CZ397597A3

CZ397597A3 - Prostředek pro regulaci růstu rostlin a způsob jeho přípravy

Info

Publication number: CZ397597A3
Application number: CZ973975A
Authority: CZ
Inventors: Ladislav Rndr. Drsc. Kohout; Miroslav Doc. Ing. Csc. Strnad
Original assignee: Ústav organické chemie a biochemie AV ČR
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1997-12-09
Publication date: 1999-06-16

Abstract

Prostředek pro regulaci růstu rostlin, který obsahuje jako účinnou látku 2.alfa., 3.alfa., 17b-trihydroxy-5.alfa.-androstan-6-on v koncentraci 10’b M až 10'9 M. Prostředek se připraví tak, že se účinná látka rozpustí ve vhodném rozpouštědle a tento roztok se zředí vodou na příslušnou koncentraci. Získaný prostředek se aplikuje na rostliny. Účinnou látku lze s výhodou rozpustit také přímo v potřebném množství vody a tento roztok po zředění vodou aplikovat přímo.

Description

Název Prostředek pro regulaci růstu rostlin a způsob jeho přípravy

Oblast techniky

Vynález se týká prostředku pro regulaci růstu rostlin a způsobu jeho přípravy.

Dosavadní stav techniky

Pro regulaci růstu rostlin se používají různé rostlinné hormony a jejich směsi. V poslední době je věnována velká pozornost brassinosteroidům, což jsou analogy přírodního rostlinného hormonu brassinolidu, (22R,23R,24S)2a,3a,22,23-tetrahydroxy-24-methyl-B-homo-7-oxa-5a-cholestan-6-onu vzorce I

a)

Tato sloučenina se získává isolací z rostlinného materiálu. Pro praktické použití je ale tento postup nepoužitelný, protože brassinolid se v přírodě vyskytuje ve velmi nízkých množstvích. Například v pylu řepky [Groves M.D. a spol.: Nátuře (London) 281, 216 (1979).] je jeho obsah 0,1 ppm, v jiných rostlinných materiálech ještě mnohem nižší, např. v čínském zelí [Morishita T. a spol.: Phytochemistry 22, 1051 (1983).] 0,000 003 ppm. Brassinolid je možno získat i syneticky, což je však pro mnohastupňovou a komplikovanou syntézu a nízké výtěžky syntézy [např. Fung a spol. J. Amer. Chem. Soc. 102, 6580 (1980), Hazra B.G. a spol.: Tetrahedron 50, 2523 (1994), Koreeda M. a spol.: Synlett 8, 650 (1995) a další] rovněž nereálné. Proto se jak v praxi tak i ve výzkumu brassinosteoridů ujalo používání 24-epibrassinolidu, (22R,23R,24)* * 444 4

4 ·· *··*··«

2a,3a,22_í23-tetrahydroxy-24-methyl-B-homo-7-oxa-5a-cholestan-6-onu,

(Π) který je isomerem brássinolidu, lišícím se od brássinolidu pouze konfigurací methylové skupiny v poloze 24. I tato sloučenina je však synteticky obtížně přístupná, i když se její syntézu podařilo podstatně vylepšit a zkrátit (viz např. Kohout L.: Coll. Czech. Chem. Commun. 59, 457 (1994), Brosa C. a spol.: Tetr. Lett. 32, 7057 (1992) a Khripach V.A. a spol.: Zh. Org. Khim. 30, 1650 (1994).].

Existuje snaha připravit a používat další nové brassinosteroidy [např. Khripach V.A. a spol.: Věsti Akad. Nauk. Belarusi, Ser. Khim. Nauk (3), 64 (1995) a Moři K. a spol.: Liebigs Ann. Chem. 815 (1988).]. Tyto sloučeniny jsou málo účinné nebo jejich syntéza je příliš komplikovaná a drahá, a tak zůstává nejčastěji užívaným brassinosteroidem shora uvedený 24-epibrassinolid vzorce H. Nevýhody tohoto používání zde už byly uvedeny. Bylo by tedy užitečné používat jako regulátor růstu rostlin takovou sloučeninu, která by byla velmi účinná, pokud možno s aktivitou srovnatelnou s 24-epibrassinoIidem, ale byla by mnohem přístupnější.

Nyní bylo zjištěno, že 2a,3a,17B-trihydroxy-5a-androstan-6-on vzorce

je velice vhodná účinná látka pro použití jako regulátor růstu rostlin.

·♦

Podstata vynálezu

Předmětem předloženého vynálezu je prostředek pro regulaci růstu rostlin, jehož podstata spočívá vtom, že jako účinnou látku obsahuje 2a,3a,17B-trihydroxy-5a-androstan-6-on v koncentraci 10^ M až 10'⁹ M.

Prostředek podle vynálezu je dále vyznačený tím, že je tvořen koncentrovaným roztokem účinné látky v alkoholu nebo inertním rozpouštědle.

Dalším význakem prostředku podle vynálezu je, že je tvořen vodným roztokem účinné látky.

Prostředek podle vynálezu je dále vyznačen tím, že obsahuje povrchově aktivní činidlo Tween.

Při přípravě prostředku podle vynálezu se postupuje tak, že se účinná látka rozpustí na koncentrovaný roztok ve vhodném rozpouštědle, jako je alkohol, například ethanol, propanol nebo isopropanol, nebo inertní rozpouštědlo, jako je dimethylsulfoxid apod. Tento koncentrovaný roztok se zředí vodou na vhodnou koncentraci, například na 10 ^ó M roztok, a ten se pak aplikuje na rostliny. Je však možné také rozpustit účinnou látku s výhodou přímo v potřebném množství vody a tento roztok přímo aplikovat. Aplikace se může provádět jakýmkoliv vhodným způsobem, například ručním rozprašovačem, rozprašovačem na zádech nebo jakýmkoliv typem průmyslově používaných rozprašovacích zařízeních. Při výběru vhodného rozprašovače neexistuje žádné zvláštní omezení, protože koncentrace účinné složky v roztoku je velmi nízká. Pro dobré smáčení je možné přidat povrchově aktivní činidlo, jako je například Tween, např. Tween 20.

Takto připravený roztok je vhodný pro aplikace, při nichž je žádoucí zvýšení zelené hmotnosti rostlin, zvýšení suché hmotnosti, zvýšení množství nasazených květú, zvýšení množství a hmotnosti plodů, zvýšení zakořeňování rostlin a podobně.

Vynález je dále podrobněji ilustrován na následujících příkladech, které není možné hrát jako omezení předloženého vynálezu, ale pouze jako jeho ilustraci.

• ·

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1

Příprava roztoku 2a,3a,17p-trihydroxy-5a-androstan-6-onu pro aplikace jako regulátor růstu rostlin

K 1 ing 2α,3α, l7p-trihydroxy-5a-androstan-6-onu se přidají 2 ml isopropanolu. Tento roztok se pak ředí vodou na příslušnou koncentraci.

Příklad 2

Příprava roztoku 2α,3α, 17p-trihydioxy-5a-andiOstan-6-onu pro aplikace jako regulátor růstu rostlin s povrchově aktivním činidlem

K 1 mg 2α,3a, l7p-trihydroxy-5a-androstan-6-onu se přidají 2 ml ethanolu a 1 ml Tweenu 20. Tento roztok se pak ředí vodou na příslušnou koncentraci.

Příklad 3

Příprava roztoku 2α,3α, 173-trihydroxy-5a-androstan-6-onu ve vodě pro aplikaci jako regulátor růstu rostlin

0,2 mg 2α,3α, l7|}-triliydroxy-5a-androstan-6-onii se rozpustí v 10 1 vody. Tento roztok je připraven pro přímou aplikaci.

Příklad 4

Zvýšení zelené a suché hmotnosti fazole

Z 0,01 ml roztoku připraveného podle příkladu l, se přidáním 500 ml vody připraví aplikační roztok A. Rostlinky fazole pěstované v kelímcích ve * 44» ·

Φ·· ···· stadiu růstu druhého internodu (intemod tná délku 2 intn) se rozdělí na 4 skupiny o stejném počtu rostlin. První a druhá skupina se postříkají vodou, třetí a čtvrtá skupina se postříkají aplikačním roztokem A. Po 4 dnech se odváží zelená hmota první a třetí skupiny a nechá se uschnout. Po dalších 4 dnech se rostlinky druhé a čtvrté skupiny opět postříkají, druhá vodou, čtvrtá aplikačním roztokem A. Po dalších 14 dnech se odváží zelená hmota druhé a čtvrté skupiny a nechá se uschnout. Po uschnutí se odváží suchá hmota všech čtyř skupin. Výsledky jsou uvedeny v tabulce I a 2.

Tabulka 1

Zvýšení zelené a suché hmotnosti fazole (v % ke kontrole, tj. skupina 1 ~ 100 %) po 4 dnech růstu aplikace zelená hmota suchá hmota skupina 1 voda 100 100 skupina 3 aplikační, roztok A 124 128

Z tabulky 1 je vidět, že aplikace aplikačním roztokem A vede ke zvýšení zelené hmotnosti rostlin při srovnání s kontrolou.

Tabulka 2

Zvýšeni zelené a suché hmotnosti fazole (v % ke kontrole, tj. skupina 2 = 100 %) po 18 dnech růstu

aplikace zelená hmota	suchá hmota
skupina 2 voda x 2 100	100
skupina 4 aplikační roztok A x 2 119	120

Z tabulky 2 je vidět, že aplikace aplikačním roztokem A vede ke zvýšení suché hmotnosti rostlin při srovnání s kontrolou.

Příklad 5

Zvýšení hmotnosti kořenů pšenice

Z 0,06 ml roztoku připraveného podle příkladu 2 se přidáním 1000 ml vody připraví aplikační roztok B. Rostlinky pšenice pěstované v kelímcích po 10 rostlinách se rozdělí na dvě skupiny se stejným množstvím rostlin. Okamžitě po vzklíčení se první skupina postříká vodou, druhá aplikačním roztokem B. To se zopakuje ještě po 7 dnech a po 14 dnech. Po dalších 14 dnech se rostlinky vyjmou ze země, kořeny se oddělí a zváží. Získané výsledky jsou uvedeny v tabulce 3.

Tabulka 3

Zvýšení růstu kořenů (v % ke kontrole, tj. skupina 1100 %) aplikace hmotnost kořenů skupina 1 voda 100 skupina 2 aplikační roztok B 289

Z tabulky 3 je vidět, že aplikace aplikačním roztokem B vede ke zvýšenému růstu kořenů při srovnání s kontrolou.

Pnklad 6

Zvýšení obsahu chlorofylu v rostlině

Roztokem podle příkladu 3 (aplikační roztok C) se postříká políčko (č.

1) pšenice o velikosti 10 in . Druhé políčko (č. 2) o stejné velikosti se postříká aplikačním roztokem D, který se připraví rozpuštěním 0,2 g 24-epibrassinolidu v 10 1 vody. Třetí políčko (č. 3) o stejné rozloze se postříká roztokem vody. Z políček se po 3 týdnech náhodně vyberou rostlinky pšenice pro stanovení obsahu chlorofylu. Výsledky jsou uvedeny v tabulce 4.

Tabulka 4 Obsah chlorofylu

políčko ošetření políčka	obsah chlorofylu
(v chlorofylových jednotkách)	(v%ke kontrole)
1 aplikační roztok C	43,95	131
2 aplikační roztok D	42,63	127
3 kontrolní (voda)	33,55	100

Z tabulky 4 je vidět, že aplikace aplikačním roztokem C vede ke zvýšenému obsahu chlorofylu v rostlinách pšenice, a to nejen vzhledem ke kontrole, ale i vzhledem k dosud nejpoužívanějšíniu brassinosteroidu-24-epibrassinolidu (políčko 2: aplikační roztok D).

Claims

PA T R N T O V É NÁROKY

1. Prostředek pro regulaci růstu rostlin, vyznačený tím, že jako účinnou látku obsahuje 2a,3a,17p-trihydroxy-5a-androstan-6-on v koncentraci 10 ^ύ M až 10'^{7 * 9}M.
2. Prostředek pro regulaci růstu rostlin podle nároku 1, vyznačený tím, zeje tvořen koncentrovaným roztokem účinné látky v alkoholu nebo inertním rozpouštědle.
3. Prostředek pro regulaci růstu rostlin podle nároků 1 až 2, vyznačený tím, že jako alkohol se používá ethanol něho isopropanol.
4. Prostředek pro regulaci růstu rostlin podle nároků 1, vyznačený tím, že jako inertní rozpouštědlo se používá dimethylsulfoxid.
5. Prostředek pro regulaci růstu rostlin podle nároku 1, vyznačený tím, zeje tvořen vodným roztokem účinné látky.
6 Prostředek pro regulaci růstu rostlin podle nároků 1 až 4, vyznačený tím, že obsahuje povrchově aktivní činidlo Tween 20.
7. Způsob přípravy prostředku pro regulaci růstu rostlin podle nároku 1 až 4, vyznačený tím, 2a,3a, I7p-trihydroxy-5a-androstan-6-onu jako účinná látka se rozpustí ve vhodném rozpouštědle, ve kterém je dobře rozpustná, na koncentrovaný roztok a ten se pak bezprostředně před použitím zředí vodou na aplikační roztok

A A AA · « A A

A · A AAAA
8 Způsob přípravy prostředku pro regulaci růstu rostlin podle nároku 7, vyznačený tím, že jako vhodné rozpouštědlo se používá alkohol nebo jiné inertní organické rozpouštědlo.
9 Způsob přípravy prostředku pro regulaci růstu rostlin podle nároků 6 a 7, vyznačený tím, že se jako alkohol používá ethanol nebo isopropanol.
10. Způsob přípravy prostředku pro regulaci růstu rostlin podle nároku 6, vyznačený tím, že se jako jiné inertní organické rozpouštědlo používá dimethylsulfoxid.
11. Způsob přípravy prostředku pro regulaci růstu rostlin podle nároků 7 až 10, vyznačený tím, že se k roztoku účinné složky ve vhodném rozpouštědle přidá povrchově aktivní činidlo.
12. Způsob přípravy prostředku pro regulaci růstu rostlin podle nároku 11, vyznačený tím, že se jako povrchově aktivní činidlo přidá Tween 20.
13. Způsob přípravy prostředku pro regulaci růstu rostlin podle nároku 1 a 5, vyznačený tím, že se jako vhodné rozpouštědlo používá voda.