MD1604Z - 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.Procedeul, conform invenţiei, constă în tratarea boabelor cu soluţie apoasă a compusului (Z)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onăcu 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 fungilor F. oxysporum.

Tratarea seminţelor/boabelor 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 este considerat una din cele mai răspândite boli la plantele de cultură, inclusiv la grâul comun de toamnă Triticum aestivum L (Kiecana I., Cegiełko M., Rachoń L. et al. The occurrence of fungi on roots and stem bases of Triticum aestivum ssp. spelta L. Thell. grown under two levels of chemical protection and harmfulness of Fusarium graminearum Schwabe to seedlings of selected genotypes. Acta Agrobot., 2016, 69(3), p. 1657).

Maladia este cauzată de diverşi patogeni din sol, printre care fungii Fusarium se remarcă cu incidenţă şi severitate avansată (Moya-Elizondo E.A., Rew L.J., Jacobsen B.J. et al. Distribution and Prevalence of Fusarium Crown Rot and Common Root Rot Pathogens of Wheat in Montana. Plant Disease, 2011, v. 95, nr. 9, p. 1099-1108). Aceşti patogeni reduc biomasa plantelor din cauza obstrucţionării pătrunderii apei şi substanţelor nutritive în plantă (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). Unele din cauzele managementului ineficient al rezistenţei plantelor la patogenii din sol care cauzează putregaiul de rădăcină sunt costul ridicat al fungicidelor chimice şi dezvoltarea rezistenţei la fungicide (Panth M., Hassler S.C., Baysal-Gurel F. Methods for Management of Soilborne Diseases in Crop Production. Agriculture, 2020, v. 10(1), 16). Din acest motiv este necesară identificarea noilor procedee eficiente pentru protejare de astfel de maladii.

Este cunoscut un procedeu de protecţie al plantelor de fungi fitopatogeni cu utilizarea compusului (E)-1-(2,4-diclorfenil)-4,4-dimetil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ol (Diniconazol) [1]. Dezavantajul constă în aceea că procedeul nu conduce la o protecţie antifungică suficient de înaltă faţă de fungii F. oxysporum.

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 care să asigure sporirea rezistenţei plantelor de grâu la acţiunea F. oxysporum.

Procedeul, conform invenţiei, constă în tratarea boabelor de grâu comun de toamnă cu soluţie apoasă a compusului (Z)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onă cu formula:

,

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

Avantajul invenţiei constă în aceea că utilizarea în procedeul revendicat a compusului (Z)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onă contribuie la sporirea rezistenţei plantelor la acţiunea F. oxysporum 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, comparativ cu cea mai apropiată soluţie 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 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-diclorofenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onă 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 conform invenţiei contribuie la sporirea masei uscate per plantă cu 9,99-30,47% 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 2 genotipuri - L SBS şi L M/M3; 2) filtratul de cultură (FC) al fungilor Fusarium oxysporum; 3) derivaţii vinil-triazolici ((Z)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-ona) -invenţia şi (E)-1-(2,4-diclorfenil)-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%. FC F. oxysporum a fost pregătit prin inocularea miceliului fungic în mediul nutritiv lichid Cszapek (conform compoziţiei descrise în Tuite J. Plant Pathological methods (Fungi and Bacteria). 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 ale compusului din inventie: (Z)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onă şi al analogului proxim: (E)-1-(2,4-diclorfenil)-4,4-dimetil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)pent-1-en-3-ol 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, apoi clătite cu apă distilată şi plasate în cutii Petri între 2 foiţe de hârtie de filtru umectată cu apă distilată şi menţinute la temperatura de 19-20ºC timp de 6 zile.

Emulsiile preparatelor au fost obţinute prin adaugare 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. Experienţa a fost efectuată în 3 repetiţii, câte 30 de boabe în fiecare. În calitate de criteriu al rezistenţei/sensibilităţii 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.

Datele prezentate în Tabelul 1 relevă că FC F. oxysporum (Martor II) a contribuit la diminuarea semnificativă a masei uscate a plantelor de grâu L SBS în raport cu plantele dezvoltate din boabele tratate cu apă distilată (Martor I), ceea ce denotă virulenţa înaltă a tulpinii utilizate în calitate de agent patogen al putregaiului de rădăcină.

Este de menţionat că fungii F.oxysporum îsi manifestă potentialul său fitopatogen destul de semnificativ, biomasa uscată fiind cu 27,48% mai puţină decât în varianta Martor I. Conform datelor din Tabelul 1, compusul din invenţie îşi manifestă potenţialul său stimulator la un nivel mai înalt în comparaţie cu cel din cadrul celei mai apropiate soluţii pentru ambele concentraţii luate în studiu. În cazul concentraţiei de 0,01% sporul a constituit 20,37%, iar pentru varianta de 0,005% - 9,99%.

Tabelul 1

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

Nr. Variantă Biomasa uscată per plantă, mg Σ Raport la FC, % 1 H2O - Martor I 10,77±0,39 0,68 137,9 2 FC F. oxysporum - Martor II 7,81±0,23v 0,39 - 3 Compusul din cadrul celei mai apropiate soluţii - 0,01% + FC F. oxysporum 8,48±0,25 0,35 108,58 4 Compusul din cadrul celei mai apropiate soluţii - 0,005% + FC F. oxysporum 9,28±0,31 0,44 118,82 5 Compusul din invenţie - 0,01% + FC F. oxysporum 10,65±0,06* 0,10 136,36 6 Compusul din invenţie - 0,005% + FC F. oxysporum 10,31±0,04* 0,07 132,01

*- 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.

În ceea ce priveşte genotipul L M/M3 (Tabelul 2), s-a constatat că FC F. oxysporum (Martor II) a contribuit la diminuarea cu 46,38% a masei uscate a plantelor în raport cu plantele dezvoltate din boabele tratate cu apă distilată (Martor I), ceea ce denotă sensibilitatea înaltă a genotipului pentru tulpina utilizată în studiu.

Conform datelor din Tabelul 2, compusul din invenţie îşi manifestă potenţialul său stimulator la un nivel mai înalt în comparaţie cu cel din cadrul celei mai apropiate soluţii pentru ambele concentraţii luate în studiu. În cazul concentraţiei de 0,01% sporul a constituit 27%, iar a concentraţiei de 0,005% - 30,47%.

Tabelul 2

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 11,29±0,64 1,12 127,00 5 Compusul din invenţie - 0,01% + FC F. oxysporum 13,72±0,69* 1,20 154,33 6 Compusul din invenţie - 0,005% + FC F. oxysporum 14,73±0,24* 0,41 165,69

*- 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.

Astfel, procedeul de tratare a boabelor de grâu comun de toamnă la liniile M/M3 şi SBS cu compusul (Z)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onă în concentraţii de 0,005% şi 0,01% timp de 3 ore, în prezenţa fungilor F. oxysporum, a contribuit la sporirea masei uscate per plantă cu 9,99-30,47% în comparaţie cu cea mai apropiată soluţie.

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)-1-(2,4-diclorfenil)-5-metil-2-(1H-1,2,4-triazol-1-il)hex-1-en-3-onă cu formula:

   ,

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