RU2751596C2 - Композиция, содержащая олигомер производного гидроксикоричной кислоты, её применение, устройство, семена, способ повышения толерантности к стрессу растений, способ модулирования содержания пролина в растениях - Google Patents
Композиция, содержащая олигомер производного гидроксикоричной кислоты, её применение, устройство, семена, способ повышения толерантности к стрессу растений, способ модулирования содержания пролина в растениях Download PDFInfo
- Publication number
- RU2751596C2 RU2751596C2 RU2018113337A RU2018113337A RU2751596C2 RU 2751596 C2 RU2751596 C2 RU 2751596C2 RU 2018113337 A RU2018113337 A RU 2018113337A RU 2018113337 A RU2018113337 A RU 2018113337A RU 2751596 C2 RU2751596 C2 RU 2751596C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- acid
- plant
- hydroxycinnamic acid
- composition according
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 318
- NGSWKAQJJWESNS-ZZXKWVIFSA-N trans-4-coumaric acid Chemical class OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 NGSWKAQJJWESNS-ZZXKWVIFSA-N 0.000 title claims abstract description 166
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 title claims abstract description 10
- ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N Proline Natural products OC(=O)C1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 32
- ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N L-Proline Chemical compound OC(=O)[C@@H]1CCCN1 ONIBWKKTOPOVIA-BYPYZUCNSA-N 0.000 title description 49
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229930005346 hydroxycinnamic acid Natural products 0.000 claims abstract description 24
- 235000010359 hydroxycinnamic acids Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims abstract description 7
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N ferulic acid Chemical group COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-N 0.000 claims description 53
- KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N ferulic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 49
- 235000001785 ferulic acid Nutrition 0.000 claims description 49
- KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M (E)-Ferulic acid Natural products COC1=CC(\C=C\C([O-])=O)=CC=C1O KSEBMYQBYZTDHS-HWKANZROSA-M 0.000 claims description 48
- 229940114124 ferulic acid Drugs 0.000 claims description 48
- 230000035882 stress Effects 0.000 claims description 48
- QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N trans-isoferulic acid Natural products COC1=CC=C(C=CC(O)=O)C=C1O QURCVMIEKCOAJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 31
- QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N trans-caffeic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-DUXPYHPUSA-N 0.000 claims description 26
- PCMORTLOPMLEFB-ONEGZZNKSA-N sinapic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC(OC)=C1O PCMORTLOPMLEFB-ONEGZZNKSA-N 0.000 claims description 17
- NGSWKAQJJWESNS-UHFFFAOYSA-N 4-coumaric acid Chemical compound OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C=C1 NGSWKAQJJWESNS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 15
- ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N (E)-3,4,5-trihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ACEAELOMUCBPJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- LBQZVWQOPFFQJI-GGWOSOGESA-N (e)-3-[3-[5-[(e)-2-carboxyethenyl]-2-hydroxy-3-methoxyphenyl]-4-hydroxy-5-methoxyphenyl]prop-2-enoic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC(C=2C(=C(OC)C=C(\C=C\C(O)=O)C=2)O)=C1O LBQZVWQOPFFQJI-GGWOSOGESA-N 0.000 claims description 14
- 235000004883 caffeic acid Nutrition 0.000 claims description 14
- QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N cis-caffeic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 QAIPRVGONGVQAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229940074360 caffeic acid Drugs 0.000 claims description 13
- 230000008641 drought stress Effects 0.000 claims description 12
- 208000005156 Dehydration Diseases 0.000 claims description 11
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 claims description 11
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 claims description 11
- 230000036579 abiotic stress Effects 0.000 claims description 10
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 claims description 10
- 230000008723 osmotic stress Effects 0.000 claims description 10
- PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N sinapinic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC(OC)=C1O PCMORTLOPMLEFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- NGSWKAQJJWESNS-ZZXKWVIFSA-M 4-Hydroxycinnamate Natural products OC1=CC=C(\C=C\C([O-])=O)C=C1 NGSWKAQJJWESNS-ZZXKWVIFSA-M 0.000 claims description 8
- DFYRUELUNQRZTB-UHFFFAOYSA-N Acetovanillone Natural products COC1=CC(C(C)=O)=CC=C1O DFYRUELUNQRZTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 230000008642 heat stress Effects 0.000 claims description 4
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 claims description 4
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 claims description 4
- 208000002720 Malnutrition Diseases 0.000 claims description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 3
- 235000018343 nutrient deficiency Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 claims description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 claims description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 12
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 177
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 29
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 27
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 description 26
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 20
- 241000220259 Raphanus Species 0.000 description 19
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 19
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 235000006140 Raphanus sativus var sativus Nutrition 0.000 description 18
- 241000209140 Triticum Species 0.000 description 18
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 15
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 15
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 15
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 12
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 12
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 11
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 11
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 230000004790 biotic stress Effects 0.000 description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 9
- 239000008137 solubility enhancer Substances 0.000 description 9
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 108010029541 Laccase Proteins 0.000 description 8
- 108700023158 Phenylalanine ammonia-lyases Proteins 0.000 description 8
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 8
- FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N ninhydrin Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C(O)(O)C(=O)C2=C1 FEMOMIGRRWSMCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000853 biopesticidal effect Effects 0.000 description 7
- 235000013985 cinnamic acid Nutrition 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 7
- 230000024346 drought recovery Effects 0.000 description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N methyl p-hydroxycinnamate Natural products OC(=O)C=CC1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 7
- WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M .beta-Phenylacrylic acid Natural products [O-]C(=O)\C=C\C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-VOTSOKGWSA-M 0.000 description 6
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000219195 Arabidopsis thaliana Species 0.000 description 6
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 6
- WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N Cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C1=CC=CC=C1 WBYWAXJHAXSJNI-SREVYHEPSA-N 0.000 description 6
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 6
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 6
- 235000006708 antioxidants Nutrition 0.000 description 6
- 229930016911 cinnamic acid Natural products 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- -1 for example Chemical class 0.000 description 6
- LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N gallic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 LNTHITQWFMADLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 6
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 5
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 5
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 5
- 239000003995 emulsifying agent Substances 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 5
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 5
- 239000000244 polyoxyethylene sorbitan monooleate Substances 0.000 description 5
- 229940068968 polysorbate 80 Drugs 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 description 5
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 5
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 4
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 4
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 4
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 4
- 239000006172 buffering agent Substances 0.000 description 4
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 4
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 4
- 231100000673 dose–response relationship Toxicity 0.000 description 4
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 4
- DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N enol-phenylpyruvic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=CC1=CC=CC=C1 DEDGUGJNLNLJSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 4
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 4
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 4
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 4
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 4
- 239000008363 phosphate buffer Substances 0.000 description 4
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- XPKVYKWWLONHDF-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxy-3-(2-hydroxyphenyl)prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=C(O)C1=CC=CC=C1O XPKVYKWWLONHDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DRBARRGCABOUIE-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydroxy-3-phenylprop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=C(O)C1=CC=CC=C1 DRBARRGCABOUIE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000219198 Brassica Species 0.000 description 3
- 235000003351 Brassica cretica Nutrition 0.000 description 3
- 235000003343 Brassica rupestris Nutrition 0.000 description 3
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 3
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 3
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 3
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 3
- 229920002488 Hemicellulose Polymers 0.000 description 3
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 3
- 235000017879 Nasturtium officinale Nutrition 0.000 description 3
- 240000005407 Nasturtium officinale Species 0.000 description 3
- DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N Propylene glycol Chemical compound CC(O)CO DNIAPMSPPWPWGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 3
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 3
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 3
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 3
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 3
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 3
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 230000000975 bioactive effect Effects 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N bis(2-chloroethyl) sulfide Chemical compound ClCCSCCCl QKSKPIVNLNLAAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000006285 cell suspension Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- SIUKXCMDYPYCLH-UHFFFAOYSA-N dihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC=CC(O)=C1O SIUKXCMDYPYCLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 230000001667 episodic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 3
- 229940074391 gallic acid Drugs 0.000 description 3
- 235000004515 gallic acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 3
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 235000010460 mustard Nutrition 0.000 description 3
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 3
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 3
- 244000052769 pathogen Species 0.000 description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 230000007226 seed germination Effects 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 3
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 3
- DOUMFZQKYFQNTF-WUTVXBCWSA-N (R)-rosmarinic acid Chemical compound C([C@H](C(=O)O)OC(=O)\C=C\C=1C=C(O)C(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C(O)=C1 DOUMFZQKYFQNTF-WUTVXBCWSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 244000291564 Allium cepa Species 0.000 description 2
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 2
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 2
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 2
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 2
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 2
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101710205153 Laccase-1 Proteins 0.000 description 2
- CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N Neochlorogenin-saeure Natural products O[C@H]1C[C@@](O)(C[C@@H](OC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2)[C@@H]1O)C(=O)O CWVRJTMFETXNAD-KLZCAUPSSA-N 0.000 description 2
- 102000003992 Peroxidases Human genes 0.000 description 2
- 235000019057 Raphanus caudatus Nutrition 0.000 description 2
- 244000088415 Raphanus sativus Species 0.000 description 2
- 235000011380 Raphanus sativus Nutrition 0.000 description 2
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 2
- 235000005824 Zea mays ssp. parviglumis Nutrition 0.000 description 2
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 2
- 239000002671 adjuvant Substances 0.000 description 2
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 2
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 235000005822 corn Nutrition 0.000 description 2
- 238000012272 crop production Methods 0.000 description 2
- VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N curcumin Chemical compound C1=C(O)C(OC)=CC(\C=C\C(=O)CC(=O)\C=C\C=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-FCXRPNKRSA-N 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 2
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 2
- 239000005712 elicitor Substances 0.000 description 2
- 238000006911 enzymatic reaction Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 229940114123 ferulate Drugs 0.000 description 2
- 239000012362 glacial acetic acid Substances 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 2
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 2
- 230000001033 osmoprotective effect Effects 0.000 description 2
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 description 2
- 239000001814 pectin Substances 0.000 description 2
- 229920001277 pectin Polymers 0.000 description 2
- 235000010987 pectin Nutrition 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- 230000006461 physiological response Effects 0.000 description 2
- 238000004007 reversed phase HPLC Methods 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007974 sodium acetate buffer Substances 0.000 description 2
- 238000009331 sowing Methods 0.000 description 2
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 description 2
- 239000012085 test solution Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 2
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 2
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- JXIPYOZBOMUUCA-UHFFFAOYSA-N (E)-2,5-dihydroxycinnamic acid Natural products OC(=O)C=CC1=CC(O)=CC=C1O JXIPYOZBOMUUCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFXWTVLDSKSYLW-UHFFFAOYSA-N (E)-3,4-dihydroxy-5-methoxycinnamic acid Natural products COC1=CC(C=CC(O)=O)=CC(O)=C1O YFXWTVLDSKSYLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YFXWTVLDSKSYLW-NSCUHMNNSA-N (E)-5-hydroxyferulic acid Chemical compound COC1=CC(\C=C\C(O)=O)=CC(O)=C1O YFXWTVLDSKSYLW-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- JXIPYOZBOMUUCA-DAFODLJHSA-N (e)-3-(2,5-dihydroxyphenyl)prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC(O)=CC=C1O JXIPYOZBOMUUCA-DAFODLJHSA-N 0.000 description 1
- ACEAELOMUCBPJP-OWOJBTEDSA-N (e)-3-(3,4,5-trihydroxyphenyl)prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 ACEAELOMUCBPJP-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PKYCWFICOKSIHZ-UHFFFAOYSA-N 1-(3,7-dihydroxyphenoxazin-10-yl)ethanone Chemical compound OC1=CC=C2N(C(=O)C)C3=CC=C(O)C=C3OC2=C1 PKYCWFICOKSIHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PRPINYUDVPFIRX-UHFFFAOYSA-N 1-naphthaleneacetic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CC(=O)O)=CC=CC2=C1 PRPINYUDVPFIRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIUKXCMDYPYCLH-SNAWJCMRSA-N 2,3-dihydroxy-trans-cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=CC(O)=C1O SIUKXCMDYPYCLH-SNAWJCMRSA-N 0.000 description 1
- CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 2,4-Hexadienoic acid, potassium salt (1:1), (2E,4E)- Chemical compound [K+].CC=CC=CC([O-])=O CHHHXKFHOYLYRE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- HGEFWFBFQKWVMY-DUXPYHPUSA-N 2,4-dihydroxy-trans cinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1O HGEFWFBFQKWVMY-DUXPYHPUSA-N 0.000 description 1
- CYGPPWVXOWCHJB-UHFFFAOYSA-N 2-Methylbutyl 3-methylbutanoate Chemical compound CCC(C)COC(=O)CC(C)C CYGPPWVXOWCHJB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MFFCZSWTQMCKFP-OWOJBTEDSA-N 3,5-dihydroxycinnamic acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C1=CC(O)=CC(O)=C1 MFFCZSWTQMCKFP-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 1
- GUOJZFSYQUIYCN-UHFFFAOYSA-N 3-(2,4,5-trihydroxyphenyl)prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=CC1=CC(O)=C(O)C=C1O GUOJZFSYQUIYCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000009434 Actinidia chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 244000298697 Actinidia deliciosa Species 0.000 description 1
- 235000009436 Actinidia deliciosa Nutrition 0.000 description 1
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 235000010167 Allium cepa var aggregatum Nutrition 0.000 description 1
- 235000002732 Allium cepa var. cepa Nutrition 0.000 description 1
- 241000219317 Amaranthaceae Species 0.000 description 1
- 244000144730 Amygdalus persica Species 0.000 description 1
- 241000208223 Anacardiaceae Species 0.000 description 1
- 241000208173 Apiaceae Species 0.000 description 1
- 241000219194 Arabidopsis Species 0.000 description 1
- 235000017060 Arachis glabrata Nutrition 0.000 description 1
- 244000105624 Arachis hypogaea Species 0.000 description 1
- 235000010777 Arachis hypogaea Nutrition 0.000 description 1
- 235000018262 Arachis monticola Nutrition 0.000 description 1
- 241000209134 Arundinaria Species 0.000 description 1
- 241000208838 Asteraceae Species 0.000 description 1
- 235000007319 Avena orientalis Nutrition 0.000 description 1
- 244000075850 Avena orientalis Species 0.000 description 1
- 241000219495 Betulaceae Species 0.000 description 1
- 238000009010 Bradford assay Methods 0.000 description 1
- 240000002791 Brassica napus Species 0.000 description 1
- 235000010149 Brassica rapa subsp chinensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000000536 Brassica rapa subsp pekinensis Nutrition 0.000 description 1
- 241000499436 Brassica rapa subsp. pekinensis Species 0.000 description 1
- 235000004977 Brassica sinapistrum Nutrition 0.000 description 1
- 241000219193 Brassicaceae Species 0.000 description 1
- YFQKGZOGKMBZDP-UHFFFAOYSA-N C(C=CC1=CC(=CC=C1)O)(=O)O.OC=1C=C(C=CC(=O)O)C=CC1 Chemical compound C(C=CC1=CC(=CC=C1)O)(=O)O.OC=1C=C(C=CC(=O)O)C=CC1 YFQKGZOGKMBZDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SWGKAHCIOQPKFW-JTNORFRNSA-N Caftaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@H](C(O)=O)OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 SWGKAHCIOQPKFW-JTNORFRNSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YDDGKXBLOXEEMN-IABMMNSOSA-L Chicoric acid Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1\C=C\C(=O)O[C@@H](C([O-])=O)[C@H](C([O-])=O)OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 YDDGKXBLOXEEMN-IABMMNSOSA-L 0.000 description 1
- 235000007516 Chrysanthemum Nutrition 0.000 description 1
- 244000189548 Chrysanthemum x morifolium Species 0.000 description 1
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 244000241235 Citrullus lanatus Species 0.000 description 1
- 235000012828 Citrullus lanatus var citroides Nutrition 0.000 description 1
- 241000675108 Citrus tangerina Species 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 241000219112 Cucumis Species 0.000 description 1
- 235000015510 Cucumis melo subsp melo Nutrition 0.000 description 1
- 241000219130 Cucurbita pepo subsp. pepo Species 0.000 description 1
- 235000003954 Cucurbita pepo var melopepo Nutrition 0.000 description 1
- 241000219104 Cucurbitaceae Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N D-Glucitol Natural products OC[C@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-FSIIMWSLSA-N 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- YDDGKXBLOXEEMN-UHFFFAOYSA-N Di-E-caffeoyl-meso-tartaric acid Natural products C=1C=C(O)C(O)=CC=1C=CC(=O)OC(C(O)=O)C(C(=O)O)OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 YDDGKXBLOXEEMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009355 Dianthus caryophyllus Nutrition 0.000 description 1
- 240000006497 Dianthus caryophyllus Species 0.000 description 1
- 235000011511 Diospyros Nutrition 0.000 description 1
- 244000236655 Diospyros kaki Species 0.000 description 1
- 241000219428 Fagaceae Species 0.000 description 1
- 241000234642 Festuca Species 0.000 description 1
- 229920000855 Fucoidan Polymers 0.000 description 1
- 241000735332 Gerbera Species 0.000 description 1
- 241000245654 Gladiolus Species 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M Glycolate Chemical compound OCC([O-])=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000060234 Gmelina philippensis Species 0.000 description 1
- 241000219146 Gossypium Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 108010001336 Horseradish Peroxidase Proteins 0.000 description 1
- 241000758791 Juglandaceae Species 0.000 description 1
- FAIXYKHYOGVFKA-UHFFFAOYSA-N Kinetin Natural products N=1C=NC=2N=CNC=2C=1N(C)C1=CC=CO1 FAIXYKHYOGVFKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000218195 Lauraceae Species 0.000 description 1
- 241000234280 Liliaceae Species 0.000 description 1
- 241000234435 Lilium Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 240000006240 Linum usitatissimum Species 0.000 description 1
- 241000209082 Lolium Species 0.000 description 1
- 241000220225 Malus Species 0.000 description 1
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 1
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 1
- 240000004658 Medicago sativa Species 0.000 description 1
- 235000017587 Medicago sativa ssp. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 241000218231 Moraceae Species 0.000 description 1
- 240000005561 Musa balbisiana Species 0.000 description 1
- 235000018290 Musa x paradisiaca Nutrition 0.000 description 1
- 241000234615 Musaceae Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- MMOPREBWKCZVPO-ZIKNSQGESA-N OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C=C1.OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 Chemical compound OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C=C1.OC(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C=C1 MMOPREBWKCZVPO-ZIKNSQGESA-N 0.000 description 1
- MTUSZNHPVPZEGR-UHFFFAOYSA-N OC1=C(C=CC(=O)O)C=CC=C1.C(C=CC=1C(=CC=CC1)O)(=O)O Chemical compound OC1=C(C=CC(=O)O)C=CC=C1.C(C=CC=1C(=CC=CC1)O)(=O)O MTUSZNHPVPZEGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000207834 Oleaceae Species 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000004371 Panax ginseng Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 235000010659 Phoenix dactylifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000104275 Phoenix dactylifera Species 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 235000009827 Prunus armeniaca Nutrition 0.000 description 1
- 244000018633 Prunus armeniaca Species 0.000 description 1
- 235000006040 Prunus persica var persica Nutrition 0.000 description 1
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- 240000001987 Pyrus communis Species 0.000 description 1
- 241000220317 Rosa Species 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 241000220222 Rosaceae Species 0.000 description 1
- ZZAFFYPNLYCDEP-HNNXBMFYSA-N Rosmarinsaeure Natural products OC(=O)[C@H](Cc1cccc(O)c1O)OC(=O)C=Cc2ccc(O)c(O)c2 ZZAFFYPNLYCDEP-HNNXBMFYSA-N 0.000 description 1
- 241001107098 Rubiaceae Species 0.000 description 1
- 241001093501 Rutaceae Species 0.000 description 1
- 240000000111 Saccharum officinarum Species 0.000 description 1
- 235000007201 Saccharum officinarum Nutrition 0.000 description 1
- 235000003434 Sesamum indicum Nutrition 0.000 description 1
- 244000040738 Sesamum orientale Species 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000208292 Solanaceae Species 0.000 description 1
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 1
- 244000062793 Sorghum vulgare Species 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 description 1
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 1
- 241001122767 Theaceae Species 0.000 description 1
- 235000015724 Trifolium pratense Nutrition 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 241000722921 Tulipa gesneriana Species 0.000 description 1
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 1
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 1
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 1
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 1
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 1
- FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N [4,6-bis(cyanoamino)-1,3,5-triazin-2-yl]cyanamide Chemical compound N#CNC1=NC(NC#N)=NC(NC#N)=N1 FJJCIZWZNKZHII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004479 aerosol dispenser Substances 0.000 description 1
- 230000009418 agronomic effect Effects 0.000 description 1
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003627 allelochemical Substances 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000003254 anti-foaming effect Effects 0.000 description 1
- 239000002260 anti-inflammatory agent Substances 0.000 description 1
- 229940121363 anti-inflammatory agent Drugs 0.000 description 1
- 239000003146 anticoagulant agent Substances 0.000 description 1
- 229940127219 anticoagulant drug Drugs 0.000 description 1
- 101150059062 apln gene Proteins 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 125000000089 arabinosyl group Chemical group C1([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO1)* 0.000 description 1
- 238000003149 assay kit Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- DMSMPAJRVJJAGA-UHFFFAOYSA-N benzo[d]isothiazol-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)NSC2=C1 DMSMPAJRVJJAGA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000001764 biostimulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000006696 biosynthetic metabolic pathway Effects 0.000 description 1
- 210000000081 body of the sternum Anatomy 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- SWGKAHCIOQPKFW-GHMZBOCLSA-N caffeoyltartaric acid Natural products OC(=O)[C@H](O)[C@H](C(O)=O)OC(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 SWGKAHCIOQPKFW-GHMZBOCLSA-N 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- YDDGKXBLOXEEMN-IABMMNSOSA-N chicoric acid Chemical compound O([C@@H](C(=O)O)[C@@H](OC(=O)\C=C\C=1C=C(O)C(O)=CC=1)C(O)=O)C(=O)\C=C\C1=CC=C(O)C(O)=C1 YDDGKXBLOXEEMN-IABMMNSOSA-N 0.000 description 1
- 229930016920 cichoric acid Natural products 0.000 description 1
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 210000004748 cultured cell Anatomy 0.000 description 1
- 239000004148 curcumin Substances 0.000 description 1
- 235000012754 curcumin Nutrition 0.000 description 1
- 229940109262 curcumin Drugs 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 230000004665 defense response Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- YDDGKXBLOXEEMN-PMACEKPBSA-N dicaffeoyl-D-tartaric acid Natural products O([C@H](C(=O)O)[C@H](OC(=O)C=CC=1C=C(O)C(O)=CC=1)C(O)=O)C(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 YDDGKXBLOXEEMN-PMACEKPBSA-N 0.000 description 1
- YDDGKXBLOXEEMN-WOJBJXKFSA-N dicaffeoyl-L-tartaric acid Natural products O([C@@H](C(=O)O)[C@@H](OC(=O)C=CC=1C=C(O)C(O)=CC=1)C(O)=O)C(=O)C=CC1=CC=C(O)C(O)=C1 YDDGKXBLOXEEMN-WOJBJXKFSA-N 0.000 description 1
- VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N diferuloylmethane Natural products C1=C(O)C(OC)=CC(C=CC(=O)CC(=O)C=CC=2C=C(OC)C(O)=CC=2)=C1 VFLDPWHFBUODDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 235000021186 dishes Nutrition 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- HHEAADYXPMHMCT-UHFFFAOYSA-N dpph Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC([N+](=O)[O-])=CC([N+]([O-])=O)=C1[N]N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 HHEAADYXPMHMCT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 244000013123 dwarf bean Species 0.000 description 1
- 230000000856 effect on pests Effects 0.000 description 1
- 239000003602 elastase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N ethyl mercaptane Natural products CCS DNJIEGIFACGWOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004459 forage Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000012737 fresh medium Substances 0.000 description 1
- 239000002509 fulvic acid Substances 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000021331 green beans Nutrition 0.000 description 1
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009610 hypersensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000338 in vitro Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- QANMHLXAZMSUEX-UHFFFAOYSA-N kinetin Chemical compound N=1C=NC=2N=CNC=2C=1NCC1=CC=CO1 QANMHLXAZMSUEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960001669 kinetin Drugs 0.000 description 1
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 1
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000001254 matrix assisted laser desorption--ionisation time-of-flight mass spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- COTNUBDHGSIOTA-UHFFFAOYSA-N meoh methanol Chemical compound OC.OC COTNUBDHGSIOTA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYFFGSSZFBZTAH-UHFFFAOYSA-N methylaminomethanetriol Chemical compound CNC(O)(O)O FYFFGSSZFBZTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 244000000010 microbial pathogen Species 0.000 description 1
- 235000019713 millet Nutrition 0.000 description 1
- 239000003068 molecular probe Substances 0.000 description 1
- 229930014626 natural product Natural products 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 229920001542 oligosaccharide Polymers 0.000 description 1
- 150000002482 oligosaccharides Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000004792 oxidative damage Effects 0.000 description 1
- 238000004091 panning Methods 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 108040007629 peroxidase activity proteins Proteins 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000361 pesticidal effect Effects 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007965 phenolic acids Chemical group 0.000 description 1
- 150000002989 phenols Chemical class 0.000 description 1
- 229930015704 phenylpropanoid Natural products 0.000 description 1
- 150000002995 phenylpropanoid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229930195732 phytohormone Natural products 0.000 description 1
- 231100000208 phytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000885 phytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 239000005648 plant growth regulator Substances 0.000 description 1
- 239000003375 plant hormone Substances 0.000 description 1
- 244000000003 plant pathogen Species 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 150000008442 polyphenolic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 1
- 235000010241 potassium sorbate Nutrition 0.000 description 1
- 229940069338 potassium sorbate Drugs 0.000 description 1
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 235000013526 red clover Nutrition 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000008261 resistance mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000019254 respiratory burst Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- DOUMFZQKYFQNTF-MRXNPFEDSA-N rosemarinic acid Natural products C([C@H](C(=O)O)OC(=O)C=CC=1C=C(O)C(O)=CC=1)C1=CC=C(O)C(O)=C1 DOUMFZQKYFQNTF-MRXNPFEDSA-N 0.000 description 1
- TVHVQJFBWRLYOD-UHFFFAOYSA-N rosmarinic acid Natural products OC(=O)C(Cc1ccc(O)c(O)c1)OC(=Cc2ccc(O)c(O)c2)C=O TVHVQJFBWRLYOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 230000001932 seasonal effect Effects 0.000 description 1
- 229930000044 secondary metabolite Natural products 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000600 sorbitol Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 239000000375 suspending agent Substances 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 239000003826 tablet Substances 0.000 description 1
- 229940095064 tartrate Drugs 0.000 description 1
- 230000001550 time effect Effects 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 239000000341 volatile oil Substances 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 229920001285 xanthan gum Polymers 0.000 description 1
- 239000000230 xanthan gum Substances 0.000 description 1
- 229940082509 xanthan gum Drugs 0.000 description 1
- 235000010493 xanthan gum Nutrition 0.000 description 1
- DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N β‐Mercaptoethanol Chemical compound OCCS DGVVWUTYPXICAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N37/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids
- A01N37/36—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing at least one carboxylic group or a thio analogue, or a derivative thereof, and a singly bound oxygen or sulfur atom attached to the same carbon skeleton, this oxygen or sulfur atom not being a member of a carboxylic group or of a thio analogue, or of a derivative thereof, e.g. hydroxy-carboxylic acids
- A01N37/38—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing organic compounds containing a carbon atom having three bonds to hetero atoms with at the most two bonds to halogen, e.g. carboxylic acids containing at least one carboxylic group or a thio analogue, or a derivative thereof, and a singly bound oxygen or sulfur atom attached to the same carbon skeleton, this oxygen or sulfur atom not being a member of a carboxylic group or of a thio analogue, or of a derivative thereof, e.g. hydroxy-carboxylic acids having at least one oxygen or sulfur atom attached to an aromatic ring system
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G7/00—Botany in general
- A01G7/06—Treatment of growing trees or plants, e.g. for preventing decay of wood, for tingeing flowers or wood, for prolonging the life of plants
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N65/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing material from algae, lichens, bryophyta, multi-cellular fungi or plants, or extracts thereof
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Zoology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Mycology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Ecology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Botany (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Fertilizers (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
- Cultivation Of Plants (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сельскому хозяйству. Композиция для повышения стрессоустойчивости растений содержит по меньшей мере, один олигомер гидроксикоричной кислоты, не более 3% мономера гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомеров гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не более 2%, более предпочтительно не более 1%. Изобретение позволяет реализовать указанное назначение. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 табл., 11 пр., 11 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к биоактивной композиции для улучшения стрессоустойчивости растений. В частности, настоящее изобретение относится к композиции, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты для улучшения устойчивости растений к абиотическим и биотическим стресс-факторам, повышения выживаемости в неблагоприятных условиях окружающей среды, достижения лучшего роста и обеспечения существенного преимущества в урожае.
Предшествующий уровень техники
Для управления растениеводством повсеместно применяются химические средства, например, удобрения или пестициды, которые обеспечивают эффективную защиту растений, но часто оказывают неблагоприятное воздействие на другие биологические компоненты окружающей среды, приводящее к необратимому нарушению равновесия. Кроме того, эти продукты могут наносить серьезный ущерб здоровью потребителей вследствие присутствия в остаточных количествах в пищевых продуктах. В связи с таким развитием событий возникает необходимость постепенного сокращения использования химических средств в сельском хозяйстве. Сегодня сельское хозяйство все в большей степени уделяет внимание качеству продуктов и также экологическим, гигиеническим и санитарным аспектам. Вследствие этого агротехнические приемы смещаются в направлении сбалансированного управления сельскохозяйственными культурами с целью обеспечения количественных и качественных свойств продукции.
В течение последнего десятилетия исследования альтернативных экологически безопасных технологий получили мощный импульс, и выдвинули широкий разнообразные предложения, включающие агрономические, физические и биологические средства контроля (Verma et al., Biochem Eng Journal. 2007, 37:1-20; Shoresh et al., Annu Rev Phytopathol. 2000, 48:21-43; Bharti et al., J Sci Food Agric. 2013, 93:2154-2161; Yeoh et al., Mol Biol Rep. 2013, 40:147-158). В этом отношении использование биопестицидов и биостимуляторов входят в число самых перспективных вариантов.
Биопестициды - это определенные типы пестицидов, полученные из природных материалов, таких как животные, растения, бактерии и некоторые минералы. Биопестициды подразделяют на три основных класса: (1) В состав микробных пестицидов в качестве действующего вещества входит микроорганизм. Например, грибы, которые борются с сорняками; (2) Инкорпорированные протектанты растений (ИПР) представляют собой пестицидные вещества, которые растения производят из введенного в них генетического материала; и (3) Биохимические пестициды - биоактивные вещества природного происхождения или полученные методом синтеза, которые структурно сходны (и функционально идентичны) своим природным аналогам. К числу наиболее широко используемых биопестицидов относятся элиситоры. В целом, биохимические биопестициды характеризуются нетоксичным механизмом действия, которое может быть пагубным для роста и развития вредителя, его способности к размножению, или для экологии вредителя.
Биостимуляторы растений - это биоактивные вещества и/или микроорганизмы, функция которых после внесения на растения или ризосферу заключается в стимуляции естественных процессов с целью повысить/улучшить усвоение питательных веществ, действенность питательных веществ, устойчивость к абиотическому стрессу и качество сельскохозяйственной культуры. Биостимуляторы способны улучшить качество и увеличить урожайность при меньших затратах, воздействуя на метаболизм растения и при этом уменьшая пагубное влияние химических веществ на окружающую среду.
Биостимуляторы не доставляют непосредственно питательные вещества в растения и не оказывают прямого воздействия на вредителей, но они повышают способность растений сопротивляться различным абиотическим и биотическим стрессам: отсутствию воды, высоким температурам, переувлажнению, засоленности, токсичным минералам или веществам, заболеваниям или вредителям (бактериям, вирусам, грибам, паразитам или вредным насекомым). Эти стрессогенные условия неблагоприятно сказываются на продукции растениеводства. Кроме того, использование биостимуляторов, даже при низких концентрациях действующего ингредиента/начала/вещества может помочь ограничить применение удобрений или пестицидов за счет улучшения роста и общей приспособленности растений. Повышение продуктивности культур с целью сокращения общего количества используемых химикатов представляет большой интерес для сельского хозяйства.
Биостимуляторы растений, в целом, относятся к одной из трех основных категорий: фитогормоны, амины и гуминовые вещества. В соответствии с вышеизложенным, примеры биостимуляторов растений включают композиции, содержащие экстракт водорослей, гуминовую кислоту, аминокислоты, салициловую кислоту, твердые вещества биологического происхождения, гидролизованные белки, силикат и/или синтезированные вещества.
Коричная кислота и ее 4-гидроксизамещенные производные (а именно, п-кумаровая кислота, кофейная кислота, феруловая кислота и синаповая кислота) образуют семейство натуральных продуктов, широко распространенных в растениях и широко известных, как циннаматы (сложные эфиры коричной кислоты). В частности, феруловая кислота, разнообразные диферуловые кислоты и даже триферулаты являются важными компонентами стенки растительной клетки у определенных растений. В клеточной стенке эти соединения этерифицированы до остатков арабинозы в составе глюкуроноарабиноксиланов, преобладающем компоненте гемицеллюлозного матрикса. Например, феруловая кислота считается основным фенольным сшивающим агентом в клеточной стенке травянистых растений, который важен для растяжимости клеточной стенки (Carpita N.С. Аnnu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 1996, 47:445-476).
Олигомеры коричной кислоты известны в качестве противовоспалительных агентов, ингибиторов эластазы и антиоксидантов. Например, в патенте WO 2010/027594 описано использование таких олигомеров в качестве антикоагулянтов.
Феруловая кислота тоже известна в качестве антиоксиданта. Например, в заявке на патент US 2004/259732 описаны композиции для улучшения урожайности растения, включающие феруловую кислоту и ее производные.
В заявке на патент JP-H-10338603 описана коричная кислота, как вещество, используемое для предотвращения гибели листьев и корней, вызываемой патогенными бактериями. В заявке WO 03/000288 тоже описаны композиции, индуцирующие в растении эндогенные реакции, защищающие от патогенов, и такие композиции содержат феруловую кислоту. В дополнение к этому Li et al. (Biologia Plantarum. 2013, 57(4):711-717) показали, что проростки огурца, которых в течение 2 дней поливали питательной смесью Хогланда, содержащей феруловую кислоту, могут защитить растения стресса, вызванного обезвоживанием.
Однако коричная и феруловая кислота в течение нескольких лет описываются, как фитотоксичные вещества (Turner et al., Journal of Chemical Ecology. 1975, 1(1):41-58; Rasmussen et al., Journal of Chemical Ecology. 1977, 3(2):197-205; Liebl et al, Journal of Chemical Ecology. 1983, 9(8):1027-1043; Blum et al., Journal of chemical ecology. 1984, 10(8):1169-1191), и используются многими растениями в качестве аллелохимических ингибиторов (Einhellig et al., Journal of chemical ecology. 1984, 10(1):161-170; Dos Santos et al., Journal of Chemical Ecology. 2004, 30(6):1203-1212; Yu et al., Journal of Chemical Ecology. 1994, 20(1):21-31; Lehman et al., Journal of Chemical Ecology. 1999, 25(11):2585-2600).
Заявители неожиданно обнаружили, что олигомерные производные гидроксикоричной кислоты стимулируют рост и развитие растения в разнообразных стрессовых условиях, в частности, при неблагоприятных условиях окружающей среды, например, при засухе или минеральном стрессе. Такой эффект готовности к засухам, опосредованный стимуляцией роста, усиливает эффективность использования воды при ряде стрессов, вызываемых засухой, от сезонного, легкого стресса, вызванного недостатком воды, до сильной, продолжительной засухи. Такой диапазон стрессовых ситуаций, вызванных дефицитом воды, обычно сопровождается тепловым стрессом.
Таким образом, настоящее изобретение относится к композиции для улучшения стрессоустойчивости, содержащей, по меньшей мере одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты.
Краткое изложение сущности изобретения Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, при этом вышеупомянутая композиция содержит не более 3% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно, не более 2%, более предпочтительно - не более 1%.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно производное гидроксикоричной кислоты выбирают из группы, состоящей из феруловой кислоты, п-кумаровой кислоты, кофейной кислоты и синаповой кислоты.
В одном из вариантов осуществления изобретения композиция согласно изобретению дополнительно включает, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость в воде.
Настоящее изобретение также относится к композиции для улучшения стрессоустойчивости растений, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты. В одном варианте осуществления изобретения, по крайне мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты согласно изобретению имеет степень полимеризации не менее 2.
В одном варианте осуществления изобретения, указанное, по меньшей мере, одно производное гидроксикоричной кислоты выбирают из группы, состоящей из феруловой кислоты, п-кумаровой кислоты, кофейной кислоты и синаповой кислоты. В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один олигомер феруловой кислоты, предпочтительно, диферуловую кислоту.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит от 0,0001 до 200 ч/млн (частей на миллион) указанного, по меньшей мере, одного олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, предпочтительно, от 0,001 до 100 ч/млн, более предпочтительно от 0,005 до 50 ч/млн.
В одном варианте осуществления изобретения композиция, улучшающая стрессоустойчивость согласно изобретению, содержит не более 3% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно, не более 2%, более предпочтительно - не более 1%.
В другом варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не менее 10% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не менее 20%, более предпочтительно не менее 30%.
Еще в одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не менее 70% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не менее 75%, более предпочтительно не менее 80%.
Согласно одному варианту осуществления изобретения композиция используется для улучшения стрессоустойчивости растения, причем такой стресс бывает абиотическим или биотическим. В одном варианте осуществления изобретения указанный абиотический стресс выбирают из группы, включающей водный стресс, засуху, осмотический стресс, тепловой стресс, недостаточность питательных веществ и химический стресс, созданный загрязнением почвы, в которой растет указанное растение, металлами или органическими поллютантами, предпочтительно, водный стресс, засуха или осмотический стресс.
Настоящее изобретение также относится к композиции для улучшения стрессоустойчивости растения, как описано выше, дополнительно содержащей, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость в воде.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость в воде согласно изобретению, выбирают из группы, состоящей из полисахаридов и полиолов. В частном случае осуществления изобретения указанный, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость в воде, является полисахаридом, который выбирают из группы, состоящей из хитозана, хитина, хитин-глюкана, карбоксиметилцеллюлозы, пектина, гемицеллюлозы, предпочтительно, хитозаном.
Другой целью изобретения является распыленная жидкость, содержащая описанную выше композицию.
Настоящее изобретение дополнительно относится к семени или растению, причем указанное семя покрыто описанной выше композицией.
Другой целью изобретения является использование композиции, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, для улучшения стрессоустойчивости растения.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу улучшения стрессоустойчивости растения, заключающемуся в нанесении описанной выше композиции.
Определения
Если не указано иное, все термины в описании изобретения, включая технические и научные термины, имеют значения, понятные для специалиста в области, к которой относится данное изобретение. Определения терминов включены в следующие указания, чтобы лучше понять идеи настоящего изобретения. В тех случаях, когда отдельные термины определены в связи с отдельным аспектом или вариантом осуществления изобретения, это означает, что такой оттенок значения должен применяться ко всему описанию, т.е. также в контексте других аспектов или вариантов осуществления изобретения, если не определено иное.
В настоящем изобретении представленные ниже термины имеют в точности следующие значения:
- Термин «Олигомер» относится к макромолекуле, состоящей из нескольких повторяющихся мономерных единиц, связанных друг с другом. В одном варианте осуществления изобретения олигомеры согласно изобретению состоят из двух, трех, четырех или более мономеров. В одном из вариантов осуществления изобретения олигомеры представляют собой димеры, тримеры, тетрамеры или гомомеры большего размера.
- «Степень полимеризации» относится к числу мономерных единиц в олигомере согласно изобретению. В одном варианте осуществления изобретения степень полимеризации, по меньшей мере, одного олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, составляет не менее 2.
- «Олигоферулат» относится к олигомеру феруловой кислоты, также называемому олигомером ферулата. Димер феруловой кислоты, в частности, представляет собой олигомер, состоящий из двух мономеров феруловой кислоты, соединенных связями. Димер феруловой кислоты может быть также назван диферуловой кислотой или диферулатом.
- «Улучшение» в контексте настоящего изобретение можно заменить на стимулирование, увеличение, усиление и т.п.
- «Устойчивость» относится к способности растения переносить стресс, не испытывая существенных изменений метаболизма, роста, продуктивности и/или жизнеспособности. В одном варианте осуществления изобретения стресс может быть абиотическим или биотическим.
- «Абиотический стресс» относится к стрессу, происходящему в результате влияния неживых факторов на окружающую среду, в которой живет растение.
- «Биотический стресс» относится к стрессу, происходящему в результате повреждения, нанесенного растениям другими живыми организмами, например, бактериями, вирусами, грибами, паразитами, полезными или вредными насекомыми, сорняками и культурными или дикорастущими растениями.
- «ч/млн» означает «частей на миллион, т.е. одна часть на 1000000 частей.
- «Около» перед значением означает плюс/минус 10% от указанного значения.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к композиции, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты.
В контексте настоящего документа термин «производное гидроксикоричной кислоты» означает фенольные или полифенольные соединения, возникающее в результате мевалонатно-шикиматных путей биосинтеза у растений. Такая фенолокислотная группа включает, например, без ограничения, феруловую кислоту, кофейную кислоту, п-кумаровую кислоту, хлоргеновую кислоту, синаповую кислоту, куркумин и розмариновую кислоту. В одном варианте осуществления изобретения производным гидроксикоричной кислоты является моногидроксикоричная кислота, дигидроксикоричная кислота, тригидроксикоричная кислота, метилированная гидроксикоричная кислота или сложный эфир либо конъюгат производного гидроксикоричной кислоты. В одном варианте осуществления изобретения производные гидроксикоричной кислоты согласно изобретению не включают продукты гидролиза.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в составе композиции согласно изобретению является олигомером моногидроксикоричной кислоты. Примеры моногидроксикоричных кислот включают, не ограничиваясь перечисленным, кумаровые кислоты, такие как, например, п-кумаровая кислота (4- гидроксикоричная кислоты), о-кумаровая кислота (2-гидроксикоричная кислота) и м-кумаровая кислота (3-гидроксикоричная кислота), или смесь этих кислот.
В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в составе композиции согласно изобретению является олигомером дигидроксикоричной кислоты. Примеры дигидроксикоричных кислот включают, не ограничиваясь перечисленным, кофейную кислоту (3,4-дигидроксикоричную кислоту), умбелловую кислоту (2,4-дигидроксикоричную кислоту), 2,3-дигидроксикоричную кислоту, 2,5-дигидроксикоричную кислоту и 3,5-дигидроксикоричную кислоту, или смесь этих кислот.
В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в составе композиции согласно изобретению является олигомером тригидроксикоричной кислоты. Примеры тригидроксикоричных кислот включают, не ограничиваясь перечисленным, 3,4,5-тригидроксикоричную кислоту и 3,4,6-тригидроксикоричную кислоту, или смесь этих кислот.
В другом варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в композиции согласно изобретению является олигомером метилированной кислоты. Примеры метилированных гидроксикоричных кислот включают, не ограничиваясь перечисленным, феруловую килоту (3-метокси-4-гидроксикоричную кислоту), 5-гидроксиферуловую кислоту и синаповую кислоту (3,5-диметокси-4-гидроксикоричную кислоту), или смесь этих кислот.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не менее одного сложного эфира или конъюгата олигомерного производного гидроксикоричной кислоты. Примеры сложных эфиров или конъюгатов производных гидроксикоричной кислоты включают, не ограничиваясь перечисленным, кафтаровую кислоту, цикориевую кислоту, хлоргеновую кислоту и кутаровую кислоту, или смесь этих кислот.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно производное гироксикоричной кислоты согласно изобретению выбирают из группы, состоящей из феруловой кислоты, кумаровой кислоты, кофейной кислоты и синаповой кислоты или смеси этих кислот. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно производное гироксикоричной кислоты согласно изобретению является феруловой кислотой или кумаровой кислотой или смесью этих кислот. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно производное гироксикоричной кислоты согласно изобретению является феруловой кислотой или п-кумаровой кислотой, или смесью этих кислот.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты из композиции согласно изобретению выбирают из группы, состоящей из олигомеров феруловой кислоты, олигомеров кумаровой кислоты, олигомеров кофейной сиклоты и олигомеров сигаповой кислоты или из смеси перечисленных олигомеров. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты из композиции согласно изобретению является олигомером феруловой кислоты или олигомером кумаровой кислоты, или смесью этих олигомеров. В более предпочтительном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты из композиции согласно изобретению является олигомером феруловой кислоты или олигомером п-кумаровой кислоты или смесью этих олигомеров.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты композиции согласно изобретению имеет степень полимеризации не менее 2.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты из композиции согласно изобретению 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 или выше. Соответственно, в одном варианте осуществления изобретения по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты из композиции является димером, триммером, тетрамером, пентамером, гексамером, гептамером, октамером, нонамером, декамером или содержит большее число мономеров. В частном случае осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты из композиции является димером.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, композиция содержит димер феруловой кислоты (также называемый диферуловой кислотой или диферулатом). В одном варианте осуществления изобретения композиция не содержит феруловую кислоту.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит смесь олигомерных производных гидроксикоричной кислоты, имеющих разные степени полимеризации. Например, не ограничиваясь перечисленным, композиция может содержать смесь димеров, триммеров, тетрамеров, гексамеров феруловой кислоты или соответствующих соединений с более высокой степенью полимеризации.
Коричная кислоты и ее производные, в частности, феруловая кислота, являются природными соединениями, которые в больших количествах присутствуют в растениях. Например, концентрация мономерной феруловой кислоты в растениях 2-4-кратно превышает общую концентрацию диферуловых олигомеров (Phytochemistry. 2014, 102:126-136). Известно также, что олигомеры коричной кислоты и ее производные в природных условиях встречаются в гораздо меньших количествах, т.е. в стенках растительных клетках мономерные соединения существенно преобладают над другими формами, например, димерами или тримерами.
Вследствие этого в одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более 10% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 9%, 8%, 7%, 6%, 5% или 4% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более 3% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не более 2%, более предпочтительно не более 1%.
В более предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 0,9%, 0,8%, 0,7%, 0,6%, 0,5%, 0,4%, 0,3%, 0,2% или 0,1% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В еще более предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,5% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно от приблизительно 0,03% до приблизительно 0,3%, более предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 0,1%, еще более предпочтительно от приблизительно 0,07% до приблизительно 0,09%.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более 10% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, или 4% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более 3% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, предпочтительно не более 2%, более предпочтительно не более 1%.
В более предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 0,9%, 0,8%, 0,7%, 0,6%, 0,5%, 0,4%, 0,3%, 0,2% или 0,1% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В еще более предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,5% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, предпочтительно от приблизительно 0,03% до приблизительно 0,3%, более предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 0,1%, еще более предпочтительно от приблизительно 0,07% до приблизительно 0,09%.
В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению по существу не содержит мономерного производного гидроксикоричной кислоты.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению не содержит мономерного производного гидроксикоричной кислоты. Соответственно, в частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению не содержит феруловой кислоты, кумаровой кислоты, кофейной кислоты или синаповой кислоты.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не менее 30% олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция содержит не менее 35% олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, предпочтительно не менее 40%, 45%, 50%, 55%, 60% или 65%.
В другом варианте осуществления изобретения, композиция содержит не менее 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция содержит не менее 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или 100% олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, и, по меньшей мере, одно мономерное производное гидроксикоричной кислоты, при этом отношение, по меньшей мере, одного олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, к, по меньшей мере, одному мономерному производному гидроксикоричной кислоты составляет не менее 2. Другими словами, в одном варианте осуществления изобретения содержание олигомерного производного гидроксикоричной кислоты в композиции не менее чем вдвое превышает содержание мономерного производного гидроксикоричной кислоты.
В частном случае осуществления изобретения отношение, по меньшей мере, одного олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, к, по меньшей мере, одному мономерному производному гидроксикоричной кислоты составляет не менее 5 или 10, в одном варианте осуществления изобретения отношение, по меньшей мере, одного олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, к, по меньшей мере, одному мономерному производному гидроксикоричной кислоты составляет не менее 15, 20, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32 или более.
В одном варианте осуществления изобретения отношение олигомерного производного гидроксикоричной кислоты к мономерному производному гидроксикоричной кислоты в композиции согласно изобретению составляет не менее 30:1, предпочтительно не менее 31:1, более предпочтительно не менее 32:1. В одном варианте осуществления изобретения отношение олигомерного производного гидроксикоричной кислоты к мономерному производному гидроксикоричной кислоты в композиции согласно изобретению составляет приблизительно 30:1, приблизительно 31:1 или 32:1.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не менее 30% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не менее 35%, более предпочтительно не менее 40%, 45%, 50%, 55%, 60% или 65%.
В другом варианте осуществления изобретения, композиция содержит не менее 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция содержит не менее 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или 100% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не менее 30% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция содержит не менее 35% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, предпочтительно не менее 40%, 45%, 50%, 55%, 60% или 65%.
В другом варианте осуществления изобретения, композиция содержит не менее 70%, 75%, 80%, 85%, 90% или 95% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения композиция содержит не менее 80%, 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90%, 91%, 92%, 93%, 94%, 95%, 96%, 97%, 98%, 99% или 100% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 3% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, и не менее 70% олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, предпочтительно димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 1% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, и не менее 75% олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, предпочтительно димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции.
В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,5% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, предпочтительно от приблизительно 0,03% до приблизительно 0,3%, более предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 0,1%, еще более предпочтительно от приблизительно 0,07% до приблизительно 0,09%; и не менее 80% олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, предпочтительно димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, предпочтительно не менее 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90% или более.
В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит от приблизительно 0,07% до приблизительно 0,09% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции; и не менее 80% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания компонентов композиции, предпочтительно не менее 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90% или более.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 3% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, и не менее 70% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит не более приблизительно 1% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, и не менее 75% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции.
В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит от приблизительно 0,01% до приблизительно 0,5% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно от приблизительно 0,03% до приблизительно 0,3%, более предпочтительно от приблизительно 0,05% до приблизительно 0,1%, еще более предпочтительно от приблизительно 0,07% до приблизительно 0,09%; и не менее 80% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не менее 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%о, 90% или более.
В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит от приблизительно 0,07% до приблизительно 0,09% мономерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции; и не менее 80% димерного производного гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомерных производных гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не менее 81%, 82%, 83%, 84%, 85%, 86%, 87%, 88%, 89%, 90% или более.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению представляет собой водную композицию.
Эффективная концентрация олигомерного производного гидроксикоричной кислоты в композиции согласно изобретению будет варьировать в зависимости от типа олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, обрабатываемой культуры, силы стрессового воздействия (например, засухи), желаемого результата и стадии жизненного цикла растительных культур, в числе других факторов.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 0,0001 до 200 ч/млн (частей на миллион), предпочтительно от 0,001 до 100 ч/млн, более предпочтительно от 0,005 до 50 ч/млн.
В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 1 до 200 ч/млн, предпочтительно от 5 до 100 ч/млн, более предпочтительно от 10 до 50 ч/млн. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации приблизительно 15 или 16 ч/млн. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации около 50 ч/млн.
В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 0,0001 до 10 ч/млн, предпочтительно от 0,001 до 5 ч/млн, более предпочтительно от 0,005 до 2.5 ч/млн.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 0,0001 до 200 мг/л, предпочтительно от 0,001 до 100 мг/л, более предпочтительно от 0,005 до 50 мг/л. В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 1 до 200 мг/л, предпочтительно от 5 до 100 мг/л, более предпочтительно от 10 до 50 мг/л. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации около 15 или 16 мг/л. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации около 50 мг/л. В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 0,0001 до 10 мг/л, предпочтительно от 0,001 до 5 мг/л, более предпочтительно от 0,005 до 2.5 мг/л.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 1.10-8 до 2.10-2%, предпочтительно от 1.10-7 до 1.10-2%, более предпочтительно от 5.10-7 до 5.10-3%. В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 1.10-4 до 2.10-2%, выраженной в весовых процентах относительно общей массы композиции, предпочтительно от 5.10-4 до 1.10-2%, более предпочтительно от 1.10-3 до 5.10-3%. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации около 1.5.10-3 или 1.6.10-3%, выраженной в весовых процентах относительно общей массы композиции. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации около 5.10-3%, выраженной в весовых процентах относительно общей массы композиции. В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 1.10-8 до 1.10-3%, выраженной в весовых процентах относительно общей массы композиции, предпочтительно от 1.10-7 до 5.10-4%, более предпочтительно от 5.10-7 до 2.5.10-4%.
Композиция согласно изобретению может дополнительно содержать компонент рецептуры, выбранный из группы, включающей: разбавители, буферные агенты, поверхностно-активные вещества (диспергирующие вещества, противовспенивающие или пеногасящие вещества, лиофилизирующий агент, усилители проникновения с адъювантом осаждения или смачивающие агенты), противозамерзающие агентоы (мочевина, этиленгликоль, пропиленгликоль или глицерол), консерванты (сорбат калия, парабен или производные парабена, 1,2-бензотиазол-3(2Н)-он или эфирные масла), абсорбирующие агенты (включая отходы кукурузы(?) или древесные опилки), загустители (включая глины или ксантановую камедь), адгезивные вещества (включая латекс, силикон или алкоксилированный алкил), адъювант для защиты растений, или смесь перечисленных агентов.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, композиция согласно изобретению дополнительно содержит разбавитель. В контексте данного документа термин «разбавитель» означает водный или неводный раствор, который используют для разбавления по меньшей мере, одного олигомерного производного гидроксикоричной кислоты, содержащегося в композиции. Примеры разбавителей включают, не ограничиваясь перечисленным, воду, солевой раствор, полиэтиленгликоль, полипропиленгликоль, этанол, масло и т.п.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, композиция согласно изобретению дополнительно содержит буферный агент. В контексте данного документа термин «буферный агент» означает водный раствор, содержащий смесь кислот и оснований, которая используется для стабилизации рН композиции. Примеры буферных агентов включают, не ограничиваясь перечисленным, трис (тригидроксиметиламинометан), фосфат, карбонат, ацетат, цитрат, гликолят, лактат, борат, тартрат, каркодилат, этаноламин, глицин, имидазол и т.п.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению имеет кислый рН. В контексте данного документа термин «кислый рН» означает значение рН меньше или равное 7. В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению имеет рН меньше или равный 6. В одном частном случае осуществления изобретения, композиция согласно изобретению имеет рН около 5.5.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, композиция согласно изобретению дополнительно содержит органическую кислоту. В контексте данного документа термин «органическая кислота» означает органическое вещество с кислотными свойствами. Предпочтительной органической кислотой является карбоновая кислота. Примеры органических кислот включают, не ограничиваясь перечисленным, молочную кислоту, янтарную кислоту, яблочную кислоту и лимонную кислоту. В одном частном случае осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит молочную кислоту.
Изобретение также относится к описанной выше композиции, дополнительно содержащей не менее одного агента, улучшающего растворимость, предпочтительно, агента, улучшающего растворимость в воде.
В контексте данного документа термин «агент, улучшающий растворимость в воде», означает вещество, которое делает растворимым или лучше растворимым в воде, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты согласно изобретению.
В одном варианте осуществления изобретения агент, улучшающий растворимость, предпочтительно агент, улучшающий растворимость в воде, выбирают из группы, состоящей из положительно или отрицательно заряженного биополимера, полисахаридов и полиолов. В предпочтительном варианте осуществления изобретения агент, улучшающий растворимость, предпочтительно агент, улучшающий растворимость в воде, является полисахаридом или сульфатированным полисахаридом. В одном варианте осуществления изобретения полисахарид или сульфатированный полисахарид положительно заряжен.
В одном варианте осуществления изобретения агент, улучшающий растворимость, предпочтительно агент, улучшающий растворимость в воде, является полисахаридом, который выбирают из группы, состоящей из хитозана, хитина, хитин-глюкана, карбоксиметилцеллюлозы, пектина, гемицеллюлозы. В частном случае осуществления изобретения агент, улучшающий растворимость, предпочтительно агент, улучшающий растворимость в воде, является хитозаном или хитин-глюканом.
В одном варианте осуществления изобретения агент, улучшающий растворимость, предпочтительно агент, улучшающий растворимость в воде, является полиолом, который выбирают из группы, состоящей из маннитола и сорбитола.
Согласно одному варианту осуществления изобретения композиция содержит диферуловую кислоту (диферулат) и полисахарид, предпочтительно, катионный полисахарид. Согласно предпочтительнмоу варианту осуществления изобретения композиция содержит диферуловую кислоту (диферулат) и хитозан.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 0,01 до 10%, выраженной в весовых процентах относительно общей массы композиции, предпочтительно от 0,05 до 5%, более предпочтительно от 0,1 до 2%. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации около 0,4%. В одном частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации около 0,5%.
В другом варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 100 до 100000 ч/млн, предпочтительно от 500 до 50000 ч/млн, более предпочтительно от 1000 до 20000 ч/млн. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации около 4000 ч/млн. В другом частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации около 5000 ч/млн.
В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 1.10-6 до 2.10-3%, предпочтительно от 5.10-6 до 1.10-3%, более предпочтительно от 1.10-5 до 5.10-4%. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 5.10-5 до 2,5.10-4%.
В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 0,01 до 20 ч/млн, предпочтительно от 0,05 до 10 ч/млн, более предпочтительно от 0,1 до 5 ч/млн. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 0,5 до 2,5 ч/млн.
Согласно одному варианту осуществления изобретения олигомерные производные гидроксикоричной кислоты получают "in situ" путем катализируемой ферментами полимеризации олигомерного производного гидроксикоричной кислоты в присутствии описанного выше агента, улучшающего растворимость. В этом случае агент, улучшающий растворимость, выполняет также функцию матрицы, контролирующей реакцию полимеризации. В частном случае осуществления изобретения агентом, улучшающим растворение и выполняющим функцию матрицы, является хитозан, и ферментом является лакказа.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, композиция согласно изобретению может дополнительно содержать биостимулирующий агент, регуляторы роста растений или гормоносодержащие продукты, известные специалистам и применяемые для улучшения стрессоустойчивости растений, например, гуминовую кислоту, фульвовые кислоты, фукоидан, антитранспиранты, олигосахариды и т.п.
Настоящее изобретение дополнительно относится к композиции для улучшения устойчивости растений в неблагоприятных условиях окружающей среды, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты. В одном варианте осуществления изобретения неблагоприятные условия окружающей также названы стрессом.
В одном варианте осуществления изобретения стрессом, устойчивость к которому улучшается при использовании композиции согласно изобретению, является анабиотический стресс или биотический стресс.
В контексте данного документа термин «устойчивость» можно заменить на сопротивляемость или защиту, предохранение, поддержку, силу, выносливость, стойкость, жизнеспособность, способность к восстановлению, противоборство и т.п.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, абиотический стресс может быть водным стрессом, засухой, осмотическим стрессом, тепловым стрессом, недостаточностью питательных веществ и химическим стрессом, созданным металлами или органическими поллютантами в почве, в которой растет указанное растение. В предпочтительном варианте осуществления изобретения абиотический стресс выбирают из группы, включающей водный стресс, засуху и осмотический стресс.
Засухоустойчивость (сопротивляемость засухе) - обобщенное понятие, соответствующее различным типам реакций, включающих засухоустойчивость (избегание обезвоживания), переносимость засухи и восстановление (восстановление после засухи). В данном случае понятие распространяется также на нерегулярный дождь и временное отсутствие воды (например, связанное с изменениями окружающей среды, вызванными глобальным потеплением).
В одном варианте осуществления изобретения композиция, содержащая, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, используется для улучшения устойчивости растения к водному стрессу. В другом варианте осуществления изобретения композиция, содержащая, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, используется для улучшения устойчивости растения к засухе. В другом варианте осуществления изобретения композиция, содержащая, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, используется для улучшения устойчивости растения к осмотическому стрессу.
В одном варианте осуществления изобретения композиция для улучшения устойчивости растения к водному стрессу, содержит диферулат. В другом варианте осуществления изобретения композиция для улучшения устойчивости растения к засухе, содержит диферулат. В другом варианте осуществления изобретения композиция для улучшения устойчивости растения к осмотическому стрессу, содержит диферулат.
Согласно другому варианту осуществления изобретения, биотический стресс может быть вызван бактериями, вирусами, грибами, паразитами, полезными насекомыми, вредными насекомыми, сорняками, культурными растениями или дикорастущими растениями.
В одном варианте осуществления изобретения, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в композиции согласно изобретению, не используется как антиоксидант.
В одном варианте осуществления изобретения растением согласно изобретению является однодольное растение. В другом варианте осуществления изобретения растением согласно изобретению является двудольное растение.
В одном варианте осуществления изобретения растение согласно изобретению выбирают из группы, включающей хлопчатник, лен, виноградную лозу, фруктовые, овощные культуры, большинство садовых и лесных культур, таких как: Rosaceae sp., Ribesioidae sp., Juglandaceae sp., Betulaceae sp., Anacardiaceae sp., Fagaceae sp., Moraceae sp., Oleaceae sp., Actinidaceae sp., Lauraceae sp., Musaceae sp., Rubiaceae sp., Theaceae sp., Sterculiceae sp., Rutaceae sp., Solanaceae sp., Vitaceae sp.Liliaceae sp., Asteraceae sp., Umbelliferae sp., Cruciferae sp., Chenopodiaceae sp., Cucurbitaceae sp., Papilionaceae sp., such as Graminae sp., Fabacae sp., и также генетически модифицированные гомологи этих культур.
В одном варианте осуществления изобретения растение является продовольственной культурой, которую выбирают из группы, состоящей из пшеницы, риса, кукурузы, сои, картофеля, ячменя, овса, шпорчатой фасоли и проса. В другом варианте осуществления изобретения растение является овощной культурой, которую выбирают из группы, состоящей из томата, редиса, кресса, огурца, капусты, арбуза, дыни, капусты, китайской капусты, лука-шалота, лука, моркови, цукини и Arabidopsis thaliana. В другом варианте осуществления изобретения растение является плодовой культурой, которую выбирают из группы, состоящей из яблони, груши, финиковой пальмы, персика, киви, винограда, апельсина, хурмы, сливы, абрикоса, банана и мандарина. В другом варианте осуществления изобретения растение является культурой специального назначения, которую выбирают из группы, состоящей из горчицы, женьшеня, табака, хлопчатника, кунжута, сахарного тростника, арахиса и рапса. В другом варианте осуществления изобретения растение является цветочной культурой, которую выбирают из группы, состоящей из розы, герберы, гладиолуса, гвоздики, хризантемы, лилия и тюльпана. В другом варианте осуществления изобретения растение является кормовой культурой, которую выбирают из группы, состоящей из райграса, красного клевера, ежи сборной, люцерны и овсяницы тростниковой.
В одном варианте осуществления изобретения растение выбирают из группы, состоящей из томата, редиса, пшеницы, кресса, горчицы, сои и Arabidopsis thaliana. В частном случае осуществления изобретения растением является томат. В другом варианте осуществления изобретения растением является редис. В другом варианте осуществления изобретения растением является пшеница. В другом варианте осуществления изобретения растением является кресс. В другом варианте осуществления изобретения растением является горчица. В другом варианте осуществления изобретения растением является соя. В другом варианте осуществления изобретения растением является Arabidopsis thaliana.
Другой целью изобретения является использование описанной в настоящем документе композиции, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, для улучшения стрессоустойчивости растения. В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению используется в качестве биостимулятора для улучшения стрессоустойчивости растения. В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению является композицией-биостимулятором для улучшения стрессоустойчивости растения. В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению используется в качестве биопестицида для улучшения стрессоустойчивости растения. В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению является биопестицидной композицией для улучшения стрессоустойчивости растения.
Композиция согласно изобретению может быть получена в виде препаративной формы, такой как, например, эмульсия, масло, гидрат, порошок, гранулы, таблетки, аэрозоль, суспензия и т.п.. В одном варианте осуществления изобретения в препаративную форму при необходимости могут быть включены эмульгирующий агент, суспендирующий агент, лиофилизирующий агент, пропиточный агент, смачивающий агент, загущающий агент и/или стабилизатор. В одном варианте осуществления изобретения препаративная форма согласно изобретению может быть получена известным специалисту способом.
Согласно одному варианту осуществления изобретения композиция или препаративная форма согласно изобретению могут быть нанесены на растения с использованием различных средств: распылителей, пульверизаторов, капельного орошения, погружения, пропитывания, дражирования, орошения и обработки маслом, не ограничиваясь перечисленным.
Согласно одному варианту осуществления изобретения композицию или препаративную форму согласно изобретению вносят в жидкой форме. Примеры жидких форм внесения включают, не ограничиваясь перечисленным: распыление на наземные части растения, распыление на дерн, бороздовое распыление, погружение сеянцев, пропитывание сеянцев, погружение корней, пропитывание корней, пропитывание стеблей, пропитывание клубней, пропитывание плодов, пропитывание почвы, капельное орошение почвы и почвенные инъекции.
Согласно другому варианту осуществления изобретения композицию или препаративную форму согласно изобретению вносят в сухом виде. Примеры сухих форм внесения включают, не ограничиваясь перечисленным, гранулы, микрогранулы, порошки, пеллеты, палочки, хлопья, кристаллы и крошки.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению адаптирована для нанесения на растение. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению адаптирована для распыления на растение. В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению адаптирована для покрытия частей растения. В частном случае осуществления изобретения композиция согласно изобретению является композицией для нанесения покрытия, предпочтительно, композицией для нанесения покрытия на семена.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению должна быть нанесена на растение. В одном варианте осуществления изобретения композицию можно наносить на надземные органы растения, например, на листья и стебли. В другом варианте осуществления изобретения композиция может быть внесена на подземные органы растения, например, на корни. В другом варианте осуществления изобретения композиция может быть нанесена на семена.
В одном варианте осуществления изобретения композицию согласно изобретению следует нанести на растение перед посадкой. В одном варианте осуществления изобретения композицией покрывают семена растений перед посевом.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению может быть нанесена без каких-либо добавок или в разбавленном виде.
В одном варианте осуществления изобретения концентрация композиции согласно изобретению зависит от способа внесения. В одном варианте осуществления изобретения композицию согласно изобретению делают менее концентрированной, когда композицию адаптируют для распыления на растение, по сравнению ситуациями, когда композиция предназначена для нанесения покрытия, предпочтительно, когда композиция предназначена для нанесения покрытия на семена. В контексте данного документа термин «менее концентрированная» означает, что когда композицию адаптируют для распыления на растение, композиция является, по меньшей мере, в 2 раза менее концентрированной по сравнению с композицией, которую используют для нанесения покрытий, в частности, композицией для нанесения покрытия на семена, предпочтительно, не менее чем в 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 или 10 раз менее концентрированной.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 0,0001 до 10 ч/млн, предпочтительно от 0,001 до 5 ч/млн, более предпочтительно от 0,005 до 2.5 ч/млн, когда композиция адаптирована для распыления на растение. В другом варианте осуществления изобретения, композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты в концентрации от 1 до 200 ч/млн, предпочтительно от 5 до 100 ч/млн, более предпочтительно от 10 до 50 ч/млн, когда композиция предназначена для нанесения покрытия, предпочтительно, когда композиция предназначена для нанесения покрытия на семена.
В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 0,01 до 20 ч/млн, предпочтительно от 0,05 до 10 ч/млн, предпочтительно от 0,1 до 5 ч/млн, более предпочтительно от 0,5 до 2.5 ч/млн, когда композиция адаптирована для распыления на растение. В другом варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению содержит по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, в концентрации от 0,01 до 10%, выраженном в весовых процентах относительно общей массы композиции, предпочтительно от 0,05 до 5%, более предпочтительно от 0,1 до 2%, когда композиция предназначена для нанесения покрытия, предпочтительно, когда композиция предназначена для нанесения покрытия на семена.
Другой целью изобретения является аппарат для мелкодисперсного разбрызгивания композиции согласно изобретению в условиях разбрызгивания, подходящих для распыления на растение. В одном варианте осуществления изобретения аппарат представляет собой распылитель, содержащий описанную выше композицию согласно изобретению. В одном варианте осуществления изобретения распылителем согласно изобретению может быть аэрозольный распылитель. В контексте данного документа, аэрозольный распылитель - это распылитель, используемый вместе с контейнером, который может содержать жидкости под давлением, например, банка, бутыль или резервуар.
В одном варианте осуществления изобретения распылитель согласно изобретению может применяться вручную. Примеры применения распылителя вручную включают, не ограничиваясь перечисленным, бутыли с ручным насосом для опрыскивания и опрыскиватель на конце шланга. В другом варианте осуществления изобретения распылитель согласно изобретению может быть использован механически. Примеры механического использования распылителя, не ограниваясь перечисленным, самоходный опрыскиватель для пропашных культур.
В одном варианте осуществления изобретения распылитель согласно изобретению является распылителем для внесения на надземные части растения. В одном варианте осуществления изобретения композиция согласно изобретению является распыляемой композицией.
Другой целью изобретения является покрытие семян растения описанной выше композицией. Настоящее изобретение включает описанные выше семена описанных выше растений с улучшенной стрессоустойчивостью.
Настоящее изобретение относится также к способу улучшения стрессоустойчивости растения, заключающимся в нанесении на растение описанной выше композиции.
Настоящее изобретение относится также к способу улучшения стрессоустойчивости растения, заключающимся в нанесении на растение композиции, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикоричной кислоты, предпочтительно диферуловую кислоту.
В одном варианте осуществления изобретения способ согласно изобретению заключается в нанесении на растение композиции, содержащей, по меньшей мере, одно олигомерное производное гидроксикорической кислоты и, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворимость, предпочтительно хитозан.
В одном варианте осуществления изобретения способ согласно изобретению заключается в нанесении на растение композиции согласно изобретению. В одном варианте осуществления изобретения композиция наносится на надземные части растения, предпочтительно листья и/или стебли. В другом варианте осуществления изобретения композиция наносится на надземные части растения, предпочтительно, корни. В другом варианте осуществления изобретения способ согласно изобретению заключается в покрытии семян растения до посева.
Согласно одному варианту осуществления изобретения, растение может быть дополнительно обработано для устойчивости к стрессу любым известным специалисту способом.
Другой целью изобретения является способ стимуляции роста растения, заключающийся в нанесении на соответствующее растение композиции согласно изобретению.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу индукции фенилаланин-аммиак-лиазной (ФАЛ) активности и/или образования пероксида (Н2О2), заключающийся в нанесении на соответствующее растение композиции согласно изобретению. ФАЛ - критически важный фермент с регуляторной активностью в отношении фенилпропаноидного пути, затрагивающего предшественников вторичных метаболитов в растении и тем самым играющего ключевую роль в ряде взаимодействий между растением и патогеном (Morrison and Buxton, Crop Sci. 1993, 33:1264-1268). H2O2 образуется во время одной или нескольких реакций окислительного взрыва во время проявления устойчивости в разнообразных взаимодействиях между растением-хозяином/патогенном и участвует в стимуляции реакции сверхчувствительности - механизма, используемого для предотвращения распространения инфекции микробными патогенами (Apel and Hirt, Annu Rev Plant Biol. 2004, 55:373-399). Таким образом, повышение активности ФАЛ и образования Н2О2 играют важную роль в устойчивости растений к биотическому стрессу.
Другой целью изобретения является способ модуляции содержания пролина (Pro) в растении, заключающийся в нанесении в нанесении на соответствующее растение композиции согласно изобретению. Накопление пролина - распространенный физиологический ответ, наблюдаемый у многих растений в ответ на самые разнообразные стрессы. Считается, что накопление пролина имеет адаптивное значение для стрессоустойчивости растения, трансгенные подходы подтвердили благоприятный эффект повышенного образования пролина во время стресса. Кроме того, полагают, что баланс между биосинтезом и разложением пролина также имеет существенное значение для определения осмопротекторых и связанных с развитием функций пролина (Verbruggen and Hermans, Amino Acids. 2008, 35:753-759). Вследствие этого, модулируя содержание пролина в растении, можно улучшить устойчивость растения к разнообразным стрессам, как биотическим, так и абиотическим.
Настоящее изобретение также относится к способу повышения содержания воды в растении, предпочтительно после засушливого периода, заключающемуся в нанесении композиции согласно изобретении на указанное растение.
Настоящее изобретение дополнительно относится к способу повышения скорости восстановления растения после восполнения запасов воды, например, после эпизодической засухи или при дождевых осадках после длительного засушливого периода, заключающемуся в нанесении композиции согласно изобретении на указанное растение.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - ВЭЖХ-хроматограмма раствора олигоферулатов, полученного в результате ферментативной реакции с использованием лакказы.
Фиг. 2 - график, показывающий количество пролина влистях томата через 24 часа после внесения олигоферулатов в различных концентрациях на надземные части растения. Показаны средние значения +/- СО (n=3).
Фиг. 3 - график, показывающий процент прорастания семян редиса через 72 часа после 30-минутной обработки олигоферулатами (3 повторности по 20 семян/повторность). Показаны средние значения +/- СО (n=3).
Фиг. 4 - график, показывающий сырую массу проростков редиса через 72 часа после прорастания семян, подвергнутых 30-минутной обработке олигоферулатами (3 повторности по 20 семян/повторность). Показаны средние значения +/- СО (n=3).
Фиг. 5 - график, показывающий процент прорастания семян редиса через 4 суток после обработки 0,05 мМ раствором олигоферулатов, 0,1% раствром хитозана или раствором, содержащим 0,05 мМ олигоферулатов и 0,1% хитозана (далее раствор называется «олигоферулатной композицией») с последующим диспергированием на чашках, содержащих 50 мл 125 мМ маннитола для того чтобы имитировать условия осмотического стресса.
Фиг. 6 - фотография, показывающая контрольные (слева) и обработанные олигоферулатной композицией (обработанные, справа) растения пшеницы после 7-дневной имитации стресса, вызванного засухой (А) и через 1 сутки после восполнения запасов влаги (В).
Фиг. 7 - гистограмма, показывающая свежую массу контрольных проростков пшеницы и проростков, обработанных олигоферулатной композицией (обработанные) после 7 суток в условиях имитации вызванного засухой стресса и последующего восполнения запасов влаги в течение 1 суток. Показаны средние значения +/- СО (n=3). Анализы ANOVA продемонстрировали статические значимое различие (Р<0,05) между растениями, обработанными олигоферулатной композицией, и растениями, обработанными контрольным раствором.
Фиг. 8 - график, показывающий кривую зависимости доза-эффект для активности ФАЛ в клеточных суспензия Arabidopsis thaliana через 24 ч после внесения композиции, содержащей олигоферулаты. Данные выражали, как ответ каждого образца, разделенный на ответ, индуцированный контрольной обработкой (водой) в этом эксперименте (R/R контроль).
Фиг. 9 - график, показывающий кривую зависимости доза-эффект для накопления Н2О2 в клеточных суспензиях Arabidopsis thaliana через 24 ч после внесения композиции, содержащей олигоферулаты.
Фиг. 10 - гистограмма, показывающая количество пролина в листьях томата через 24 часа после внесения на надземные части растения различных препаративных форм. Показаны средние значения +/- СО (n=3). Анализы ANOVA продемонстрировали статические значимое различие (Р<0,05) между растениями, обработанными препаративной формой и контрольным раствором, содержащим Твин 80.
Фиг. 11 - график, показывающий динамику содержания пролина в листьях пшеницы после опрыскивания надземных частей растения препаративной формой, содержащей олигоферулаты.
Примеры
Настоящее изобретение дополнительно проиллюстрировано следующими примерами, не ограничивающими объем притязаний.
Пример 1. Получение олигомеров феруловой кислоты при использовании фермента лакказы
Раствор 5 мМ феруловой кислоты в метаноле (50 мл) добавили к 180 мл этилацетата. После перемешивания добавили 200 мл раствора лакказы 1 Е/мл (Sigma-38429, Лакказа, полученная из трутовика разноцветного) в 50 мМ натрий-ацетатном буфере (рН 5.0), и проводили реакцию при температуре 25°С в течение 24 часов, при перемешивании на орбитальном шейкере со скоростью 150 об/мин.
После прекращения реакции органическую фазу отделяли с помощью делительной воронки, и водную фазу дважды промывали этилацетатом. Все экстракты, содержащие этилацетат, выпаривали при сниженном давлении на роторном испарителе.
Анализ методом ВЭЖХ
Анализ методом ВЭЖХ собращенной фазой выполняли на колонке Waters Symmetry С-18 (46×250 мм), в сепарационном модуле Waters Alliance 2695, соединенном с УФ-детектором Waters при длине волны 320 нм. Подвижная фаза представляла собой смесь ацетонитрил/1% уксусная кислота (30:70), скорость потока подвижной фазы - 1 мл/мин, разделение выполняли при комнатной температуре. Перед вводом проб образцы фильтровали через фильтры Sartorious (0,45 мкм).
На ВЭЖХ-хроматограмме образца присутствует очень маленький пик феруловой кислоты (FA; ФК) по сравнению с пиками, соответствующими олигоферулатам (oligoFA) (Фиг. 1).
В целях количественной оценки готовили стандартные растворы феруловой кислоты (W518301 Aldrich) с разными концентрациями с использованием метанола в качестве растворителя; растворы вводили в хроматограф в 3 повторностях, и измеряли коэффициент чувствительности детектора для построения калибровочной кривой. После построения графика зависимости площади пика (при времени удерживания =4 мин) от концентрации феруловой кислоты в диапазоне концентраций от 0,005 до 0,1 мг/мл была установлена хорошая линейная зависимость и коэффициент корреляции r2=0,9991. Уравнение линейной регрессии: у=2Е+08х-113942.
Исходя из допущения о сходном коэффициенте чувствительности детектора к детектируемым олигоферулатам (oligoFA) и мономеру феруловой кислоты (FA), отношение олигоферулаты : феруловая кислота в продукте реакции составляет 32:1. Однако в норме коэффициент чувствительности детектора к олигоферулатам ниже, чем к феруловой кислоты. Поэтому отношение олигоферулаты : феруловая кислота в продукте реакции должно быть даже выше 32:1.
Масс-спектрометрический анализ
Для того чтобы точно определить молекулярную массу полученных олигоферулатов, проводили масс-спектрометрический анализ следующим образом: 1 мкл исследуемого раствора наносили по капле на мишень спектрометра, после высыхания на пятно исследуемого раствора наносили 1 мкл матричного раствора ДГБ/CH3CN; и после высыхания регистрировали спектр на масс-спектрометре Bruker Ultraflex (Bruker Daltonik, Бремен, Германия) в отражательном режиме, используя внешнюю калибровку и работая в режиме детекции положительно заряженных ионов. Состав полученных олигоферулатов показан в Таблице 1.
Таблица 1. Установленный состав ионов олигоферулатов, полученных в результате ферментативной реакции с использованием лакказы на спектре MALDI-TOF-MS
*m/z отражает значение массы, разделенное на номер зарада ионов.
Пример 2. Получение олигомеров феруловой кислоты с использованием фермента пероксидазы
Раствор 50 мИ феруловой кислоты в метаноле (200 мл) добавляли к смеси, содержащей 400 мл метанола, 80 мл 0,3% пероксида водорода и 600 мл мМ фосфатного буфера (рН 7.0). После перемешивания добавляли 10 мл раствора 1% пероксидазы хрена (245.7 Е/мг, AMRESCO INC) в 50 мМ фосфатном буфере (рН 7.0) и проводили реакцию в течение 24 часов при 25°С при перемешивании на орбитальном шейкере со скоростью 150 об/мин. После завершения реакции, реакционную смесь фильтровали, и осадок дважды промывали метанолом. Метанольный фильтрат метанола и растворимую фазу реакции выпаривали при сниженном давлении на роторном испарителе.
Продукты реакции повторно растворяли в метаноле, и проводили анализ методом ТСХ на пластинах, покрытых силикагелем (MERCK 60, GF-254), используя в качестве подвижной фазы смесь бензол : диоксан : уксусная кислота (25:7:1, отношения объемов). Дополнительно проводили анализ ВЭЖХ-ОФ, используя колонку Waters Symmetry С-18 (46×250 мм) в сепарационном модуле Waters Alliance 2695, соединенном с УФ-детектором Waters при длине волны 320 нм. Подвижная фаза представляла собой смесь ацетонитрил/1% уксусная кислота (30:70), скорость потока подвижной фазы - 1 мл/мин, разделение выполняли при комнатной температуре. Перед вводом проб образцы фильтровали через фильтры Sartorious (0,45 мкм).
Пример 3. Опрыскивание надземных частей растений томата олигомерами ферулата дозозависимо увеличивает содержание пролина в томатах
Материалы и методы
Растения томата, сорт «накопитель» выращивали в течение 3 недель в почве в контролируемых условиях (свето-темновой цикла 16 ч/8 ч, соответственно, при 24°С). Листья томата опрыскивали препаративной формой, содержащей диферулат в возрастающих концентрациях и 0,01% Твин 80% (Полисорбат 80) в качестве эмульгатора, до тех пор, пока жидкость не начинала стекать с листьев. В качестве контроля использовали 0,01% раствор Твина 80. Через 24 часа собирали истинные листья растений, обработанные при опрыскивании, и измельчали их в жидком азоте.
Содержание пролина (Pro) в листьях томатов оценивали по методике Bates et al. (Plant and Soil. 1973, 39:205-207) на основании реакции пролина с нингидрином. Образцы свежих листьев массой 500 мг гомогенизировали в 5 мл водной сульфосалициловой кислоты и центрифугировали в течение 5 мин при 22000g. Надосадочную жидкость фильтровали через фильтры Sartorious (0,45 мкм).
К 1 мл фильтрата добавляли 1 мл нингидринового реактива (2.5 г нингидрина в 100 мл раствора, содержащего ледяную уксусную кислоту, дистиллирвоанную воду и 85% ортофосфорную кислоту в соотношении 6:3:1) и кипятили на водяной бане при 100°С в течение 1 ч. Сразу после этого снимали показания при длине волны 546 нм. Концентрацию пролина определяли по стандартной кривой, используя пролин (Sigma) и рассчитывали для свежей массы листьев (моль пролина/г свежей массы). Результаты
Результаты, представленные на Фигуре 2, показывают, что олигомеры диферулата в низких концентрациях позволяют контролировать содержание пролина в растениях, и наблюдается положительная линейная корреляция с внесенными дозами (зависимость доза-эффект).
Анализы ANOVA демонстрируют статистически значимое различие (р<0,05) между растениями, обработанными препаративной формой, и растениями, обработанными контрольным раствором, содержащим Твин 80.
Известно, что накопление пролина в растениях выполняет одновременно осмопротекторную и антиоксидантную функции, результаты показывают, что олигомеры диферулата усиливают осмопротекцию и защиту от окислительного повреждения растения.
Пример 4. Обработка семян редиса олигоферулатами повышает скорость прорастания семян и рост проростков Материалы и методы
Семена редиса {Raphanus sativus), сорт Ronde rode, инкубировали в течение 30 минут в растворе олигоферулатов (15 ч/млн) или воде (Контроль). Для каждого варианта обработки опыт повторяли трижды, используя по 20 семян на повторность. Затем семена высушивали и помещали в термостат при 30°С для оптимального прорастания в воде в отсутствие стрессов. Через 3 дня подсчитывали проросшие семена, проростки редиса собирали и взвешивали.
Результаты
Результаты показывают, после обработки семян редиса олигоферулатами процент проросших семян был приблизительно на 15% выше, чем в контрольном варианте, где семена инкубировали в воде (контроль - 62% проросших семян, семена, обработанные олигоферулатами - 77% проросших семян; Фигура 3).
Аналогично, скорость роста проростков редиса из семян, обработанных олигоферулатами, была приблизительно на 14% выше скорости роста проростков из необработанных семян (контроль - свежая масса 0,49 г, проростки из обработанных олигоферулатами семян - свежая масса 0,56 г; Фигура 4).
Эти результаты показывают, что лигоферулаты способны модифицировать поведение растений, даже в нестрессовых условиях.
Пример 5. Обработка семян редисаолигоферулатами или композицией, содержащей олигоферулаты и хитозан, для улучшения прорастания растения в стрессовых условиях.
Материалы и методы
Семена редиса (Raphanus sativus), сорт Ronde rode, инкубировали в течение 5 минут в воде (контроль), 0,05 М растворе олигоферулатов, 0,1% растворе хитозана или растворе, содержащем 0,1% хитозана и 0,05 мМ олигоферулатов (далее этот раствор называется «олигоферулатная композиция»). После высушивания семена с нанесенным покрытием диспергировали на чашках, содержащих 50 мл 125 мМ маннитола, для того чтобы создать условия осмотического стресса. Чашки запечатывали пленкой Parafilm М®, чтобы не допустить высыхания, и оставляли для инкубации при 30°С.Через 4 дня подсчитывали проросшие семена и рассчитывали процент прорастания.
Результаты
Результаты показывают, что предварительная обработка семян редиса раствором, содержащим только олигоферулаты, значимо увеличивает процент проросших семян редиса в стрессовых условиях (семена, обработанные олигоферулатами - 52% проросших семян, контроль - 23% проросших семян (Фиг. 5).
Диаметрально противоположные результаты были получены для семян редиса, обработанных только хитозаном, процент прорастания которых были сходным с процентом прорастания контрольных семян (семена, обработанные хитозаном - 21% проросших семян) (Фиг. 5).
С другой стороны семена, предварительно обработанные олигоферулатами и хитозаном олигоферулатной композицией) демонстрируют очень существенное повышение процента прорастания по сравнению с контролем - 68% проросших семян (Фиг. 5).
Эти результаты выявляют, что обработка олигоферулатами и даже лучше олигоферулатной композицией (олигоферулатами и хитозаном) способствует прорастанию семян по сравнению с контролем или обработкой только хитозаном.
Пример 6. Покрытие семян олигоферулатной композицией индуцирует устойчивость растений пшеницы к вызванному засухой стрессу.
Материалы и методы
Семена растений пшеницы были покрыты композицией, содержащей 0,005%) диферулата и 0,5% хитозана (далее называемой «олигоферулатной композицией»), или водой (в качестве контроля). После высыхания в горшки были высеяны по 6 семян пшеницы (3 горшка с каждым вариантом обработки), и растения пшеницы выращивали в течение 3 дней в почве в контролируемых условиях (свето-темновой цикл 16 ч/8 ч, соответственно, при 24°С). В этот момент полив приостановили, и далее воду не добавляли, чтобы имитировать ситуацию вызванного засухой стресса. После семи суток в описанных условиях полив возобновили, воспроизводя ситуацию эпизодической засухи или дождевых осадков после длительного периода засухи. Способность растений к восстановлению оценивали на следующий день, на основании общей свежей массы растений пшеницы.
Результаты
Результаты показывают, что сильный стресс, вызванный засухой, необратимо повредил тканевый аппарат необработанных растений (контроль, Фиг. 6А и 6В слева и Фиг. 7), тогда как растения, обработанные олигоферулатной композицией, продемонстрировали примечательно высокий уровень восстановления (обработанные, Фиг. 6А и 6В справа, и Фиг. 7).
Таким образом, олигоферулатные композиции могут помогать растениям лучше реагировать на эпизодическую засуху или перебои в поливе, что исключительно полезно для практического растениеводства в меняющихся климатических условиях.
Пример 7. Покрытие семян композицией, содержащей олигомеры гидроксикоричной кислоты и хитозан, индуцирует устойчивость растений пшеницы к стрессу, вызванному засухой.
Материалы и методы
Получали олигомеры феруловой кислоты, кофейной кислоты и кумаровой кислоты, используя хитозан в качестве матрицы, контролирующей полимеризацию, и лакказу, полученную из трутовика разноцветного (Sigma-38429), в качестве катализатора. Каждая реакционная смесь содержала 50 мл 50 мМ гидроксикоричной кислоты в метаноле, 10 г хитозана, 15 Е лакказы и 450 мл фосфатного буфера (50 мМ, рН 7.0). Реакции осуществляли в течение 4 ч при 30°С в реакторе, оснащенном магнитной мешалкой, в атмосферных условиях. Олигомеры, сополимеризованные с хитозаном, извлекали путем фильтрования реакционной среды под вакуумом и промывали большим количеством фосфатного буфера (50 мМ, рН 7.0) для полного удаления следов адсорбированного фермента.
Семена редиса покрывали раствором, содержащим каждый олигомер гидроксикоричной кислоты, сополимеризованный с хитозаном, в концентрации 0,35%. После высыхания семена редиса высевали и выращивали в течение 3 недель в контролируемых условиях свето-темновой цикл 16 ч/8 ч, соответственно, при 24°С). В этот момент полив приостановили, и далее воду не добавляли, чтобы имитировать ситуацию вызванного засухой стресса. После одной недели в описанных условиях полив возобновили и оценивали способность растений к восстановлению на основании свежей массы растений редиса.
Результаты
Результаты представлены в Таблице 2.
* показаны средние значения +/- СО
Результаты показывают, что покрытие семян композицией, содержащей олигомеры феруловой кислоты, кофейной кислоты и кумаровой кислоты значимо увеличивает свежую массу растения в условиях, воспроизводящих вызванный засухой стресс. Растения из семян, предварительно обработанных такими композициями, более устойчивы к вызванному засухой стрессу по сравнению с необработанными растениями.
Таким образом, эти результаты демонстрируют, что композиции, содержащие олигомерные производные гидроксикоричной кислоты, могут применяться для улучшения устойчивости растений к абиотическому стрессу.
Пример 8. Смесь олигоферулата и хитозана индуцирует защитную реакцию растения в выращенных in vitro клетках Arabidopsis thaliana
Суспензии культур растительных клеток широко используются в исследованиях патологии растений в качестве полезного инструмента для скрининга соединений, выполняющих функцию элиситоров разнообразных защитных реакций растений на инфицирование патогенами. В число таких реакций входит активация ФАЛ и накопление Н2О2 - двух широко используемых маркеров активации устойчивости растений к биотическим стрессам. Материалы и методы
Клеточные суспензии Arabidopsis thalianastram L-MM1 были выращены на среде Murashige и Skoog (4.43 г/л), содержащей сахарозу (30 г/л), альфа-нафталинуксусную кислоту (0,5 мкг/мл) (NAA) и Кинетин (0,05 мкг/мл), рН 5.7. культуры поддерживали в условиях светового-темнового фотопериода (6 ч / 8 ч) при 25°С, шейкере со скоростью 100 об/мин. Каждые 7 суток клетки разбавляли 10-кратно свежей средой. Для проведения этих анализов биологической активности готовили композицию, содержащую 0,005% олигоферулатов и 0,5% хитозана (далее называемая «олигоферулатной композицией»), фильтровали ее через мембранный фильтр с размером пор 0,22 мкм, в асептических условиях добавляли к 3 мл 3-дневной суспензии культивируемых клеток и инкубировали в течение 24 часов при 24°С и легком перемешивании. В качестве контроля использовали воду. Для того чтобы собрать клетки (для измерения активности ФАЛ) и надосадочную жидкость (для измерения Н2О2), реакционную смесь центрифугировали в течение 5 минут при 4°С при максимальном относительном центробежном ускорении 100 g.
Активность ФАЛ
После центрифугирования клетки гомогенизировали при 4°С в 1 мл 0,1 М боратного буфера (рН 8.8), содержащего g 2 мМ меркаптоэтанола. Гомогенат центрифугировали в течение 10 минут при 4000 об/мин и 4°С. Активность ФАЛ (ЕС 4.3.1.5) определяли в 0,125 мл надосадочной жидкости в присутствии 1.37 мл 0,1 М боратного буфера (рН 8.8) с добавлением 60 мМ L-фенилаламина, в соответствии с описанием в публикации Beaudoin-Eagan and Thorpe (Plant Physiol. 1985; 78(3):438-41). Концентрацию белка в экстрактах определяли методом Бредфорда (Bio-Rad).
Измерение содержания H2O2
Концентрацию Н2О2 в надосадочной жидкости измеряли с помощью набора Amplex Red hydrogen peroxide / Набора для анализа пероксидазы (Molecular Probes), следуя инструкциям поставщика.
Результаты
Активность ФАЛ
Результаты показывают, что активность ФАЛ дозозависимо возрастает в соответствии с концентрацией олигоферулатов в композиции (Фиг. 8). Таким образом, содержащиеся в композиции олигоферулаты индуцируют активность ФАЛ в растении, что является маркером активации устойчивости растений. Следовательно, эти результаты демонстрируют активацию устойчивости растений при применении олигоферулатов.
Измерение содержания H2O2
Результаты показывают, что Н2О2 дозозависимо накапливается в растении в соответствии с концентрацией олигоферулатов в композиции (Фиг. 9). Таким образом, содержащиеся в композиции олигоферулаты индуцируют накопление Н2О2 в растении. Поскольку накопление Н2О2 является маркером активации устойчивости растений, эти результаты демонстрируют стимуляцию рещистенстности растений олигоферулатами согласно изобретению.
Активность ФАЛ и накопление Н2О2 являются маркерами широко встречающегося у растений механизма устойчивости, обеспечивающего защиту от самых разнообразных стрессовых условий, вызываемых патогенном. Следовательно, эти результаты показывают, что композиция согласно изобретению улучшает устойчивости растений к биотическому стрессу.
Пример 9. Опрыскивание надземных частей растений томатов олигоферулатами индуцирует накопление пролина, тогда как другие антиоксиданты на это неспособны.
Материалы и методы
Тест на антиоксидантную активность
Антиоксидантную активность олигоферулатов, полученных в соответствии с описанием в Примере 1, феруловой кислоты (W518301, Sigma-Aldrich), галловой кислоты (27645, Sigma-Aldrich) и аскорбиновой кислоты (А0278, Sigma-Aldrich) определяли методом, основанным на захвате стабильного радикала 2,2-дифенил-1-пикрилгидразила (ДФПГ) (Brand Williams et al, Food Sci Technol-Lebens Wissens Technol. 1995; 28:25-30), и выражали результаты через ИК50 (концентрацию антиоксиданта, уменьшающую содержание свободного радикала ДФПГ• приблизительно на 50%). Этот метод часто используют для прогнозирования антиоксидантной активности различных соединений.
Биологическая активность
Растения томата, сорт «накопитель», выращивали в течение 3 недель в почве в контролируемых условиях (свето-темновой цикла 16 ч/8 ч, соответственно, при 24.5°С). Через 24 часа собирали обработанные при опрыскивании истинные листья и измельчали в жидком азоте. Препаративными формами, содержащими галловую кислоту, аскорбиновую кислоту, феруловую кислоту или олигоферулаты в одинаковой концентрации (5 ч/млн), и 0,01% Твин 80 (Полисорбат 80) at 0,01% в качестве эмульгатора опрыскивали листья томатов, пока жидкость не начинала стекать. В качестве контроля использовали 0,01% раствор Твин 80.
Содержание пролина (Pro) в листьях томатов оценивали по методике Bates et al. (Plant and Soil. 1973, 39:205-207) на основании реакции пролина с нингидрином. Образцы свежих листьев массой 500 мг гомогенизировали в 5 мл 3% водной сульфосалициловой кислоты и центрифугировали в течение 5 мин при 22000g. Надосадочную жидкость фильтровали через фильтры Sartorious (0,45 мкм). К 1 мл фильтрата добавляли 1 мл нингидринового реактива (2.5 г нингидрина в 100 мл раствора 15, содержащего ледяную уксусную кислоту, дистиллированную воду и 85% ортофосфорную кислоту в соотношении 6:3:1) и кипятили на водяной бане при 100°С в течение 1 ч. Сразу после этого снимали показания при длине волны 546 нм. Концентрацию пролина определяли по стандартной кривой, используя пролин (Sigma) и выражали относительными значениями по сравнению с содержанием пролина в растениях, подвергнутых контрольной обработке, как R/R контроль.
Результаты
Тест на антиоксидантную активность
Показано, что галловая кислота обладает более высокой антиоксидантной активностью (ИК50=2 мкг/мл), далее в порядке убывания следовала аскорбиновая кислота (ИК50=5 мкг/мл), тогда как феруловая кислота (ИК50=25 мкг/мл) и олигоферулаты (ИКС50 of 35 мкг /мл) прдемонстрировали более низкую антиоксидантную активность.
Биологическая активность
Результаты показывают, что из всех соединений, которыми опрыскивали растения томатов, лишь препаративная форма, содержащая олигоферулаты, обладала способностью индуцировать накопление пролина в растениях (Фиг. 10).
Эти результаты в совокупности демонстрируют, что биологическая активность олигомеров феруловой кислоты в растениях не связана с их антиоксидантной активностью.
Пример 10. Опрыскивание надземных частей пшеницы композицией, содержащей олигоферулаты, индуцирует накопление осмопротекторов (пролина)
Материалы и методы
Растения пшеницы, сорт Хомеро, выращивали в течение 2 недель в почве в контролируемых условиях (свето-темновой цикл 16 ч/8 ч, соответственно, при 24.5°С). Листья пшеницы опрыскивали препаративной формой, содержащей 0,01% Твин 80 (Полисорбат 80) в качестве эмульгатора и композицию, содержащую хитозан (5 мг/л) и олигоферулаты (0,15 мг/л), пока жидкость не начинала стекать. В качестве контроля использовали раствор, содержащий только 0,01% Твин 80 (Полисорбат 80).
Каждые 24 часа собирали истинные листья растений, обработанных (и контрольных) спреем и измельчали их в жидком азоте. Таким образом была построена кривая зависимости «время-эффект» для накопления пролина, индуцированного опрыскиванием надземных частей пшеницы препаративной формой, содержащей олигоферулаты.
Содержание пролина (Pro) в листьях пшеницы оценивали по методике Bates et al. (Plant and Soil. 1973, 39:205-207) на основании реакции пролина с нингидрином. Концентрацию пролина определяли по стандартной кривой, используя пролин (Sigma) и выражали относительными значениями по сравнению с содержанием пролина в растениях, подвергнутых контрольной обработке, как R/R контроль.
Результаты
Результаты показывают, что накопление пролина в листьях пшеницы сильно зависит от времени, прошедшего после внесения на надземные части растения (Фиг. 11). Полумаксимальное накопление пролина наблюдалось на 5-й день после внесения. Максимальное накопление пролина достигалось на 7-й день и затем сразу снижалось.
Эти результаты демонстрируют, что внесение олигоферулатов на растение индуцирует повышение содержания пролина в растении. У многих растений накопление пролина является распространенной физиологической реакцией на разнообразные стрессы, включая биотические и абиотические стрессы. Таким образом, внесение олигоферулатов согласно изобретению приводит к накоплению пролина в растении, тем самым улучшая стрессоустойчивость растения.
Пример 11. Опрыскивание надземных частей растения томата олигомерами ферулово кислоты, кумаровой кислоты и кофейной кислоты индуцирует накопление пролина
Материалы и методы
Для получения олигомеров кофейной кислоты и кумаровой кислоты использовали методику, описанную в Примере 1 для получения олигомеров феруловой кислоты. Вкратце, к 180 мл этилацетата добавляли раствор, содержащий 5 мМ каждого (производного?) гидроксикоричной кислоты в метаноле (50 мл). После перемешивания добавили 200 мл раствора лакказы 1 Е/мл (Sigma-38429, Лакказа, полученная из трутовика разноцветного) в 50 мМ натрий-ацетатном буфере (рН 5.0), и проводили реакцию при температуре 25°С в течение 24 часов, при перемешивании на орбитальном шейкере со скоростью 150 об/мин. В конце органическую фазу отделяли с помощью делительной воронки, и водную фазу дважды промывали этилацетатом. Все экстракты, содержащие этилацетат, выпаривали при сниженном давлении на роторном испарителе, чтобы получить олигомерные производные гидроксикоричной кислоты в порошкообразной форме.
Растения томата, сорт «накопитель», выращивали в течение 3 недель в почве в контролируемых условиях (свето-темновой цикла 16 ч/8 ч, соответственно, при 24.5°С). Через 24 часа собирали обработанные при опрыскивании истинные листья и измельчали в жидком азоте. Листья томатов опрыскивали препаративными формами, содержащими олигомеры феруловой, кумаровой и кофейной кислот в одинаковых концентрациях (5 ч/млн) и 0,01% Твин 80 (Полисорбат 80) в качестве эмульгатора, пока жидкость не начинала стекать. В качестве контроля использовали 0,01% раствор Твина 80. Содержание пролина (Pro) в листьях томатов оценивали по методике Bates et al. (Plant and Soil. 1973, 39:205-207) на основании реакции пролина с нингидрином Концентрацию пролина определяли по стандартной кривой, используя пролин (Sigma) и выражали в мкмоль пролина / г свежей массы.
Результаты
Результаты представлены в Таблице 3.
Таблица 3. Содержание пролина в растениях томата через 7 дней после опрыскивания надземных частей растения различными олигомерами гидроксикоричной кислоты
Как показано в Примере 10, олигомеры феруловой кислоты индуцируют увеличение содержания пролина в растении. Кроме того, применение других производных гидроксикоричной кислоты, а именно, олигомеров кумаровой кислоты и олигомеров кофейной кислоты, тоже приводило к накоплению пролина в растении.
Таким образом, эти результаты демонстрируют, что олигомерные производные гидроксикоричной кислоты способны модулировать содержание пролина в растении, тем самым улучшая стрессоустойчивость растений.
Claims (14)
1. Композиция для повышения стрессоустойчивости растений, содержащая по меньшей мере, один олигомер гидроксикоричной кислоты, не более 3% мономера гидроксикоричной кислоты, выраженных в процентах от общего содержания олигомеров гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не более 2%, более предпочтительно не более 1%.
2. Композиция по п. 1, в которой указанный, по меньшей мере, один олигомер гидроксикоричной кислоты выбирают из группы, состоящей из феруловой кислоты, п-кумаровой кислоты, кофейной кислоты и синаповой кислоты.
3. Композиция по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанная композиция дополнительно содержит, по меньшей мере, один агент, улучшающий растворение.
4. Применение композиции по п. 1 в качестве средства для улучшения стрессоустойчивости растения.
5. Применение композиции по п. 4, в которой указанный, по меньшей мере, один олигомер гидроксикоричной кислоты выбирают из группы, состоящей из феруловой кислоты, п-кумаровой кислоты, кофейной кислоты и синаповой кислоты.
6. Применение композиции по п. 4 или 5, отличающееся тем, что указанная композиция содержит не менее одного олигомера феруловой кислоты, предпочтительно диферуловую кислоту.
7. Применение композиции по любому из пп. 4-6, отличающееся тем, что указанная композиция содержит, по меньшей мере, один олигомер гидроксикоричной кислоты в количестве от 0,0001 до 200 ч/млн, предпочтительно от 0,001 до 100 ч/млн, более предпочтительно от 0,005 до 50 ч/млн.
8. Применение композиции по любому из пп. 4-7, отличающееся тем, что указанная композиция содержит мономер гидроксикоричной кислоты в концентрации не более 3%, выраженных в процентах от общего содержания олигомеров гидроксикоричной кислоты в композиции, предпочтительно не более 2%, более предпочтительно не более 1%.
9. Применение композиции по любому из пп. 4-8, отличающееся тем, что указанный стресс бывает абиотическим или биотическим.
10. Применение композиции по п. 9, отличающееся тем, что указанный абиотический стресс выбирают из группы, включающей водный стресс, засуху, осмотический стресс, тепловой стресс, недостаточность питательных веществ и химический стресс, созданный загрязнением почвы, в которой растет указанное растение, металлами или органическими поллютантами, предпочтительно водный стресс, засуха или осмотический стресс.
11. Применение композиции по любому из пп. 4-10, отличающееся тем, что указанная композиция дополнительно содержит не менее одного агента, улучшающего растворение, предпочтительно полисахарид или полиол.
12. Семя растения, отличающееся тем, что семя покрыто композицией по любому из пп. 1-3.
13. Способ повышения толерантности к стрессу растения, отличающийся тем, что наносят композицию по любому из пп. 1-3 на указанное растение.
14. Способ модулирования содержания пролина в растении, отличающийся тем, что наносят композицию по любому из пп. 1-3 на растение.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP15185212.6 | 2015-09-15 | ||
EP15185212 | 2015-09-15 | ||
BEBE/2016/0011 | 2016-01-21 | ||
BE2016/0011A BE1023236B1 (fr) | 2015-09-15 | 2016-01-21 | Composition bioactive pour améliorer la tolérance au stress des plantes |
PCT/EP2016/071810 WO2017046237A1 (en) | 2015-09-15 | 2016-09-15 | Bioactive composition for improving stress tolerance of plants |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018113337A RU2018113337A (ru) | 2019-10-16 |
RU2018113337A3 RU2018113337A3 (ru) | 2020-04-14 |
RU2751596C2 true RU2751596C2 (ru) | 2021-07-15 |
Family
ID=56926214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018113337A RU2751596C2 (ru) | 2015-09-15 | 2016-09-15 | Композиция, содержащая олигомер производного гидроксикоричной кислоты, её применение, устройство, семена, способ повышения толерантности к стрессу растений, способ модулирования содержания пролина в растениях |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11896009B2 (ru) |
EP (1) | EP3349578B1 (ru) |
CN (1) | CN108347931A (ru) |
AU (1) | AU2016324974B2 (ru) |
BR (1) | BR112018005036B1 (ru) |
CL (1) | CL2018000683A1 (ru) |
ES (1) | ES2954121T3 (ru) |
HU (1) | HUE063171T2 (ru) |
MX (1) | MX2018003158A (ru) |
PL (1) | PL3349578T3 (ru) |
RU (1) | RU2751596C2 (ru) |
WO (1) | WO2017046237A1 (ru) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107148971B (zh) * | 2017-04-28 | 2020-06-02 | 河南大学 | 芥子酸在种子萌发、根生长和幼苗发育方面的应用 |
CN109041658A (zh) * | 2018-08-30 | 2018-12-21 | 北京清源保生物科技有限公司 | 一种抗植物病毒种衣剂及其应用 |
GB201815020D0 (en) * | 2018-09-14 | 2018-10-31 | Univ Warwick | Molecular heaters |
NL2025884B1 (en) * | 2020-06-23 | 2022-02-21 | Landlab Srl | Organic composition for bio-stimulation of a plant |
CN112110762A (zh) * | 2020-08-08 | 2020-12-22 | 河北玮祺农业发展科技有限公司 | 一种水溶性肥料及其生产工艺 |
MX2023003798A (es) * | 2020-10-02 | 2023-06-28 | Rhodia Operations | Purificacion de acido ferulico. |
BE1028930B1 (fr) * | 2020-12-22 | 2022-07-18 | Fyteko Sa | Utilisation d'une composition d’origine biologique comprenant du chitosane férulé pour réguler et stimuler la croissance des plantes |
BE1028928B1 (fr) * | 2020-12-22 | 2022-07-18 | Fyteko Sa | Utilisation d'une composition d’origine biologique comprenant du chitosane ferule comme phytoprotecteur |
CN113100234B (zh) * | 2021-03-29 | 2022-03-04 | 浙江大学 | 迷迭香酸在提高植物高温抗性中的应用 |
CN114176083B (zh) * | 2021-12-03 | 2023-06-09 | 中国农业科学院烟草研究所(中国烟草总公司青州烟草研究所) | 绿原酸在提高植物盐胁迫抗性中的应用 |
CN115669665B (zh) * | 2022-10-13 | 2023-12-12 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 阿魏酸在促进拟南芥根生长和幼苗发育方面的应用 |
CN117660190B (zh) * | 2023-10-21 | 2024-08-27 | 兰州大学 | 一株耐盐栓孔菌cgm001及其提高植物耐盐性中的应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003000288A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | The Banks Group, Llc | Methods and compositions for activating endogenous plant pathogen defense pathways |
US20040259732A1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-12-23 | Monsanto Technology, L.L.C. | Treatment of plants and plant propagation materials with an antioxidant to improve plant health and/or yield |
RU2414818C2 (ru) * | 2006-03-10 | 2011-03-27 | Юудзоу ЦУТИДА | Бактерицидный агент и бактерицидная композиция |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6033712A (en) | 1994-05-13 | 2000-03-07 | Ei Du Pont De Nemours And Company | Gel production from plant matter |
DE19719856A1 (de) * | 1997-05-12 | 1998-11-19 | Henkel Kgaa | Hautpflegemittel |
JPH10338603A (ja) | 1997-06-05 | 1998-12-22 | Dainichiseika Color & Chem Mfg Co Ltd | 植物栽培土壌添加用組成物 |
WO2001007004A1 (en) * | 1999-07-26 | 2001-02-01 | Unilever Plc | Stabilization of ferulic acid in cosmetic compositions |
KR100395308B1 (ko) * | 2001-04-17 | 2003-08-21 | 한국과학기술연구원 | 페룰릭산 이합체 및 그의 약학적 허용 염, 그 제조방법 및치매 치료를 위한 그의 용도 |
US6890520B2 (en) * | 2003-02-05 | 2005-05-10 | Wakayama Prefecture | Thermally stable ferulic acid derivatives |
US7320797B2 (en) * | 2003-08-29 | 2008-01-22 | Bioderm Research | Antiaging cosmetic delivery systems |
ES2235642B2 (es) | 2003-12-18 | 2006-03-01 | Gat Formulation Gmbh | Proceso de multi-microencapsulacion continuo para la mejora de la estabilidad y almacenamiento de ingredientes biologicamente activos. |
AR059270A1 (es) | 2006-03-24 | 2008-03-19 | Olivera Nappa Alvaro Maria | Formulaciones y metodos para dar valor agregado a productos vegetales aumentando la calidad comercial resistencia a factores externos y contenido de polifenoles de los mismos |
JP5138316B2 (ja) * | 2007-08-31 | 2013-02-06 | 花王株式会社 | 植物の栽培方法 |
US8491872B2 (en) * | 2008-08-04 | 2013-07-23 | Virginia Commonwealth University | Cinnamic acid-based oligomers and uses thereof |
US20160175349A1 (en) * | 2013-07-30 | 2016-06-23 | Toru Hasegawa | Brain function-improving composition |
CN203525915U (zh) * | 2013-08-28 | 2014-04-09 | 青岛绿曼生物工程有限公司 | 一种气溶胶喷雾器 |
WO2015187736A1 (en) * | 2014-06-02 | 2015-12-10 | Allergen Research Corporation | Placebo formulations and uses thereof |
-
2016
- 2016-09-15 CN CN201680060504.XA patent/CN108347931A/zh active Pending
- 2016-09-15 MX MX2018003158A patent/MX2018003158A/es unknown
- 2016-09-15 RU RU2018113337A patent/RU2751596C2/ru active
- 2016-09-15 AU AU2016324974A patent/AU2016324974B2/en active Active
- 2016-09-15 HU HUE16766005A patent/HUE063171T2/hu unknown
- 2016-09-15 ES ES16766005T patent/ES2954121T3/es active Active
- 2016-09-15 EP EP16766005.9A patent/EP3349578B1/en active Active
- 2016-09-15 WO PCT/EP2016/071810 patent/WO2017046237A1/en active Application Filing
- 2016-09-15 US US15/760,468 patent/US11896009B2/en active Active
- 2016-09-15 PL PL16766005.9T patent/PL3349578T3/pl unknown
- 2016-09-15 BR BR112018005036-9A patent/BR112018005036B1/pt active IP Right Grant
-
2018
- 2018-03-15 CL CL2018000683A patent/CL2018000683A1/es unknown
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003000288A1 (en) * | 2001-06-21 | 2003-01-03 | The Banks Group, Llc | Methods and compositions for activating endogenous plant pathogen defense pathways |
US20040259732A1 (en) * | 2003-04-28 | 2004-12-23 | Monsanto Technology, L.L.C. | Treatment of plants and plant propagation materials with an antioxidant to improve plant health and/or yield |
RU2414818C2 (ru) * | 2006-03-10 | 2011-03-27 | Юудзоу ЦУТИДА | Бактерицидный агент и бактерицидная композиция |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017046237A1 (en) | 2017-03-23 |
EP3349578A1 (en) | 2018-07-25 |
RU2018113337A3 (ru) | 2020-04-14 |
EP3349578C0 (en) | 2023-06-07 |
MX2018003158A (es) | 2019-02-07 |
EP3349578B1 (en) | 2023-06-07 |
US11896009B2 (en) | 2024-02-13 |
HUE063171T2 (hu) | 2024-01-28 |
PL3349578T3 (pl) | 2023-11-06 |
BR112018005036A2 (ru) | 2018-10-02 |
BR112018005036B1 (pt) | 2022-07-19 |
CN108347931A (zh) | 2018-07-31 |
CL2018000683A1 (es) | 2018-08-24 |
AU2016324974B2 (en) | 2021-02-25 |
ES2954121T3 (es) | 2023-11-20 |
AU2016324974A1 (en) | 2018-04-05 |
US20180242579A1 (en) | 2018-08-30 |
RU2018113337A (ru) | 2019-10-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2751596C2 (ru) | Композиция, содержащая олигомер производного гидроксикоричной кислоты, её применение, устройство, семена, способ повышения толерантности к стрессу растений, способ модулирования содержания пролина в растениях | |
Khan et al. | Seaweed extracts as biostimulants of plant growth and development | |
Rayorath et al. | Extracts of the brown seaweed Ascophyllum nodosum induce gibberellic acid (GA 3)-independent amylase activity in barley | |
JP2018532423A5 (ru) | ||
KR101904054B1 (ko) | 식물 품질의 개선 방법 | |
Gholamreza et al. | Prolonged water deficit stress and methyl jasmonate-mediated changes in metabolite profile, flavonoid concentrations and antioxidant activity in peppermint (Mentha× piperita L.) | |
EA022870B1 (ru) | Композиция для регуляции роста растений | |
CN100426963C (zh) | 用细交链孢菌铜酸、异细交链孢菌铜酸及其盐类控制杂草的方法 | |
AU2012231688A1 (en) | Auxin plant growth regulators | |
EA025900B1 (ru) | Регуляция роста растений | |
TWI648001B (zh) | 用於改良植物性能之化合物及方法 | |
Sathishkumar et al. | Role of allelopathy in weed management: A review | |
UA125927C2 (uk) | Спосіб зменшення шкоди, завданої цільовій живій рослині та продукту рослинного походження сільськогосподарським шкідником | |
US20220408733A1 (en) | Sunflower bark extract and uses thereof | |
Corsi et al. | In vitro cultures of Actinidia deliciosa (A. Chev) CF Liang & AR Ferguson: A tool to study the SAR induction of chitosan treatment | |
Bhattacharya et al. | Role of plant growth hormones during soil water deficit: A review | |
US20160286822A1 (en) | Molluscicidal Agents and Uses Thereof | |
US20240180156A1 (en) | Bioactive composition for improving stress tolerance of plants | |
OA18641A (en) | Bioactive composition for improving stress tolerance of plants. | |
BE1023236B1 (fr) | Composition bioactive pour améliorer la tolérance au stress des plantes | |
CA2460540A1 (en) | Herbicidal and bacteriostatic compounds from centaurea maculosa | |
WO2002003803A1 (en) | Methods and compositions for modulating plant growth and senescence | |
Dilipkumar et al. | Phytotoxic activity of oil palm frond mulch in combination with selected pre-emergence herbicide. | |
WO2024134579A1 (en) | Composition of an algal extract | |
Masilamany et al. | Phytotoxic activity of oil palm frond mulch in combination with selected pre-emergence herbicide [Aktiviti fitotoksik sungkupan pelepah kelapa sawit dalam gabungan dengan herbisid pracambah terpilih] |