PT97590B - Metodo para a prevencao de danos de colheitas na presenca de combinacoes pesticidas sinergicas por modificacao genetica do genoma da colheita - Google Patents
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Description
A interseção de pesticida· combinação, quer simultaneamente quer que quando aplicados em >equenc ia 1 mente, resulta em respostas que não se podem predizer a partir da performance cada pesticida aplicado isoladamente preocupa grandemente agrieultores, Essa preocupação relaciona-se particularmente de
QS com as respostas sinérgicas que ocorrem numa única espécie de plantas, As respostas sinérgicas obtidas com combinações da herbicidas, insecticidas ε fungicidas são descritas como a acção combinada de dois componentes de uma mistura de tal modo que o efeito total seja superior ou mais prolongado do que a soma dos efeitos dos dois componentes considerados independentemente.
Aplicações simultâneas ou sequenciais de herbicidas, fungicidas e insecticidas são comuns na produção de muitas colheitas de alimentos e de fibras? contudo, as combinações pesticidas sinérgicas podem causar problemas na produção da colheita devido a. toxicidade aumentada em relação às plantas da colheita e a outras espécies não alvo e devido a aumento da sobrecarga de resíduos nas colheitas ou no solo»
Métodos dirigidos à protecção de uma colheita em relação á inibição do crescimento e desenvolvimento devida a um único composto pesticida, tal como um herbicida, são encontrados nas Patentes dos E.U.A. Nos» 4.343,649 e 3.749,566. Contudo, ainda não foram descritos métodos dirigidos à protecção ou prevenção de danos na colheita devidos a uma combinação de c om pos tos pes ticidas»
Constituí, assim, um objectivo deste invento proporcionar um método para a protecção ou prevenção de uma colheita de danos devidos à. aplicação de uma combinação de compostos pesticidas alterando a suscept.ib.il idade da colheita a um ou mais componentes da combinação incorporando um gene resistente ao pesticida no genoma da colheita»
Uma combinação de vários -herbicidas, insec tic idas, nematicidas e fungicidas pode ser aplicada a uma colheita numa única estção de crescimento» Em muitos casos, dois ou mais pesticidas aplicados ao mesmo tempo actuam com completa independência» Contudo, existem muitos casos conhecidos de consideráveis modificações na actividade biológica de um pesticida desencadeadas pela aplicação anterior, simultânea ou sequencial de um outro pesticida ê. mesma espécie alvo» Guando isto ocorre faz-se— lhe habitualmente referência como uma interacção» Como resultados das interacções de pesticidas, podem ocorrer efeitos prejudiciais e as respostas de espécies alvo tais como colheitas ds plantas a aplicações combinadas de dois ou mais pesticidas não se podem prever a partir do efeito de cada pesticida aplicado isoladamente» As referidas interacções são descritas como antagonistas quando o efeito líquida é constituída par uma diminuição da actividade biológica e como sinergicas- quando o efeito líquido consiste num aumento da actividade biológica» Noutras palavras, uma interacção sinérgica de uma combinação de pesticidas é uma acção tóxica substancialmente mais que aditiva de dois ou. mais pesticidas quando usados em conjunto» As aplicações de combinações de pesticidas qus resultam numa intercação sinérgica são aqui descritas como combinações sinérgicas de pesticidas»
Foi actualmente verificado que a incorporação de um gene de resistência nas espécies alvo tais como uma. colheita de plantas proporciona uma melhor tolerância ou resistência das referidas espécies aos compostos pesticidas aplicados em combina— çáo» benes simples bem caracterxzados com um nível de resistência claramente discernível podem ser incorporados na planta da colheita pela alteração mutacional dos genes residentes por mexo
de técnicas de reprodução da planta, selecção de cultura de tecidos ou transformação genética. Esses genes de resistência ao pesticida incluem genes que codificam formas alteradas do enzima (ou proteína) que inibem normalmente a actividade do pesticida assim como genes que codificam enzimas capazes de metaholizar o refer i do pes t ic i da.
Os danos numa colheita devido à aplicação de uma combinação de compostos è evitada ou substancialmente reduzida alterando a susceptib.ilidade da referida colheita em relação a um ou mais dos compostos aplicados. A susceptibilida.de da colheita pode ser alterada pela incorporação de um gene de resistência ao pesticida por alteração mutacional dos genes residentes por meio de uma selecção de cultura de tecidos, técnicas de reprodução da planta ou transformação genética,
Numa apresentação do método do invento, a prevenção dos danos relativos a uma colheita de milho, arroz, trigo, painço, colza, sorgo, beterraba do açúcar, soja, algodão, batata, tomate ou amendoim devidos à aplicação sequencial de um insecticida do solo de fosfato orgânico e de um enzima sintase ácido acetohidroxi ÍAHAS) inibirior do herbicida é realizada pela incorporação de um herbicida insensivei ao enzima AriAó nas espécies da colheita.
Na prática agronómica, os insecticidas do solo são habitualmente usados para proporcionar um controlo imediato das pragas presentes no solo e controlo sistémico das pragas que atacam raízes ou rebentos das plantas da -colheita, Estes insecticidas do solo podem ser aplicados antes, concomitantemente ou subsequentemente à plantação da referida colheita. A aplicação dos insecticidas pode ser feita directamente na ranhura da semente ou numa faixa de solo em redor da semente plantada a qual pode incluir, ou não, a zona real am que a semente é plantada.
Entre es insecticidas do soles apropriados para o presente invento encontram-se os insecticidss fosfatos orgânicos tais comes terbufos, forato, paration, fonofos, tíissulfoton e clorpirifos.
aplicação pode então ssr seguida pela aplicação de um herbicida inibidor de AKAS tal como um nicotinato de imídazolinilo, um quinolinecarboxilato de imídazolinilo, uma sulfonilureia ou uma tríazolopirimidina quer na préemerg@nc.ia quer na pósemergência» Al ternativamente, es herbicida inibidor de AHAS pode ser aplicado ao solo antes da plantação incorporado no solo sendo o insectici-
| da do | sol | o aplicado |
| logo após | a plantação» | |
| que ρ | odsm | ser usados |
| amazaquin, | i ma z me taben |
A susceptibílidade de uma espécie de planta ã interacção sinérgica resultante da aplicação de uma combinação de pesticidas quando um dos componentes do pesticida é um herbicida inibidor de AHAS é alterada pela incorporação de um gene de resistência codificando um enzima AHAS insensível ao herbicida. 0 referido gene de resistência pode ser incorporado a, partir de espécies afins por meio de cruzamentos genéticos convencionais, seleccionado por cultura de tecidos, desenvolvido por técnicas de reprodução com mutação ou incorporado por métodos de transfer'ê’ncia genética incluindo, mas não se limitando a, técnicas de engenharia genética s de transformação de plantas» Um método para a produção de plantas, tecido de plantas ε sementes de plantas que contêm um enzima AHAS resistente ao herbicida é descrito na e
um à
Patente dos E.U.A. No» 4»/61»3/3» Plantas, tecido de plantas sementes de plantas criados para incluir um gene codificando enzima AHAS insensível ao herbicida demonstraram resistência inibição do crescimento devido a uma interseção sinérgica de uma combinação de pesticidas em que um dos componentes é um pesticida inibidor de AHAS com taxas de aplicação em combinação que
normalmente inibem o crescimento e desenvolvimento das referidas plantas, tecido de plantas e sementes de plantas que não possuem um gene codificador de um enzima AHAS resistente ao herbicida.
Numa apresentação particular do invento, culturas de I tecidos de plantas que demonstram resistência a um herbicida que inibe AHAS são seleccionadas e plantas que são resistentes ao referido herbicida são regeneradas a. partir destas culturas» Estas plantas são poilinizadas de um modo cruzado com plantas de uma linhagem reproduzida com sensibilidade ao herbicida. Sementes obtidas de plantas adultas resultantes destes cruzamentos são semeadas, feitas crescer até à sua maturidade sexual e polinizadas a sá. próprias. Este último processo é repetido para uma segunda geração. A semente a partir das plantas é armazenada e mantida separada. A descendencia resistente homozigótica pode ser identificada a partir destas plantas usando um ensaio com pantas pequenas quanto à sua resistência ao herbicida.
gene de resistência ao herbicida pode ser incorporado por métodos de reprodução normalizados tais como cruzamento (de um híbrido de primeira geração) com um dos tipos parentais para criar culturas homozigótica.s comerciais em relação è caracteristica resistência. No caso em que a planta é milho, estas culturas são linhagens reproduzidas uniformemente homozigótica.s em relação à caracteristica resistência. Os cruzafientcs entre linhagens reproduzidas uniformemente homozigóticas em relação à caracteristica rssist.enc.ia podem ser feitos de modo a produzir sementes híbridas uniformemente homozigóticas em relação ao qene resistência. Alternativamente, estas linhagens reproduzidas resistentes homozigóticas podem ser usadas, como ascendente quer macho quer fêmea, em cruzamentos com plantas sem o gene de resistência para produzir sementes híbridas que são uniformemente homozigóticas em relação ao qene de resistência.
Para proporcionar uma maior compreensão do invento, são apresentados os exemplos que se sequem principalmente com o fim de ilustrar os seus pormenores mais específicos. 0 invento não se considera por eles limitado com excepção do que foi definido nas reivindicações» A não ser que indicado de um modo diferente, todas as partes são referidas em peso»
EXEMPLO 1
Avaliação do Efeito da Interseção de uma Combinação de
Pesticidas sobre Plantas do Milha que Apresentam
Devido ã Introdução de um Sene de Resi úsceptibi1 idade •tência ao Pesti
Alterada ida
As sementes de milho usadas nesta experimentação são um híbrido resistente heterozigótico CB73xM0'17) contendo uma única cópia de um gene de resistência, quer XA-17 quer XÍ-12, < indicado como XA17HE e ΧΪ12ΗΕ, respectivamente) um híbrido resistente homozigótico (B73xM017) contendo 2 cópias de um gene de resistência, XA-17, designado como XA17H0 e um híbrido susceptível <B73xM017) não contendo quaisquer genes de resistência»
A combinação pesticida aplicada nesta experimentação é constituída por um insecticida do solo fosfato orgânico e um herbicida inibidor de AHAS» □ insecticida do solo é terbufos presente sob a forma de uma formulação granular comercial contendo 157 p/p de ingrediente activo <COUNTERK inibidor de AHAS ê imazetapir presente sob a lação solução aquosa comercial contendo 247 activo ÍPURSUITR 2AS)„
15G) e o herbicida forma de uma formup/p de ingrediente
Recipientes planos padrão cm cheios com solo argiloíso com areia Sassafrass são ligeiramente regados e deixados
escoar durante cerca de 2 horas. Mo solo humidificado são feitos 3 sulcos igualmente espaçados, cada um deles com cerca de 2,5 cm de largura, 15,2 cm de comprimento e cerca de 1,2 a. 2,5 cm de profundidade. São colocadas em cada sulco cinco sementes de milho, o insecticida do solo é adicionado sobre as sementes a uma taxa correspondendo a cerca de 1,0 a 2,0 kg,''ha de composto activo e os sulcos são tapados à mão. Os recipientes planos são então pulverizados com uma solução aquosa contendo o herbicida numa quantidade suficiente para proporcionar o equivalente a cerca de 0,®7 a 0,21 kg/ha do composto activo ao utilizar um pulverizador a 4& psi durante um período de tempo predeterminado. Após pulverização, os recipientes planos são colocados em prateleiras de unta estufa sendo tratados de um modo de acordo com as técnicas convencionais utilizadas em estufas. às três semanas após o tratamento as plantas pequenas são examinadas e a altura das plantas é medida e registada. As alturas médias das plantas são calculadas e indicadas no Quadro í.
QUADRO I
Avaliação do Efeito da Combinação do uns Insecticida do Solo Aplicado an Sulcos s ds um Herbicida Aplicado na Préemergência em
Plantas do Milho Tendo Susceptihilidade Alterada
| Benotipo | Herbicida | Insecticida |
| <B73xM017) | kg /ha | 0,0 kg/ha 1,0 kg/ha 2,$ kh/ha |
| XA17HE | 0,00 | 55 | 51 | 53 |
| XA17HE | 0,07 | 4A *» c? | 33 | 42 |
| XA17HE | 0,14 | 33 | 28 | 32 |
| XA17HE | 0,2Í | 35 | 38 | 28 |
| XI12HE | 0,00 | 52 | 57 | 50 |
| X12HE | 0,07 | 53 | 51 | 56 |
| X12HE | 0,14 | 52 | 51 | 49 |
| X12HE | 0,21 | 57 | 41 | 42 |
| XA17H0 | 0,00 | 49 | 55 | 55 |
| XA17H0 | 0,07 | 63 | 58 | 63 |
| XAÍ7HO | 0,14 | 62 | 51 | 53 |
| XA17H0 | 0,21 | 66 | 49 | 52 |
| Susceptível | 0,00 | 42 | 45 | 54 |
| Susceptível | 0,07 | 0 | 0 | 0 |
| Susceptível | 0,14 | 0 | 0 | 0 |
| Susceptível | 0,21 | 0 | 0 | 0 |
£IgWPL0_2
.....g.Q..e.fgito dé ..Interacção...de. uma Combinação Pesticida
222C2_íilsíuÍêiLJÍ2...jlilhg.„.Ftesuin^_j^.Q&is__^j^i^encia._^
Pesticida
As sementes de milho usadas nesta experimentação são um híbrido resistente heterozigótico CB73xM017) contendo uma única cópia de um gene de resistência, quer XA-17 quer Xí-12, designado como XAÍ7HE e ΧΪ12ΗΕ respectivamente, um híbrido resistente
1© bomozigótico <B73xM0í7? contendo duas cópias de ura gene de resistência, XA-17, designado como XA17H0 e um híbrido susceptivel <S73xM017} não contendo quaisquer genes de resistência.
A combinação pesticida aplicada nesta experimentação é constituída por um ircsecticida do solo fosfato orgânico e um herbicida que inibe AHAS» 0 insecticida do solo é terbufos presente sob a forma de uma formulação granular comercial contenR do 15% p/p de ingrediente activo (COUNTER 15G) e o herbicida inibidor de AHAS é imazetapir presente sob a forma de uma formulação solução aquosa comercial contendo cerca de 21,6% p/p de
R ingrediente activo (PURSUIT 2AS3.
Recipientes planos padrão 25 x 5© cm cheios com uma mistura de solo de estufa ligeiramente regado e deixado escoar durante cerca de 2 horas, A mistura do solo da estufa é um-a mistura de solo artificial consistindo em terra argilosa arenosa Sassafras, estrume animal e areia sob a forma de uma mistura isl;2, No solo drenado fazem-se 3 sulcos espaçados igualmente cada um deles com cerca de 2,5 cm de largura, 15,2 cm de comprimento e cerca de 1,2 a 2,5 cm de profundidade» São colocadas cinco sementes de milho em cada sulco, o insecticida do solo é adicionado sobre as sementes em taxas correspondendo a cerca de 1,© a 2,© kg/ha de composto activo e os sulcos são tapados à mão» Deixa-se as plantas crescerem até um estádio de 2 a 3 folhas sendo então pulverizadas com uma solução aquosa contendo ©,25% v/v de TWEENR 2Ô um monolaurato de sorbitan polioxietileno produzido por Atlas Chemical Industries ε o herbicida em quantidade suficiente para proporcionar cerca de ©,@7 a ©,21 kg/ha do composto activo quando se utiliza um pulverizador a 4© psi durante um período ds tempo predeterminado» Após pulverização, as plantas são colocadas em prateleiras de uma estufa e cuidadas do modo habitual» Lima semana após o tratamento as alturas das plantas são medidas e registadas» As alturas médias das planta são calculadas e referidas no Quadro II.
QUADRO II
Avaliação do Efeito da Combinação de um Insectícida
530
Aplicado em Suleus s ds um Herbicida Aplicado na Pòseffierg’e'ncia em Plantas do Milho Tendo um Bens de Resistência
AI turas Méd i as Plan tas í c rn)
| Senotipo <B73xM017) | Herbicida kg /ha | 0,0 kg/ha | Insectícida í , 0 k g / ha 2,0 k 1 |
| — ------- | — | -------------- -------- | |
| XA17HE | 0,00 | 41 | 40 39 |
| XA17HE | 0, Θ7 | 31 | 21 20 |
| XA17HE | 0,14 | 26 | 20 22 |
| XA17HE | © *5 i{ x. X | 22 | 20 21 |
| XIÍ2HE | 0,00 | 34 | “TO 70 OC O© |
| X12HE | 0,07 | -56 | 23 20 |
| X12HE | 0,14 | 39 | 2c, 2c, |
| X12HE | 0,21 | 36 | 24 24 |
| XA17H0 | 0,00 | 31 | 34 32 |
| XA17H0 | 0,07 | 35 | 31 32 |
| XA17H0 | 0,14 | 31 | 32 30 |
| XAÍ7HO | ¢),21 | 34 | 35 32 |
| Susc s ρ t ívs1 | 0,00 | 7·“> . t .» | 37 38 |
| Susceptível | 0,07 | Q | 0 0 |
| Susceptível | 0,14 | 0 | 0 0 |
| Susc e c> t í ve 1 | 0.21 | 0 | 0 Ά |
EXEMPLO 5
Avaliação dos Efeitos -da Aplicação nos Sulcos de um Insecticida do Solo Combinado com -a Aplicação na Póseroerqêncla ds um Herbicida a Plantas do Milho Possuindo um Sene de Resistência ao Pes t i c .1 d a
Vasos padrão co® 5 poleqadas cheios com uma mistura de solo para estufa são semeados com sementes de aqui anteriormente descritas nos Exemplos i e semente por vaso» é aplicado um insecticida do solo íterbufos) em sulco a uma taxa ds 1,© kg/ha a metade dos vasos» As plantas crescem até um estádio de 2 a 3 folhas sendo então pulverizadas com um herbicida (imazetapir) a taxas de cercai de 0,035 a 0,84 kg/ha. As plantas são colocadas em prateleiras de uma estufa © cuidadads do modo habitual» Aos 0, 7, 14 e 28 dias após o tratamento (DAT) as alturas das plantas são medidas e registadas» A % de crescimento é calculada tal como é indicado mais abaixo» milho que foram á taxa de uma altura a DAT menos altura no dia © altura controlo a DAT menosaltura controlo no dia © .9
Os dados obtidos são indicados no Quadro III
QyAfiRo.Ãii
Avaliação dos Efeitos da Interseção de uma Combinação Pesticida sobre Plantas susceptíveis e Plantas tendo
Susceptibi1 idade AIterada % C resc i mento
DAT 14 DAT 28 DAT
Insecticida
| Senotipo | Herbicida | 0,0 | 1,0 | 0,0 | 1,0 | 0,0 | 1,0 |
| <B73xM017) | kg /ha | kg/ha | kg/ha | kg/ha | kg/ha | kg/ha | kg/ha |
| XA17HE | 0,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 99,4 | 100,0 | 104,0 |
| XAÍ7HE | 0,035 | 75,5 | 37,8 | 90,1 | 67,9 | 100,4 | 104,6 |
| XAÍ7HE | 0,07 | 64,2 | 28,6 | 72,1 | 59,3 | 98,8 | 97,5 |
| XAÍ7HE | 0,14 | 30,4 | 26,6 | 57,4 | 31,5 | 88,8 | 86,3 |
| XAÍ7HE | 0,21 | 27,6 | 21,4 | 44,4 | 16,1 | 81,3 | íl X. |
| XAÍ7HE | 0,42 | 22,4 | 20,4 | 29,0 | 13,6 | 77,9 | 63,3 |
| XI12HE | 0,0 | 100,0 | 95,2 | 100,0 | 100,0 | 100.0 | 105,0 |
| ΧΪ12ΗΞ | 0,035 | 92,4 | 81,0 | 96,3 | 93,2 | 106,0 | 105,5 |
| XI12HE | 0,07 | 92,4 | 78,1 | 92,6 | 90,7 | 104,0 | 104,2 |
| ΧΪ12ΗΕ | 0,14 | 88,6 | 77,1 | 89,5 | 87,0 | 100,8 | 102,1 |
| ΧΣ12ΗΕ | 0,21 | 37,6 | 25,7 | 92,0 | 60,5 | 96,6 | 100,9 |
| XI12HE | 0,42 | 53,1 | ·->·-> , | 78,0 | 50,6 | 100,4 | 94’ 9 |
| XA17H0 | 0,0 | 100,0 | 86,5 | 100,0 | 107,2 | 100,0 | 102,4 |
| XA17H0 | 0,07 | 92,1 | 88,8 | 105,6 | 105,6 | 102,4 | 108,2 |
| XA17H0 | 0,14 | 91,0 | 85.4 | 98,4 | 109,6 | 109,2 | 107,7 |
| XA17HD | 0,21 | 85,4 | 79,8 | 108,0 | 99,2 | 113.0 | 110,1 |
| XA17H0 | 0,42 | 33,1 | 84,3 | 99,2 | 106,4 | 111^6 | 114,5 |
| XA17HO | 0,84 | 91,0 | 82,® | 106,4 | 103,2 | 115,0 | 110,1 |
| Susceptivel | 0,0 | ͮ0,1 | 100,1 | 100,0 | 97,5 | 100,0 | 96,9 |
| Susceptivel | 0,035 | 31,3 | 7,3 | 59,9 | 4,5 | 95,0 | 20,1 |
| Susceptível | 0,07 | 20,4 | 9,4 | 27,4 | 3,8 | 61,1 | 16,2 |
® <i in n cm « «· tn cm
Claims (10)
- REIVINDICAÇÕES;lã, - Método para a protecção ou prevenção de danos de uma colheita devidos à aplicação de uma combinação de compostos caracterizado por se proceder à alteração da susceptibilidade da colheita à combinação por incorporação de um «gene resistente â inibição por pelo menos um dos compostos na combinação, no genoma da colheita» |
- 2â. - Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o gene codificar um enzima que é resistente ao composto que normalmente inibe a actividade do referido enzima.
- 3ã» - Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por o enzima ser sinta.se alterada, de aceto-hidroxiácido»
- 4â» - Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a. colheita ser seleccionada de entre o grupo consistindo em milho, arroz, trigo, painço, sorgo, canola, soja, algodão, batatas, beterraba sacarina, tomates e amendoins»
- 5â. - Método de acordo com a reivindicação caracte rizado por a entre o grupo colheita ser milho e o gene ser seleccionado de consistindo em XA-17, XI--Í2, QJ-22, XS-4© e ZA-54»
- 6ã„ - Método de acordo com a reivindicação 5, caracte~ rxzado por o gene ser XA—17 ou XI-Í2 que se encontra presente no estádio de homozigoto ou de- heterozipoto»
- 7â« - Método ds acorda com a reivindicação 3, caracterizado por a colheita ser canola e o gene ser seleccionado de entre o grupo consistindo em PM-1, PM-2, PM-6, PM-Í5 e PM-22»Uffl
- 8ã. - Método ds acordo com a reivindicação 1, caracteado por a combinação ser um insecticida de fosfato orgânico e herbicida que inibe a sintase de aceto-hidroxiácido.
- 9ã. - Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o insecticida ser seleccionado de entre o grupo consistindo em terbufos, forato, paration, íonofos, dissulfoton e elorpirifos e □ herbicida é seleccionado de entre o grupo consistindo em nicotinatos de imidazolinilo, quinolinocarboxiiatos de imidazolinilo, sulfonilureias e triazolopirimidinas.►
- 10ã. - Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por o insecticida ser terbufos e o herbicida ser seleccionado de entre o grupo consistindo em imazetapir, imazmetapir, imazaquin, primissulforon e nicossulforon.
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| ES2104628T3 (es) | 1997-10-16 |
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