DE68923925T2

DE68923925T2 - Chemische Hybridisierung von Dikotylen.

Info

Publication number: DE68923925T2
Application number: DE68923925T
Authority: DE
Inventors: Gerard Sutra; Harlow L Warner
Original assignee: Zeneca Ltd
Current assignee: Syngenta Ltd
Priority date: 1988-10-14
Filing date: 1989-09-28
Publication date: 1996-01-04
Anticipated expiration: 2009-09-29
Also published as: ATE126665T1; DK507489A; EP0364135B1; EP0364135A3; EP0364135A2; AU4250189A; GB8824143D0; ES2075054T3; AU631569B2; DE68923925D1; DK507489D0; HUT52686A; NZ230895A; HU204404B; HU895210D0

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Verbindungen als chemische Hybridisierungsmittel für zweikeimblättrige Pflanzen, und zwar insbesondere durch Hervorrufung von selektiver männlicher Sterilität. Die Verbindungen der Erfindung sind zusammen mit dem Verfahren zur Herstellung und der Nützlichkeit als chemische Hybridisierungsmittel für Getreidekornpflanzen und als Pflanzenwachstumsregulatoren in GB 1 596 611-A offenbart. Die Anmelder haben nun gefunden, dar die Verbindungen der Erfindung wirksame chemische Hybridisierungsmittel für zweikeimblättrige Pflanzen sind.
GB 2 145 411 offenbart bestimmte gametocide Pyridazinylcarbonsäure-Derivate, die zur Beeinflussung des generativen Pflanzenwachstums und zur Erzeugung von sterilen männlichen Pflanzen verwendbar sind. EP-A-0 037 133 offenbart bestimmte gametocide Pvridazon-Verbindungen, die zur Sterilisierung der Staubbeutel von männlichen Pflanzen wie beispielsweise kleinen Getreidekornpflanzen verwendbar sind, und deren Verwendung als Verfahren zur Bildung von F1-Hybridsamen. EP-A-0 138 662 offenbart bestimmte 3- Carboxyalkoxyaminocarbonylpyridazine, die als Pollenunterdrückungsmittel für Getreidekornpflanzen verwendbar sind und deren Verwendung zur Erzeugung von Hybridsamen. EP-A- 0 138 663 offenbart bestimmte Pyridazolyamine als Pollenunterdrückungsmittel für Getreidekornpflanzen und deren Verwendung zur Erzeugung von Hybridsamen.
Die zweikeimblättrigen Pflanzen sind eine wichtige Quelle für Nahrungsmittel für Menschen und Tiere und für Rohmaterialien für die Industrie. Insbesondere handelt es sich dabei um Kulturpflanzen wie die Sojabohne, die Sonnenblume, den ölsamenliefernden Raps, die Zuckerrübe, die Baumwolle, die Kartoffel und verschiedene andere Hauptgemüse.
Die zweikeimblättrigen Pflanzen unterscheiden sich von Getreidekulturpflanzen, bei denen es sich um einkeimblättrige Pflanzen handelt, in vielen physiologischen Aspekten, die dem Pflanzenwissenschaftler wohlbekannt sind. In früheren Offenbarungen wird eine wirksame chemische Hybridisierungsaktivität in einkeimblättrigen Pflanzen beschrieben, jedoch ist diese Aktivität der Verbindungen der vorliegenden Erfindung in zweikeimblättrigen Spezies vorher noch nicht gezeigt worden.
GB 1 596 611-A offenbart Hybridisierungswirkungen auf Getreidekornkulturpflanzen und andere pflanzenwachstumsregulierende Wirkungen auf Nichtgetreidespezies. Die Hybridisierung wird durch die Hervorrufung männlicher Sterilität erzielt, wobei dieser Begriff sowohl die tatsächliche männliche Sterilität, bei der das Fehlen der männlichen Pflanzenteile oder steriler Pollen feststellbar ist, als auch die funktionelle männliche Sterilität umfaßt, bei der die männlichen Pflanzenteile nicht zur Bestäubung in der Lage sind. Andere pflanzenwachstumsregulierende Wirkungen sind wahrscheinlich eine Folge der Wirkung der Verbindungen auf Pflanzenwachstumshormone. Diese Erfindung betrifft nur die chemische Hybridisierung von zweikeimblättrigen Spezies und die Hervorrufung der männlichen Sterilität darin.
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Hervorrufung männlicher Sterilität in einer landwirtschaftlichen oder gartenbaulichen zweikeimblättrigen Pflanze bereitgestellt, bei dem die Pflanze vor der Befruchtung mit einer zur Hervorrufung männlicher Sterilität in der Pflanze wirksamen Menge einer Verbindung mit der Formel (I) behandelt wird
in der R¹ für eine Carboxy-Gruppe (-COOH), oder ein landwirtschaftlich geeignetes Salz davon, oder für Alkoxycarbonyl mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen im Alkoxy-Rest steht; R² für Phenyl oder substituiertes Phenyl mit bis zu drei Substituenten steht, die zusammen insgesamt 0 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei die Substituenten unter Alkyl, Halogen, Nitro, Amino und Cyano ausgewählt sind; R³ für Alkyl steht und R&sup4; für Wasserstoff, Alkyl oder Halogen steht.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht R¹ für eine Carboxy-Gruppe oder ein Salz davon, R³ für eine Methyl-Gruppe, R&sup4; für ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Propyl-Gruppe und R² für eine substituierte Phenyl-Gruppe.
Wenn R¹ für ein Salz einer Carboxy-Gruppe steht, können ein Alkalimetall, ein Erdalkalimetall oder ein Übergangsmetall das Kation bereitstellen. Bei dem Kation kann es sich auch um Ammonium oder eine substituierte Ammonium-Gruppe handeln. Repräsentative Metallsalz-Kationen sind beispielsweise Alkalimetall-Kationen, die bevorzugt sind, beispielsweise Natrium, Kalium und Lithium, Erdalkalimetall-Kationen, beispielsweise Calcium, Magnesium, Barium wund Strontium, oder Schwermetall-Kationen, beispielsweise Zink, Mangan, Kupfer(II), Kupfer(I), Eisen(III), Eisen(II), Titan und Aluminium. Unter den Ammoniumsalzen befinden sich solche, in denen das Ammonium-Kation die Formel NZ¹Z²Z³Z&sup4; aufweist, in der Z¹, Z², Z³ und Z&sup4; (die gleich oder unterschiedlich sein können), Wasserstoff, Hydroxy, (C&sub1;-C&sub4;)Alkoxy, (C&sub1;-C&sub2;&sub0;)Alkyl, (C&sub3;-C&sub8;)Alkenyl, (C&sub3;-C&sub8;)Alkinyl, (C&sub2;-C&sub8;)Hydroxyalkyl, Alkoxyalkyl mit 2 bis 8 Kohlenstoffatomen, (C&sub2;-C&sub6;)Aminoalkyl, (C&sub2;-C&sub6;)Halogenalkyl, substituiertes oder unsubstituiertes Phenyl, substituiertes oder unsubstituiertes Phenylalkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen im Alkyl-Rest, Amino oder Alkyl-substituiertes Amino darstellen.
Alternativ können zwei der Substituenten Z¹, Z², Z³ oder Z&sup4; miteinander verbunden sein, so daß mit dem Stickstoffatom ein 5- oder 6-gliedriger heterocyclischer Ring gebildet wird, der gegebenenfalls bis zu ein zusätzliches Sauerstoff-, Stickstoff- oder Schwefel-Heteroatom in dem Ring aufweist und vorzugsweise wie in einem Piperidin-, Morpholin-, Pyrrolidin- oder Piperazin-Ring gesättigt ist. Eine weitere Alternative besteht darin, daß drei der Substituenten Z¹, Z², Z³ oder Z&sup4; miteinander verbunden sein können, um mit dem Stickstoffatom einen 5- oder 6-gliedrigen aromatischen heterocyclischen Ring zu bilden, beispielsweise einen Pyrrol- oder Pyridin-Ring. Wenn die Ammonium-Gruppe eine substituierte Alkyl-, substituierte Phenyl- oder substituierte Phenylalkyl-Gruppe enthält, sind die Substituenten im allgemeinen unter Halogen, (C&sub1;-C&sub8;)Alkyl, (C&sub1;-C&sub4;)Alkoxy, Hydroxy, Nitro, Trifluormethyl, Cyano, Amino und (C&sub1;-C&sub4;)Alkylthio ausgewählt. Derartige substituierte Phenyl-Gruppen haben vorzugsweise bis zu zwei derartige Substituenten. Repräsentative Ainmonium-Kationen sind beispielsweise Ammonium, Dimethylammonium, 2-Ethylhexylammonium, Bis(2-hydroxyethyl)ammonium, Tris(2-hydroxyethyl)ammonium, Dicyclohexylammonium, t-Octylammonium, 2-Hydroxyethylammonium, Morpholinium, Piperidinium, 2-Phenethylammonium, 2-Methylbenzylammonium, n-Hexylammonium, Triethylammonium, Trimethylammonium, Tri(n-butyl)ammonium, Methoxyethylammonium, Diisopropylammonium, Pyridinium, Diallylammonium, Pyrazolium, Propargylammonium, Dimethylhydrazinium, Hydroxyammonium, Methoxyammonium, Dodecylammonium, Octadecylammonium, 4-Dichlorphenylammonium, 4-Nitrobenzylammonium, Benzyltrimethylammonium, 2-Hydroxyethyldimethyloctadecylammonium, 2-Hydroxyethyldiethyloctylammonium, Decyltrimethylammonium, Hexyltriethylammonium und 4-Methylbenzyltrimethylammonium.
Repräsentative Verkörperungen von R² sind beispielsweise eine Phenyl-Gruppe, die mit Alkyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen substituiert ist, Alkoxy mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, Fluor, Chlor, Brom oder Jod, Trifluormethyl, Alkoxyalkyl mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, Alkoxyalkoxy mit bis zu 6 Kohlenstoffatomen, Alkyl- oder Dialkylamino- Gruppen mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen in jedem Alkyl-Substituenten, Alkoxycarbonyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen im Alkoxy-Rest, Alkyl- oder Dialkylcarbamoyl- Gruppen mit nicht mehr als 4 Kohlenstoffatomen in jedem Alkyl-Substituenten, Alkoxycarbonyl oder Carboxyalkyl mit jeweils bis zu 4 Kohlenstoffatomen im Alkyl-Rest, Alkanoyloxy mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, Alkanoylamino mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, Alkylthio mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen, Alkylsulfinyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen und Alkylsulfonyl mit bis zu 4 Kohlenstoffatomen. Bei den bevorzugtesten Substituenten an der Phenyl-Gruppe handelt es sich um 1 oder 2 Halogenatome, ein (C&sub1;-C&sub4;)Alkyl, vorzugsweise eine Methyl-Gruppe, ein (C&sub1;-C&sub4;)Alkoxy, vorzugsweise eine Methoxy-Gruppe, oder eine Trifluormethyl- Gruppe und Salz und Ester der obigen Säuren.
Typische Verbindungen im Rahmen dieser Erfindung sind beispielsweise:
1-Phenyl-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(4-Chlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(4-Fluorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(4-Bromphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(4-Bromphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(4-Jodphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3- carbonsäure,
1-(3-Fluorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(3-Chlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(3-Bromphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(3,4-Dichlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(2-Fluorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(2-Chlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(4-Trifluormethylphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6- methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(3-Trifluormethylphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6- methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-Phenyl-1,4-dihydro-4-oxo-6-ethylpyridazin-3- carbonsäure,
1-(4-Chlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-ethylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(4-Fluorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-ethylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-(3,4-Dichlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6- ethylpyridazin-3-carbonsäure,
1-Phenyl-1,4-dihydro-4-oxo-6-propylpyridazin-3- carbonsäure,
1-Phenyl-1,4-dihydro-4-oxo-5,6-dimethylpyridazin-3- carbonsäure,
1-(4-Chlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-5,6- dimethylpyridazin-3-carbonsäure,
1-Phenyl-1,4-dihydro-4-oxo-5-ethyl-6-methylpyridazin- 3-carbonsäure,
1-Phenyl-1,4-dihydro-4-oxo-5,6-diethylpyridazin-3- carbonsäure,
1-(4-Methylphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(2-Chlor-4-methylphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(2,4,6-Trichlorphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(3-Ethoxyphenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(4-Methylthiophenyl)-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(3-Cyanophenyl)-5-brom-1,4-dihydro-4-oxo-6-ethylpyridazin-3-carbonsäure,
1-Phenyl-5-brom-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3- carbonsäure,
1-(3-Chlorphenyl)-5-chlor-1,4-dihydro-4-oxo-6-methylpyridazin-3-carbonsäure,
1-(4-Chlorphenyl)-5-brom-1,4-dihydro-4-oxo-6-ethylpyridazin-3-carbonsäure,
und Salze und Ester der obigen Säuren.
Die Verbindungen mit der Formel (I) können nach den Verfahren hergestellt werden, die in GB 1 596 611-A angegeben sind, oder nach bekannten Verfahren für analoge Verbindungen. Die physikalischen Eigenschaften der fraglichen Verbindungen finden sich in Tabelle 1 von GB 1 596 611-A.
Die Verbindungen mit der Formel (I) sind als chemische Hybridisierungsmittel in zweikeimblättrigen Kulturpflanzen wie der Sonnenblume, dem Safflor, der Zuckerrübe, der Sojabohne, dem Raps und der Baumwolle besonders nützlich. Als chemische Hybridisierungsmittel rufen die Verbindungen effektiv ein hohes Ausmaß selektiver männlicher Sterilität, d.h. ohne auch signifikante weibliche Sterilität hervorzurufen, in den behandelten Pflanzen hervor, ohne daß das Wachstum der behandelten Pflanzen signifikant gehemmt wird. Der Begriff männliche Sterilität bedeutet hier sowohl die tatsächliche männliche Sterilität, die durch das Fehlen männlicher Pflanzenteile oder durch sterilen Pollen erkennbar ist, als auch die funktionelle männliche Sterilität, bei der die männlichen Pflanzenteile keine Bestäubung hervorrufen können.
Die Verbindungen werden in jeder Menge aufgebracht, die ausreichend ist, um die gewünschte Pflanzenreaktion zu bewirken, ohne dar irgenwelche unerwünschten oder phytotoxischen Reaktionen hervorgerufen werden. Die Verbindungen werden im allgemeinen in einer Rate von 0,035 bis 22 kg/ha und vorzugsweise 0,1 bis 12 kg/ha auf die zu behandelnden Kulturpflanzen aufgebracht.
Die Aufbringungsrate variiert in Abhängigkeit von der zu behandelnden Kulturpflanze, der zur Behandlung verwendeten Verbindung und von Umweltfaktoren.
Um Hybridsamen zu erhalten, wird im allgemeinen das folgende Verfahren angewendet. Die beiden zu kreuzenden Eltern werden in sich abwechselnden Streifen angepflanzt. Der männliche Elternteil wird mit einer Verbindung mit der Formel (I) behandelt. Der so gebildete sterile männliche Elternteil wird mit Pollen eines fruchtbaren männlichen Elternteils bestäubt, und bei dem von dem sterilen männlichen Elternteil gebildete Samen handelt es sich um Hybridsamen, der dann mit üblichen Mitteln geerntet werden kann.
Die Verbindung mit der Formel (I) kann durch Aufbringen auf die Blätter auf die Pflanzen aufgebracht werden. Dieses Verfahren ist zur Hervorrufung männlicher Sterilität am wirkungsvollsten, wenn die Verbindung zwischen Blütebeginn und Meiose oder Postmeiose aufgebracht wird. Die Verbindungen mit der Formel (I) können auch aufgebracht werden, indem der Samen in einer flüssigen Formulierung, welche die wirksame Verbindung enthält, eingeweicht wird, oder durch überziehen des Samens mit der Verbindung.
In Anwendungen zur Samenbehandlung werden die Verbindungen mit der Formel (I) im allgemeinen in einer Rate von etwa 0,25 bis 10 kg/100 kg Samen aufgebracht. Die Verbindungen können auch in Form von Granalien auf den Erdboden aufgebracht werden, so dar der wirksame Inhaltsstoff entsprechend von den Wurzeln aufgenommen wird.
Die Verbindungen mit der Formel (I) können als Hybridisierungsmittel, beispielsweise in Gemischen, zusammen mit anderen Pflanzenwachstumsregulatoren wie den Auxinen (z.B. Indolessigsäure, Indolbuttersäure, Naphthoxyessigsäure oder Naphthylessigsäure), Chinchlorac, Chinmerac, den Gibberellinen (z.B. GA&sub3;, GA&sub4; oder GA&sub7;), Ethylen-freisetzenden Mitteln wie Ethephon, Pyridonen, Cytokininen (z .B. Kinetin, Diphenylharnstoff, Benzimidazol, Benzyladenin oder Benzylaminopurin), Maleinsäurehydrazid, Bernsteinsäure, Phenoxyessigsäuren (z.B. 2,4-D oder MCPA), 2,2-Dimethylhydrazid, Cholin und seinen Salzen, (2-Chlorethyl)trimethylammoniumchlorid, substituierten Benzoesäuren (z .B. Trijodbenzoesäure), Tributyl-2,4-dichlorbenzylphosphoniumchlorid, polymeren N-Vinyl-2-oxazolidinonen, Tri(dimethylaminoethyl)phosphat und seinen Salzen und N- Dimethylamino-1,2,3,6-tetrahydrophthalaminsäure und ihren Salzen, Morphactinen (z.B. Chlorflurecol), Glyphosat, Glyphosin, langkettigen Fettalkoholen und -säuren, Dikegulac, Fluoridamid, Mefluidid, Mepiquat, Carbetamid, Methyl-3,6-dichloranisat, Daminozid, Asulam, Abscisinsäure, Isopyrimol, Difenzoquat, Benzoylpropethyl-3,6-dichlorpicolinsäure, Fenpentezol, Uniconazol, Triapenthanol, Flurpirimidol, Paclobutrazol, Tetcyclacis und Tecnazen verwendet werden. Unter bestimmten Umständen können die Verbindungen mit der Formel (I) auf vorteilhafte Weise mit landwirtschaftlichen Pesticiden wie Herbiciden, Fungiciden, Insecticiden und Pflanzenbactericiden verwendet werden.
Auf das Zuchtmedium oder die zu behandelnden Pflanzen können eine oder mehrere der Verbindungen mit der Formel (I) entweder so wie sie sind oder in einer gametociden Zusammensetzung aufgebracht werden, oder wie es im allgemeinen der Fall ist, als Bestandteil einer wachstumsregulierenden Zusammensetzung oder Formulierung, die auch ein landwirtschaftlich geeignetes Trägermittel enthält, beispielsweise ein Trägermittel oder Streckmittel, das landwirtschaftlich geeignet ist, aber pharmazeutisch ungeeignet ist. Mit einem "landwirtschaftlich geeigneten Träger" ist jede Substanz gemeint, die verwendet werden kann, um eine Verbindung in der Zusammensetzung zu lösen, zu dispergieren oder zu verteilen, ohne daß die Wirksamkeit der Verbindung beeinträchtigt wird, und die selber keine nachteilige Wirkung auf den Erdboden, die Ausrüstung, die Kulturpflanzen oder die landwirtschaftliche Umgebung ausübt. Die wachstumsregulierenden Zusammensetzungen können entweder feste oder flüssige Formulierungen oder Lösungen sein. Beispielsweise können die Verbindungen als benetzbare Pulver, emulgierbare Konzentrate, Stäube, granuläre Formulierungen, Aerosole oder fließfähige Suspensions- oder Emulsionskonzentrate formuliert sein. In derartigen Formulierungen werden die Verbindungen mit einem flüssigen oder festen Trägermittel gestreckt, und es werden geeignete grenzflächenaktive Mittel einverleibt, wenn dies erwünscht ist.
Gewöhnlich ist es angebracht, insbesondere beim Aufbringen auf die Blätter, Adjuvanzien hinzuzugeben, beispielsweise Benetzungsmittel, Verlaufmittel, Dispergiermittel, Haftmittel, Klebemittel und dgl., nämlich gemäß der landwirtschaftlichen Praxis.
Die Verbindungen mit der Formel (I) können in jedem geeigneten Lösungsmittel gelöst werden. Beispiele für Lösungsmittel, die in der Praxis der Erfindung verwendbar sind, sind beispielsweise Wasser, Alkohole, Glycolether, Ester, Ketone, aromatische Kohlenwasserstoffe, halogenierte Kohlenwasserstoffe, Dimethylformamid, Dioxan und Dimethylsulfoxid. Es können auch Gemische dieser Lösungsmittel verwendet werden. Die Konzentration der Lösung kann von etwa 2 Gew.-% bis etwa 98 Gew.-% variieren, mit einem bevorzugten Bereich von etwa 20 % bis etwa 75 %.
Zur Herstellung von emulgierbaren Konzentraten kann die Verbindung in organischen Lösungsmitteln wie Benzol, Toluol, Xylol, methyliertem Naphthalin, Maisöl, Kienöl, o- Dichlorbenzol, Isophoron, Cyclohexanon oder Ölsäuremethylester oder in Gemischen dieser Lösungsmittel gelöst werden, und zwar zusammen mit einem Emulgiermittel oder einem grenzflächenaktiven Mittel, das die Dispersion in Wasser gestattet. Geeignete Emulgiermittel sind beispielsweise die Ethylenoxid-Derivate von Alkylphenolen oder langkettigen Alkoholen, Mercaptane, Carbonsäuren und reaktive Amine und teilweise veresterte mehrwertige Alkohole.
Die lösungsmittellöslichen Sulfate oder Sulfonate, beispielsweise die Erdalkalimetallsalze oder Aminsalze von Alkylbenzolsulfonaten und die Fettalkohole-Natriumsulfate, die grenzflächenaktive Eigenschaften haben, können als Emulgiermittel entweder alleine oder in Verbindung mit einem Ethylenoxid-Reaktionsprodukt verwendet werden. Die fließfähigen Emulsionskonzentrate werden ähnlich wie die emulgierbaren Konzentrate formuliert und enthalten zusätzlich zu den obigen Bestandteilen Wasser und ein Stabilisierungsmittel, beispielsweise ein wasserlösliches Cellulose-Derivat oder ein wasserlösliches Salz einer Polyacrylsäure. Die Konzentration des wirksamen Inhaltsstoffs in emulgierbaren Konzentraten beträgt etwa 10 Gew.-% bis 60 Gew.-% oder sogar 75 Gew.-%. Wäßrige Suspensionskonzentrate können verwendet werden, wenn der wirksame Inhaltsstoff als Suspension in Wasser unter Zugabe von Dispersionsmitteln und dgl. feinvermahlen wird.
Benetzbare Pulver, die sich zum Versprühen eignen, können hergestellt werden, indem die wirksame Verbindung mit einem feinverteilten Feststoff, beispielsweise Tonerden, anorganischen Silicaten und Carbonaten und Silica-Materialien vermischt und derartigen Gemischen Benetzungsmittel, Haftmittel und/oder Dispergiermittel einverleibt werden.
Die Konzentration der wirksamen Inhaltsstoffe in einem derartigen benetzbaren Pulver liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 20 Gew.-% bis 98 Gew.-%, vorzugsweise etwa 40 % bis 75 %. Ein Dispergiermittel kann im allgemeinen etwa 0,5 Gew.-% bis etwa 3 Gew.-% des benetzbaren Pulvers ausmachen, und ein Benetzungsmittel kann im allgemeinen etwa 0,1 Gew.-% bis etwa 5 Gew.-% der Zusammensetzung ausmachen.
In Wasser dispergierbare Körner können nach dem gleichen Verfahren wie benetzbare Pulver hergestellt werden, worauf extrudiert oder agglomeriert wird, um freifließende Körner zu bilden, die nicht stauben und in Wasser redispergieren. Die sich ergebende Dispersion kann mit normalen Mitteln versprüht werden.
Stäube können hergestellt werden, indem die wirksamen Verbindungen mit feinverteilten inerten Feststoffen, die organischer oder anorganischer Beschaffenheit sein können, vermischt werden. Für diesen Zweck verwendbare Materialien sind beispielsweise Pflanzenmehle, Silicamaterialien, Silicate, Carbonate und Tonerden.
Ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung eines Staubes besteht darin, ein benetzbares Pulver mit einem feinverteilten Trägermittel zu strecken. Üblicherweise werden Staubkonzentrate hergestellt, die etwa 20 % bis 80 % wirksamen Inhaltsstoff enthalten, welche anschließend auf etwa 1 Gew.-% bis 10 Gew.-% Gebrauchskonzentration verdünnt werden.
Granuläre Formulierungen können hergestellt werden, indem ein Feststoff wie granuläre Fullererde, Vermiculit, Attapulgit, Gips, Bimsstein, Sand, Kalkstein, gemahlene Maiskolben, Schoten, einschließlich Kleie und andere Körnerhülsen, oder ähnliches Material imprägniert werden. Eine Lösung einer oder mehrerer der Verbindungen in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel kann mit dem granulären Feststoff gemischt oder darauf aufgesprüht werden, und das Lösungsmittel wird dann durch Abdampfen entfernt. Das granuläre Material kann jede geeignete Größe haben, wobei eine bevorzugte Größe im Bereich von 16 bis 60 mesh liegt (US-Standard-Siebreihe). Die wirksame Verbindung macht gewöhnlich etwa 2 bis 15 Gew.-% der granulären Formulierung aus. Die Granalien sind auch erhältlich, indem gepulverte Kombinationen aus aktiven Inhaltsstoff und mineralischen Füllstoffen oder Salzen extrudiert oder pelletiert werden, und zwar unter Verwendung von geeigneten Bindemitteln wie Wasser, Polyglycolen, Lignosulfonaten, Polymeren und Harzlösungen und dgl., und indem durch Prillen gebildete Düngemittelgranalien überzogen werden und dgl.
Die Salze der Verbindungen der Erfindung können als wäßrige Lösungen oder in Öl emulgierbare Konzentrate formuliert und aufgebracht werden. Die Salze machen üblicherweise etwa 0,05 bis etwa 50 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,1 % bis etwa 10 % der Lösung aus. Diese Zusammensetzungen können auch mit Wasser vor der tatsächlichen Anwendung weiter verdünnt werden, wenn dies erwünscht ist. In einigen Anwendungen kann die Wirksamkeit dieser Zusammensetzungen erhöht werden, indem den Zusammensetzungen ein Adjuvans wie Glycerin, Methylethylcellulose, Hydroxyethylcellulose, Polyoxyethylensorbitanmonooleat, Polypropylenglycol, Polyacrylsäure, Polyethylennatriummalat oder Polyethylenoxid einverleibt wird. Das Adjuvans macht im allgemeinen etwa 0,1 bis etwa 5 Gew.-%, vorzugsweise etwa 0,5 bis etwa 2 % der Zusammensetzung aus. Derartige Zusammensetzungen können außerdem gegebenenfalls ein landwirtschaftlich geeignetes grenzflächenaktives Mittel enthalten. Typische Salze sind beispielsweise Natrium-, Kalium-, Ammonium- und Aminsalze, die wasserlöslich sind. Langkettige Aminsalze, beispielsweise C&sub8;-C&sub1;&sub8;-Amin, können in Ölen gelöst und in Form von emulgierbaren Konzentraten aufgebracht werden oder mittels niedervolumiger Techniken, beispielsweise Electrodyn (eingetragenes Warenzeichen).
Die Verbindungen mit der Formel (I) können in Form von Sprays mit üblicherweise verwendeten Verfahren aufgebracht werden, beispielsweise als übliche hydraulische Sprays, Luftsprays und Stäube. Zum Aufbringen von ultraniedrigen oder niedrigen Volumina wird gewöhnlich eine Lösung der Verbindung verwendet. Die Verdünnung und das Volumen der Anwendung hängt gewöhnlich von Faktoren wie dem Typ der eingesetzten Ausrüstung, dem Aufbringungsverfahren, der zu behandelnden Fläche und dem Typ und dem Entwicklungsstadium der zu behandelnden Kulturpflanze ab. Öllösungen, Suspensionen, Wasser-in-Öl-Emulsionen, Mikroemulsionen und Mikrokapseln können mit geringem Volumen und unverdünnt mittels Zerstäuberscheiben oder mit dem elektrodynamischen Sprühsystem aufgebracht werden.
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die chemische Hybridisierungswirkung der Verbindungen mit der Formel (I) auf zweikeimblättrige Spezies.

Beispiel 1

Der Zweck dieses Versuchs ist, die Wirksamkeit der Verbindungen 1, 2 und 3 aus Tabelle I als männliche Sterilisierungsmitteln für die Sonnenblume, eine zweikeimblättrige Spezies, zu bestimmen.

Vorgehensweise

Das Sonnenblumenhybrid S-316 wurde in zwei einzelnen Reihen angepflanzt, und zwar 76 cm auseinander und 45,7 m lang. Nachdem die Pflanzen 30,5 cm maßen, wurden sie zu Dreiergruppen ausgedünnt, 30,5 cm auseinander mit 70 cm zwischen den Gruppen. Die Verbindungen wurden mit einem Hand- Backpack-Sprüher, der mit zwei 45,7 cm voneinander beabstandeten 80015E-Flachventilator-Sprühspitzen versehen war, und der bei einer Sprühhöhe von 25,4 cm 449 l ha&supmin;¹ abgab, aufgebracht.
Die Verbindungen wurden aufgetragen, wenn die Blütenknospen entweder einen mittleren Durchmesser von 1 - 2 cm (früher Zeitpunkt) oder 3 - 4 cm (mittlerer Zeitpunkt) hatten. Bei einem mittleren Durchmesser von 6 - 7 cm begannen sich die Strahlenblüten zu entfalten. Zu diesem Zeitpunkt wurde Gaze über den Kopf gehängt und um den Stamm mit einem Doppelknoten befestigt. Die Säcke wurden in dem Maße angepaßt, wie sich die Köpfe ausdehnten. In jeder Gruppe wurden die beiden äußeren Köpfe abgedeckt, der mittlere Kopf wurde zur Kreuzbestäubung offen gelassen. Zur Bestäubung wurde die normale Insektenpopulation verwendet. Die reifen Köpfe wurden mit der Hand abgeerntet, und der Samen wurde manuell entfernt.
Die Sterilität wurde durch eine 100 %ige Verringerung des Samengewichts und der Keimung bestimmt. Anders als Weizen, entwickeln sterile Blumen eine Achäne mit einem etwas eingefallenen Aussehen. Eine Verringerung des Samengewichts um 40 % oder mehr (nach der Korrektur der Einflüsse des Abdeckens) wurde auf Grundlage visueller Untersuchung repräsentativer Proben als 100 %ige Sterilität angesehen.
Für jede Probe wurde auch ein 50 ml Volumengewicht bestimmt, aber nicht zur Bestimmung der Sterilität verwendet.
Keimung und Sämlingsschädigung wurden mit 50 auf Vermiculit gepflanzten Samenproben ausgewählter Behandlungen von sowohl abgedeckten als auch nicht abgedeckten Köpfen bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle II dargestellt.

Diskussion

Verbindung 1 rief bei ungefähr 4,48 kg ha&supmin;¹ männliche Sterilität hervor, wenn sie auf Pflanzen mit einer Blütenknospe von 1 - 2 cm (das frühe Auftragungsstadium) aufgebracht wurde, und bei 1,12 - 2,24 kg ha&supmin;¹ bei einer Blütenknospe von 3 - 4 cm (das späte Aufbringungsstadium). Die Verbindungen 2 und 3 wurden im späten Aufbringungsstadium mit 8,96 bzw. 4,48 kg ha&supmin;¹ aufgebracht, und beide riefen bei diesen Aufbringungsmengen einen hohen Grad männlicher Sterilität hervor. Tabelle I Verbindung Nr. Salz 4-Chlorphenyl Phenyl Tabelle II Früher Zeitpunkt Rate kg ha&supmin;¹ Verbindung Nr. ausgezeichnet Tabelle II (Fortsetzung) Mittlerer Zeitpunkt Rate kg ha&supmin;¹ Verbindung Nr. ausgezeichnet deutlich ausgezeichnet

Schlüssel

(1) Samensterilität, abgedeckt (bestimmt aus 100 Samengewichtsverringerung).
(2) Kopfsamenqualität, nicht abgedeckt (bestimmt aus dem Versuchsgewicht).
(3) Kopfsamensatz, nicht abgedeckt (bestimmt aus Keimungsversuch).

Beispiel 2

Der Zweck dieses Experiments war, den Einfluß des Zeitpunkts und der Dosierung des chemischen Hybridisierungsmittels auf im Gewächshaus gezüchteten Safflor zu untersuchen.

Vorgehensweise

Safflor S541 (Seedtec International) wurde mit drei Pflanzen pro 15,2 cm Topf im Gewächshaus gezüchtet. Die Verbindung Nr. 1 aus Tabelle Nr. 1 wurde unter Anwendung normaler Sprühtechniken zu den folgenden Entwicklungsstadien aufgebracht.
A) In Stadium A haben die Pflanzen im Durchschnitt 19 Blätter, die länger als 2,5 cm sind, das mittlere Blümchen hat einen Durchmesser von ungefähr 1 cm, die beiden seitlichen Zweige kommen aus den obersten Knoten hervor, mit Anzeichen von kleinen Zweigknospen in tieferen Knoten, die Blätter sind weich und biegsam.
B) In Stadium B haben die Pflanzen im Durchschnitt 22 - 24 Blätter, die länger als 2,5 cm sind, das mittlere Blümchen hat einen Durchmesser von ungefähr 1 cm, aus den obersten Knoten sind drei seitliche Zweige hervorgetreten und jeder ist 5 cm lang, es gibt Anzeichen von Zweigknospen in tieferen Knoten und die Pflanzen werden steifer.
C) In Stadium C haben die Pflanzen im Durchschnitt 26 - 28 Blätter, die länger als 2,5 cm sind, das mittlere Blümchen hat einen Durchmesser von ungefähr 1,25 cm, die seitlichen Zweige entwickeln Blütenknospen, und die Pflanzen sind steif.
D) Im Stadium D haben die Pflanzen im Durchschnitt 28 Blätter, die länger als 2,5 cm sind, das mittlere Blümchen hat einen Durchmesser von ungefähr 1,5 cm, und die seitlichen Blümchenknospen haben einen Durchmesser von ungefähr 0,5 cm.
Die vier Aufbringungszeiten erstreckten sich über 18 Tage. Sowohl für den Hauptzweig als auch für alle anderen sekundären Zweige wurde die durchschnittliche Anzahl Samen pro Blümchen bestimmt. Zu den chemischen Behandlungen wurde 0,5 % Neodol 25-12 gegeben. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben. Das Ergebnis für die sekundären Zweige ist als einzelner Gesamtzahlenwert angegeben.

Diskussion

Verbindung Nr. 1 aus Tabelle 1 rief in dem im Gewächshaus gezüchteten Safflor in einem Bereich von Dosierungen mal Stadien männliche Sterilität hervor. Die sekundären Blümchen benötigten mehr von dem chemischen Hybridisierungsmittel als die primären Blümchen, konnten aber sterilisiert werden. Tabelle III Stadium Hauptzweig Sekundäre Zweige Rate kg/ha durchschn. Samen/Blümchen % Samenrückgang Tabelle III (Fortsetzung) Stadium Hauptzweig Sekundäre Zweige Rate kg/ha durchschn. Samen/Blümchen % Samenrückgang

Schlüssel

durchschn. = Durchschnitt
X = Kontrolle

Beispiel 3

Der Zweck dieses Experiments war, den Einfluß des Zeitpunkts und der Dosierung des chemischen Hybridisierungsmittels, nämlich Verbindung Nr. 1 auf Tabelle 1, auf im Gewächshaus gezüchtetes Soja zu untersuchen.

Vorgehensweise

Sojasämlinge, cv Evans, wurden von Standardtrögen in 12,7 cm-Töpfe mit Kompost aus wenig organischem Material umgetopft.
Die Chemikalie wurde in 0,5 % Triton Ag 98 und 2 % Glycerol formuliert und auf die Pflanzen unter Verwendung eines fahrbaren Sprühers, der mit einer 8004E-T-Strahldüse verbunden war, auf die Pflanzen aufgebracht. Es gab zwei Auftragsraten, nämlich 4 und 8 kg/ha, und es gab zwei Auftragungszeitpunkte V4 und V7 (Fehr Scale). Eine fünfte Behandlung war damit verbunden, daß der Zeitpunkt aufgeteilt war, und zwar wurden zu jedem Zeitpunkt 4 kg/ha aufgetragen. Zum ersten Zeitpunkt (V4) befand sich die Pflanzenentwicklung signifikant in der Prä-Meiose, entweder ohne oder mit sehr wenigen unentwickelten Blütenknospen. Zum zweiten Zeitpunkt (V7) befand sich die Entwicklung der Pflanze gerade in der Prä-Meiose oder mit einigen Knoten in der Meiose. Eine detailliertere Erklärung der Wachstumsstadien findet sich in Crop Science, Band 2, Seiten 929 - 931 (Fehr Scale).
Jede Behandlung wurde fünfmal wiederholt. Die Pflanzen wurden regelmäßig mit Nährstoffen versehen und gegen Schädlinge und Krankheiten behandelt. Der Schotenansatz wurde zum Reifezeitpunkt beurteilt.

Diskussion

Verbindung Nr. 1 aus Tabelle 1 verringerte die Anzahl fruchtbarer Schotenansätze an der gesamten Sojapflanze beträchtlich. Ebenso gab es eine hohe Anzahl kleiner steriler Schoten. Die Verbindung war in beiden
Auftragsraten und zum aufgeteilten Zeitpunkt hochwirksam. Die weibliche Fruchtbarkeit konnte nicht bewertet werden, weil Soja selbstbestäubend ist und in diesem Versuch keine Kreuzbestäubungstechniken verwendet wurden. Tabelle IV Zeitpunkt Rate (kg/ha) Anzahl fruchtbarer Schoten Anzahl steriler Schoten

Schlüssel:

FB = Blindformulierung
UT = Unbehandelte Kontrolle

Beispiel 4

Das Experiment von Beispiel 3 wurde wiederholt, um die Ergebnisse zu bestätigen. Bei der Vorgehensweise handelte es sich um die gleiche, mit dem Unterschied, daß nur die höheren Raten untersucht wurden. Die Ergebnisse sind in Tabelle V angegeben. Tabelle V Zeitpunkt Rate (kg/ha) Anzahl fruchtbarer Schoten Anzahl steriler Schoten

Schlüssel:

FB = Blindformulierung
UT = Unbehandelte Kontrolle

Beispiel 5

Zweck dieses Versuches war, den Einfluß des Zeitpunkts und der Dosierung des chemischen Hybridisierungsmittels auf feldgezüchtete Sonnenblumen zu untersuchen.

Vorgehensweise

Diese Untersuchung wurde an zwei Sonnenblumenhybriden, nämlich Video und Viky, durchgeführt, die in zwei einzelnen Parzellenreihen angepflanzt wurden. Bei dem Versuchsaufbau handelte es sich um einen randomisierten Block. Verbindung Nr. 1 aus Tabelle 1 wurde an 3 Wachstumsstadiumszeitpunkten aufgebracht. Im dritten Stadium waren die Pflanzen groß genug, um das Aufbringen der Chemikalie mit einem Handsprüher erforderlich zu machen, der das gleiche Sprühvolumen wie der motorisierte Versuchssprüher (500 l/ha) abgab. Die aufgeteilten Aufbringungszeitpunkte wurden lediglich am Hybrid Video untersucht.
Die Aufbringungsstadien waren:
1. 6 Paare Blätter.
2. 1,3 cm lange Blütenknospe.
3. 2,5 cm lange Blütenknospe.
Um die männliche Sterilität zu bewerten, wurden Papiertüten über zwischen 5 und 8 Köpfe pro Parzelle gestülpt, um Kreuzbestäubung durch Insekten zu verhindern.
Zum Reifezeitpunkt wurden die abgedeckten Köpfe und eine vergleichbare Probe von nicht abgedeckten Köpfen aus jeder Parzelle von Hand geerntet, und der Samen wurde manuell entfernt.
Die männliche Sterilität wurde durch die Verringerung der Samenansätze an abgedeckten Köpfen nach Korrektur um den Einfluß des Abdeckens bestimmt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle VI dargestellt. Tabelle VI Aufbringungsstadium Rate (kg/ha) % Sterilität (Viky) % Sterilität (Video)

Diskussion

Die Ergebnisse zeigen, daß das chemische Hybridisierungsmittel in beiden Hybriden männliche Sterilität hervorruft, und zwar bei ungefähr 4 kg/ha, wenn es auf Pflanzen mit einer Blütenknospe von 1 - 2 cm aufgebracht wird, und bei 2 kg/ha bei einer Blütenknospe von 2,5 - 3,5 cm.

Beispiel 7

Das in diesem Beispiel angegebene Experiment zeigt die Wirkung des chemischen Hybridisierungsmittels auf Ölsamen liefernden Raps.

Vorgehensweise

Die Verbindung Nr. 1 aus Tabelle Nr. 1 wurde in verschiedenen Raten und zu einer Anzahl von unterschiedlichen Entwicklungsstadien auf auf dem Feld gezüchtete Pflanzen des Ölsamen liefernden Raps aufgebracht.
Die Aufbringungszeitpunkte waren:
1,0 - Pflanzenhöhe 5 cm
1,5 - Pflanzenhöhe 11 cm
2,0 - Pflanzenhöhe 22 cm
2,5 - Pflanzenhöhe 27 cm
3,0 - Pflanzenhöhe 33 cm
Die Beurteilung wurde am Reifezeitpunkt vorgenommen und war damit verbunden, daß die Anzahl Schoten gezählt wurde, die mehr als einen Samen pro Schote im Hauptblütenstand aufwiesen. Die Köpfe der Pflanzen wurden abgedeckt, bevor es zur Kreuzbestäubung kommen konnte.
Die Ergebnisse sind in Tabelle VIII angegeben. Tabelle VIII Aufbringungsstadium Rate (kg/ha) Durchschnittliche Anzahl Schoten Kontrolle

Diskussion

Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß das chemische Hybridisierungsmittel im Ölsamen liefernden Raps männliche Sterilität hervorgerufen hat. In nicht abgedeckten offen bestäubten Pflanzen ergaben die CHA-behandelten Pflanzen adequate Samenansätze (weibliche Fruchtbarkeit) zur Hybridproduktion (50 - 70 %). Das Ausmaß des Samenansatzes ist für die Anfangsstadien der Hybridsamenproduktion ausreichend.

Claims

1. Verfahren zur Hervorrufung männlicher Sterilität in einer landwirtschaftlichen oder gartenbaulichen zweikeimblättrigen Pflanze, bei dem die Pflanze vor der Befruchtung mit einer zur Hervorrufung männlicher Sterilität in der Pflanze wirksamen Menge mindestens einer Verbindung mit der Formel (I) behandelt wird

in der R¹ für eine Carboxy-Gruppe (-COOH), oder ein landwirtschaftlich geeignetes Salz davon, oder für Alkoxycarbonyl mit bis zu 12 Kohlenstoffatomen im Alkoxy-Rest steht; R² für Phenyl oder substituiertes Phenyl mit bis zu drei Substituenten steht, die zusammen insgesamt 0 bis 6 Kohlenstoffatome aufweisen, wobei die Substituenten unter Alkyl, Halogen, Nitro, Amino und Cyano ausgewählt sind; R³ für Alkyl steht und R&sup4; für Wasserstoff, Alkyl oder Halogen steht.

2. Verfahren zur Hervorrufung männlicher Sterilität nach Anspruch 1, wobei R¹ für Carboxy oder ein landwirtschaftlich geeignetes Salz davon steht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei R&sup4; für Wasserstoff steht.

4. Verfahren nach an Anspruch 2, wobei R³ für Methyl steht.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei R² für Halogenphenyl steht.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei R² für 4-Chlorphenyl steht.

7. Verfahren nach Anspruch 2, wobei R&sup4; für Brom steht.

8. Verfahren nach Anspruch 2, wobei R&sup4; für Propyl steht.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich bei der zweikeiinblättrigen Pflanze um die Sonnenblume, Soja, Ölsamen liefernden Raps oder Safflor, Baumwolle oder die Zuckerrübe handelt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zur Produktion von Hybridsamen von zweikeimblättrigen Pflanzen durch Kreuzung von zwei unterschiedlichen Elterstämmen derartiger Pflanzen angewendet wird, bei dem ein erster fruchtbarer männlicher Elternteil vor der Befruchtung mit einer Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 in einer zur Hervorrufung männlicher Sterilität ausreichenden Menge behandelt wird, der so behandelte Elternteil mit Pollen von einem zweiten unbehandelten fruchtbaren männlichen Elternteil bestäubt wird, der behandelte bestäubte Elternteil reifen gelassen wird, bis der Hybridsamen gebildet ist, und der Hybridsamen geerntet wird.