MD1591Z - Procedeu de tratare a boabelor de grâu comun de toamnă - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la agricultură şi chimie, şi anume la un procedeu de tratare a boabelor de grâu comun de toamnă pentru sporirea rezistenţei la acţiunea fungilor F. oxysporum şi D. sorokiniana.Procedeul, conform invenţiei, constă în tratarea boabelor cu soluţie apoasă a compusului (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona cu formula: , în concentraţie de 0,005-0,01%, timp de 3 ore.

Description

Invenţia se referă la agricultură şi chimie, şi anume la un procedeu de tratare a boabelor de grâu comun de toamnă pentru sporirea rezistenţei la acţiunea F. oxysporum şi D. sorokiniana.

Tratarea seminţelor este o metodă de neutralizare a majorităţii agenţilor patogeni (fungici şi bacterieni) dăunători, care se răspândesc prin seminţe şi sol. Un astfel de procedeu protejează culturile de daune, contribuind la salvarea a până la 30-50% din recoltă. Productivitatea depinde de metoda de aplicare, calitatea aplicării şi de conţinutul de pesticide de pe suprafaţa seminţelor. În plus, utilizarea preparatelor prin astfel de procedee este mai rentabilă decât pulverizarea ulterioară cu fungicide şi insecticide în timpul cultivării plantelor (Протравливание семян: плюсы и минусы, 22.01.2020, Online, URL: https://lnzweb.com/ru/blog/plyusi-ta-minusi-protruyuvannya-nasinnya).

Putregaiul de rădăcină la grâul comun de toamnă este o maladie larg răspândită în lume, inclusiv în Republica Moldova. Boala compromite semănăturile prin diverse manifestări dăunătoare care conduc la dezvoltarea plantelor neviguroase, pierderi de roadă, diminuarea calităţii boabelor. Putregaiul de rădăcină este cauzat de un complex fungic ce reprezintă diverse specii, dintre care Fusarium spp. şi Drechslera/Bipolaris spp. se evidenţiază prin incidenţă şi virulenţă înaltă. Este cunoscut faptul că aceste specii produc şi diminuarea masei plantelor (Thompson A.L., Mahoney A.K., Smiley R.W. et al. Resistance to Multiple Soil-Borne Pathogens of the Pacific Northwest, USA Is Colocated in a Wheat Recombinant Inbred Line Population. G3 Genes|Genomes|Genetics, v. 7, nr. 4, 2017, p. 1109-1116; Creswell T. Bipolaris sorokiniana (Common Root Rot and Spot Blotch of Barley and Wheat). https://wiki.bugwood.org/Bipolaris_sorokiniana_(Common_Root_Rot_and_Spot_Blotch_of_Barley_and_Wheat), criteriu care caracterizează rezistenţa la patogeni.

Un impediment serios în eficientizarea măsurilor de protecţie a plantelor de agenţii cauzali ai putregaiului de rădăcină constă în preţul de cost înalt al fungicidelor şi dezvoltarea rezistenţei patogenilor la fungicide (Panth M., Hassler S.C., Baysal-Gurel F. Methods for Management of Soilborne Diseases in Crop Production. Agriculture, 2020, 10(1), 16), motiv pentru care identificarea noilor procedee care ar include utilizarea compuşilor cu activitate protectoare este un important subiect de actualitate în sistemul de protecţie a plantelor de această maladie.

Este cunoscut un procedeu de protecţie al plantelor de fungi fitopatogeni cu utilizarea compusului (E)-1-(2,4-dichlorofenil)-4,4-dimetil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ol (Diniconazol) [1]. Avantajul lui constă în aceea că este utilizat pentru conferirea plantelor a unei protecţii de acţiunea nocivă a fungilor fitopatogeni, de asemenea compusul utilizat în cadrul acestui procedeu nu este toxic.

Dezavantajul constă în aceea că procedeul nu conduce la o protecţie antifungică suficient de înaltă faţă de F. oxysporum şi D. sorokiniana.

Problema rezolvată de invenţie constă în extinderea gamei de procedee de tratare a boabelor de grâu comun de toamnă cu compuşi din clasa 1,2,4-triazolilor pentru sporirea rezistenţei plantelor de grâu la acţiunea fungilor F. oxysporum şi D. sorokiniana.

Procedeul, conform invenţiei, constă în tratarea boabelor de grâu comun de toamna cu soluţie apoasă a compusului (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona cu formula:

,

în concentraţie de 0,005-0,01%, timp de 3 ore.

Avantajele invenţiei constau în aceea că utilizarea în procedeul revendicat a compusului (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona contribuie la sporirea rezistenţei plantelor de grâu la acţiunea F. oxysporum şi D. sorokiniana în raport cu soluţia cea mai apropiată.

De asemenea, compusul din invenţie are un preţ de cost redus faţă de cel din cadrul soluţiei celei mai apropiate, deoarece sinteza lui se desfaşoară într-o etapă faţă de 3 etape, caracteristic celui din cadrul celei mai apropiate soluţii şi constă în utilizarea cetonei: 4-metil-1-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pentan-2-one. Procedeul de sinteză prevede interacţiunea cetonei menţionate anterior cu 2,4-diclorbenzaldehida în benzen în prezenţa piperidinei şi acidului acetic (cantităţi catalitice), care conduce la formarea unui singur izomer - (Z)-1-(2,4-dichlorofenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-ona cu temperatura de topire de 92-93°С (Stingaci E., Zveaghinteva M., Pogrebnoi S., Lupascu L., Valica V., Uncu L., Smetanscaia A., Drumea M., Petrou A., Ciric A., Glamoclija J., Sokovic M., Kravtsov V., Geronikaki A., Macaev F. New vinyl-1,2,4-triazole derivatives as antimicrobial agents: Synthesis, biological evaluation and molecular docking studies. Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 2020, 30(17), 127368).

Rezultatul tehnic al invenţiei constă în aceea că tratarea boabelor de grâu comun de toamnă din cadrul liniei Moldova x Moldova 3 (L M/M3), în prezenţa fungilor F. oxysporum şi D. sorokiniana, cu compusul (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona în concentraţiile de 0,005% şi 0,01% timp de 3 ore contribuie la sporirea masei uscate per plantă cu 10,49…35,09% în cazul F. oxysporum şi cu 14,21…25,81% în cazul D. sorokiniana, în comparaţie cu cea mai apropiată soluţie.

Exemplu de realizare a invenţiei

În calitate de material pentru cercetare au servit: 1) boabe de grâu comun de toamnă a genotipului L M/M3; 2) filtrate de culturi (FC) ale fungilor Fusarium oxysporum şi Drechslera sorokiniana; 3) derivaţii vinil-triazolici: (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona (invenţia) şi (E)-1-(2,4-diclorofenil)-4,4-dimetil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ol (soluţia cea mai apropiată) în concentraţii de 0,005% şi 0,01%. Filtratele de culturi au fost pregătite prin inocularea miceliului fungului la mediul nutritiv lichid Cszapek (conform compoziţiei descrise în Tuite J. Plant Pathological methods (Fungi and Bcteria). Burgess Publishing Company, Minneapolis, 1969, 239 p.).

Boabele de grâu bine selectate în baza uniformităţii şi mărimii au fost tratate timp de 3 ore cu emulsii de: (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona (invenţia) şi (E)-1-(2,4-diclorofenil)-4,4-dimetil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ol (soluţia cea mai apropiată) în concentraţii de 0,005% şi 0,01%, după care s-au uscat în aer liber la temperatură de cameră, timp de 48 ore. Ulterior boabele au fost menţinute pentru 18 ore în FC F. oxysporum şi D. sorokiniana, apoi clătite cu apă distilată şi plasate în cutii Petri între 2 foiţe de hârtie de filtru umectată în apă distilată şi menţinute la temperatura de 19-20ºC timp de 5 zile.

Emulsiile preparatelor au fost obţinute prin adăugare de dimetilsulfoxid de 9%, emulgator TWIN-80 de 20% şi etanol de 70% la compusul din invenţie şi cel din cadrul soluţiei apropiate, luaţi în concentraţie de 1%.

În calitate de martor I au servit boabele muiate timp de 18 ore în apă distilată, iar martor II - boabele muiate timp de 18 ore în FC F. oxysporum şi D. sorokiniana. Experienţa a fost efectuată în 3 repetiţii, câte 30 de boabe fiecare. În calitate de criteriu al rezistenţei la patogen a servit masa uscată în aer liber per plantă (mg), stabilită prin cântărire. Datele au fost prelucrate statistic în pachetul de soft STATISTICA 8.

Conform datelor din tabelul 1, s-a constatat că FC F. oxysporum a afectat negativ acumularea de biomasă. Astfel, masa uscată per plantă în varianta cu ciupercă a constituit 53,62% din varianta martor I, ceea ce denotă impactul negativ puternic al acesteia asupra creşterii şi dezvoltării plantelor de grâu.

Tabelul 1

Influenţa variantelor de studiu asupra biomasei uscate a plantulelor de grâu la interacţiunea acestora cu F. oxysporum (Linia M/M3)

Nr. Variantă Biomasa uscată per plantă, mg Σ Raport la FC, % 1 H2O - Martor I 16,58±0,53 0,92 186,50 2 FC F. oxysporum - Martor II 8,89±0,69v 0,97 - 3 Compusul din cadrul celei mai apropiate soluţii - 0,01% + FC F. oxysporum 10,80±0,98 1,70 121,49 4 Compusul din cadrul celei mai apropiate soluţii - 0,005% + FC F. oxysporum 11,62±0,31* 0,54 130,71 6 Compusul din invenţie - 0,01% + FC F. oxysporum 14,59±0,31* 0,44 164,12 7 Compusul din invenţie - 0,005% + FC F. oxysporum 12,84±0,39* 0,68 144,43

*- diferenţă statistic semnificativă în raport cu FC F. oxysporum, p≤0,05.

v- diferenţă statistic semnificativă în raport cu Martor I, p≤0,05.

Σ - deviaţia standard.

Se atestă şi în acest caz că masa uscată per plantă în varianta cu ciupercă a constituit 82% din varianta martor I, ceea ce denotă impactul negativ al acesteia asupra creşterii şi dezvoltării plantelor de grâu (Tabelul 2).

Tabelul 2

Influenţa variantelor de studiu asupra biomasei uscate a plantulelor de grâu la interacţiunea acestora cu D. sorokiniana (Linia M/M3)

Nr. Variantă Biomasa uscată per plantă, mg Σ Raport la FC, % 1 H2O - Martor I 10,56±0,59 1,01 121,94% 2 FC D. sorokiniana - Martor II 8,66±0,14v 0,23 - 3 Compusul din cadrul celei mai apropiate soluţii - 0,01% + FC D. sorokiniana 7,05±0,66 1,14 81,41 4 Compusul din cadrul celei mai apropiate soluţii - 0,005% + FC D. sorokiniana 9,08±0,28* 0,48 104,85 6 Compusul din invenţie - 0,01% + FC D. sorokiniana 8,87±0,44 0,76 102,43 7 Compusul din invenţie - 0,005% + FC D. sorokiniana 10,37±0,12* 0,21 119,75

*- diferenţă statistic semnificativă în raport cu FC D. sorokiniana, p≤0,05.

v- diferenţă statistic semnificativă în raport cu Martor I, p≤0,05.

Σ - deviaţia standard.

Datele obţinute denotă că tratarea boabelor de grâu comun de toamnă din cadrul liniei Moldova x Moldova 3 (L M/M3), în prezenţa fungilor F. oxysporum şi D. sorokiniana, cu compusul (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona în concentraţii de 0,005% şi 0,01% timp de 3 ore contribuie la sporirea masei uscate per plantă cu 10,49…35,09% în cazul F. oxysporum şi cu 14,21…25,81% în cazul D. sorokiniana, în comparaţie cu cea mai apropiată soluţie, ceea ce denotă că preparatul contribuie la sporirea rezistenţei grâului la aceşti patogeni şi prezintă o oportunitate de utilizare a acestuia în măsurile de protecţie a grâului comun de toamnă de agenţii cauzali ai putregaiului de rădăcină.

1. MD 685 F1 1997.03.31

Claims (1)

1. Procedeu de tratare a boabelor de grâu comun de toamnă, care constă în tratarea boabelor cu soluţie apoasă a compusului (Z)-4,4-dimetil-1-(4-nitrofenil)-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ona cu formula:

   ,

   în concentraţie de 0,005-0,01%, timp de 3 ore.