用于植物aba反應的合成化合物的制作方法
【專利摘要】本發明提供激活ABA受體的激動劑化合物，以及包含所述激動劑化合物的農業制劑。所述農業制劑可用于誘導植物營養組織中的ABA反應，降低植物中的非生物脅迫，以及抑制植物種子發芽。所述化合物還可用于在表達內源或異源ABA受體的細胞中誘導ABA反應性基因的表達。
【專利說明】用于植物ABA反應的合成化合物
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 本申請要求2012年3月30日提交的美國臨時專利申請No. 61/618,386的優先權 權益，該臨時專利申請以引用方式整體并入本文。
[0003] 關于在聯邦政府資助的研究和開發項目中做出的發明的權利的聲明
[0004] 本發明根據美國國家科學基金會授予的第DGE0504249和I0S0820508號資助在政 府支持下完成。政府享有本發明的某些權利。
[0005] 發明背景
[0006] 脫落酸（ABA)是一種調節與非生物脅迫反應相關的信號轉導的植物激素 (Cutler 等人，2010, Abscisic Acid:Emergence of a Core Signaling Network. Annual Review of Plant Biology61:651-679)。已利用ABA信號通路經由多種方法來改善植 物脅迫反應和相關的產量性狀（Yang等人，2010)。ABA直接施加到植物改善其水分利 用效率（Raedmacher等人，1987);為此，ABA激動劑的發現（Park等人，2009 ;Melcher 等人,2010, Identification and mechanism of ABA receptor antagonism. Nature Structural&Molecular Biologyl7 (9) : 1102-1110)已受到越來越多的關注，因為此類分 子可有益于提高作物產量（Notman等人，2009)。第一種經鑒定的合成ABA激動劑為稱 為pyrabactin的萘磺酰胺（Park等人，2009)，其有效激活種子中的ABA信號轉導，但 是在營養組織中的活性有限，其中發生非生物脅迫耐性的最關鍵方面。已作為ABA激動 劑（參見美國專利公布No. 20130045952)和非生物脅迫調節化合物（參見美國專利公布 No. 20110230350)公開了與pyrabactin高度相似的磺酰胺；并且還已描述了非磺酰胺ABA 激動劑（參見美國專利公布No. 20130045952和20110271408)。激活ABA通路的補充性 方法涉及經由基因方法增強植物對ABA的敏感性。例如，增強植物的ABA敏感性的法尼基 轉移酶β亞單位基因的條件反義在中度干旱下在油菜和擬南芥中均提高了產量（Wang等 人，2005)。因此，操縱ABA信號轉導來改善有助于產量的性狀現已得到確認。
[0007] 最近已發現，ABA通過結合到稱為PYR/PYL蛋白的受體的可溶性家族而引起其許 多細胞反應。PYR/PYL蛋白屬于稱為START超家族的一大家族的配體結合蛋白（Iyer等 人，2001 ;Ponting等人，1999)。這些蛋白包含由七個反平行β折疊組成的保守三維架構， 這些折疊圍繞中央α螺旋形成"螺旋夾"基序；這些結構元件一起形成配體結合袋以結合 ABA或其它激動劑。 發明概要
[0008] 本發明提供小分子ABA激動劑，S卩，激活PYR/PYL蛋白的化合物。在一個方面，本 發明提供包含本文所述的ABA激動劑的農業制劑。在一些實施方案中，該農業制劑包含式 I的化合物或其鹽或異構體：
[0009]
[0010] 其中
【權利要求】
1. 一種農業制劑，包含式I的化合物或其鹽或異構體： 其中
R1選自H、Cp6烷基、C2_6烯基、C 2_6炔基、環烷基、雜環烷基、芳基和雜芳基， R2選自環烷基、雜環烷基、芳基和雜芳基，每一個任選地被1-4個R2a基團取代， 每一個儼獨立地選自H、鹵素、C16烷基、C16烷氧基、C1 6鹵代烷基、C16鹵代烷氧基、 C2_6 烯基、C2_6 炔基、-OH、Ch 烷基羥基、-CN、-N02、-C(0)R2b、-C(O)OR' -OC(O)R' -C(O) NR2bR2c、-NR2bC (0) R2c、-S02R2b、-SO2OR' -SO2NR2bR2c 和-NR2bSO2R2c, R2b和R2。的每一個獨立地選自H和CV6烷基， R3、R4和R5的每一個獨立地選自H和Cp6烷基， L為選自鍵和Cp6亞烷基的連接基， 下標m為0至4的整數， 下標n為0至3的整數。
2. 根據權利要求1所述的制劑，其中所述化合物具有下式：
〇
4. 根據權利要求2所述的制劑，其中 R1為CV6烷基，并且 R2選自芳基和雜芳基，每一個任選地被1-4個R2a基團取代。
5. 根據權利要求4所述的制劑，其中每一個R2a獨立地選自H、鹵素和Cp6烷基。
6. 根據權利要求4所述的制劑，其中R2選自苯基、萘基、噻吩、呋喃、吡咯和吡啶基。
7. 根據權利要求4所述的制劑，其中 R1選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、新戊基 和己基； R2選自苯基和噻吩，每一個任選地被1個R2a基團取代； 每一個R2a獨立地選自H、F、Cl、甲基和乙基；并且 L選自鍵和亞甲基。
12. 根據權利要求1所述的制劑，還包含殺真菌劑、除草劑、殺蟲劑、殺線蟲劑、殺昆蟲 齊U、植物激活劑、增效劑、除草劑安全劑、植物生長調節劑、驅蟲劑、殺螨劑、滅螺劑或肥料中 的至少一種。
13. 根據權利要求1所述的制劑，還包含表面活性劑。
14. 根據權利要求1所述的制劑，還包含載體。
15. -種增強植物中的非生物脅迫耐性的方法，所述方法包括將植物與足量的根據權 利要求1至14任一項所述的制劑接觸，以與不使所述植物與所述制劑接觸相比增強所述植 物中的非生物脅迫耐性。
16. 根據權利要求15所述的方法，其中所述植物為單子葉植物。
17. 根據權利要求15所述的方法，其中所述植物為雙子葉植物。
18. 根據權利要求15所述的方法，其中所述非生物脅迫耐性包括耐旱性。
19. 根據權利要求15所述的方法，其中所述接觸步驟包括將所述制劑通過飛機或灌溉 遞送給所述植物。
20. -種抑制植物中的種子發芽的方法，所述方法包括將種子與足量的根據權利要求 i至14任一項所述的制劑接觸以抑制發芽。
21. -種與根據權利要求1至14任一項所述的制劑接觸的植物。
22. 根據權利要求21所述的植物，其中所述植物為種子。
23. -種激活PYR/PYL蛋白的方法，所述方法包括將所述PYR/PYL蛋白與根據權利要求 1至14任一項所述的化合物接觸。
24. 根據權利要求23所述的方法，其中所述PYR/PYL蛋白由細胞表達。
25. 根據權利要求24所述的方法，其中所述細胞為植物細胞。
26. 根據權利要求24所述的方法，其中所述PYR/PYL蛋白為內源蛋白。
27. 根據權利要求24所述的方法，其中所述PYR/PYL蛋白為異源蛋白。
28. 根據權利要求24所述的方法，其中所述細胞還表達2型蛋白磷酸酶（PP2C)。
29. 根據權利要求28所述的方法，其中所述2型蛋白磷酸酶為HABl (與ABIl同源）、 ABIl (脫落酸不敏感突變體1)或ABI2 (脫落酸不敏感突變體2)。
【文檔編號】A01P15/00GK104363760SQ201380018656
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】肖恩·R·卡特勒, 岡本昌憲 申請人:加利福尼亞大學董事會