Способ индуцирования мужской стерильности у растений хлебных злаков и состав для осуществления

 

„„931087

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТвНТУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (6I ) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 2305,77 (21) 2488547/30-15 (23) Приоритет (32) 240576 (31) 689212 (33) США

Опубликовано 2305.82 Бюллетень № 19

Дата опубликования описания 230582 (51) М. Кл.

A 01 Н 1/04

Государственный комнтет СССР но делам нзобретення н отн:рытнй (53) УДК 631.52 (088.8) Ин ост ран еа

Гленн Ричард Карлсон (США) (72) Автор изебретеимя

Иностранная фирма Ром энд Хаас Компани (С(ЯА) (7т ) Заввнтель (54) СПОСОБ ИНДУЦИРОВАНИЯ МУЖСКОЙ СТЕРИЛЬНОСТИ

У РАСТЕНИЯ ХЛЕБНЫХ ЗЛАКОВ И СОСТАВ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к способам вызывания мужской стерильности у двудольных растений гаметоцидным составом.

Известен способ вызывания мужской стерильности у растений пшеницы с помощью гаметоцидов, в качестве которых применяют ацетат метилзамещенных циклогексанальдегидов (1) .

Известен также способ вызывания мужской стерильности у пшеницы с помощью гаметоцида этрела 121.

Целью изобретения является расширение ассортимента средств воздейстS вия на растения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу индуцирования мужской стерильности у растений хлебных злаков, включающему обработку растений гаметоцидом перед мейозом, в качестве гаметоцида берут соединение общей формулы О

3 В

l4 где R< — карбоксигруппа, карб- (С -Са)алкоксильная группа, карбамоильн ая группа, (С < -С q)— алкильная, ди(С -С )-алкилкарбамоильная группа или цианогруппа;

R — (С -С4)-алкильная группа;

R — атом водорода или (С -С )Э алкильная группа;

R — атом водорода или (C -С )— алкильная группа или атом галоген а;

RS — замещенный фенил, имеющий от одного до трех заместителей типа атомов галогена, (С -С4) -алкильных групп, (С -С 4 ) - алк ок силь ных групп илй нитрогруппы, s количестве от 0,035 до 20,0 кг/га.

В качестве гаметоцида можно брать соли соединений (Т) в концентрациях и дозах, не оказывающих угнетающего действия на растения.

С целью расширения гаметоцидных .составов предлагается также состав для осуще(:твления предлагаемого способа, который содержит соединения (7) с укаэанными радикалами в количестве от 0,001 до 99,9 вес.%, а остальное— известные добавки.

931087

Предлагаемые соединения:

N- (4-Хлорфенил) -2, б-диметилпирид-4-он-3-карбоновая кислота

N-(3-Хлорфенил)-2,б-диметилпирид-4-он-3-карбоновая кислота

И-(З-Бромфенил)-2,б-диметилпирид- 5

-4-он-3-карбоновая кислота

N-(2-Хлорфенил) -2,6-диметилпирид-4-он-карбоновая кислота

N-(2-Иодфенил)-2,6-диметилпирид-4-он-3-карбоновая кислота 10

N- (2-Фторфенил) -2, б-диметилпирид-4-он-3-к арбоновая кислота

N-(4-Фторфенил) -2,6-диметилпирнд-4-он-3-карбоновая кислота

N-(4-Трифторметилфенил)-2,6 †ди- (5 тилпирид-4-он-3-карбоновая кислота

N-(4-Метоксифенил)-2,6-диметилпирид-4-он-3-.карбоновая кислота

N-(3-Нитрофеннл) — 2,6-диметилнирид-4-Он-3-карбоновая кислота

М- (4-Цианофенил) -2,6-диметилпирид20

-4-он-3-карбоновая кислота

N- (4-Хлорфенил) -2 -метилпирид-4-Он-3-карбоновая кислота

N-(4-Нитрофенил)-2-метилпирид-4-Он-3-карбоновая кислота

N- (4-Цианофенил) -2,б-диметилпирид-4-он-3-карбоновая кислота

N- (3-Этоксифенил) —.2-метилпирид-4-он-3-карбоновая кислота

N- (4-Метилфенил) -2-метилпирид-4-он-3-карбоновая кислота

Соединения (1) в особенности применимы в качестве агентов химической ги бриди з ации хлебных злак Ов . При применении в качестве агента химичес-35 кой гибридизации соединения эффективно нндуцируют высокую степень селектнвности мужской стерилизации, не нндуцируя при этОм з значительной мере женской стерилизации Обрабатыва-40 емых растений и не вызывая существенного замедления рОста обработанных растений.

Термин мужская стерилизация включает как действительную мужскую стерилизацию, (отсутствие долей мужсКНх цветов или пыльцевая стерильность), так и функциональную мужскую стерильность, при которой доли мужских цветов не способны вызывать опыления.

При использовании предлагаемых соединений в качестве агентов химичЕской гибридизации их обычно применяют в дозе 0,035-20,0 кг/ra. Доза варьируется в зависимости от обрабатываемого вида растений, соединения, i

1применяемого для обработки, других факторов.

Чтобы получить гибридные семена, обычно применяют следующую процедуру °

Двух родителей растений, которые подлежат скрещиванию, высаживают чередующимися рядами. Родители женского рода обрабатывают предлагаемым соединением. Женский родитель с мужской стерилизацией, полученный таким образом, опыляют пыльцой другого мужского родителя, всхожего как мужского, и семена, полученные .таким образом от женского родителя, будут гибридными семенаьы, которые затем можно обычным образом применять в качестве семян для сбора урожая.

Предпочтительным способом применения соединений, предлагаемых изобретением в качестве агента химической гибридизации, является способ нанесения на листья.При использовании этога способа селективная мужская стериль- ность индуцируется наиболее эффективно в том случае, когда соединение применяют между началом цветения и мейозом. Предлагаемые соединения также могут применяться для обработки семян путем пропитывания семян жидкими составами, содержащими биологически активное вещество, или нанесением слоя покрытия соединения на семена.

Соединения (T) могут применяться в качестве регуляторов роста растений индивидуально или в смеси ° Например, они могут применяться в смесях с другими регуляторами роста растений таки1ы, как ауксины, гиббереллины, этиленовые стимуляторы типа этерона, пиридонов, цитокининов, гидразида малеиновой кислоты, 2,2-диметилгидразида янтарной кислоты, холина и его солей, 2-(хлорэтил)-триметиламмоний хлорида, триодбензойной кислоты, трибутил-2,4-дихлорбекзилфосфоний хлорида, полимерных N-винил-2-оксазолидиноновi три-(диметиламиноэтил)-фосфата и его солей, N-диметиламино-1, 2,3,6-тетрагидрофталевой кислоты H ee солей, и т.п., и прн определенных условиях могут также применяться с хорошими результатами вместе с другими агрохимическими химикатами, такими как гербициды, фунгициды, инсектициды и растительные бактерициды.

Предлагаемые соединения могут применяться в среде выращивания или путем обработки самих растений, как это обычно и делается, в форме компонентов составов регуляторов роста или составов, которые также содержат агрономически приемлемый носитель .

Под агрономически приемлемым носителем следует принимать любое вещество, которое может быть применено для того, чтобы растворить, диспергировать или разбавить соединение в составе, не снижая при этом эффективности соединения в составе и которое, взятое само по себе, не оказывает существеннorо вреднoro воздействия на почву, культуру, сельскохозяйственную технику или агрономическую среду. Смеси соединений (1) также могут применяться в любом из этих составов. Предла931087 гаемые составы могут быть в виде твердых или жидких средств или растворов.

Например, соединения могут применяться в составах типа смачиваемых порошков, эмульгируемых концентратов, дуста (порошка), гранулятов, аэрозолей или эмульсионных концентратов.

В таких составах соединения разбавляют жидкими или твердыми носителями, и, по мере надобности, вводят подходящие поверхностно-активные вещества.

Обычно применяются составы добавок таких как смачиватели; диспергаторы, агенты, для распыления, агенты для придания клейкости и липкости, которые наносятся на листья.

Соединения (I) могут растворяться 35 в любом подходящем растворителе, например воде, спиртах, кетонах, ароматических углеводородах: голоидированных углеводородах, диметилформамидах, ди окс ан ах, ди метил суль фон оид ах Щ и т.п. Концентрации растворов могут варьироваться в пределах 2-98 вес.% предпочтительно в пределах 20-75%.

Для приготовления эмульгируемых концентратов соединения можно растворять в органических растворителях, таких, как бензол, толуол, ксилол, метилнафталин, кукурузное масло, скипидар о-дихлорбензол, изофарон, циклогексанон, метилолеат и т.п. или в смеси этих растворителей вместе с эмульгатором или поверхностно-активным веществом, способствующим образо— ваиию водной дисперсии . Подходящими эмульгаторами являются, например, эксиалкилированные элкилфенолы илн высокомолекулярные спирты, меркапта° ни, карбоновые кислоты и реакционноспособные амины и частично этерифицированные многоатомные спирты.

Также в качестве эмульгаторов, 4Q .обладающих поверхностно-активными свойствами, могут применяться как таковые или в форме нх оксиэтилированных продуктов растворимые в растворителе сульфаты или такие сульфонаты, как щелочноземельные соли или аминные соли сульфатов жирных спиртов. Эмульсионные концентраты получают аналогично получению эмульгируемих концентратов и они содержат, дополнительно к указанным компонентам, воду и стабилизатор эмульсии типа водорастворимых производных целлюлозы или водораствориьых солей полиакриловой кислоты.

Концентрация активного ингредиента в эмульгируемом концентрате обычно составляет 10-60 вес.%, но можетбыть и до 75%.

Смачиваемые порошки, пригодные для распыления, могут быть получены смешиванием соединения с мелкоизмель- ченными твердыми веществами типа глины, неорганических силикатов или карбонатов и окиси кремния и с введением в эту смесь добавок типа смачивателей агентов, способствующих слипанию и/или диспергаторов. Концентрация активных ингредиентов .в таких составах обычно выбирается в пределах

20-98 вес.%, предпочтительнее 40-75%.

Диспергирующий агент обычно содержится в таких составах в количестве 0,53 вес.%, а смачиватель — 0,1-5 вес.% °

Порошки могут быть получены сме-. шиванием предлагаемых соединений,.с тонкоизмельченными инертными твердыми материалами органического или неорганического происхождения. В качестве материалов, пригодных для этой цели, могут применяться, например, ботаническая мука, силикаты, окись кремния, карбоиды, глина. Обычным путем применения порошков является разбавление смачиваемого порошка тонкоизмельченным носителем. Обычно приготавливают концентраты порошков, содержащие около 20-80 вес.% активного ингредиента, и разбавляют их затем пеРед применением до концентрации 110 вес.%.

Грануляты могут быть приготовлены пропитыванием твердого материала, такого как гранула фуллеровой земли, вермицилита, измельченные кукурузные кочерышки, шелуха семян и т.п. Раствор одного или нескольких соединений в летучем органическом растворителе может быть напылен на твердые гранулы или смешан с ним. Затем растворитель удаляют путем выпаривания.

Гранулированный материал может иметь любую величину гранул, предпочтительно 16-60 мел. Биологически активный компонент обычно содержится в количестве 2-15% от веса гранулированного состава.

Соли предлагаемых соединений могут образовывать составы и применяться в форме водных растворов. Соль обычно составляет 0,05-50%, предпочтительно 0,1-10% от веса раствора °

Эти составы также могут быть затем разбавлены водой, по мере надобности, непосредственно перед применением.

Для ряда применений активность таких составов повышена за счет введения в состав добавок типа глицерина, метилэтилцеллюлозы, оксиэтилцеллюлозы, моиоолеата полиоксиэтилированного сорьита, полипропиленгликоля, полиакриловой кислоты, натриевой соли, полиэтилированной яблочной кислоты, попиоксиэ тилен а и т . п . Добавки обычно составл яют О, 1-5%, предпочтительно

0,5-2% от веса состава. По мере надобности в такие составы вводят также добавки агрономически приемлемого поверхностно-активного вещества.

Соединения (I) могут применяться в виде раствора для опрыскивания обычными способами, как применяют обычные водные растворы для опрыскивания, аэрозоли и порошки. Для применения в небольшом объеме обычно испольэуют. раствор соединения. Разбавление и

931087

1/2

82

100

1/2

65

81

1/2

1/2

56

56 масштаб применения обычно зависит от таких факторов, как, например, имеющаяся техника, способ применения, обрабатываемая площадь и тип и стадия развития культуры, подлежащей обработке. Обычно биологически активный 4пиридон применяют в составе в концентрации 0,001-99,9 вес.Ъ.

Пример. Активность химической ги бриди з ации .

Нижеследующие процедуры применяют для оценки активности предлагаемого соединения в отношении индуцирования мужской стерилизации растений хлеб ных злаков.

Образцы обыкновенной остистой и безостой пшеницы в виде проростков 5 высаживают в горшки при норме 6-8 семян на 6 (150) мм, содержащие стерн лизованную среду из 3 ч. почвы и 1 ч. перегноя. Саженцы выращивают в условиях короткого дня (9 ч) в течение 20 четырех недель, получая хорошее вегетативное развитие перед началом цветения. Затем растения растут в условиях длинного дня (16 ч), создаваемых очень высокой интенсивностью ос" вещения теплицы. Растения опыляют через 2,4 и 8 недель после посадки водным раствором опыляющего средства, многократно опрыскивают изотоксом для борьбы с тлей и посыпают порошком серы для борьбы с мучнистой росой.

Испытуемые соединения применяют на остистых женских культурах, когда эти культуры достига1от стадии появления листа удлиненной формы.

"с -H<

% замедления роста х100 нс где Н - высота контрольных культур;

Н вЂ” высота обработанных культур.

В таблице представлены мужская стерильность,фертильность и замедление роста длины колоса, а также суммированы типичные результаты, полученные при оценке предлагаемых соединений.Прочерк означает,что определение не производилось. Изменение и варьирование допускаются, если они не нарушают сущности и объема изобретения, определенных формулой изобретения.,. Продолпение таблицы

26

21

100

97

100

100

68

100

100

95

100

100

-91

100

100

931087

79

10

О

О. 0

О

О.

О

О

О

12

931087

1 0

2, 0

S0 зг

39

21

68

50

8З

100

100

100

17

31

4*

23

Продожкение таблицы

Продолкение таблицы

51ОО

1ОО о

1ОО

1ОО о

100 о го о о

55 о

56 о

О о

15

26 о о

24

26

28

1/4

1/2

1/2 о

1О

931087

1ОО

1ОО

14 о о

16

931087

16

29 о о

12 о зо О о о

31

20 о о

О

27 о

18 о

16 о

26 зз

10

8**

38 о

34 о

57

100 о

З5 о

100 о

1ОО

100

5

Продолжение таблицы

1&

931087

Продолкение.таблицы

1/2

1/2

40

1/2

100

100

100

100

1/г

1ОО

100

1/2

1ОО

98

86

1/г

77

* Фитотоксичен

Формула изобретения

** Неполная растворимость

1. Способ индуцирования мукской стерильности у растений хлебных зла- g} ков, включающий обработку их перед мейозом гаметоцидом, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения ассортимента средств воздействия на растения, в качестве гамето- д щ да берут соединения общей формулы

Ь К1

I з- °

20

931037 где R

R2 3

Составитель M.Äðàíèøíèêîâ

Техред Э. Фанта Корректор Н . Швыдк ая

Редактор Л.Лукач

Эакаэ 3540/89 1ираж 699

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, IN;-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

-карбоксигруппа, карб-(С -С4)— алкоксигруппа, карбамоильная группа, (С -С4)-алкильная, ди (С -С4)-алкилкарбамоильная группа или цианогруппа; — (С -С4) -алкильная rpynna;

- атом водорода или (С -С4)алкильная группа;

-атом водорода или (С(-С4)алкильная группа или атом галоген а

-замещенный фенил, имеющий от одного до трех заместителей типа атомов галогена, (С -Сq)-алкильных групп, (С -С4)-алкоксильных групп или нитрогруппы, в количестве от 0,035 до 20,0 кг/га.

2. Состав для осуществления способа по п.1, отличающийся тем, что, с целью расширения ассорти мента гаметоцидных составов, он содержит соединение указанной формулы с указанными радикалами в количестве от

0,001 до 9 9,9 вес.В, а остальное известные добавки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

9 635926, кл. A 01 Н 1/04, 10.03.76.

2. Патент СССР 9 293093, кл. А 01 N 9/00, 1968 (прототип) .