如棉花植物。这类植物可通过遗传转化或通过选择含有赋予这种改变的纤维特性的突变的植物而获得,这类植物包括:
a)包含形式改变的纤维素合酶基因的植物,例如棉花植物,
b)包含形式改变的rsw2或rsw3同源核酸的植物,例如棉花植物,
c)具有增强的蔗糖磷酸合酶的表达的植物,例如棉花植物,
d)具有增强的蔗糖合酶的表达的植物,例如棉花植物,
e)其中—例如通过纤维选择性β-1,3-葡聚糖酶的下调—在纤维细胞基部的胞间连丝门控的时机改变的植物,例如棉花植物,
f)具有改变的反应活性的纤维—例如通过包括nodC的N-乙酰葡糖胺转移酶基因以及几丁质合成酶基因的表达而改变—的植物,例如棉花植物。
还可根据本发明处理的植物或植物变种(通过植物生物技术方法如基因工程而获得的)为具有改变的油分布(profile)特性的植物,例如油菜或相关的芸苔属(Brassica)植物。这类植物可通过遗传转化或通过选择含有赋予这种改变的油特性的突变的植物而获得,这类植物包括:
a)产生具有高油酸含量的油的植物,例如油菜植物,
b)产生具有低亚麻酸含量的油的植物,例如油菜植物,
c)产生具有低水平的饱和脂肪酸的油的植物,例如油菜植物。
可根据本发明处理的特别有用的转基因植物为包含一种或多种编码一种或多种毒素的基因的植物,例如以以下商品名市售的转基因植物:YIELD(例如玉米、棉花、大豆)、(例如玉米)、(例如玉米)、BT-X(例如玉米)、(例如玉米)、(棉花)、(棉花)、Nucotn(棉花)、(例如玉米)、和(马铃薯)。可提及的除草剂耐受植物的实例为以以下商品名市售的玉米变种、棉花变种和大豆变种:Roundup(对草甘膦耐受,例如玉米、棉花、大豆)、Liberty(对草丁膦耐受,例如油菜)、(对咪唑啉酮耐受)以及(对磺酰脲耐受,例如玉米)。可提及的除草剂抗性植物(以常规的除草剂耐受性方式培育的植物)包括以名称(例如玉米)市售的变种。
可根据本发明处理的特别有用的转基因植物为包含转化株系或转化株系的组合的植物,其列于例如多个国家或地区管理机构的数据库中(见例如http://gmoinfo.jrc.it/gmp_browse.aspx和http://www.agbios.com/dbase.php)。
此外,本发明的活性化合物或组合物可为了保护工业材料免受不想要的微生物如真菌的侵袭和损坏而用于材料保护。
在本发明中,工业材料的含义理解为已制备的用于工业中的非活体(nonliving)材料。例如,受本发明活性化合物保护免受真菌改变或损害的工业材料可以为粘合剂、胶料、纸张、纸板和木板、织品、毛毯、皮革、木材、油漆和塑料制品、冷却润滑剂和可被微生物侵袭或分解的其他材料。可提及的其他受保护的材料范围为生产装置和建筑中的部件,例如冷却水回路、冷却和加热系统、空调和通风元件,其可受微生物的繁殖的不利影响。在本发明范围内,优选可提到的工业材料是粘合剂、胶料、纸张和纸板、皮革、木材、油漆、冷却润滑剂和传热流体,特别优选木材。本发明的活性化合物或组合物可防止不利影响,如腐烂、腐败、褪色、或发霉。此外,本发明的化合物可用于保护与海水或半咸水接触的物体——特别是船体结构、筛、网、建筑、码头和信号装置——免于被繁殖物覆盖。
用于防治不想要真菌的本发明方法也可用于保护存储物品。本发明中术语“存储物品”的含义应理解为植物或动物源的天然物质及天然来源的其加工产品,其需要长期保护。植物源的存储物品(如植物或其部位,例如茎、叶、块茎、种子、果实或谷粒)可以新鲜采收的状态或加工后(如通过(预)干燥、润湿、粉碎、研磨、压制或焙烤)进行保护。存储物品也包括木材,既可以是未经加工木材的形式,如建筑木材、电线杆和栅栏,或以成品的形式,如家具。动物源的存储物品例如皮、革、毛皮、毛发。本发明的活性化合物可防止不利影响,如腐烂、腐败、褪色或发霉。
可作为实例但非限制性地提及一些根据本发明处理的真菌类病害的病原体:
由白粉病病原体引起的病害,如,布氏白粉菌属(Blumeria)属种,例如禾本科布氏白粉菌(Blumeria graminis);叉丝单囊壳属(Podosphaera)属种,例如白叉丝单囊壳(Podosphaera leucotricha);单囊壳属(Sphaerotheca)属种,例如凤仙花单囊壳(Sphaerothecafuliginea);钩丝壳属(Uncinula)属种,例如葡萄钩丝壳(Uncinulanecator);
由锈病病原体引起的病害,如,胶锈菌属(Gymnosporangium)属种,例如褐色胶锈菌(Gymnosporangium sabinae);驼孢锈属(Hemileia)属种,例如咖啡驼孢锈菌(Hemileia vastatrix);层锈菌(Phakopsora)属种,例如豆薯层锈菌(Phakopsora pachyrhizi)和山马蝗层锈菌(Phakopsora meibomiae);柄锈菌(Puccinia)属种,例如隐匿柄锈菌(Puccinia recondita)或小麦叶锈病(Puccinia triticina);单胞锈菌属(Uromyces)属种,例如疣顶单胞锈菌(Uromycesappendiculatus);
由卵菌纲(Oomycetes)类病原体引起的病害,如,盘霜霉(Bremia)属种,例如莴苣盘霜霉(Bremia lactucae);霜霉(Peronospora)属种,例如豌豆霜霉(Peronospora pisi)或十字花科霜霉(P.brassicae);疫霉(Phytophthora)属种,例如致病疫霉(Phytophthora infestans);轴霜霉(Plasmopara)属种,例如葡萄生轴霜霉(Plasmopara viticola);假霜霉(Pseudoperonospora)属种,例如草假霜霉(Pseudoperonosporahumuli)或古巴假霜霉(Pseudoperonospora cubensis);腐霉(Pythium)属种,例如终极腐霉(Pythium ultimum);
由例如以下病原体引起的叶斑枯病和叶萎蔫病病害,链格孢属(Alternaria)属种,例如早疫病链格孢(Alternaria solani);尾孢属(Cercospora)属种,例如菾菜生尾孢(Cercospora beticola);枝孢属(Cladiosporum)属种,例如黄瓜枝孢(Cladiosporium cucumerinum);旋孢腔菌属(Cochliobolus)属种,例如禾旋孢腔菌(Cochliobolussativus);(分生孢子形式:Drechslera,syn:长蠕孢菌(Helminthosporium));炭疽菌属(Colletotrichum)属种,例如菜豆炭疽菌(Colletotrichum lindemuthanium);Cycloconium属种,例如Cycloconium oleaginum;间座壳属(Diaporthe)属种,例如柑桔间座壳(Diaporthe citri);痂囊腔菌属(Elsinoe)属种,例如柑桔痂囊腔菌(Elsinoe fawcettii);盘长孢属(Gloeosporium)属种,例如悦色盘长孢(Gloeosporium laeticolor);小丛壳属(Glomerella)属种,例如围小丛壳(Glomerella cingulata);球座菌属(Guignardia)属种,例如葡萄球座菌(Guignardia bidwelli);小球腔菌属(Leptosphaeria)属种,例如斑污小球腔菌(Leptosphaeria maculans);大毁壳属(Magnaporthe)属种,例如灰色大毁壳(Magnaporthe grisea);微座孢属(Microdochium)属种,例如雪霉微座孢(Microdochium nivale);球腔菌属(Mycosphaerella)菌种,例如禾生球腔菌(Mycosphaerellagraminicola)和斐济球腔菌(M.fijiensis);Phaeosphaeria属种,例如小麦颖枯病菌(Phaeosphaeria nodorum);核腔菌属(Pyrenophora)属种,例如圆核腔菌(Pyrenophora teres);柱隔孢属(Ramularia)属种,例如Ramularia collo-cygni;喙孢属(Rhynchosporium)属种,例如黑麦喙孢(Rhynchosporium secalis);针孢属(Septoria)属种,例如芹菜小壳针孢(Septoria apii);核瑚菌属(Typhula)属种,例如肉孢核瑚菌(Typhula incarnata);黑星菌属(Venturia)属种,例如苹果黑星病菌(Venturia inaequalis);
由例如以下病原体引起的根和茎病害,伏革菌属(Corticium)属种,例如Corticium graminearum;镰孢属(Fusarium)属种,例如尖镰孢(Fusarium oxysporum);顶囊壳属(Gaeumannomyces)属种,例如禾顶囊壳(Gaeumannomyces graminis);丝核菌属(Rhizoctonia)属种,例如立枯丝核菌(Rhizoctonia solani);Tapesia属种,例如Tapesiaacuformis;根串珠霉属(Thielaviopsis)属种,例如根串珠霉(Thielaviopsis basicola);
由例如以下病原体引起的肉穗花序和散穗花序(包括玉米穗轴)病害:例如链格孢属属种,例如链格孢属种(Alternaria spp.);曲霉属(Aspergillus)属种,例如黄曲霉(Aspergillus flavus);枝孢属(Cladosporium)属种,例如芽枝状枝孢(Cladosporiumcladosporioides);麦角菌属(Claviceps)属种,例如麦角菌(Clavicepspurpurea);镰孢属(Fusarium)属种,例如黄色镰孢(Fusariumculmorum);赤霉属(Gibberella)属种,例如玉蜀黍赤霉(Gibberellazeae);小画线壳属(Monographella)属种,例如雪腐小画线壳(Monographella nivalis);壳针孢属(Septoria species)属种,例如颖枯壳针孢(Septoria nodorum);
由黑粉菌引起的病害,如,轴黑粉菌属(Sphacelotheca)属种,例如丝孢堆黑粉菌(Sphacelotheca reiliana);腥黑粉菌属(Tilletia)属种,例如小麦网腥黑粉菌(Tilletia caries);争议腥黑粉菌(T.controversa);条黑粉菌属(Urocystis)属种,例如隐条黑粉菌(Urocystis occulta);黑粉菌(Ustilago)属种,例如裸黑粉菌(Ustilago nuda);U.nuda tritici;
由例如以下病原体引起的种传和土传腐烂和萎蔫病害,以及幼苗病害,例如镰孢属(Fusarium)属种,如黄色镰孢(Fusarium culmorum)、疫霉(Phytophthora)属种,如棕榈疫霉(Phytophthora cactorum)、腐霉(Pythium)属种,例如终极腐霉(Pythium ultimum);丝核菌属(Rhizoctonia)属种,例如立枯丝核菌(Rhizoctonia solani);小菌核属(Sclerotium)属种,例如齐整小核菌(Sclerotium rolfsii);
轮枝孢属(Verticilium)属种,例如黑白轮枝孢(Verticiliumalboatrum);
由例如以下病原体引起的种传和土传腐烂和萎蔫病害,以及幼苗病害,例如镰孢属(Fusarium)属种,如黄色镰孢(Fusarium culmorum)、疫霉(Phytophthora)属种,如棕榈疫霉(Phytophthora cactorum)、腐霉(Pythium)属种,例如终极腐霉(Pythium ultimum);丝核菌属(Rhizoctonia)属种,例如立枯丝核菌(Rhizoctonia solani);小菌核属(Sclerotium)属种,例如齐整小核菌(Sclerotium rolfsii);
由例如以下病原体引起的癌性病害、菌瘿和扫帚病害,如丛赤壳属(Nectria)属种,例如仁果干癌丛赤壳菌(Nectria galligena);
由例如以下病原体引起的萎蔫病害,如链核盘菌属(Monilinia)属种,例如核果链核盘菌(Monilinia laxa);
由例如以下病原体引起的叶、花和果实的畸形,如外囊菌属(Taphrina)属种,例如桃外囊菌(Taphrina deformans);
由例如以下病原体引起的木本植物的退化病害,Esca属种,例如Phaemoniella clamydospora和Phaeoacremonium aleophilum和Fomitiporia mediterranea;
由例如以下病原体引起的花和种子病害,如葡萄孢属(Botrytis)属种,例如灰葡萄孢(Botrytis cinerea);
由例如以下病原体引起的植物块茎病害,丝核菌属(Rhizoctonia)属种,例如立枯丝核菌(Rhizoctonia solani);长蠕孢菌属(Helminthosporium)属种,例如茄长蠕孢(Helminthosporium solani);
由例如以下的细菌性病原体引起的病害,如黄单胞(Xanthomonas)属种,例如稻黄单胞菌白叶枯变种(Xanthomonas campestris pv.oryzae);假单胞(Pseudomonas)属种,例如丁香假单胞菌(Pseudomonassyringae pv.lachrymans);欧文氏(Erwinia)属种,例如噬淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora);
优选的是防治下列大豆病害:
由例如以下病原体所致的位于叶、茎、荚和种子的真菌病害,如轮纹叶斑病(alternaria leaf spot)(Alternaria spec.atrans tenuissima)、炭疽病(Colletotrichum gloeosporoides dematium var.truncatum)、褐斑病(大豆壳针孢(Septoria glycines))、桃叶穿孔病和叶枯病(cercospora leaf spot and blight)(菊池尾孢(Cercospora kikuchii))、choanephora叶枯病(漏斗笄霉(Choanephora infundibulifera trispora(Syn.))、dactuliophora叶斑病(Dactuliophora glycines)、大豆霜霉病(downy mildew)(东北霜霉(Peronospora manshurica))、内脐蠕孢(drechslera)枯萎病(Drechslera glycini)、蛙眼病(大豆尾孢(Cercospora sojina))、菜豆(leptosphaerulina)叶斑病(三叶草小光壳(Leptosphaerulina trifolii))、叶点霉(phyllostica)叶斑病(大豆生叶点霉(Phyllosticta sojaecola))、荚和茎枯萎病(大豆拟茎点霉(Phomopsis sojae));白粉病(Microsphaera diffusa)、棘壳孢(pyrenochaeta)叶斑病(Pyrenochaeta glycines)、丝核菌地上部分、叶枯病和立枯病(立枯丝核菌)、锈病(豆薯层锈菌(Phakopsorapachyrhizi)、山马蝗层锈菌(Phakopsora meibomiae))、黑星病(大豆痂圆孢(Sphaceloma glycines))、匍柄霉(stemphylium)叶枯病(匍柄霉(Stemphylium botryosum))、靶斑病(target spot)(山扁豆生棒孢(Corynespora cassiicola))。
由例如以下病原体所致的根部和茎基部的真菌病害,如黑色根腐病(black root rot)(Calonectria crotalariae)、炭腐病(菜豆生壳球孢(Macrophomina phaseolina))、镰孢枯萎病或萎蔫、根腐病以及荚和根颈腐烂((尖镰孢(Fusarium oxysporum)、直喙镰孢(Fusariumorthoceras)、半裸镰孢(Fusarium semitectum)、木贼镰孢(Fusariumequiseti))、mycoleptodiscus根腐病(Mycoleptodiscus terrestris)、新赤壳属(neocosmospora)(侵菅新赤壳(Neocosmopspora vasinfecta))、荚和茎疫病(菜豆间座壳(Diaporthe phaseolorum))、茎溃疡(大豆北方茎溃疡病菌(Diaporthe phaseolorum var.caulivora))、疫霉腐病(大雄疫霉(Phytophthora megasperma))、褐茎腐病(大豆茎褐腐病菌(Phialophora gregata))、腐霉病(瓜果腐霉(Pythiumaphanidermatum)、畸雌腐霉(Pythium irregulare)、德巴利腐霉(Pythium debaryanum)、群结腐霉(Pythium myriotylum)、终极腐霉)、丝核菌根腐病、茎腐和立枯病(立枯丝核菌)、核盘菌茎腐病(核盘菌(Sclerotinia sclerotiorum))、核盘菌白绢病(Sclerotinia rolfsii)、根串珠霉根腐病(根串珠霉(Thielaviopsis basicola))。
可提到的能够降解或改变工业材料的微生物是例如真菌。本发明的活性化合物优选地对真菌、特别是霉菌、使木材褪色和木材损坏的真菌(担子菌纲(Basidiomycetes))具有活性。可作为实例提及以下属的真菌:链格孢属,例如链格孢(Alternaria tenuis)、曲霉属(Aspergillus),例如黑曲霉(Aspergillus niger)、毛壳菌属(Chaetomium),例如球毛壳菌(Chaetomium globosum)、粉革菌属(Coniophora),例如Coniophore puetana、香菇属(Lentinus),例如虎皮香菇菌(Lentinustigrinus)、青霉属(Penicillium),例如灰绿青霉(Penicillium glaucum)、多孔菌属(Polyporus),例如杂色多孔菌(Polyporus versicolor)、短梗霉属(Aureobasidium),例如出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)、核茎点属(Sclerophoma),例如Sclerophoma pityophila、木霉属(Trichoderma),例如绿色木霉(Trichoderma viride)。
此外,本发明的活性化合物也具有很好的抗霉菌活性。其具有非常宽的抗霉菌活性谱,特别是对皮肤藓菌(dermatophyte)和芽生真菌(yeast)、霉菌和双相性真菌(例如对念珠菌属(Candida)属种,如白色念珠菌(Candida albicans)、光滑念珠菌(Candida glabrata))和絮状表皮癣菌(Epidermophyton floccosum)、曲霉属属种如黑曲霉(Aspergillus niger)和烟曲霉(Aspergillus fumigatus)、发癣菌属(Trichophyton)属种如须发癣菌(Trichophyton mentagrophytes)、小孢子菌属(Microsporon)属种如犬小孢子菌(Microsporon canis)和奥杜盎小孢子菌(Microsporon audouinii)。所列举的这些真菌决不以任何方式表示对可涵盖的霉菌谱的限制,而仅为示例性的。
当施用本发明的活性化合物作为杀真菌剂时,根据使用类型施用率可在宽的范围内变化。本发明活性化合物的施用率为
当处理植物部位如叶时:为0.1至10,000g/ha,优选10至1,000g/ha,特别优选50至300g/ha(当施用以浇灌或滴注法进行时,甚至可以降低施用率,特别是当使用惰性基材例如岩棉或珍珠岩时);
当处理种子时:2至200g每100kg种子,优选3至150g每100kg种子,尤其优选2.5至25g每100kg种子,非常特别优选2.5至12.5g每100kg种子;
当处理土壤时:0.1至10,000g/ha,优选1至5,000g/ha。
此处提到的施用率仅为示例且不以任何方式限制本发明。
因此,可使用本发明的活性化合物或组合物以在处理后某一时间范围内保护植物抵抗提到的病原体的侵袭。提供保护的时间范围通常为用活性化合物处理植物后1至28天,优选1至14天,特别优选1至10天,非常特别优选1至7天或最高达种子处理后200天。
此外,借助本发明的处理可以降低采收材料和由其制得的食物和动物饲料中霉菌毒素(mycotoxin)的含量。下列霉菌毒素可具体地但非排他性地列出:脱氧雪腐镰刀菌烯醇(deoxynivalenole(DON))、瓜萎镰菌醇(nivalenole)、15-Ac-DON、3-Ac-DON、T2-毒素和HT2-毒素、腐马素毒素(fumonisine)、玉米赤霉烯酮(zearalenone)、串珠镰刀菌素(moniliformine)、镰刀菌素(fusarine)、蛇形菌素(diaceotoxyscirpenole(DAS))、白僵菌素(beauvericine)、恩镰孢菌素(enniatine)、fusaroproliferine、fusarenol、赭曲霉素(ochratoxins)、展青霉素(patulin)、麦角类生物碱(ergot alkaloids)和黄曲霉菌素(aflatoxines),它们由例如下列真菌产生,如镰孢属(Fusarium spec.),如锐顶镰刀菌(Fusarium acuminatum)、燕麦镰刀菌(F.avenaceum)、F.crookwellense、黄色镰刀菌(F.culmorum)、禾谷镰刀菌(F.graminearum)(玉米赤霉(Gibberella zeae))、木贼镰刀菌(F.equiseti)、F.fujikoroi、香蕉镰刀菌(F.musarum)、尖孢镰刀菌(F.oxysporum)、再育镰刀菌(F.proliferatum)、梨孢镰刀菌(F.poae)、F.pseudograminearum、接骨木镰刀菌(F.sambucinum)、藤草镰刀菌(F.scirpi)、半裸镰刀菌(F.semitectum)、茄病镰刀菌(F.solani)、拟枝孢镰刀菌(F.sporotrichoides)、F.langsethiae、胶孢镰刀菌(F.subglutinans)、三线镰刀菌(F.tricinctum)、串珠镰刀菌(F.verticillioides)等,以及曲霉属属种(Aspergillus spec.)、青霉属属种(Penicillium spec.)、麦角菌、葡萄穗霉属属种(Stachybotrys spec.)等。
上述植物可根据本发明用本发明的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物或组合物尤其有利地处理。上文指出的用于活性化合物或组合物的优选范围也适用于这些植物的处理。使用本文中具体提到的化合物或组合物处理植物应特别强调。
制备实施例
化合物7
将1g(4.523mmol)的2-叔丁基-4,5-二氯哒嗪-3(2H)-酮和0.689g(9.046mmol)硫脲在5ml无水N,N-二甲基甲酰胺中于100°C下加热22小时并随后冷却至室温。抽滤移除沉淀,将剩余的反应混合物溶于二氯甲烷并用水萃取,随后将萃取物干燥并浓缩。在硅胶上进行柱层析色谱法(环己烷/乙酸乙酯0-100%)得到90mg(95%纯度、理论量的5.2%)的2,8-二-叔丁基[1,4]二噻英并[2,3-d:5,6-d']二哒嗪-1,9(2H,8H)-二酮。
以类似于上述实施例并且还根据本发明方法的一般描述,可以得到以下表1中给出的式(I)和(I-a)、(I-b)和(I-c)的化合物。
表1
化合物 | 类型 | R1 | R2 | R3/R3a | R4 | Log P |
1 | (I-a) | CN | CN | (6-氯吡啶-3-基)甲基 | - | |
2 | (I-a) | CN | CN | 3,4,5-三氯苯基 | - | |
3 | (I-a) | CN | CN | 2,4,6-三氯苯基 | - | |
4 | (I-a) | CN | CN | 2,6-二氯-4-(三氟甲基)苯基 | ||
5 | (I-c) | - | - | t-Bu | t-Bu | |
6 | (I-b) | - | - | cHx- | cHx | |
7 | (I-b) | - | - | t-Bu- | t-Bu | 4.60 |
8 | (I-b) | - | - | Ph | Ph |
t-Bu=叔丁基,cHx=环己基,Ph=苯基
制备实施例和上表中给出的logP值按照EEC Directive 79/831Annex V.A8通过HPLC(高效液相色谱)方法在反相柱(C 18)上测定。温度:43°C。
酸性范围内的LC-MS测定在pH 2.7下进行,使用0.1%的甲酸水溶液和乙腈(含有0.1%的甲酸)作为洗脱剂,线性梯度为10%乙腈至95%乙腈。
使用logP值已知的未支化的烷-2-酮(含有3至16个碳原子)进行校正(根据保留时间由两个连续烷酮之间的线性插值测定logP值)。
λ-max根据200nm至400nm UV谱图的色谱信号最大值测定。
用途实施例
实施例A:柄锈菌试验(小麦)/保护性
溶剂:49重量份N,N-二甲基甲酰胺
乳化剂:1重量份烷芳基聚乙二醇醚
通过将1重量份的活性化合物与所述量的溶剂和乳化剂混合并用水将浓液稀释至所需的浓度而制备活性化合物的适当制剂。为测试保护活性,使用活性化合物制剂在所述施用率下喷洒年幼小麦植物。处理一天后,将植物用隐匿柄锈菌(Puccinia recondita)的孢子悬浮液接种并随后在100%相对湿度和22°C下保持48小时。随后,将植物保持于80%相对湿度和20°C温度下。接种7-9天后,进行评估。此处,0%表示相当于对照组的效力,而100%的效力意味着没有观察到侵染。
在本试验中,本发明的下述化合物在1500ppm活性化合物浓度下表现出70%或更高的效力。
表A:柄锈菌试验(小麦)/保护性
活性化合物实施例 | 施用率以ppm计 | 效力% |
7 | 1500 | 70 |
实施例B:体内试验,寄生霜霉(Peronospora parasitica)(甘蓝
霜霉病)
通过将活性化合物与丙酮/吐温/DMSO混合并将所述混合物用水稀释至适当的浓度而制备活性化合物的适当制剂。甘蓝植物在18-20°C下生长于泥炭/火山灰混合物(50/50)中,为测试保护活性,将所述甘蓝植物在子叶阶段用活性化合物制剂以各自所指出的施用率喷洒。对照植物仅用不含活性化合物的水溶液以相同方式处理。施用24小时后,将植物用寄生霜霉的孢子悬浮液(50000孢子/ml)接种。将植物在20°C潮湿环境下培育5天。接种5天后进行评估。此处,0%表示相当于对照组的效力,而100%的效力意味着没有观察到侵染。在这些条件下,500ppm剂量下,以下化合物观察到有效抑制(70%的效力)或完全抑制:
表B:体内试验,寄生霜霉(甘蓝霜霉病)
活性化合物实施例 | 施用率以ppm计 | 效力% |
2 | 500 | 78 |
实施例C:体内试验,灰葡萄孢(黄瓜灰霉病)
通过将活性化合物与丙酮/吐温/DMSO混合并将所述混合物用水稀释至适当的浓度而制备活性化合物的适当制剂。黄瓜植物在20-25°C下生长于泥炭/火山灰混合物(50/50)中,为测试保护活性,将所述植物在Z16阶段用活性化合物制剂以各自所指出的施用率喷洒。施用24小时后,将所述植物用灰葡萄孢(Botrytis cinerea)的孢子悬浮液(150000孢子/ml)在叶片的顶面上接种。上述孢子从15天的培养物中收集并悬浮于由20g/l明胶、50g/l D-果糖、2g/l NH4NO3和1g/l KH2PO4组成的营养溶液中。将植物在15-11°C(白天/晚上)以及80%相对湿度下培育5-7天。培育5-7天后,进行评估。此处,0%表示相当于对照组的效力,而100%的效力意味着没有观察到侵染。在这些条件下,500ppm剂量下,以下化合物观察到有效抑制(70%的效力)或完全抑制:
表C:体内试验,灰葡萄孢(黄瓜灰霉病)
活性化合物实施例 | 施用率以ppm计 | 效力% |
2 | 500 | 95 |
实施例D:体内试验,凤仙花单囊壳(黄瓜)
通过将活性化合物与丙酮/吐温/DMSO混合并将所述混合物用水稀释至适当的浓度而制备活性化合物的适当制剂。黄瓜植物在20-23°C下生长于泥炭/火山灰混合物(50/50)中,为测试保护活性,将所述植物在子叶阶段用活性化合物制剂以各自所指出的施用率喷洒。对照植物仅用不含活性化合物的水溶液以相同方式处理。施用24小时后,将所述植物用凤仙花单囊壳(Sphaerotheca fuliginea)的孢子悬浮液(100000孢子/ml)接种。将植物在20-25°C以及60-70%相对湿度下培育。接种12天后,进行评估。此处,0%表示相当于对照组的效力,而100%的效力意味着没有观察到侵染。在这些条件下,500ppm剂量下,以下化合物观察到有效抑制(70%的效力)或完全抑制:
表D:体内试验,凤仙花单囊壳(黄瓜)
活性化合物实施例 | 施用率以ppm计 | 效力% |
3 | 500 | 100 |
Claims (11)
1.式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物
其中
R1和R2同时是氰基或一起是-C(=O)-N(R4)-N=CH-,从而式(I)的化合物包括第二个哒嗪酮环,
R3和R4相同或不同,是氢、是任选被卤素、-OR5和/或-COR6一次或多次取代的C1-C8烷基、是C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8卤代烷氧基、C1-C8卤代烷硫基、C1-C4烷基氨基、二-(C1-C4烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的C3-C7环烷基、或是各自任选被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6一次或多次取代的芳基、芳基-(C1-C4烷基)、杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),
R5是氢、C1-C4烷基或C1-C4烷基羰基或是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的芳基,
R6是羟基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基,
且,如果R1和R2同时是氰基,则
(a)R3不是氢或未取代的C1-C8烷基,或
(b)R3的芳基和芳烷基中的芳基在各自情况下被取代至少三次,
且,如果R1和R2一起是-C(=O)-N(R4)-N=CH-,则
(c)R3和R4不同时是以下定义之一:氢、甲基、2-羧乙基(-CH2CH2CO2H)、未取代的苯基或未取代的苯甲基。
2.权利要求1的二噻英并哒嗪酮衍生物,具有式(I-a)
其中
R3a是被卤素、-OR5和/或-COR6一次或多次取代的C1-C8烷基、是任选单或多卤素-、-OR5-和/或-COR6-取代的C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8卤代烷氧基、C1-C8卤代烷硫基、C1-C4烷基氨基、二-(C1-C4烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的C3-C7环烷基、或各自被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6三次或更多次取代的芳基或芳基-(C1-C4烷基)、或各自任选被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6一次或多次取代的杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),
R5是氢、C1-C4烷基或C1-C4烷基羰基或是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的芳基,
R6是羟基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基。
3.权利要求1的二噻英并哒嗪酮衍生物,具有式(I-b)
其中
R3b和R4b相同或不同,是未取代的C2-C8烷基、是被卤素、-OR5a、-COR6a一次或多次取代的C1-C8烷基、是C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8卤代烷氧基、C1-C8卤代烷硫基、C1-C4烷基氨基、二-(C1-C4烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的C3-C7环烷基、各自被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6b一次或多次取代的芳基或芳基-(C1-C4烷基)、或各自任选被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6b一次或多次取代的杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),
R5a是氢、C1-C4烷基或C1-C4烷基羰基或是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的芳基,
R6a是C1-C4烷基或C1-C4烷氧基,且
R6b是羟基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基。
4.权利要求1的二噻英并哒嗪酮衍生物,具有式(I-c)
其中
R3b和R4b相同或不同,是未取代的C2-C8烷基、是被卤素、-OR5a、-COR6a一次或多次取代的C1-C8烷基、是C1-C8烷氧基、C1-C8烷硫基、C1-C8卤代烷氧基、C1-C8卤代烷硫基、C1-C4烷基氨基、二-(C1-C4烷基)氨基或苯基磺酰基氨基、是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的C3-C7环烷基、各自被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6b一次或多次取代的芳基或芳基-(C1-C4烷基)、或各自任选被卤素、C1-C4烷基、C1-C4卤代烷基、C1-C4烷氧基或-COR6b一次或多次取代的杂芳基或杂芳基-(C1-C4烷基),
R5a是氢、C1-C4烷基或C1-C4烷基羰基或是任选被卤素、C1-C4烷基或C1-C4卤代烷基一次或多次取代的芳基,
R6a是C1-C4烷基或C1-C4烷氧基,且
R6b是羟基、C1-C4烷基或C1-C4烷氧基。
5.用于防治不想要的微生物的组合物,其特征在于,其中存在至少一种权利要求1的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物、以及填充剂和/或表面活性物质。
6.权利要求1的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物用于防治不想要的微生物的用途。
7.权利要求1的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物在作物保护和材料保护中用于防治植物致病真菌的用途。
8.防治不想要的微生物的方法,其特征在于将权利要求1的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物递送至微生物或其生境。
9.制备用于防治不想要的微生物的组合物的方法,其特征在于将权利要求1的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物与填充剂和/或表面活性物质混合。
10.权利要求1的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物用于处理转基因植物的用途。
11.组合物,其含有至少一种权利要求1的式(I)的二噻英并哒嗪酮衍生物、以及至少一种其他活性化合物,所述其他活性化合物选自杀虫剂、引诱剂、灭菌剂、杀细菌剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀真菌剂、生长调节剂、除草剂、肥料、安全剂和化学信息物质。
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