ES2229239T3 - Metodo para contrarrestar una respuesta a etileno en plantas. - Google Patents
Metodo para contrarrestar una respuesta a etileno en plantas.Info
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Abstract
SE PRESENTA UN METODO PARA INHIBIR UNA RESPUESTA AL ETILENO EN UNA PLANTA. EL METODO COMPRENDE LA APLICACION A LA PLANTA DE UNA CANTIDAD EFECTIVA INHIBIDORA DE LA RESPUESTA AL ETILENO DE CICLOPROPENO 1.1.1, PROPELANO, O DERIVADOS DE LOS MISMOS. TAMBIEN SE PRESENTAN METODOS PARA INHIBIR EL CORTE EN LAS PLANTAS Y METODOS PARA PROLONGAR LA VIDA DE LAS FLORES CORTADAS.
Description
Método para contrarrestar una respuesta a etileno
en plantas.
La presente invención se refiere en general a la
regulación del crecimiento de plantas, y particularmente se refiere
a métodos para inhibir diversas respuestas a etileno aplicando a la
planta ciclopropeno, 1,1,1-propelano, o sus
derivados.
Esta invención se realizó con ayuda gubernamental
bajo la subvención Nº. 91-37304-65
concedida por el Departamento de Agricultura de los EE.UU. El
gobierno tiene ciertos derechos sobre la invención.
Se conoce que el etileno media en diversos
fenómenos de crecimiento en plantas. En general, véase la patente de
EE.UU. nº. 3.879.188, Fritz et al. Se entiende que se logra
esta actividad a través de un receptor específico de etileno en
plantas. Muchos otros compuestos distintos del etileno interactúan
con este receptor: algunos mimetizan la acción del etileno; otros
evitan la unión del etileno y de ese modo contrarrestan su
acción.
Muchos compuestos que bloquean la acción del
etileno se difunden del sitio de unión después de un periodo de
varias horas. Véase E. Sisler y C. Wood, Plant Growth Reg. 7,
181-191 (1988). Estos compuestos pueden emplearse
para contrarrestar la acción del etileno. Sin embargo, un problema
con tales compuestos es que esta exposición debe ser continua si el
efecto ha de durar durante más de unas pocas horas.
Se ha empleado marcaje de fotoafinidad en
estudios biológicos para marcar los sitios de unión de una forma
permanente: normalmente generando un intermedio carbeno o nitreno.
Tales intermedios son muy reactivos y reaccionan rápida e
indiscriminadamente con muchas cosas. Sin embargo, un compuesto ya
unido reaccionaría principalmente con el sitio de unión. En un
estudio preliminar, se mostró que ciclopentadieno era un agente
bloqueante eficaz para la unión de etileno. Véase E. Sisler et
al., Plant Growth Reg. 9, 157-164 (1990).
En la patente de EE.UU. nº. 5.100.462 de Sisler y Blankenship se
describen métodos para combatir la respuesta a etileno en plantas
con diazociclopentadieno y sus derivados.
Wheeler et al. Journal of Organic
Chemistry Vol. 52, nº. 22, 4875-4877 (1987) se
refiere a un método para sintetizar ácido
1-aminociclopropanocarboxílico en nueve pasos a
partir de bis(trimetilsilil)acetileno disponible
comercialmente.
Pirrung et al. Journal of the Chemical
Society, Chemical Communications, Vol. 13, 857-859
(1989) se refiere a formulaciones de ácido
2-cicloalquil-1-aminociclopropano-carboxílico,
junto con métodos para emplear ácido
2-cicloalquil-1-aminociclopropanocarboxílico
para modular la velocidad de maduración y senescencia de productos
agrícolas.
Los anteriores y otros objetos y aspectos de la
presente invención se explican en detalle en la memoria descriptiva
que se presenta más abajo.
En esta memoria se describe un método para
inhibir la respuesta a etileno en una planta. El método comprende
aplicar a la planta una cantidad eficaz inhibidora de respuesta a
etileno de ciclopropeno o uno de sus derivados.
Otro aspecto de la presente invención es un
método para bloquear receptores de etileno en plantas aplicando
ciclopropeno o uno de sus derivados en una cantidad eficaz
bloqueante del receptor.
Se describe también un método para inhibir
abscisión en una planta, que comprende aplicar a la planta una
cantidad eficaz inhibidora de abscisión de ciclopropeno o uno de sus
derivados.
Se describe también un método para prolongar la
vida de una flor cortada, que comprende aplicar a la flor cortada
una cantidad eficaz para prolongar la vida, de ciclopropeno o uno de
sus derivados.
Los métodos descritos en esta memoria pueden
realizarse de cualquier forma adecuada, tal como poniendo en
contacto la planta con gas ciclopropeno o un gas de un derivado de
ciclopropeno, o pulverizando la planta con una disolución compuesta
de ciclopropeno o uno de sus derivados. Estos y otros métodos de
aplicación adecuados se discuten en detalle a continuación.
Un segundo método para inhibir una respuesta a
etileno en una planta descrito en esta memoria comprende aplicar a
la planta una cantidad eficaz inhibidora de respuesta a etileno de
1,1,1-propelano o uno de sus derivados.
Otro aspecto de la presente invención es un
método para bloquear receptores de etileno en plantas aplicando
1,1,1-propelano o uno de sus derivados a las plantas
en una cantidad eficaz bloqueadora del receptor.
También se describe un método para inhibir
abscisión en una planta, que comprende aplicar a la planta una
cantidad eficaz inhibidora de abscisión de
1,1,1-propelano o uno de sus derivados.
También se describe un método para prolongar la
vida de una flor cortada, que comprende aplicar a la flor cortada
una cantidad eficaz para prolongar la vida de
1,1,1-propelano o uno de sus derivados.
Aún se describe otro método para inhibir una
respuesta a etileno en una planta. El método incluye aplicar a la
planta una cantidad eficaz inhibidora de respuesta a etileno de un
compuesto aislado a partir de diazociclopentadieno tratado con luz
por cromatografía de gases, en la que el compuesto eluye a alrededor
de 0,7 minutos en una columna de vidrio 23% SP-1700
en 80/100 Chromosorb P AW^{R}.
La presente invención también contempla métodos
para bloquear los receptores etileno en plantas, inhibir abscisión
en plantas, y prolongar la vida de flores cortadas que incluyen
aplicar a la planta una cantidad eficaz inhibidora de respuesta a
etileno de un compuesto aislado de diazociclopentadieno por
cromatografía de gases, en la que el compuesto eluye a alrededor de
0,7 minutos de una columna de vidrio 23% SP-1700 en
80/100 Chromosorb P AW^{R}.
La Figura 1 es un cromatograma de gases, el pico
a 0,70 ilustra un compuesto inhibidor de respuesta a etileno aislado
de diazociclopentadieno.
La Figura 2 muestra un gráfico que representa la
concentración de 1-metilciclopropeno necesaria para
logra protección frente a etileno exógeno como función del tiempo de
tratamiento.
La Figura 3 compara la medida de producción de
etileno en flores tratadas con etileno, con
1-metilciclopropeno, y flores sin tratar.
La Figura 4 muestra la unión irreversible del
inhibidor de etileno al receptor de etileno.
Como se apuntó anteriormente, además de
ciclopropeno y 1,1,1-propelano, pueden emplearse
también varios derivados de ciclopropeno y
1,1,1-propelano para realizar los métodos
presentados en esta memoria.
Derivados de ciclopropeno que pueden emplearse
para realizar la presente invención se definen por la fórmula (I)
más abajo:
en la
que:
n es 1.
R se selecciona del grupo que consiste en
hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{4} saturado o insaturado, hidroxi,
halógeno, alcoxi, amino y carboxi.
Derivados de 1,1,1-propelano que
pueden emplearse para realizar la presente invención incluyen
aquellos definidos por la fórmula (II) más abajo:
en la que n es de 1 a 3,
preferiblemente 1, y R es como se definió anteriormente con
referencia a fórmula
(I).
En el compuesto de fórmula (II), los grupos R
están preferiblemente sustituidos en aquellos átomos de carbono que
se unen covalentemente a otros dos átomos de carbono, mejor que en
aquellos átomos de carbono que están unidos covalentemente a otros
tres átomos de carbono (esto es, a los átomos de carbono en los
vértices de las estructuras mostradas).
El término "alquilo" según se emplea en esta
memoria se refiere a alquilo lineal o ramificado, saturado o
insaturado. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, metilo,
etilo, propilo, isopropilo, y butilo. Los grupos alquilo de la
presente invención son preferiblemente lineales y saturados.
El término "planta" se emplea en un sentido
genérico en esta memoria, y engloba plantas de tallo leñoso tales
como árboles y arbustos. Plantas que han de tratarse por los métodos
descritos en esta memoria incluyen plantas completas y cualquiera de
sus partes, como cultivos extensivos, plantas en maceta, flores
cortadas (tallos y flores), y frutas y vegetales recolectados.
Plantas tratadas por los métodos de la presente
invención son preferiblemente tratadas con una cantidad no
fitotóxica del compuesto activo.
La presente invención puede emplearse para
combatir numerosas respuestas a etileno diferentes. Las respuestas a
etileno pueden iniciarse por fuentes de etileno exógenas o
endógenas. Las respuestas a etileno incluyen, por ejemplo, la
maduración y/o senescencia de flores, frutas y vegetales, abscisión
de hojas, flores y frutos, la prolongación de la vida de
ornamentales como plantas en maceta, flores cortadas, arbustos, y
semilleros de plantas en letargo, la inhibición del crecimiento en
algunas plantas (p. ej., guisante), y la estimulación del
crecimiento en otras plantas (p. ej. arroz).
Hortalizas que pueden tratarse por el método de
la presente invención para inhibir maduración y/o senescencia
incluyen hortalizas de hoja verde como lechuga (p. ej., Lactuea
sativa), espinaca (Spinaca oleracea), y repollo
(Brassica oleracea), distintas raíces, como patatas
(Solanum tuberosum) y zanahorias (Daucus), bulbos,
como cebollas (Allium sp.), hierbas, como albahaca (Ocimun
basilicum), orégano (Origanum vulgare), eneldo
(Anethum graveolens), así como semillas de soja (Glycine
max), frijoles de lima (Phaseolus limensis), guisantes
(Lathyrus spp.), maíz (Zea mays), brécol (Brassica
oleracea italica), coliflor (Brassica oleracea botrytis),
y espárragos (Asparagus officinalis).
Frutas que pueden tratarse por el método de la
presente invención para inhibir maduración incluyen tomates
(Lycopersicon esculentum), manzanas (Malus domestica),
plátanos (Musa sapientum), peras (Pyrus communis),
papaya (Carica papaya), mangos (Mangifera indica),
melocotones (Prunus persica), albaricoques (Prunus
armeniaca), nectarinas (Prunus persica nectarina),
naranjas (Citrus sp.), limones (Citrus limonia), limas
(Citrus aurantifolia), pomelo (Citrus paradisi),
mandarinas (Citrus nobilis deliciosa), kiwi (Actinidia
chinenus), melones como cantalupo (C. Cantalupensis) y
melón de alzmicle (C. melo), piña (Aranas comosus),
caqui (Diospyros sp.), distintas frutas pequeñas que incluyen
bayas como fresas (Fragaria), arándanos (Vaccinium
sp.) y frambuesas (p. ej., Rubus ursinus), judías verdes
(Phaseolus vulgaris), miembros del género Cucumis como pepino
(C. Sativus), y aguacates (Persea americana).
Plantas ornamentales que pueden tratarse por el
método de la presente invención para inhibir senescencia y/o para
prolongar vida y apariencia de la flor (p. ej., retrasar el
marchitamiento), incluyen ornamentales en maceta, y flores cortadas.
Ornamentales en maceta y flores cortadas que pueden tratarse con la
presente invención incluyen azalea (Rhododendron spp.),
hortensia (Macrophylla hydrangea) hibisco (Hibiscus
rosasanensis), boca de dragón (Antirrhinum sp.), flor de
Pascua (Euphorbia pulcherima), cactus (p. ej. Cactaceae
schlumbergera truncata), begonias (Begonia sp.), rosas
(Rosa spp.), tulipanes (Tulipa sp.), narcisos
(Narcissus spp.), petunias (Petunia Híbrida), clavel
(Dianthus caryophyllus), lirio (p. ej. Lilium sp.),
gladiolos (Gladiolus sp.), alstroemeria (Alstoemeria
brasiliensis), anémona (p. ej., Anemone blanda), aguileña
(Aquilegia sp.), aralia (p. ej., Aralia chinensis),
margarita (p. ej., Aster carolinianus), buganvilla
(Bougainvillea sp.), camelia (Camellia sp.),
campanilla (Campanula sp.), celosía (celosia sp.),
falso ciprés (Chamaecyparis sp.), crisantemo
(Chrysanthemum sp.), clemátide (Clematis sp.),
ciclamen (Cyclamen sp.), freesia (p. ej., Freesia
refracta), y orquídeas de la familia Orchidaceae.
Plantas que pueden tratarse por el método de la
presente invención para inhibir la abscisión de hojas, flores y
frutos incluyen algodón (Gossypium spp.), manzanos, perales,
cerezos (Prunus avium), nogales (Carya illinoensis),
vides (Vitis vinífera), olivos (p. ej. Vitis vinifera
y Olea europaea), café (Coffea arabica), frijoles
(Phaseolus vulgaris), y ficus (Ficus benjamina), así
como semilleros de plantas en letargo tales como distintos árboles
frutales incluyendo manzano, plantas ornamentales, arbustos, y
semilleros de árboles. Además, arbustos que pueden tratarse según la
presente invención para inhibir abscisión de las hojas incluyen
aligustre (Ligustrum sp.), fotinea (Photinia sp.),
acebo (Ilex sp.), helechos de la familia
Polypodiaceae, seflera (Schefflera sp.), aglaonema
(Aglaonema sp.), cotoneáster (Cotoneaster sp.),
agracejo (Berberis sp.), árbol de la cera (Myruca sp.)
abelia (Abelia sp.), acacia (Acacia sp.) y bromelias
de la familia Bromeliaceae.
Respuestas a etileno adicionales incluyen
aquellas enumeradas en Fritz et al. patente de los EE.UU. nº
3.879.188 de la columna 3 línea 62 hasta la columna 6 línea 65, la
descripción de las cuales se incorpora por referencia en su
totalidad en esta memoria.
El compuesto activo de la presente invención
puede aplicarse a plantas por medios adecuados cualesquiera. Pueden
aplicarse solos, o en combinación con vehículos inertes. El
compuesto activo puede aplicarse sólo en forma gaseosa, líquida, o
sólida, poniendo en contacto el compuesto con la planta que ha de
tratarse. Además el compuesto activo puede convertirse a la forma
sal, y aplicarse luego a las plantas. Alternativamente, el compuesto
puede aplicarse con un vehículo inerte. Vehículos sólidos adecuados
incluyen polvo. El compuesto activo puede también suspenderse en una
solución líquida, como un disolvente orgánico o una disolución
acuosa. Igualmente, la forma gaseosa del compuesto puede dispersarse
en un portador inerte gaseoso para proporcionar una disolución
gaseosa.
Numerosos disolventes orgánicos pueden emplearse
como vehículo para los compuestos activos de la presente invención,
p. ej., hidrocarburos como hexano, benceno, tolueno, xileno,
keroseno, gasoil, fueloil y gasolina, cetonas como acetona, metil
etil cetona y ciclohexanona, hidrocarburos clorados como
tatracloruro de carbono, ésteres como acetato de etilo, acetato de
amilo y acetato de butilo, éteres, p. ej., etilenglicol monometil
éter y dietilenglicol monometil éter, alcoholes, p. ej., etanol,
metanol, isopropanol, alcohol amílico, etilenglicol, propilenglicol,
butil acetato carbitol y glicerina.
También pueden emplearse como vehículos del
compuesto activo mezclas de agua y disolventes orgánicos, como
disoluciones o emulsiones.
Los compuestos activos pueden aplicarse como
aerosoles, p. ej., dispersándoles en el aire por medio de un gas
comprimido como diclorodifluorometano o triclorofluorometano y otros
freones, por ejemplo.
Los compuestos activos de la presente invención
pueden aplicarse también con adjuvantes o vehículos como talco,
pirofilita, sílice fino sintético, arcilla attapulgus (attaclay),
diatomita, yeso, tierra de diatomeas, cal, carbonato de calcio,
bentonita, tierra de fuller, cáscaras de semilla de algodón, harina
de trigo, piedra pómez, harina de soja, trípoli, harina de madera,
harina de cáscara de nuez, harina de madera roja y lignina.
Puede ser deseable incorporar un agente
humectante en las composiciones de la presente invención. Tales
agentes humectantes pueden emplearse tanto en composiciones sólidas
como líquidas. El agente humectante puede ser de carácter aniónico,
catiónico o no iónico.
Clases típicas de agentes humectantes incluyen
sales alquil sulfonato, sales alquilaril sulfonato, sales alquil
sulfato, sales alquilamida sulfonato, alcoholes alquilaril poliéter,
ésteres de ácidos grasos de alcoholes polihídroxílicos y productos
de adición del óxido de alquileno de tales ésteres, y productos de
adición de mercaptanos de cadena larga y óxidos de alquileno.
Ejemplos típicos de tales agentes humectantes incluyen alquilbenceno
sulfonatos de sodio que tienen 10 a 18 átomos de carbono en el grupo
alquilo, productos de condensación del óxido de alquilfenol etileno,
p. ej., p-isooctilfenol condensado con 10 unidades
de óxido de etileno, jabones, p. ej., estearato de sodio y oleato de
potasio, sal sódica de
(di-2-etilhexil)ácido
propilnaftaleno sulfónico, éster de ácido sodio sulfosuccínico,
lauril sulfato de sodio, estearato de sodio y oleato de potasio, sal
sódica de monoglicérido sulfonato de los ácidos grasos de coco,
sorbitan, sesquioleate, cloruro de lauril trimetil amonio, cloruro
de octadecil trimetil amonio, polietilenglicol lauril éter,
polietilen ésteres de ácidos grasos y ácido de colofonia, p. ej.,
Ethofar 7 y 13, sodio
N-metil-N-oleiltaurato,
aceite rojo de Turquía, dibutilnaftaleno sulfonato de sodio, lignina
sulfonato de sodio (Marasperse N), estearato de polietilenglicol,
dodecilbenceno sulfonato de sodio, terc-dodecil
polietilenglicol tioéter (No iónico 218), productos de condensación
de cadena larga óxido de etileno-óxido de propileno, p. ej.,
Pluronic 61 (peso molecular 1.000), sesquioleato de sorbitan, éster
de polietilenglicol y ácidos de "tall oil", octil
fenoxietoxietil sulfato de sodio, polioxietileno (20) sorbitan
monolaurato ("Tween 20") tris (polioxietileno) sorbitan
monoestearato ("Tween 60"), y dihexil sulfosuccinato de
sodio.
Las formulaciones sólidas, líquidas y gaseosas
pueden prepararse por cualquiera de los procedimientos
convencionales. De este modo, el ingrediente activo, dividido
finamente si es un sólido, puede agitarse junto con un vehículo
sólido finamente dividido. Alternativamente, el ingrediente activo
en forma líquida, incluyendo disoluciones, dispersiones, emulsiones
y suspensiones del mismo, puede mezclarse con el portador sólido
finamente dividido.
La presente invención se explica en mayor detalle
en los siguientes ejemplos no limitantes. En estos ejemplos, \mul
significa microlitros; ml significa mililitros; l significa litros,
cm significa centímetros; y las temperaturas se dan en grados
centígrados.
Se colocó diazocliclopentadieno en un contenedor
de vidrio y se expuso a la luz. Para separar la mezcla se empleó un
cromatógrafo de gases VARIAN^{R} equipado con un detector de
ionización de llama y una columna de vidrio 23%
SP-1700 en 80/100 Chromosorb P AW^{R} con
nitrógeno como gas portador. Se analizó diazociclopentadieno a
temperatura ambiente. Se produjo un cromatograma y se cronometró la
elución de cada pico empleando un cronómetro. Como figura 1 se
reproduce un cromatograma ejemplar.
A partir de entonces, se apagó el detector de
llama y se colocó un trozo de tubo TYGON^{R} de forma segura sobre
la punta de la llama. El extremo opuesto del tubo se ajustó con la
boca de conexión de una aguja de jeringuilla. Mientras tanto, se
colocaron claveles en recipientes de vidrio que contenían agua. Se
permitió después que cada pico eluyera en un recipiente separado. Se
repitió el procedimiento 5 veces. Se añadió aproximadamente 1 ml de
oxígeno puro al recipiente para compensar la reducción del nivel de
oxígeno debido al nitrógeno gas portador. Se mantuvieron los
claveles toda la noche. El día siguiente, los claveles se airearon.
A partir de entonces, se liberaron los recipientes y se inyectó gas
etileno en los recipientes. Las flores se expusieron a la atmósfera
de etileno toda la noche. El día siguiente los claveles se airearon
de nuevo y se retiraron de los recipientes. Se colocaron las flores
en agua a temperatura ambiente hasta que desarrollaron síntomas de
senescencia. Las flores que se secaron, cerraron y mostraron
síntomas de daño por etileno típicos se consideraron desprotegidas
por el compuesto. Las flores que conservaron su apariencia fresca se
consideraron protegidas del etileno por el compuesto. El pico que
eluyó a alrededor de 0,70 minutos consecuentemente protegió los
claveles del daño del etileno. El tiempo de retención en la columna
indicó que el compuesto activo contenía con mayor probabilidad 3 ó 4
átomos de carbono.
Se colocaron muestras por triplicado de 3 g de
pétalos de claveles cortados en un desecador de 2,5 l que contenía
complejo ^{14}C-etileno-perclorato
de mercurio (110 mCi/mM) en un matraz Erlenmeyer de 25 ml. Después,
se añadió un exceso de cloruro de litio insaturado al complejo
etileno-perclorato de mercurio para liberar el
etileno gaseoso. Se agitó la mezcla durante 6 minutos. Para
determinar la cantidad de unión, se añadieron 3 ml de etileno sin
marcar en un desecador. Después de 2 horas de exposición al etileno,
se abrieron los desecadores y se airearon las muestras durante 4
minutos. Después, se colocó cada muestra en un recipiente de 250 ml.
Se añadieron después 0,2 ml de perclorato de mercurio a un filtro de
0,5 cm^{2} de filtro de fibra de vidrio en un vial de recuento por
centelleo. Después de 18 horas, se sacaron los viales de recuento
por centelleo, se añadió fluido de recuento por centelleo y se contó
la radioactividad para cada muestra.
El tratamiento de claveles con etileno acelera el
proceso de senescencia, que produce un fenómeno de enrollado de los
pétalos hacia el interior (Halevy y Mayak, 1981). Claveles en fase
II, con producción baja de etileno y signos no visibles de
senescencia (Woodson, 1987), se trataron con
1-metilciclopropeno a diferente concentración
durante 6 horas antes de añadir 10 ó 1000 ml/l de etileno durante 1
hora.
Después de 4 días, los claveles tratados sólo con
2,5 nl/l de 1-metilciclopropeno se parecían al
control que no había tenido tratamiento con etileno. La
concentración mínima de 1-metilciclopropeno que
evita el proceso de etileno fue la misma cuando las flores se
trataron con 1 ml/l de etileno.
Estos resultados en claveles en vivo sugieren que
1-metilciclopropeno actúa como un inhibidor potente
de respuesta a etileno del mismo modo que STS, DACP o NBD. Sin
embargo, la concentración de 1-metilciclopropeno
para proteger la flor de la acción del etileno es mucho más baja que
estos otros productos químicos.
Se añadió 1-metilciclopropeno
durante diversos periodo de tiempo antes de la aplicación de etileno
exógeno. La figura 2 muestra que la concentración de
1-metilciclopropeno necesaria para conseguir una
protección contra el efecto de etileno exógeno estaba inversamente
relacionada con el tiempo de tratamiento. El tratamiento con
alrededor de 250 a 300 nl/l de 1-metilciclopropeno
durante cinco minutos fue suficiente para proteger las flores.
Tratadas durante 24 horas, con 0,5 nl/l se protegían contra 1 ml/l
de etileno.
Se trataron flores con 5 nl/l de producto durante
6 horas, después, se almacenaron durante 10 días a temperatura
ambiente. Se añadió un ml/l de etileno durante 18 horas. No hubo
efecto de etileno en los claveles tratados 10 días después del
tratamiento con 1-metilciclopropeno (no se muestran
los datos). La unión de 1-metilciclopropeno en los
claveles parece ser irreversible.
Se trataron flores en estado de
pre-senescencia con 5 nl/l de
1-metilciclopropeno y se observó el proceso de
senescencia. Una flor control sin tratar comenzó a mostrar enrollado
de los pétalos hacia el interior un día después (no se muestran
datos). La flor tratada con 1-metilciclopropeno no
mostró un proceso de senescencia 15 días más tarde.
Los claveles necesitan tener una exposición a
etileno exógeno de al menos 6 horas para tener un signo visible de
senescencia. El tratamiento con 3 nl/l de
1-metilciclopropeno es suficiente para parar ese
proceso. Los claveles tratados sólo con etileno muestran enrollado
de los pétalos hacia el interior mientras que claveles tratados con
etileno y después 1-metilciclopropeno no muestran
signos visibles del fenómeno (no se muestran datos). Parece que
1-metilciclopropeno reduce y previene la producción
autocatalítica de etileno.
La habilidad de
1-metilciclopropeno para parar el proceso de
senescencia se observó añadiendo etileno durante 6 horas. Los
claveles comenzaron a exhibir el fenómeno enrollado hacia el
interior. A partir de entonces se añadió
1-metilciclopropeno. Se paró el proceso de
senescencia por la unión de 1-metilciclopropeno al
receptor de etileno y la producción de una respuesta molecular.
La producción de etileno se siguió desde el
comienzo de la producción climatérica de etileno. El control mostró
un aumento en la producción de etileno 4 días después de comenzar el
experimento. Flores tratadas primero con etileno, mostraron un
aumento en la producción de etileno 2 días antes. Se aplicó
1-metilciclopropeno. A partir de entonces se midió
la producción de etileno. Como se muestra en la figura 3, la medida
de la producción de etileno observada en el control fue
considerablemente inferior que la observada en flores tratadas con
1-metilciclopropeno.
Se trataron claveles cortados en fase I y fase
III con 1-metilciclopropeno. Para claveles jóvenes,
la concentración de 1-metilciclopropeno que
proporciona un efecto protector era alrededor de 1,25 y 2,5 nl/l.
Para estos, la protección frente al etileno fue total. Para claveles
viejos, porcentajes entre 2,5 y 5 nl/l de
1-metilciclopropeno fueron suficientes para
proporcionar una respuesta, pero no se consiguió la protección
total. Sólo se logró protección total para claveles más viejos con
10 nl/l de 1-metilciclopropeno (no se muestran
datos).
Para determinar si el
1-metilciclopropeno actuó en el receptor de etileno,
se trataron las flores con 5 nl/l de
1-metilciclopropeno y se almacenaron durante 4 días
a temperatura ambiente a 4ºC antes del experimento de unión de
etileno. Los pétalos de clavel preincubados con
1-metilciclopropeno y pétalos control que no habían
sido incubados con 1-metilciclopropeno se incubaron
después en presencia de ^{14}C-etileno. Una
muestra que representa el control se incubó con una concentración
saturada de etileno sin marcar en presencia de
^{14}C-etileno. La diferencia en el marcaje de la
muestra tratada con 1-metilciclopropeno frente a la
muestra no tratada y el control indica el enlace específico del
etileno. En los dos casos, la unión de etileno estaba completamente
inhibida (ver figura 4). Flores tratadas con
1-metilciclopropeno no se unieron a etileno.
Para marcar el receptor de etileno, se marcó
1-metilciclopropeno con tritio y la actividad
específica obtenida fue 60 mCi/mM. Se estudió en claveles una
difusión eventual del compuesto. Se trataron las flores con
1-metilciclopropeno, y con grandes cantidades de
etileno. Se trataron flores control con
1-metilciclopropeno solo. Se siguió la difusión
durante 7 días. Sólo las flores que no tenían el tratamiento de
etileno mostraron un poco de difusión. Cuando el experimento se
realizó a 4ºC, la difusión fue inexistente. Estos resultados
sugieren que ^{3}H 1-metilciclopropeno estuvo
permanentemente unido a los tejidos del clavel.
Se colocaron plátanos individualmente en un
recipiente de 3 l. Se inyectó 1-metilciclopropeno al
recipiente a una determinada concentración. Después se aireó el
material de la planta y se añadió 1 ml/l de etileno durante 12
horas. Se mantuvieron controles en recipientes sin tratamiento
químico. Se realizó la medida de clorofila como se describió
previamente en Sisler y Wood, 1988). Se realizó el experimento 7
días después del tratamiento con
1-metilciclopropeno.
El Ki obtenido para la desaparición de clorofila
fue 40 \mul/l cuando los experimentos se realizaron en la
oscuridad y 1,2 \mul/l cuando los experimentos se realizaron a la
luz. La cuantificación del efecto de
1-metilciclopropeno se realizó por medida de
clorofila. El Ki obtenido para 1-metilciclopropeno
fue 0,4 nl/l. La maduración de plátanos tratados con
1-metilciclopropeno se evitó durante 15 días y las
frutas se volvieron marrones después de ese periodo.
Las semillas de tomate se lavaron con NaOCl (10%)
y se aclararon con agua. Las semillas se colocaron en papel de
filtro húmedo con tampón de fosfato de sodio 10 mM a pH 5,8. La
germinación se realizó en la oscuridad. Cuando las plántulas tenían
alrededor de 1mm de alto, se colocaron 30 semillas como muestra en
papel de filtro húmedo en un recipiente de 0,5 l. Se añadió
1-metilciclopropeno durante 24 horas antes de añadir
10 \mul/l de etileno durante 5 días.
Cuando se aplicó
1-metilciclopropeno durante 12 horas antes del
tratamiento de etileno, sólo 10 nl/l de compuesto fueron suficientes
para conservar los tomates. En estos frutos,
1-metilciclopropeno tuvo un efecto temporal para
evitar la maduración, la cual ocurrió alrededor de 7 a 10 días
después del tratamiento de 1-metilciclopropeno.
Lo anterior es ilustrativo de la presente
invención y no ha de interpretarse como limitante de la misma. La
invención se define por las reivindicaciones siguientes, con
equivalentes de las reivindicaciones que han de incluirse en esta
memoria.
Claims (30)
1. Un método para inhibir una respuesta a etileno
en una planta, que comprende aplicar a la planta una cantidad
eficaz para inhibir la respuesta a etileno, de un compuesto de
fórmula I:
en la
que:
n es el número 1; y
R se selecciona del grupo que consiste en
hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{4} saturado o insaturado, hidroxi,
halógeno, alcoxi, amino y carboxi.
2. Un método para inhibir la abscisión en una
planta, que comprende aplicar a la planta una cantidad eficaz para
inhibir la abscisión, de un compuesto de fórmula I:
en la
que:
n es el número 1, y
R se selecciona del grupo que consiste en
hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{4} saturado o insaturado, hidroxi,
halógeno, alcoxi, amino y carboxi.
3. Un método para prolongar la vida de una flor
cortada, que comprende aplicar a la flor cortada una cantidad eficaz
para prolongar la vida, de un compuesto de fórmula I:
en la
que:
n es el número 1; y
R se selecciona del grupo que consiste en
hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{4} saturado o insaturado, hidroxi,
halógeno, alcoxi, amino y carboxi.
4. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que dicho compuesto es
1-metilciclopropeno.
5. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que dicho compuesto es
ciclopropeno.
6. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que dicha etapa de
aplicación se realiza poniendo en contacto la planta o flor cortada
con un gas de dicho compuesto.
7. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que dicha etapa de
aplicación se realiza pulverizando dicha planta o flor cortada con
una disolución que comprende dicho compuesto.
8. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, en el que dicha etapa de
aplicación se realiza poniendo en contacto dicha planta o flor
cortada con un sólido que comprende dicho compuesto.
9. Un método según la reivindicación 1, en el que
dicha respuesta a etileno es maduración de fruta.
10. Un método según la reivindicación 9, en el
que dicha fruta se selecciona del grupo que consiste en tomates,
manzanas, plátanos, peras, papaya, mangos, melocotones,
albaricoques, nectarinas, kiwi, piña, caqui, melones, bayas, género
Cucumis, judías verdes y aguacates.
11. Un método según la reivindicación 1, en el
que dicha respuesta a etileno es maduración de vegetales.
12. Un método según reivindicación 11, en el que
dicho vegetal se selecciona del grupo que consiste en lechuga,
espinaca, repollo, patatas, zanahorias, cebollas, albahaca, orégano,
eneldo, semillas de soja, frijoles de lima, guisantes, maíz, brécol,
coliflor, y espárragos.
13. Un método según la reivindicación 1, en el
que dicha respuesta a etileno es senescencia de flor.
14. Un método según la reivindicación 13, en el
que dicha flor se selecciona del grupo que consiste en azalea,
hortensia, hibisco, boca de dragón, flor de Pascua, cactus,
begonias, rosas, tulipanes, narcisos, petunias, claveles, lirio,
gladiolos, alstroemeria, anémona, aguileña, aralia, margarita,
buganvilla, camelia, campanilla, celosía, falso ciprés, crisantemo,
clematis, cyclamen, freesia, y orquídeas.
15. Un método según la reivindicación 2, en el
que la planta se selecciona del grupo que consiste en algodón,
manzano, peral, cerezo, pecán, vid, olivo, café, frijol, ficus,
semilleros de plantas en letargo, aligustre, fotinea, acebo,
helechos, seflera, aglaonema, cotoneáster, agracejo, árbol de la
cera, abelia, acacia, y bromelias.
16. Un método para inhibir una respuesta a
etileno en una planta, que comprende aplicar a la planta una
cantidad eficaz para inhibir la respuesta a etileno, de un compuesto
de fórmula II:
en la
que:
n es un número de 1 a 3; y
R se selecciona del grupo que consiste en
hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{4} saturado o insaturado, hidroxi,
halógeno, alcoxi, amino y carboxi.
17. Un método para inhibir abscisión en una
planta, que comprende aplicar a la planta una cantidad eficaz para
inhibir la abscisión, de un compuesto de fórmula II:
en la
que:
n es un número de 1 a 3; y
R se selecciona del grupo que consiste en
hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{4} saturado o insaturado, hidroxi,
halógeno, alcoxi, amino y carboxi.
18. Un método para prologar la vida de una flor
cortada, que comprende aplicar a la flor cortada una cantidad eficaz
para prolongar la vida, de un compuesto de fórmula II:
en la
que:
n es un número de 1 a 3; y
R se selecciona del grupo que consiste en
hidrógeno, alquilo C_{1} a C_{4} saturado o insaturado, hidroxi,
halógeno, alcoxi, amino y carboxi.
19. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 16-18 en el que n es de 1 a 2.
20. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 16-18 en el que dicho compuesto es
1,1,1-propelano.
21. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 16-18 en el que dicha etapa de
aplicación se realiza poniendo en contacto dicha planta o flor
cortada con un gas de dicho compuesto.
22. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 16-18, en el que dicha etapa de
aplicación se realiza pulverizando dicha planta o flor cortada con
una disolución que comprende dicho compuesto.
23. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones 16-18, en el que dicha etapa de
aplicación se realiza poniendo en contacto dicha planta o flores
cortadas con un sólido que comprende dicho compuesto.
24. Un método según la reivindicación 16, en el
que dicha respuesta a etileno es maduración de la fruta.
25. Un método según la reivindicación 24, en el
que dicha fruta se selecciona del grupo que consiste en tomates,
manzanas, plátanos, peras, papaya, mangos, melocotones,
albaricoques, nectarinas, kiwi, melones, piña, caqui, bayas, género
Cucumis, judías verdes y aguacates.
26. Un método según la reivindicación 16, en el
que dicha respuesta a etileno es maduración del vegetal.
27. Un método según la reivindicación 26, en el
que dicho vegetal se selecciona del grupo que consiste en lechuga,
espinaca, repollo, patatas, zanahorias, cebollas, albahaca, orégano,
eneldo, semillas de soja, frijoles de lima, guisantes, maíz, brécol
y coliflor, y espárragos.
28. Un método según la reivindicación 16, en el
que dicha respuesta a etileno es senescencia de la flor.
29. Un método según la reivindicación 28, en el
que dicha flor cortada se selecciona del grupo que consiste en
azalea, hortensia, hibisco, bocas de dragón, flor de Pascua, cactus,
begonias, rosas, tulipanes, narcisos, petunias, claveles, lirio,
gladiolos, alstroemeria, anémona, columbina, aralia, margarita,
buganvilla, camelia, campanilla, celosía, falso ciprés, crisantemo,
clematis, cyclamen, freesia, y orquídeas.
30. Un método según la reivindicación 17, en el
que la planta se selecciona del grupo que consiste en algodón,
manzano, peral, cerezo, pecán, vid, olivo, café, frijol, ficus,
semilleros de plantas en letargo, aligustre, fotinea, acebo,
helechos, seflera, aglaonema, cotoneáster, agracejo, árbol de la
cera, abelia, acacia, y bromelias.
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