SI24033A - Kemična hibridizacija hermafroditnih rastlinskih vrst z lahkotopnimi derivati oksanilne kisline - Google Patents
Kemična hibridizacija hermafroditnih rastlinskih vrst z lahkotopnimi derivati oksanilne kisline Download PDFInfo
- Publication number
- SI24033A SI24033A SI201200130A SI201200130A SI24033A SI 24033 A SI24033 A SI 24033A SI 201200130 A SI201200130 A SI 201200130A SI 201200130 A SI201200130 A SI 201200130A SI 24033 A SI24033 A SI 24033A
- Authority
- SI
- Slovenia
- Prior art keywords
- component
- plants
- soluble
- seeds
- water
- Prior art date
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01H—NEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
- A01H1/00—Processes for modifying genotypes ; Plants characterised by associated natural traits
- A01H1/02—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility
- A01H1/026—Methods or apparatus for hybridisation; Artificial pollination ; Fertility by treatment with chemicals
-
- 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
- A01N37/18—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 the group —CO—N<, e.g. carboxylic acid amides or imides; Thio analogues thereof
- A01N37/30—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 the group —CO—N<, e.g. carboxylic acid amides or imides; Thio analogues thereof containing the groups —CO—N< and, both being directly attached by their carbon atoms to the same carbon skeleton, e.g. H2N—NH—CO—C6H4—COOCH3; Thio-analogues thereof
-
- 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
- A01N37/44—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 nitrogen atom attached to the same carbon skeleton by a single or double bond, this nitrogen atom not being a member of a derivative or of a thio analogue of a carboxylic group, e.g. amino-carboxylic acids
- A01N37/46—N-acyl derivatives
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Botany (AREA)
- Developmental Biology & Embryology (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
- Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
Abstract
Predloženi izum se nanaša na kemičen način izkoriščanja heterozisa pri gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrstah, zlasti navadni pšenici (lat. Triticum aestivum L.), pri katerem kot aktivno snov za kemično hibridizacijo uporabimo lahkotopne oz. vodotopne derivate oksanilne kisline s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli oziroma vodotopne pripravke, ki jih vsebujejo. Nadalje se izum nanaša tudi na postopek pridelave hibridnih semen F1 generacije gospodarskopomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst, zlasti navadne pšenice, s kemično hibridizacijo z lahkotopnimi spojinami s splošno formulo (I) in/ali njihovimi kmetijsko sprejemljivimi vodotopnimi solmi, ki omogoča, v primerjavi z do sedaj uporabljanimi načini, enostavnejšo zasnovo semenskega posevka za pridelavo hibridnega semena F1 generacije, boljšo izrabo prostora, boljšo oprašitev materne komponente (linija AA) in večjo količino semena želene F1 generacije glede na posejano količino obeh starševskihkomponent.
Description
Kemična hibridizacija hermafroditnih rastlinskih vrst z lahkotopnimi derivati oksanilne kisline
Predmet izuma
Predloženi izum se nanaša na kemičen način izkoriščanja heterozisa pri gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrstah, prednostno iz družine trav (lat. Poaceae), še zlasti navadni pšenici (lat. Triticum aestivum L.), pri katerem kot aktivno snov za kemično hibridizacijo uporabimo lahkotopne oz. vodotopne derivate oksanilne kisline s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli oziroma vodotopne pripravke, kijih vsebujejo.
Nadalje se izum nanaša na postopek pridelave hibridnih semen Fi generacije (prva generacija potomstva) gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst, zlasti navadne pšenice, s kemično hibridizacijo, ki obsega:
izbiro semen obeh starševskih komponent tako, da je možna setev semen obeh starševskih komponent v obliki ločenih pasov ali, po izbiri, v obliki zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent, pri čemer v primeru sejanja zmesi semen materna komponenta hibridne sorte (linija AA) izraža naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnemu herbicidu, očetovska komponenta hibridne sorte (linija BB) pa take odpornosti ne izraža, in pri čemer se pri setvi semen obeh starševskih komponent v obliki zmesi, zaradi sinhronizacije cvetenja obeh starševskih komponent in preprečitve indukcije visokega odstotka moške sterilnosti v opraševalcu, socvetje (inflorescenca) opraševalca (linija BB) pojavi, ko pri materni komponenti hibridne sorte (linija AA) nastopi konec premejotične faze,
induciranje moške sterilnosti v rastlinah materne komponente hibridne sorte (linija AA), pri katerem na rastline od konca premejotične faze rastlin materne komponente naprej in/ali ko so le-te v mejotični fazi apliciramo kot aktivno snov za kemično hibridizacijo lahkotopne derivate oksanilne kisline s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli in, po izbiri, v primeru sejanja semen v obliki zmesi obeh starševskih komponent, po končani oploditvi rastlin materne komponente (linija AA), odstranitev rastlin očetovske komponente iz semenskega posevka z aplikacijo herbicida prednostno neselektivnega herbicida, proti kateremu rastline materne komponente izražajo odpornost, rastline očetovske komponente oz. opraševalca pa te odpornosti nimajo, na rastline in njihov lokus.
Postopek v smislu izuma v primeru sejanja zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent hibridne sorte omogoča enostavnejšo zasnovo semenskega posevka za pridelavo hibridnega semena, boljšo izrabo prostora, boljšo oprašitev materne komponente (linija AA) in večjo količino semena želene Fi generacije glede na posejano količino obeh starševskih komponent v primerjavi z do sedaj uporabljanimi načini.
Stanje tehnike in tehnični problem
Izum se nanaša na postopek za izkoriščanje heterozisa pri rastlinah z dvospolnimi cvetovi (v nadaljevanju hermafroditi oziroma hermafroditne rastlinske vrste) še zlasti pri navadni pšenici s kemično indukcijo moške sterilnosti. Heterozis predstavlja superiornost prve generacije potomstva (Fj generacija) nad starševsko ali parentalno generacijo, ki se kaže kot npr. višji pridelek, nižja vsebnost mikotoksinov, racionalnejša poraba rastlinskih hranil itd.. Za izkoriščanje heterozisa se uporabljajo hibridi, ki nastanejo z nadzorovanim križanjem dveh genetsko različnih homozigotnih starševskih komponent (5 linija AA x 6 linija BB) (Blouet, A., Streiff, K., Guckert,
A. (1999): Possibilities for hybrid seed production in wheat. V: Heterosis and hybrid seed production in agronomic crops. Basra A.S. (ur.). Binghamton, Food Products Press®: 81-108.)
Za pridelavo hibridnega semena rastlinskih vrst z dvospolnimi ali hermafroditnimi cvetovi je potreben učinkovit sistem za indukcijo moške sterilnosti. Indukcija moške sterilnosti pomeni, da se na dvospolni rastlinski vrsti začne izražati le ženski spol.
V preteklosti je bilo za indukcijo moške sterilnosti pri hermafroditnih rastlinskih vrstah predlaganih več pristopov na genetski in transgeni osnovi. Sistemom za indukcijo moške sterilnosti, ki temeljijo na citoplazemsko-genetski moški sterilnosti, transgenu za sintezo citotoksičnih ali citostatičnih polipeptidov ter transgenu za oblikovanje eksogene dvoverižne RNA za indukcijo RNA interference, je skupno vzdrževanje moško sterilne materne komponente z njenim fertilnim analogom (trokomponentni sistem). Za razliko od genetskih in transgenih pristopov za vzgojo hibridnih sort, ki temeljijo na treh distinktnih linijah ($ linija AA, izogena linija A A, linija BB), sta pri kemični indukciji moške sterilnosti potrebni le starševski komponenti hibridne sorte (dvokomponentni sistem). Poleg tega je prednost kemične indukcije moške sterilnosti tudi odsotnost zahtevnega genetskega inženiringa in dolgotrajnega vnosa moško sterilne citoplazme s povratnimi križanji (Wirmani in sod.
(2003): Two-line Hybrid Rice Breeding Manual. Hardy B. (ur.). Metro Manila, IRRI).
Povezavo med selektivnim vplivom kemikalije na metabolizem rastline v smislu indukcije moške sterilnosti (gametocidno delovanje) in pridelavo hibridnega semena je bilo možno zaslediti že leta 1957. V tem letu je bila opisana metoda za pridelavo hibridnega semena bombaža (lat. Gossipium hirsutum L.) z uporabo sredstva FW-450 (proizvajalec Rohm & Haas). Uveljavljen izraz za kemikalije, ki imajo izrazit selektiven vpliv na mikrosporogenezo oziroma razvoj viabilnega peloda in s katerimi je možna pridelava hibridnega semena je sredstvo za kemično hibridizacijo (angl.
Chemical hybridizing agent - kratica CHA) (McRae, D.H. (1985): Advances in Chemical hybridization. Plant breed. Review., 3: 169-191).
Sredstva za kemično hibridizacijo omogočajo učinkovito indukcijo moške sterilnosti v materni komponenti hibridne sorte, vendar je njihova aplikacija pri širši pridelavi hibridnega semena zaradi potrebe po ločenosti obeh starševskih komponent pogosto preveč zapletena.
Sedanji pristopi za kemičen način izkoriščanja heterozisa zahtevajo setev obeh starševskih komponent v obliki pasov. Pri pridelavi hibridnega semena navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.), ki je tipična hermafroditna rastlinska vrsta, so pasovi materne komponente (linija AA) običajno široki od 6-20 m, pasovi opraševalca (linija BB) pa od 1,5-6 m. Poleg tega, daje setev starševskih komponent v obliki pasov v praksi zelo zahtevno opravilo, je sredina pasov materne komponente zaradi velike razdalje od mesta nastanka cvetnega prahu pogosto slabo oplojena (Cisar, G., Cooper, D.B. (2002): Hybrid wheat. V: Bread wheat. Curtis B.C., Rajaram S., Gomez Macpherson H. (ur.). Rome, FAO Plant Production and Protection Series).
Pomemben problem pri kemičnem načinu izkoriščanja heterozisa predstavlja tudi izbira aktivne snovi, ker večina sredstev za kemično hibridizacijo v zgodnjih fazah organogeneze deluje izrazito fitotoksično (Blouet, A., Streiff, K., Guckert, A. (1999): Possibilities for hybrid seed production in wheat. V: Heterosis and hybrid seed production in agronomic crops. Basra A.S. (ur.). Binghamton, Food Products Press®: 81-108.).
Posledica tega je, da se zaradi sinhronizacije cvetenja, pri čemer mora opraševal ec zaostajati v razvoju, starševski komponenti ne moreta posejati v obliki zmesi.
V skupini kemikalij, ki inhibirajo mikrosporogenezo, so se kot komercialna sredstva za kemično hibridizacijo navadne pšenice uveljavili predstavniki iz skupine oksopiridazinov in oksi- ter amino-substituiranih kinolinov (Dotlacil, L., Apltauerova, M. (1978): Pollen sterility induced by ethrel and its utilization in hybridization of wheat. Euphytica, 27: 353-360; Graham, R.D., (1986): Induction of male sterility in wheat using organic ligands with high specificity for binding copper. Euphytica, 35: 621-629; Wong, M. in sod. (1995): Effectiveness of SC2053 as a Chemical hybridizing agent for winter wheat. Plant Growth Regulation, 16: 243-248).
Znana predstavnika oksopiridazinov z gametocidnim delovanjem sta fenridazon (1-(4klorofenil)-l,4-dihidro-6-metil-4-oksopiridazin-3-karboksilna kislina) in klofencet (2(4-klorofenil)-3-etil-2,5-dihidro-5-oksopiridazin-4-karboksilna kislina). Podjetje Rohm & Haas je v sedemdesetih in osemdesetih letih prejšnjega stoletja razvilo serijo oksopiridazinov (RH-531, RH-532, RH-2956, RH-4667, RH-5148, RH-0007) med katerimi je aktivna snov fenridazon (RH-0007) dosegla komercialno vrednost v obliki pripravka Hybrex®. Klofencet je v obliki pripravka GENESIS® (tudi MON 21200) leta 1997 registriralo podjetje Monsanto, vendar ga je moralo po nekaj letih zaradi okoljske nesprejemljivosti umakniti iz uporabe. Za učinkovito indukcijo moške sterilnosti je potrebno pripravek GENESIS® (22,4 %) aplicirati med fenofazama EC 32 in EC 39 (viden jeziček zastavičarja) v odmerku od 1,4 kg do 2,7 kg aktivne snovi na hektar. Pelodna zrna rastlin, tretiranih z aktivno snovjo klofencet, imajo valovito površino in eksina je za 80 % tanjša. Pelodna zrna zaradi plazmolize niso sposobna kalitve (United States - Environmental Protection Agency. PESTICIDE FACT SHEET / Clofencet (1997); Bucholtz, D.L., (1988): Effect of environment and formulation on the absorbtion and translocation of fenridazon in wheat (Triticum aestivum L.). Plant Growth Regulation, 7: 65-73.
Med substituiranimi kinolini po gametocidnem delovanju izstopata kemikaliji SC1271 (l-(4-klorofenil)-4-okso-5-propoksikinolin-3-karboksilna kislina) in SC-2053 (l-(4-klorofenil)-4-okso-5(metoksietoksi) kinolin-3-karboksilna kislina), ki ju je razvil Orsan/DuPont. SC-2053 predstavlja aktivno snov sintofen, ki se uporablja kot komercialno sredstvo za kemično hibridizacijo CROISOR® 100. Pripravek • · w · ·
CROISOR® 100 se aplicira, ko znaša dolžina klasa na glavnem poganjku od 14 mm do 18 mm v odmerku od 13 1/ha do 15 1/ha (1,3 kg do 1,5 kg aktivne snovi na hektar).
Pelodna zrna tretiranih rastlin imajo valovito površino in degenerirano citoplazmo (splošna retardacija) (Wong in sod., 1995).
Uporaba derivatov oksanilne kisline za namen kemične hibridizacije je navedena v dokumentu Chakraborty, K., Devakumar, C. (2006): Ethyloxanilates as specific male gametocides for wheat (Triticum aestivum L.). Plant Breeding, 125: 441-447), kjer so bili etilni estri oksanilatov uporabljeni kot sredstva za kemično hibridizacijo v obliki emulzij z organskim topilom (npr. etilen dikloridom, metilnaftalenom, glikol etri, cikloheksanonom, anizolom). Nekateri derivati oksanilne kisline in njihova uporaba v postopku indukcije moške sterilnosti so opisani tudi npr. v GB patentu št. 1 572 527 (Batch in sod.). V tem dokumentu je navedeno, da se lahko vodne disperzije ali emulzije pripravijo z raztapljanjem aktivne sestavine v organskem topilu. Ta dokument ne obravnava priprave vodotopnih pripravkov, ki vsebujejo lahkotopne oz. vodotopne derivate oksanilne kisline in/ali njihove vodotopne soli.
Razvoj sodobnih sredstev za kemično hibridizacijo se nadaljuje, predvsem v smeri doseganja boljše selektivnosti gametocidnega delovanja ter manjšega vpliva na okolje. Namen izuma je bil razviti nova okolju prijaznejša sredstva z gametocidnim delovanjem oz. sredstva za kemično hibridizacijo in zmanjšati vnos hlapnih organskih spojin v okolje in rastline. Ugotovili smo, da je oksanilna kislina zanimiva osnova za pripravo sredstev za kemično hibridizacijo v smislu izuma, saj je njihova sinteza enostavna in cenovno ugodna, poleg tega pa kislinska funkcija nudi možnost dodatne funkcionalizacije z namenom tvorbe vodotopnih aktivnih snovi. Predloženi izum se torej nanaša na spremembo strukture učinkovin v smislu njihove povečane lahkotopnosti oz. vodotopnosti in na pripravo vodotopnih pripravkov, ki omogočajo enostavnejšo uporabo za aplikacijo na polju v obliki vodnih raztopin.
Rešitev tehničnega problema s primeri
Predloženi izum se nanaša na kemičen način izkoriščanja heterozisa pri gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrstah, prednostno iz družine trav (lat. Poaceae), zlasti pri navadni pšenici (lat. Triticum aestivum L.), pri katerem kot aktivno snov za kemično hibridizacijo z gametocidnim delovanjem uporabimo lahkotopne derivate oksanilne kisline s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli.
Nadalje se izum nanaša na postopek pridelave hibridnih semen F! generacije gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst, prednostno hermafroditnih žit iz družine trav, zlasti prednostno navadne pšenice, s kemično hibridizacijo, ki obsega:
izbiro semen obeh starševskih komponent gospodarsko pomembne hermafroditne rastlinske vrste tako, daje možna setev semen obeh starševskih komponent ločeno v obliki enega ali več ločenih pasov ali, po izbiri, v obliki zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent, pri čemer v primeru sejanja zmesi semen materna komponenta hibridne sorte (linija AA) izraža naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnemu herbicidu, očetovska komponenta hibridne sorte (linija BB) (opraševalec) pa take odpornosti ne izraža, in pri čemer se pri setvi semen obeh starševskih komponent v obliki zmesi, zaradi sinhronizacije cvetenja obeh starševskih komponent in preprečitve indukcije visokega odstotka moške sterilnosti v opraševalcu, socvetje (inflorescenca) opraševalca (linija BB) pojavi, ko pri materni komponenti hibridne sorte (linija AA) nastopi konec premejotične faze, induciranje moške sterilnosti v rastlinah materne komponente hibridne sorte (linija AA), pri katerem na rastline od konca premejotične faze rastlin materne komponente naprej in/ali ko so le-te v mejotični fazi apliciramo kot aktivno snov za kemično hibridizacijo lahkotopne derivate oksanilne kisline s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli:
kjer:
X predstavlja atom halogena, kot so fluor, klor, brom ali jod, ali -CN skupino ali vodik ali alkilno ali fluoroalkilno skupino, prednostno atom broma ali -CN skupino;
Y predstavlja skupino, izbrano iz skupine, ki obsega -OH in/ali -OM, pri čemer M predstavlja kation, primeren za tvorbo kmetijsko sprejemljive vodotopne soli, kot je kation alkalijske kovine, npr. Na ali K, ali tetraalkilamonijev ion, prednostno Na+;
in, po izbiri,
- v primeru sejanja semen v obliki zmesi obeh starševskih komponent, po končani oploditvi rastlin materne komponente hibridne sorte (linija AA), pri čemer materna komponenta izraža naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnem herbicidu, očetovska komponenta (linija BB) pa take odpornosti ne izraža, odstranitev rastlin očetovske komponente iz semenskega posevka z aplikacijo herbicida, prednostno neselektivnega herbicida, proti kateremu rastline materne komponente izražajo odpornost, rastline očetovske komponente oz. opraševalca pa te odpornosti nimajo, na rastline in njihov lokus,
Postopek v smislu izuma lahko uporabimo na gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrstah, predvsem na hermafroditnih žitih iz družine trav (lat. Poaceae), še zlasti navadni pšenici (lat. Triticum aestivum L.).
Z izrazom obe starševski komponenti kot ga uporabljamo v predloženem izumu, mislimo semena materne komponente (linija AA) in očetovske komponente (linija BB) gospodarsko pomembnih hermafrotidnih rastlinskih vrst, zlasti hermafroditnih žit iz družine trav, prednostno navadne pšenice. Po enem vidiku izuma smo jih izbrali tako, da imata materna in očetovska komponenta ustrezen zamik v razvoju, tako da inflorescenca očetovske komponente (opraševalca) postane vidna, ko nastopi konec premejotične faze oz. mejotična faza organogeneze materne komponente (sinhronizacija cvetenja). To omogoča, da aktivno snov za kemično hibridizacijo, spojino s splošno formulo (I) in/ali njeno kmetijsko sprejemljivo vodotopno sol, apliciramo na rastline materne komponente v času od konca premejotične faze rastlin materne komponente dalje in/ali ko so le-te v mejotični fazi organogeneze.
V prednostni izvedbi postopek v smislu izuma izvedemo na navadni pšenici (lat. Triticum aestivum L.). Pri tej so v fazi aplikacije aktivne snovi, t.j. spojine s splošno formulo (I) in/ali njene vodotopne kmetijsko sprejemljive soli, na rastline, pri materni komponenti (linija AA) klasi na glavnem poganjku dolgi od 15-20 mm, medtem ko so klasi na glavnem poganjku očetovske komponente (linija BB) dolgi 5 mm.
Kot materne komponente (linija AA) so za uporabo v smislu izuma zlasti uporabni genotipi (kultivarji) navadne pšenice, izbrani iz skupine, ki obsega: Ficko, Guami, Sana, Inoui, Marija, Bologna.
Kot očetovska komponenta je za uporabo v smislu izuma uporaben npr. kulti var navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.) Ludwig.
Za izkoriščanje heterozisa oziroma pridelave hibridnega semena gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst, prednostno iz družine trav (lat. Poaceae), zlasti prednostno navadne pšenice (lat. Triticum aestvum L.), z aplikacijo sredstva za kemično hibridizacijo, pri čemer se semena obeh starševskih komponent poseje v obliki zmesi, je potrebno ob upoštevanju že omenjene sinhronizacije cvetenja rastlin • « · obeh starševskih komponent, izbrati takšno materno komponento, ki ima determinanto (t.j. gen) za odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnem herbicidu. Za uvedbo odpornosti proti N-fosfinometil glicinu (glifosat), ki je najpogosteje uporabljena aktivna snov v neselektivnih herbicidih, obstajajo različni transgeni pristopi, ki so znani strokovnjaku s tega področja (npr. gen cp4-epsps, bar, gox), uporablja pa se tudi naravna odpornost (endogeni gen) rastlin, ki se jo da uspešno inducirati ob regeneraciji rastlin na gojiščih z dodano navedeno aktivno snovjo neselektivnim herbicidom. Pšenica z odpornostjo proti neselektivnim hebicidom in postopek za njeno pridobivanje so npr. opisani v patentu US7087809 B2 (William, H. D. (2006) Natural herbicide resistance in wheat) in US patentni prijavi US 2009/0320151 (William, 2006, Kimberlee in sod., 2009, Glyphosate-toleant wheat genotypes).
Nadaljnji vidik predloženega izuma je torej postopek pridelave hibridnega semena Fi generacije gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst, prednostno navadne pšenice, s kemično hibridizacijo z aktivno snovjo s splošno formulo (I) in/ali njenimi kmetijsko sprejemljivimi vodotopnimi solmi v smislu izuma, pri katerem v primeru, da sejemo zmes medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent, poleg tega, da pri izbiri semen upoštevamo sinhronizacijo cvetenja obeh starševskih komponent z namenom preprečitve indukcije visokega odstotka moške sterilnosti v opraševalcu v fazi postopka kemične hibridizacije, nadalje izberemo semena obeh starševskih komponent tako, da materna komponenta izraža naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnem herbicidu, očetovska komponenta pa take odpornosti ne izraža. To omogoča, da se po končani oploditvi materne komponente rastline očetovske komponente odstrani z aplikacijo herbicida, prednostno neselektivnega herbicida, tako da dobimo F i semena hibridne sorte. Na tak način lahko dobimo bolj čisto F! generacijo semen, kot s sicer v stroki znanim in uveljavljenim načinom sejanja v pasovih, t.j. dobimo F| seme v bistvu brez primesi BB linije.
Kot primerni herbicidi za odstranitev očetovske komponente po oploditvi materne komponente, so uporabni sulfonilsečninski herbicidi, kot sta npr. rimsulfuron in nikosulfuron, herbicidi na osnovi imidazolinona, kot je imazamoks, in organofosforni herbicidi, kot glufosinat ali glifosat. Po prednostni varianti je uporabljen neselektiven herbicid, kot je npr. N-fosfinometil glicin (glifosat).
V zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent so lahko semena materne komponente pomešana s semeni očetovske komponente v razmerju do okoli 1:1. Strokovnjaku s področja so uporabna in izvedljiva razmerja znana.
Priporočena uporaba pri pridelavi hibridnega semena navadne pšenice je okoli 90 % semena materne komponente (linija AA) in okoli 10 % semen očetovske komponente (linija BB) glede na celotno maso zmesi semen.
Pri pridelavi hibridnega ječmena z uporabo citoplazemsko-genetske moške sterilnosti se običajno uporablja 95 % linije AA in 5 % linije BB.
Predloženi izum torej po enem vidiku oz. izvedbi temelji na interakciji med determinanto, ki določa odpornost na neselektiven herbicid (se pravi, ima bodisi naravno odpornost na neselektiven herbicid ali pa ima z genetskim inženiringom uveden gen), npr. na N-fosfinometil glicin, in sredstvom za kemično hibridizacijo na osnovi lahkotopnih oz. vodotopnih derivatov oksanilne kisline s splošno formulo I in/ali njihovih kmetijsko sprejemljivih vodotopnih soli, ki so nadaljnji vidik izuma.
Namen izuma je bil torej tudi pripraviti sredstva za kemično hibridizacijo na osnovi lahkotopnih derivatov oksanilne kisline, ki bi bila enostavna za sintezo in uporabo na polju. To smo dosegli z razvojem lahkotopnih spojin s splošno formulo (I) in/ali njihovih kmetijsko sprejemljivih vodotopnih soli. S spremembo strukture učinkovine v smislu njene povečane vodotopnosti se izognemo uporabi hlapnih organskih topil in nepotrebnemu obremenjevanju rastlin in okolja s hlapnimi organskimi snovmi pri • · · · njihovi aplikaciji. Hkrati je sinteza spojin v smislu izuma enostavna in cenovno ugodna. Zaradi lahkotopnosti oz. vodotopnosti spojin s splošno formulo (I) in/ali njihovih soli, lahko pripravimo vodotopne pripravke z dobro aplikabilnostjo in ki omogočajo dobro homogenost njihovega nanosa na rastline. Za povečanje absorpcije učinkovine iz vodne raztopine v rastlino lahko uporabimo dodatek površinsko aktivnega sredstva (surfaktanta).
Lahkotopni oz. vodotopni derivati oksanilne kisline po tem izumu imajo splošno formulo (I):
kjer
X predstavlja atom halogena, kot so fluor, klor, brom ali jod, ali -CN skupino ali vodik ali alkilno ali fluoroalkilno skupino, prednostno atom broma ali joda ali -CN skupino, zlasti prednostno atom broma ali -CN skupino;
Y predstavlja skupino, izbrano iz skupine, ki obsega -OH in/ali -OM, pri čemer M predstavlja kation, primeren za tvorbo kmetijsko sprejemljive vodotopne soli, kot je kation alkalijske kovine, npr. Na ali K, ali tetraalkilamonijev ion, prednostno Na+.
Z namenom pripraviti lahkotopne oz. vodotopne spojine s splošno formulo (I) in njihove soli ter preveriti njihovo fitotoksičnost za uporabo kot sredstvo za kemično hibridizacijo navadne pšenice, smo pripravili naslednje lahkotopne derivate oksanilne kisline s splošno formulo (I) in njihove vodotopne soli:
X (I) kjer pomenijo:
| Spojina št. | X | Y | |
| CHA1 | 4-Br | -OEt | etil 4-bromooksanilat |
| CHA2 | 4-CN | -OEt | etil 4-cianooksanilat |
| CHA3 | 4-F | -OEt | etil 4-fluorooksanilat |
| CHA4 | 4-Br | -OH | 4-bromooksanilna kislina |
| CHA5 | 4-CN | -OH | 4-cianooksanilna kislina |
| CHA6 | 4-F | -OH | 4-fluorooksanilna kislina |
| CHA7 | 4-Br | -O' (CH3)4N+ | tetrametilamonijeva sol 4-bromooksanilne kisline |
| CHA8 | 4-CN | -O’ (CHj)^ | tetrametilamonijeva sol 4-cianooksanilne kisline |
| CHA9 | 4-F | -O' (CH3)4N+ | tetrametilamonijeva sol 4-fluorooksanilne kisline |
Rezultati testiranj teh spojin so predstavljeni v podanih primerih.
Kot še posebno primerna spojina za uporabo v smislu izuma se je izkazala spojina s splošno formulo (I), kjer X predstavlja Br in Y predstavlja -OH skupino, t.j. 4-bromooksanilna kislina.
Lahkotopni oz. vodotopni derivati oksanilne kisline s splošno formulo I in/ali njihove vodotopne agrokemijsko sprejemljive soli se lahko aplicirajo samo na rastline materne komponente, v primeru, da so bila semena materne komponente posejana ločeno od očetovske komponente, npr. kot en ali več pasov semen/rastlin materne komponente ločen/e od enega ali več pasov semen/rastlin očetovske komponente, ali pa na rastline, zrastle iz posevka zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent.
Postopek v smislu izuma se nanaša tudi na postopek pridelave hibridnih semen Fi generacije gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst, zlasti navadne pšenice, s kemično hibridizacijo, pri katerem semena materne komponente sejemo v pasovih, kot je to znano v stroki. V tem primeru fazi postopka induciranja moške sterilnosti v materni komponenti (linija AA) ne sledi odstranitev očetovske komponente (linije BB) iz semenskega posevka.
Spojine s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli inducirajo moško sterilnost pri hermafroditnih rastlinskih vrstah predvsem iz družine trav, zlasti navadni pšenici, od konca njihove premejotične faze naprej in/ali v njihovi mejotični fazi pri porabi od 0,1 kg/ha do 10 kg/ha in v koncentraciji od 0,01 % do
1,5 %.
Priporočena poraba aktivne snovi za navadno pšenico je od 1,4 kg/hektar do 3,5 kg/ hektar oz. do pojava toksične koncentracije. Pri tem je potrebno upoštevati, da poraba vode na hektar naj ne presega vrednosti 700 1 na hektar.
Spojine s splošno formulo (I) in/ali njihove vodotopne kmetijsko sprejemljive soli lahko pripravimo v obliki različnih vodotopnih pripravkov, npr. vodotopnih praškov, vodotopnih granul, vodotopnih kristalov ali vodotopnih koncentratov, prednostno v obliki vodotopnih praškov ali vodotopnih granul.
Pripravek je lahko tudi v obliki suspenzijskega koncentrata, npr. v primeru manjše porabe vode pri pripravi pripravkov in s tem večji koncentraciji aktivne snovi.
Vodotopni pripravki lahko obsegajo kot aktivno sestavino eno ali več spojin s formulo (I) in/ali njihovih vodotopnih kmetijsko sprejemljivih soli. V prednostni izvedbi pripravki obsegajo kot aktivno sestavino eno ali več spojin izbranih iz skupine, v kateri so: 4-bromooksanilna kislina, 4-cianooksanilna kislina, tetrametilamonijeva sol
4-bromooksanilne kisline, tetrametilamonijeva sol 4-cianooksanilne kisline in tetrametilamonijeva sol 4-fluorooksanilne kisline in, po izbiri, nadaljnje v stroki znane dodatke, kot so površinsko aktivne snovi, npr. neionski sufraktanti, in/ali protipenilci.
Aplikacija lahkotopnih spojin s splošno formulo (I) in/ali njihovih vodotopnih soli lahko zahteva dodatek površinsko aktivne snovi (neionski surfaktant), ki omogoča boljšo absorpcijo aktivne snovi skozi listni epidermis in dodatek protipenilca na silikonski osnovi. Ta je lahko sestavni del pripravka ali pa jo dodamo pri pripravi vodne raztopine za aplikacijo.
Primerne površinsko aktivne snovi so znane v stroki, primer je pripravek Spartan® (proizvajalec Interagro (UK) Ltd) ali Genapol® UD 50 (proizvajalec Clariant).
Primerni protipenilci na silikonski osnovi so znani strokovnjaku s področja, na primer, uporabimo lahko pripravek Abate (proizvajalec Interagro (UK) Ltd).
Primerni pogoji za aplikacijo pripravkov na osnovi aktivnih snovi v smislu izuma so pri temperaturah nad 5 °C, prednostno pri temperaturah nad 10 °C in relativni vlažnosti nad 30 %, prednostno nad 50 %. Ustrezni in optimalni pogoji so strokovnjaku s področja znani.
Postopek v smislu izuma torej v izvedbi s sejanjem zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent (linija AA + linija BB) omogoča enostavnejšo zasnovo semenskega posevka, saj ni potrebno sejanje v pasovih, boljšo izrabo prostora, manjšo izgubo časa za izvedbo posevka, boljšo oprašitev in več semen želene Fj generacije glede na posejano količino zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent. Enostavnejša je tudi obdelava rastlin materne komponente s sredstvom za kemično hibridizacijo, ki pri posevku v pasovih zahteva pazljivost pri aplikaciji sredstva. V primerjavi s setvijo v pasovih, dobimo več semen želene F! generacije, saj ni pasov t.im. očetovske komponente (opraševalca), katere semena se lahko, v smislu pridelave hibridnih semen Fj generacije, smatrajo kot stranski produkt.
V nadaljevanju podani primeri so podani za namen ponazoritve predloženega izuma. Ti primeri na noben način ne omejujejo obsega tega izuma.
V kolikor ni navedeno drugače, se vsi odstotki, podani v patentni prijavi, nanašajo na masne odstotke.
Primeri
Primer 1: Sinteza 4-bromooksanilne kisline (CHA4) in priprava vodne raztopine za aplikacijo
V litrsko okroglo bučo smo zatehtali 4-bromoanilin (67,73 g; 0,394 mol) in dietil oksalat (287,7 g; 1,969 mol) in mešali 24 ur pri 110°C. Po končani reakciji smo odvečen dietil oksalat delno odstranili pri znižanem tlaku (60 mmHg). Pri tem je izpadel produkt kot trdna spojina, ki smo jo odnučali in sprali na nuči s heksanom. Dobili smo čist etil 4-bromooksanilat kot bel prah (99,6 g, 93 mol%; 'tl NMR d(ppm) 1,31 (t, 3H), 4,30 (q, 2H), 7,56 (d, 2H), 7,73 (d, 2H), 10,91 (s, IH)).
Produkt smo omočili s 35 mL acetonitrila, dodali 100 mL vode ter pri temperaturi 0°C počasi dodajali 10% vodno raztopino NaOH (500mL v eni uri) ter mešali pri 20°C nadaljnjih 5 ur. Reakcijsko zmes smo nevtralizirali s hladno 10% vodno raztopino HCI ter trden produkt odnučirali, sprali na nuči z vodo in produkt posušili. Dobili smo 87,6 g (98 mol%) produkta, derivata oksanilne kisline (I, X= Br, Y= -OH), 4bromooksanilne kisline (I). 'H NMR δ(ρριη) 7,53 (d, 2H), 7,75 (d, 2H), 10,84 (s, IH))
Vodno raztopino za škropljenje smo pripravili tako, da smo 3 g produkta (I) (4bromooksanilne kisline) zmešali z 12 g Spartana (Interagro (UK) Ltd) (sredstva za omočenje listne površine). Tako pripravljeno zmes smo raztopili v odgovarjajoči količini vode, glede na koncentracijo in površino aplikacije (npr. v 3 litrih vode) in direktno aplicirali na rastline na polju in njihov lokus
Primer 2: Primer priprave vodotopnih pripravkov - priprava tetrametilamonijeve soli 4-bromooksanilne kisline s splošno formulo I.
Za pripravo 3g tetrametilamonijeve soli 4-bromooksanilne kisline smo zmešali 4bromooksanilno kislino (2,308g), pripravljeno po postopku primera 1, in tetrametilamonijev hidroksid pentahidrat (l,713g) v 200 mL vode ter razredčili na odgovarjajoč volumen vodne raztopine, glede na koncentracijo in površino aplikacije (npr. v 3 litrih vode) in direktno aplicirali na rastline na polju in njihov lokus.
Iz pripravljenih spojin, opisanih predhodno, smo pripravili naslednje pripravke za aplikacijo s škropljenjem:
| Spojina št. | Pripravek |
| CHA1 | emulzija, pripravljena iz 3 g CHA1/ 7,5 g Genapol®-a UD 50 (/24 mL dimetilsulfoksida |
| CHA2 | emulzija, pripravljena iz 3 g CHA2/ 7,5 g Genapol®-a UD-50 /120 mL dimetilsulfoksida |
| CHA3 | emulzija, pripravljena iz 3 g CHA3/ 7,5 g Genapol®-a UD-50/135 mL dimetilsfulfoksida |
| CHA4 | raztopina, 3 g CHA4 v 12 g Spartan®-a se raztopi v 3 litrih vode |
| CHA5 | raztopina, 3 g CHA5 v 12 g Spartan®-a se raztopi v 3 litrih vode |
| CHA6 | raztopina, 3 g CHA6 v 12 g Spartan®-a se raztopi v 3 litrih vode |
| CHA7 | raztopina 3 g CHA7 v 200 mL vode, 2,144 g kisline CHA3 in 2,120 g Me4NOH x 5 H2O, pH = 9 |
| CHA8 | raztopina 3 g CHA8 v 200 mL vode, 2,308 g kisline CHA4 in 1,713 g Me4NOH x 5 H2O, pH = 9 |
| CHA9 | raztopina 3 g CHA9 v 200 mL vode, 2,167 g kisline CHA5 in 2,064 g Me4NOH x 5 H2O, pH = 9 |
| CHA10- kontrola | Sintofen CROISOR®100 - po navodilih proizvajalca |
Pripravke smo uporabili oz. nanesli kot je navedeno v primeru 3.
Primer 3: Učinkovitost derivatov oksanilne kisline po izumu v primerjavi s standardnim sredstvom za kemično hibridizacijo - CROISOR® 100
Učinkovitost derivatov oksanilne kisline s splošno formulo (I) in/ali njihovih soli v smislu doseganja visokega odstotka moške sterilnosti pri navadni pšenici (lat. Triticum aestivum L.) in njihov vpliv na višino rastline sta bila preverjena v poljskih razmerah v primerjavi s standardnim sredstvom za kemično hibridizacijo CROISOR® 100 (aktivna snov Sintofen, dobavitelj Saaten-Union Recherche S. A. R. L.). Faktorji poskusa so bili: Lokacija (L) (osrednja regija, severovzhodna regija Slovenije), aktivna snov (AS): etil 4-bromooksanilat (CHA1), etil 4-cianooksanilat (CHA2), etil
4-fluorooksanilat (CHA3), 4-bromooksanilna kislina (CHA4), 4-cianooksanilna kislina (CHA5), 4-fluorooksanilna kislina (CHA6), tetrametilamonijeva sol 4bromooksanilne kisline (CHA7), tetrametilamonijeva sol 4-cianooksanilne kisline (CHA8), tetrametilamonijeva sol 4-fluorooksanilne kisline (CHA9) in kot kontrola sintofen (CROISOR® 100) (CHA10), odmerek (D) Dl - 700 g/ha, D2 - 1400 g/ha, D3 -2100 g/ha, D4 - 2800 g/ha, D5 - 3500 g/ha in kontrola - 0 g/ha) in fenofaza (FP), ki je bila določena na osnovi dolžine klasa (FP1 - 5 mm, FP2 - 10 mm, FP3 - 15 mm). Na obeh lokacijah je bila setev opravljena v prvi dekadi oktobra (genotip cv. Guami Florimond Desprez), gostota setve je znašala 450 zm/m2, medvrstna razdalja je bila
12,5 cm. Poskus je bil zasnovan v obliki enajstih pasov dolgih trideset metrov in širokih en meter. Prvi pas je bil namenjen kontroli, ostalih deset pasov pa je predstavljalo petnajst obravnavanj. Med vegetacijo je bil posevek oskrbljen z dušikom v obliki 27 % kalcij amonijevega nitrata (EC 13/25, 70 - 90 kg N/ ha; EC 31/32, 50 70 kg N/ha; EC 47/49, 70 - 90 kg N/ha), varstvo rastlin je bilo opravljeno s sulfonilsečninskim herbicidom (EC 13/37), fungicidi na osnovi strobilurina in triazola (EC 29/37 - strobilurin; EC 51/69 - triazol) in insekticidom na osnovi deltametrina. Derivati oksanilne kisline in standardno sredstvo za kemično hibridizacijo so bili aplicirani v 0,1 % koncentraciji. Aplikacija je bila izvedena v dopoldanskem času, ko je relativna zračna vlaga znašala vsaj 50 %, temperatura zraka pa je presegala 10 °C. Uporabljene so bile šobe Lechler 110 - 04, ki so bile pozicionirane 30 cm nad rastlinskim habitusom.
Izračun moške sterilnosti je potekal po formuli (Sc - Sf) / Sc x 100, pri čemer je Sc število semen na klas netretirane rastline, Sf pa število semen na klas tretirane rastline. Poleg določanja moške sterilnosti je bila določena še fitotoksičnost, katere pokazatelj je bila višina rastline. Statistično značilne razlike in interakcije so bile določene s statističnim paketom STATGRAPHICS Centurion XVL
Rezultati so pokazali, da med testiranimi derivati spojina CHA4 - t.j.
4-bromooksanilna kislina - inducira naj višji odstotek moške sterilnosti. Rezultati so prikazani v Tabeli 1. Se posebej pomembno je, da navedeni derivat dosega višjo selektivnost in nižjo toksičnost v primerjavi s standardnim sredstvom za kemično hibridizacijo. To pomeni, da učinkovitost derivata CHA4 narašča z daljšanjem klasa in da se višina rastline počasneje znižuje, kar je prikazano na slikah 1 in 2.
Sliki prikazujeta interakcijo AS x FP x D. Slika 1 prikazuje selektivnost delovanja standardnega sredstva za kemično hibridizacijo in slika 2 prikazuje selektivnost delovanja 4-bromooksanilne kisline.
Tabela 1: Statistično značilne razlike in interakcije
| Višina rastline [cm] | Moška sterilnost [%] | |
| Lokacija (L) | ** | ** |
| Aktivna snov (AS) | ** | ** |
| Fenofaza (FP) | ** | ** |
| Odmerek (D) | ** | ** |
| Statistično značilne | Vse interakcije razen LxD | Vse interakcije |
interakcije
Srednje vrednosti dejavnikov [cm, %]
| Lokacija (L) | ||
| Severovzhodna regija | 62,681 ±0,1106b | 70,8252 ± 0,3482a |
| Osrednja regija | 66,2132 ± 0,1106a | 58,2274 ± 0,3482b |
| Aktivna snov (AS) | ||
| CHA1 | 62,3586 ± 0,24738 | 76,7743 ± 0,7787d |
| CHA2 | 68,4979 ± 0,2473c | 45,9719 ± 0,77874 |
| CHA3 | 63,9412 ±0,2473f | 80,1045 ±0,7787c |
| CHA4 | 59,8911 ±0,2473h | 82,4494 ± 0,7787ab |
| CHA5 | 70,5985 ± 0,2473ab | 50,7552 ± 0,7787e |
| CHA6 | 64,7152 ±0,2473e | 74,8315 ±0,7787d |
| CHA7 | 66,5369 ± 0,2473d | 47,3379 ± 0,7787f |
| CHA8 | 71,0378 ±0,2473a | 44,398 ± 0,77878 |
| CHA9 | 70,3285 ± 0,2473b | 45,1039 ± 0,77878 |
| CHA 10 (Standard (Sintofen)) | 36,5654 ± 0,2473' | 97,5362 ± 0,7787a |
| Fenofaza (FP) | ||
| FP1 | 65,6362 ±0,1368a | 58,7951 ±0,4309c |
| FP2 | 64,3021 ±0,1341b | 64,8542 ± 0,4223b |
| FP3 | 63,403 ±0,1353c | 69,9296 ± 0,4262a |
| Odmerek (D) | ||
| Dl | 68,3425 ± 0,1747a | 58,7505 ±0,5503e |
• · ·
| D2 | 65,3517 ±0,1747b | 62,2927 ± 0,5503 |
| D3 | 63,92 ± 0,1747c | 65,2263 ± 0,5503 |
| D4 | 63,0617 ±0,1747d | 67,2789 ± 0,5503 |
| D5 | 61,5597 ±0,1753e | 69,0831 ±0,5521 |
ns Ni statistično značilnih razlik pri P > 0,05 * Statistična značilnost definirana pri P < 0,05 in **P < 0,01 ± Standardna napaka
Primer 4: Vpliv genotipa na učinkovitost 4-bromooksanilne kisline (CHA4) in standardnega sredstva za kemično hibridizacijo
Vpliv genotipa na kemično indukcijo moške sterilnosti je bil določen za derivat oksanilne kisline, kije v sezoni 2009/10 na obeh lokacijah dosegel statistično značilno najvišji odstotek moške sterilnosti (spojina CHA4, 4-bromooksanilna kislina) in standardno sredstvo za kemično hibridizacijo (CHA) - Sintofen. V ta namen je bil v osrednji regiji v sezoni 2010/11, zastavljen poljski poskus s šestimi različnimi genotipi: cv. Ficko, Guami, Sana, Inoui, Marija, Bologna, pri čemer je bil vsak genotip (inbred linija) posejan v obliki petih zaporednih parcelic z osmimi vrsticami dolžine 7,5 m (medvrstna razdalja 12,5 cm). Pri vsakem kultivarju je bila peta parcelica namenjena kontroli. Aplikacija obeh aktivnih snovi (sintofen in spojina CHA4) je potekala pri priporočenem odmerku in priporočenih pogojih za standardno sredstvo za kemično hibridizacijo (1400 g/ha) v obliki 0,1 % suspenzije. Poleg genotipa in aktivne snovi je bil preučen tudi vpliv fenofaze na indukcijo moške sterilnosti in višino rastline. Prvi termin aplikacije je bil, ko je dolžina klasa na glavnem poganjku znašala 5-10 mm, naslednji termin pa ko je navedena dolžina znašala 15-20 mm. Agrotehnični ukrepi, tehnika aplikacija aktivne snovi, metoda določanje odstotka moške sterilnosti in višine rastline se niso razlikovali od poljskega poskusa za testiranje učinkovitosti lahkotopnih derivatov oksanilne kisline v smislu izuma v primerjavi s standardnim sredstvom za kemično hibridizacijo. Rezultati poskusa so zbrani v Tabeli 2.
Tabela 2: Vpliv genotipa na učinkovitost 4-bromooksanilne kisline (CHA4) in standardnega sredstva za kemično hibridizacijo
| Genotip | CHA4 | Standard - CROISOR®100 | ||||||
| Fenofaza 1 | Fenofaza 2 | Fenofaza 1 | Fenofaza 2 | |||||
| MS [%] | V [«n] | MS [%] | V [cm] | MS [%] | V [cm] | MS [%] | V [cm] | |
| Ficko | 40,3 | 78,2 | 60,3 | 77,2 | 74,4 | 68,5 | 83,6 | 66,7 |
| Guarni | 57 | 75,1 | 94,4 | 71,5 | 96,8 | 69,1 | 99 | 61,7 |
| Sana | 67,6 | 83,6 | 94,4 | 79,5 | 89,1 | 75,3 | 91,7 | 72 |
| Inoui | 67,8 | 72,6 | 92,2 | 72 | 93,9 | 69 | 92,5 | 63,6 |
| Marija | 58,7 | 85,7 | 97,9 | 83,9 | 87,5 | 78,1 | 98,2 | 72,6 |
| Bologna | 64,4 | 78,8 | 91,3 | 77,7 | 81,6 | 71,1 | 89,6 | 69,3 |
MS - Moška sterilnost izražena v odstotkih, V - višina rastline izražena v centimetrih
Primer 5: Vpliv 4-bromooksanilne kisline (CHA4) in standardnega sredstva za kemično hibridizacijo na sinhronizacijo cvetenja
V poljskem poskusu za določanje vpliva genotipa na učinkovitost derivata CHA4 in standardnega sredstva za kemično hibridizacijo je bil določen tudi potreben profil opraševalca za pridelavo hibridnega semena navadne ozimne pšenice z uporabo derivatov oksanilne kisline. V sezoni 2009/10 je bilo na osnovi datuma klasitve izmed 60 genotipov izbranih šest maternih komponent (cv. Ficko, Guami, Sana, Inoui, Marija, Bologna) in en opraševalec (cv. Ludwig). Pasovi maternih komponent ($ AA) in opraševalca (<$ BB) so bili posejani alternirajoče, tako daje pet zaporednih parcelic vsake materne komponente (8 x 12,5 cm x 750 cm) bilo z vsake strani obdanih s petimi zaporednimi parcelicami opraševalca. Sinhronizacija cvetenja je bila določena z deležem klasov materne komponente, ki so kulminirali (krovna pleva in predpleva razprti pod kotom večjim od 30 stopinj) v času, ko je cvetela vsaj polovica klasov opraševalca. V primeru, da v času, ko cveti vsaj polovica klasov linije BB (prašnice so vidne) ne kulminira vsaj 50 % klasov linije AA, ne moremo govoriti o uspešni sinhronizaciji cvetenja obeh starševskih komponent potencialne hibridne sorte. Rezultati poskusa so zbrani v Tabeli 3.
Tabela 3: Vpliv 4-bromooksanilne kisline (CHA4) in standardnega sredstva za kemično hibridizacijo na sinhronizacijo cvetenja
| Genotip | CHA4 | Standard - CROISOR®100 | ||
| Fenofaza 1 | Fenofaza 2 | Fenofaza 1 | Fenofaza 2 | |
| Kulminacija [%] | Kulminacija [%] | Kulminacija [%] | Kulminacija [%] | |
| Ficko | 58 | 53 | 19 | 47 |
| Guarni | 57 | 65 | 27 | 60 |
| Sana | 47 | 55 | 44 | 50 |
| Inoui | 43 | 70 | 29 | 61 |
| Marija | 48 | 55 | 22 | 39 |
| Bologna | 64 | 51 | 17 | 41 |
Claims (18)
1. Postopek pridelave hibridnih semen Fi generacije gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst, prednostno iz družine trav (lat. Poaceae), zlasti prednostno navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.), s kemično hibridizacijo, ki obsega:
izbiro semen obeh starševskih komponent gospodarsko pomembne hermafroditne rastlinske vrste tako, daje možna setev semen obeh starševskih komponent ločeno v obliki enega ali več ločenih pasov ali, po izbiri, v obliki zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent, pri čemer v primeru sejanja zmesi semen materna komponenta hibridne sorte (linija AA) izraža naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnemu herbicidu, očetovska komponenta hibridne sorte (linija BB) pa take odpornosti ne izraža, in pri čemer se pri setvi semen obeh starševskih komponent v obliki zmesi socvetje (inflorescenca) opraševalca (linija BB) pojavi, ko pri materni komponenti hibridne sorte (linija AA) nastopi konec premejotične faze,
- induciranje moške sterilnosti v rastlinah materne komponente hibridne sorte (linija AA), pri katerem na rastline od konca premejotične faze rastlin materne komponente naprej in/ali ko so le-te v mejotični fazi apliciramo kot aktivno snov za kemično hibridizacijo lahkotopne spojine s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli:
O
Y kjer:
X (I)
X predstavlja atom halogena, kot so fluor, klor, brom ali jod, ali -CN skupino ali vodik ali alkilno ali fluoroalkilno skupino, prednostno atom broma ali -CN skupino;
Y predstavlja skupino, izbrano iz skupine, ki obsega -OH in/ali -OM, pri čemer M predstavlja kation, primeren za tvorbo kmetijsko sprejemljive vodotopne soli, kot je kation alkalijske kovine, npr. Na ali K, ali tetraalkilamonijev ion, prednostno Na+;
in, po izbiri,
- v primeru sejanja semen v obliki zmesi obeh starševskih komponent, po končani oploditvi rastlin materne komponente hibridne sorte (linija AA), odstranitev rastlin očetovske komponente iz semenskega posevka z aplikacijo herbicida, prednostno neselektivnega herbicida, proti kateremu rastline materne komponente izražajo odpornost, rastline očetovske komponente pa te odpornosti nimajo, na rastline in njihov lokus.
2. Postopek po zahtevku 1, označen s tem, da semena gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrst izberemo iz skupine, ki obsega hermafroditna žita iz družine trav (lat. Poaceae), prednostno je gospodarsko pomembna hermafroditna rastlinska vrsta navadna pšenica (lat. Triticum aestivum L.).
3. Postopek po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da
- je hermafroditna rastlinska vrsta navadna pšenica (lat. Triticum aestivum L.) in da posejemo semena obeh starševskih komponent v obliki zmesi medsebojno pomešanih semen obeh starševskih komponent, pri čemer semena materne komponente hibridne sorte (linija AA) izražajo naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnemu herbicidu, očetovska komponenta hibridne sorte (linija BB) pa take odpornosti ne izraža, in pri čemer se socvetje (inflorescenca) opraševalca (linija BB) pojavi, ko pri materni komponenti hibridne sorte (linija AA) nastopi konec premejotične faze,
- po izvedenem induciranju moške sterilnosti v rastlinah materne komponente hibridne sorte (linija AA), pri katerem na rastline od konca premejotične faze rastlin materne komponente naprej in/ali ko so le-te v mejotični fazi apliciramo kot aktivno snov za kemično hibridizacijo spojine s splošno formulo (I) in/ali njihove kmetijsko sprejemljive vodotopne soli po zahtevku 1, in
- po končani oploditvi rastlin materne komponente odstranimo rastline očetovske komponente hibridne sorte z aplikacijo herbicida, prednostno neselektivnega herbicida, zlasti prednostno glifosata, proti kateremu rastline materne komponente izražajo odpornost, rastline očetovske komponente pa te odpornosti nimajo, na rastline in njihov lokus.
4. Postopek po katerem koli od zahtevkov 1-3, označen s tem, da posejemo zmes semen obeh starševskih komponent iz družine trav (lat. Poaceae), ki so izbrana tako, da materna komponenta izraža naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnemu herbicidu, očetovska komponenta pa take odpornosti ne izraža, v medsebojnem razmerju semen do okoli 1:1.
5. Postopek po zahtevku 4, označen s tem, da posejemo zmes semen navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.) obeh starševskih komponent, pri čemer materna komponenta (linija AA) izraža naravno ali z genetskim inženiringom pridobljeno odpornost proti herbicidu, prednostno neselektivnemu herbicidu, zlasti prednostno glifosatu, očetovska komponenta (linija BB) pa take odpornosti ne izraža, in pri čemer zmes obsega okoli 90 % semen materne komponente in okoli 10 % semen očetovske komponente (linija BB) glede na celotno maso zmesi semen.
6. Postopek po zahtevku 1 ali 2, označen s tem, da semena materne komponente posejemo ločeno od očetovske komponente v obliki enega ali več pasov semen materne komponente ločen/e od enega ali več pasov semen očetovske komponente.
7. Postopek po zahtevku 6, označen s tem, da posejemo semena navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.).
8. Postopek po zahtevku 6 ali 7, označen s tem, da kot semena materne komponente posejemo genotipe navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.) izbrane iz skupine, ki obsega genotipe Ficko, Guami, Sana, Inoui, Marija, Bologna, in kot semena očetovske komponente genotip navadne pšenice Ludwig.
9. Postopek po katerem koli od predhodnih zahtevkov, označen s tem, da je aktivna snov za kemično hibridizacijo spojina s splošno formulo (I) in/ali njene kmetijsko sprejemljive vodotopne soli:
kjer:
X predstavlja atom broma ali joda ali -CN skupino ali vodik ali alkilno ali fluoroalkilno skupino, prednostno atom broma ali -CN skupino;
Y predstavlja skupino, izbrano iz skupine, ki obsega -OH in/ali -OM, pri čemer M predstavlja kation, primeren za tvorbo kmetijsko sprejemljive vodotopne soli, kot je kation alkalijske kovine, npr. Na ali K, ali tetraalkilamonijev ion, prednostno Na+.
10. Postopek po katerem koli izmed predhodnih zahtevkov, označen s tem, da pri gospodarsko pomembnih hermafroditnih rastlinskih vrstah, prednostno iz družine trav, zlasti prednostno pri navadni pšenici (lat. Triticum aestivum L.), za induciranje moške sterilnosti v rastlinah materne komponente (linija AA) apliciramo na rastline kot aktivno snov za kemično hibridizacijo spojino s splošno formulo (I), izbrano iz skupine, v kateri so: 4-bromooksanilna kislina, 4-cianooksanilna kislina, tetrametilamonijeva sol 4-bromooksanilne kisline, tetrametilamonijeva sol 4cianooksanilne kisline, tetrametilamonijeva sol 4-fluorooksanilne kisline, v času od konca premejotične faze rastlin materne komponente naprej in/ali v njihovi mejotični fazi.
11. Spojina za uporabo kot aktivna snov za kemično hibridizacijo v postopku pridelave hibridnih semen Fi generacije navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.), označena s tem, da je izbrana iz skupine, ki obsega: 4-bromooksanilno kislino, 4cianooksanilno kislino, tetrametilamonijevo sol 4-bromooksanilne kisline, tetrametilamonijevo sol 4-cianooksanilne kisline, tetrametilamonijevo sol 4fluorooksanilne kisline, in jo za induciranje moške sterilnosti v rastlinah materne komponente apliciramo na rastline od konca premejotične faze rastlin materne komponente naprej in/ali ko so le-te v mejotični fazi.
12. Vodotopen pripravek za kemično hibridizacijo v postopku pridelave hibridnih semen Fj generacije navadne pšenice (lat. Triticum aestivum L.), označen s tem, da obsega kot aktivno snov za kemično hibridizacijo eno ali več spojin s splošno formulo (I) in/ali njihovih kmetijsko sprejemljivih vodotopnih soli:
kjer:
X predstavlja atom fluora, klora, broma ali joda ali -CN skupino ali vodik ali alkilno ali fluoroalkilno skupino, prednostno atom broma ali -CN skupino,
Y predstavlja skupino, izbrano iz skupine, ki obsega -OH in/ali -OM, pri čemer M predstavlja kation, primeren za tvorbo kmetijsko sprejemljive vodotopne soli, kot je kation alkalijske kovine, npr. Na ali K, ali tetraalkilamonijev ion;
in po izbiri, nadaljnje dodatke, kot so površinsko aktivne snovi in/ali protipenilci.
13. Vodotopen pripravek po zahtevku 12, označen s tem, da obsega kot aktivno snov za kemično hibridizacijo eno ali več spojin izbranih iz skupine, v kateri so: 4bromooksanilna kislina, 4-cianooksanilna kislina, tetrametilamonijeva sol 4bromooksanilne kisline, tetrametilamonijeva sol 4-cianooksanilne kisline in tetrametilamonijeva sol 4-fluorooksanilne kisline, in po izbiri, nadaljnje dodatke, kot so površinsko aktivne snovi in/ali protipenilci.
14. Vodotopen pripravek po zahtevku 13, označen s tem, da vsebuje kot aktivno snov za kemično hibridizacijo 4-bromooksanilno kislino.
15. Vodotopen pripravek po katerem koli od zahtevkov 12-14, označen s tem, da je v obliki vodotopnega praška, vodotopnih granul, vodotopnih kristalov in vodotopnega koncentrata, prednostno v obliki vodotopnega praška ali vodotopnih granul.
16. Pripravek za kemično hibridizacijo v postopku pridelave hibridnih semen Fi generacije navadne pšenice, označen s tem, obsega eno ali več spojin po zahtevku 11 in je v obliki suspenzijskega koncentrata.
17. Spojine po zahtevku 11 ali pripravki po katerem koli od zahtevkov 13-15, označeni s tem, da jih apliciramo na rastline navadne pšenice v obliki vodnih raztopin s koncentracijo aktivne snovi od 0,01 % do 1,5 %.
18. Spojine po zahtevku 11 ali vodotopni pripravki po katerem koli od zahtevkov 13-15, označeni s tem, da jih apliciramo na rastline navadne pšenice v količini aktivne snovi od 0,1 kg/ha do 10 kg/ha, prednostno od 1,4 kg/ha do 3,5 kg/ha in v koncentraciji od 0,01 % do 1,5 %.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201200130A SI24033A (sl) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Kemična hibridizacija hermafroditnih rastlinskih vrst z lahkotopnimi derivati oksanilne kisline |
| PCT/SI2012/000031 WO2013162479A1 (en) | 2012-04-24 | 2012-05-31 | Chemical hybridization of hermaphrodite plant species with easily soluble derivatives of oxanilic acid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SI201200130A SI24033A (sl) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Kemična hibridizacija hermafroditnih rastlinskih vrst z lahkotopnimi derivati oksanilne kisline |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SI24033A true SI24033A (sl) | 2013-10-30 |
Family
ID=46801621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SI201200130A SI24033A (sl) | 2012-04-24 | 2012-04-24 | Kemična hibridizacija hermafroditnih rastlinskih vrst z lahkotopnimi derivati oksanilne kisline |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| SI (1) | SI24033A (sl) |
| WO (1) | WO2013162479A1 (sl) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111264116B (zh) * | 2020-03-08 | 2022-03-22 | 盘锦大工碱蓬生物科技有限公司 | 一种以地养地的规模化碱蓬沿海滩涂修复方法及设备 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1578719A (en) * | 1977-05-05 | 1980-11-05 | Ici Ltd | Oxanilate derivatives and their use in controlling pollen formation in plants |
| GB1572527A (en) | 1977-05-05 | 1980-07-30 | Ici Ltd | Method of controlling pollen formation |
| GB8824143D0 (en) * | 1988-10-14 | 1988-11-23 | Ici Plc | Substituted pyridazine carboxylic acid & their use as chemical hybridisation agents on dicotyledonous plants |
| FR2686772A1 (fr) * | 1992-02-04 | 1993-08-06 | Sumitomo Chemical Co | Procede pratique pour determiner le moment d'application d'un agent d'hybridation chimique. |
| US7087809B2 (en) | 2003-11-18 | 2006-08-08 | Natural Genes, Inc. | Natural herbicide resistance in wheat |
| WO2007092505A2 (en) | 2006-02-07 | 2007-08-16 | Washington State University Research Foundation | Glyphosate-tolerant wheat genotypes |
-
2012
- 2012-04-24 SI SI201200130A patent/SI24033A/sl not_active IP Right Cessation
- 2012-05-31 WO PCT/SI2012/000031 patent/WO2013162479A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013162479A1 (en) | 2013-10-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2723310C (en) | Herbicidal composition comprising glyphosate, glufosinate or their salts | |
| SA520420511B1 (ar) | تركيبة جديدة لتغذية المحاصيل وتقويتها | |
| AU2013363694B2 (en) | Compositions and methods for improving the compatibility of water soluble herbicides salts and concentrated fertilizer | |
| IE920412A1 (en) | Glyphosate compositions and their use | |
| US10925280B2 (en) | Solid agrochemical compositions | |
| PT1951052T (pt) | Composição herbicida aquosa à base de um concentrado de suspensão que contém herbicidas e fitoprotetores | |
| SI24033A (sl) | Kemična hibridizacija hermafroditnih rastlinskih vrst z lahkotopnimi derivati oksanilne kisline | |
| DE60003599T2 (de) | Synergistische herbizide Verfahren und Zusammensetzungen auf der Basis von Dinitroaniline- und Imidazoline-Verbindungen | |
| JP3586895B2 (ja) | ダイズの増収方法 | |
| WO2018108612A1 (en) | Herbicidal compositions comprising isoxazolo[5,4-b]pyridines | |
| EP1115283B1 (en) | Sarcosinates as glufosinate adjuvants | |
| JPH05208904A (ja) | 除草組成物 | |
| CN102414167B (zh) | 在可注册的、稳定的农业制剂中的含氮羟乙基磺酸盐 | |
| US4549903A (en) | Herbicidal compositions of acifluorfen or salts thereof and citrates | |
| CN101406190B (zh) | 化合物(rs)-5-乙基-2-(4-异丙基-4-甲基-5-氧代-2-咪唑啉-2-基)烟酸及其铵盐用于作为植物化学杂交剂的应用 | |
| CN102812960A (zh) | 单嘧磺酯及其钠盐用于制备植物化学杂交剂的应用 | |
| AU2001256335B2 (en) | Glyphosate compositions and their use | |
| EP1145633B1 (en) | Glyphosate compositions and their use | |
| WO2006135497A1 (en) | Aqueous crop protection formulations comprising asulam and synergistic herbicidal combinations thereof | |
| AU735486B2 (en) | Agrochemical composition | |
| AU2001256335A1 (en) | Glyphosate compositions and their use | |
| US20230054749A1 (en) | Herbicide Combinations Comprising Glufosinate and Flumiclorac-pentyl | |
| Senthil et al. | Synthesis and Evaluation of Oxanilates and Oxamates as Chemical Hybridizing Agents for Wheat (Triticum aestivum L) | |
| WO2024110228A1 (en) | Herbicidal compositions comprising uracils | |
| CN112021316A (zh) | 毒莠定可溶性粒剂及其制备工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OO00 | Grant of patent |
Effective date: 20131108 |
|
| KO00 | Lapse of patent |
Effective date: 20220504 |