JP2021165282A - 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物 - Google Patents

植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2021165282A
JP2021165282A JP2021106526A JP2021106526A JP2021165282A JP 2021165282 A JP2021165282 A JP 2021165282A JP 2021106526 A JP2021106526 A JP 2021106526A JP 2021106526 A JP2021106526 A JP 2021106526A JP 2021165282 A JP2021165282 A JP 2021165282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
medium
seeds
seed
disease
plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2021106526A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7222032B2 (ja
Inventor
グアン、シャオファ
Shaohua Guan
シャンカール ラージバンシ、シャシ
Shankar Rajbanshi Shashi
ブライアン ヒル、カーティス
Brian Hill Curtis
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tenfold Technologies LLC
Original Assignee
Tenfold Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tenfold Technologies LLC filed Critical Tenfold Technologies LLC
Publication of JP2021165282A publication Critical patent/JP2021165282A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7222032B2 publication Critical patent/JP7222032B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C05FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05FORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00Other organic fertilisers
    • C05F11/08Organic fertilisers containing added bacterial cultures, mycelia or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H5/00Angiosperms, i.e. flowering plants, characterised by their plant parts; Angiosperms characterised otherwise than by their botanic taxonomy
    • A01H5/10Seeds
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION 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
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/22Bacillus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION 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
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/25Paenibacillus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor
    • C12N1/205Bacterial isolates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07Bacillus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12RINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES C12C - C12Q, RELATING TO MICROORGANISMS
    • C12R2001/00Microorganisms ; Processes using microorganisms
    • C12R2001/01Bacteria or Actinomycetales ; using bacteria or Actinomycetales
    • C12R2001/07Bacillus
    • C12R2001/12Bacillus polymyxa ; Paenibacillus polymyxa

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Tropical Medicine & Parasitology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Pretreatment Of Seeds And Plants (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

【課題】本発明は、真菌性の病気及び土壌由来の及び葉の病原体によって引き起こされる病気を含む植物病に対する有効な農業用組成物又は方法を提供する。
【解決手段】農業用組成物は、パエニバチルス(Paenibacillus)又はバチルス(Bacillus)の細菌分離株、あるいはそれらの変異体を含む。細菌分離株は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む培地で発酵及び/又は培養される。
【選択図】図1

Description

本開示は、バチルス(Bacillus)属、パエニバチルス(Paenibacillus)属、又はそれらの変異体に属する細菌分離株を含む農業用組成物を適用することにより、植物の病気又は病原体を予防又は制御する新規な方法に関する。本開示はまた、細菌分離株を植物種子に適用することにより植物の耐病性を増強する方法に関する。さらに、細菌分離株を、単独で又は他の殺真菌剤及び殺細菌剤と組み合わせて、例えば種子処理、畝内施用、葉面施用で、あるいは噴霧制御をローテーションさせる統合管理プログラムで使用する方法が提供される。さらに、本開示は、バチルス属、パエニバチルス属に属する細菌分離株、又はそれらの変異株を含む農業用組成物を提供する。
植物の病気は、農業における食料生産量を大幅に減少させる。植物の病気によって引き起こされる食料生産量の減少は、深刻な社会的及び経済的課題をもたらし、急速に増加する世界人口にとって壊滅的ですらある。毎年、世界の食料生産高の損失の10%以上は、様々な植物病原体、例えば細菌、真菌、ウイルス、線虫に起因している。
特に、土壌及び葉の病原体は、農業及び食品産業に重大な脅威を引き起こし得る。2006〜2009年の土壌由来の菌類及び卵菌に起因する米国の推定ダイズ収量損失は、約5億ブッシェルであった。土壌由来の病原体は、根の腐敗、組織の変色、クラウン腐れ、又は感染した植物の葉の萎れを引き起こし得る。しかし、土壌由来の病原体に対する複雑な土壌環境と条件により、土壌由来の病原体によって引き起こされる病気の特徴を理解することはさらに難しくなる。土壌由来の病原体は、ダイズなどの感染しやすい野菜作物に感染するまでに長年にわたって土壌中に存在し、生き残ることができるため、土壌由来の病原体を制御又は予防することも困難である。
ダイズ病原体には、例えば、フザリウム・ビルグリフォルメ(Fusarium virguliforme)(ダイズ突然死症候群(「SDS」)の原因)、マクロフォミナ・ファセオリナ(Macrophomina phaseolina)(炭腐病の原因)、ピシウム(Pythium)属及びリゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani)(苗の立枯れ及び根腐病の原因)などの多くの種類がある。ダイズの病原体を制御するには、病原体の脅威を防ぎ、実際に広く使用されている殺真菌剤に対する潜在的な病原体抵抗性を管理するために、様々な作用機構(病害抵抗性の植物栽培品種、効果的な殺真菌剤、及び実証済みの栽培管理手法)が必要になることが多い。
しかし、現在の化学殺真菌剤は、土壌由来の病原体や葉の病原体に対してあまり効果的ではない。ダイズSDS病に対し高い効果を持つ化学的管理の選択肢はなかった。SDSに対し、量的形質遺伝子座によって制御される部分的な耐性は存在するものの、ダイズ品種への組み込みは、遺伝率が低く、圃場での効力が弱いために遅れている。連邦政府は依然として、殺真菌剤の過剰使用を減らし、環境の持続可能性を高め、殺真菌剤耐性病原体が発生するリスクを下げるために、植物病原体防除のための合成化学物質の代替策を特定することを国の優先事項と考えている。
したがって、当分野において、真菌性の病気及び土壌由来の及び葉の病原体によって引き起こされる病気を含む植物病に対する有効な農業用組成物又は方法を開発する必要性が残されている。
本開示は、植物及び/又は植物の種子に有効量の農業用組成物を適用することを含む、又は本質的にそれからなる、又はそれからなる植物病を制御する方法に関し、前記組成物は、バチルス又はパエニバチルス又はそれらの変異体に属する細菌分離株を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。一実施形態において、変異体は野生型細菌分離株の重要な特徴を有する。一態様では、細菌分離株は、バチルス・アミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)、パエニバチルス属、又はパエニバチルス・ポリミキサ(Paenibacillus polymyxa)に属する。一実施形態では、細菌株は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、又はMS2712を含むか、又は本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる。各細菌株のサンプルは、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(American Type Culture Collection,ATCC)に寄託されている。本開示の細菌分離株又はそれらの変異体は、遺伝子的に改変されていても遺伝子的に改変されていなくてもよい。植物の遺伝子改変の方法は、当業者に知られている。非限定的な遺伝子改変には、遺伝子工学、選択、CRISPR、及び自然進化が含まれる。
別の実施形態では、農業用組成物は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、及びGB6−M34を含む群から選択される培地を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。さらなる実施形態において、農業用組成物は、BS3、BS3−M2、BS3−M9又はBS3−M10を含む培地を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はさらにそれからなる。別の実施形態では、農業用組成物は、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、又はGB6−M34を含む培地を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はさらにそれからなる。
一実施形態では、農業用組成物は、5〜20g/Lの大豆ペプトン、2〜10g/Lの尿素、1〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lのスクロースを含む。別の実施形態において、農業用組成物は、5〜20g/Lの大豆ペプトン、2〜10g/Lの尿素、0〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lのスクロースを含む。さらなる実施形態では、農業用組成物は、5〜20g/Lの大豆ペプトン、2〜10g/Lの尿素、0〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lのスクロースを含む。別の実施形態では、農業用組成物は、10〜30g/Lの低脂肪大豆粉、1〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lのスクロースを含む。一実施形態では、農業用組成物は、10〜30g/Lのマルトリン(Maltrin、商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、2〜10g/Lの酵母エキス、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、及び0.1〜5g/LのCaCOを含む。本開示の一態様では、農業用組成物は、5〜30g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、1〜10g/Lの酵母エキス、0.1〜5g/Lの硫酸アンモニウム、及び0.2〜3g/LのCaCOを含む。一実施形態では、農業用組成物は、5〜40g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、2〜15g/Lの酵母エキス、2〜15g/Lの低脂肪大豆粉、0.2〜1.5g/Lの硫酸アンモニウム、及び0.5〜3g/LのCaCOを含む。別の実施形態では、農業用組成物は、5〜40g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、5〜20g/Lの低脂肪大豆粉、及び0.2〜5g/LのCaCOを含む。さらなる実施形態において、農業用組成物は、5〜40g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、1〜10g/Lの酵母エキス、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、0.2〜1.5g/Lの硫酸アンモニア、0.2〜3g/LのCaCOを含む。さらに別の実施形態では、農業用組成物は、5〜20g/Lの低脂肪大豆粉、0.5〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、10〜30g/Lのスクロース、及び0.1〜5g/Lの硫酸アンモニウムを含む。さらなる実施形態において、農業用組成物は、30〜70g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、5〜15g/Lの不活性乾燥酵母、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、0.5〜3g/Lの硫酸アンモニウム、0.5〜3g/LのCaCO、及び0.2〜1.5mlの消泡剤を含む。さらなる実施形態において、農業用組成物は、50〜100g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、10〜20g/Lの酵母、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、1〜4g/Lの硫酸アンモニウム、1〜5g/LのCaCO、及び0.2〜1.5mlの消泡剤を含む。
一態様では、農業用組成物は、殺真菌剤、バイオコントロール剤、殺線虫剤、殺細菌剤、除草剤解毒剤、除草剤、殺虫剤、生物刺激剤、植物成長調節剤、液体肥料、又はウイルス阻害剤を含む。一実施形態では、殺真菌剤は、キャプタン、チラム(thiram)、メタラキシル、フルジオキソニル、オキサジキシル、フサリシジン、又はこれらの材料のそれぞれの異性体を含む。別の実施形態では、農業用組成物は溶解酵素を含む。
別の態様において、植物病は卵菌病、真菌病、ウイルス病、又は細菌病を含む。一実施形態において、植物病は、ピシウム(Pythium)種又はフィトフトラ(Phytophthora)種の卵菌によって、及び/又は、リゾクトニア(Rhizoctonia)種、フザリウム(Fusarium)種、アルテルナリア(Alternaria)種、バーティシリウム(Verticillium)種、マクロフォミナ(Macrophomina)種、ボトリチス(Botrytis)種、レプトスファリア(Leptosphaeria)種、ポドスファエラ(Podosphaera)種、又はスクレロチニア(Sclerotinia)種の真菌によって引き起こされる。
一実施形態では、農業用組成物が種子に適用される場合、農業用組成物は1×10〜1×10コロニー形成単位(cfu)/種子の範囲の細菌を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施形態において、農業用組成物が種子に適用される場合、農業用組成物は1×10〜1×10cfu/種子の範囲の細菌を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。さらなる実施形態において、農業用組成物が種子に適用される場合、農業用組成物は1×10〜1×10cfu/種子の範囲の細菌を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施形態において、農業用組成物が種子に適用される場合、農業用組成物は1×10〜1×10cfu/種子の範囲の細菌を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。一態様では、cfu/種子は、cfu回収により評価される。別の態様では、種子はポリマーでコーティングされている。農業用組成物を担体に付着させることも考えられる。
別の態様において、農業用組成物が植え付け前又は植え付け中の植物又は種子に適用される場合、農業用組成物は畝内に適用される。別の態様では、農業用組成物は種子又は植物の近傍に適用される。一態様では、農業用組成物は植物に直接適用される。別の実施形態において、農業用組成物は植物の茎及び葉に適用される(例えば葉面施用)。さらなる実施形態において、農業用組成物は、芽、花、及び果実及び種子鞘などの種子を含む発育構造を含むがこれらに限定されない生殖組織に適用される。
別の態様では、本開示は、植物病を予防及び/又は制御する方法に関し、この方法は有効量の農業用組成物を植物の種子又は地上部に適用することを含み、前記組成物は、バチルス属又はパエニバチルス属に属する細菌分離株を含む。一態様では、細菌分離株はバチルス・アミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)、パエニバチルス属、又はパエニバチルス・ポリミキサ(Paenibacillus polymyxa)に属する。一態様において、農業用組成物は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、又はMS2712を含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。細菌単離物は、当技術分野で公知の培地(例えば、LB及びTSB)又は本開示の特別な培地で発酵又は増殖させることができる。特別な培地は、BS3、BS3−M2、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組み合わせを含む。したがって、さらなる実施形態では、農業用組成物は、LB、TSB、BS3、GB6−M、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34の培地、又はそれらの組み合わせを含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
一実施形態では、種を植え付ける前に乾燥させる。さらなる実施形態において、種子を、植え付ける前に安定条件下で保存する。一実施形態では、安定条件は室温であり、15℃〜30℃の範囲である。別の実施形態では、安定条件は、種子が植えられるまでは水分が吸収されない密閉状態を含む。多数の種子を保存するには、密閉状態がより望ましい。種子から空気と酸素を排除すると、種子の栄養素の酸化を防ぐことができる。別の態様では、種子は、培地でコーティングされ、種子を植え付ける前に乾燥させる。一実施形態では、培養培地は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組み合わせを含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の態様において、種子を植え付ける前に、BS3、BS3−M2、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組み合わせを含むか、又は本質的にそれからなるか、又はそれからなる培地で種子をコーティングする。
TSB(「トリプチックソイブロス」−Sigma Aldrich 22092)、BS3、BS3−M2、又はGB6−M3培地のいずれかでの様々な希釈率(希釈なし(1×)、10倍希釈(1/10×)、及び50倍希釈(1/50×))のMS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820の全ブロス(WB)発酵を用いたin vitroアッセイ試験でのピシウム・イレギュラーレ(Pythium irregulare)の空間(クリアリング)(mm)の直径を示す。 GB6−M3培地で培養した経過発酵時間(EFT)にわたるMS1479及びMS2414の発酵プロファイルを示す。プロファイルには、pH、mlあたりのコロニー形成単位(cfu)、及びMS1479の総炭水化物(g/L)(図2A)、粘度(cP)、グルコース(g/ml)、スクロース(g/ml)、及びMS1479のCO(%)(図2B)、pH、総炭水化物(g/L)、MS2414のcfu/ml(図2C)、及び粘度(cP)、pH、スクロース(g/L)、及びMS2414のグルコース(g/L)(図2D)が含まれる。 同上。 TSB、BS3、GB6−M、又はLB培地のいずれかで増殖させたMS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820のWBのcfu/mlと、0.1mlのWBサンプルのうちの1つで処理した直後(cfu処理後)及び2ヵ月の保管後(cfu2ヵ月の保管後)に測定したダイズ種子から回復したcfu/mlの比較を示す。 MS1479で処理したか又は処理しなかった8日齢の発芽ダイズ種子の根からのcfu回収を示す。左のプレート:未処理のダイズの種子のもの。右プレート:パエニバチルス(MS1479)で処理したダイズ種子。パエニバチルスに典型的な多数の小さく均一なコロニーが右プレートに存在していた。 SFサンプルの説明表に示されている様々なサンプルによる、マクロフォミナ・ファセオリナ(Macrophomina phaseolina)、リゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani)、ボトリチス・シネレア(Botrytis cinerea)、ピシウム・アルティマム(Pythium ultimum)、及びピシウム・イレギュラーレ(Pythium irregulare)の、in vitroでの抑制(クリアリングのゾーンとして明らか)を示す。各分離株は4つの培地のそれぞれで増殖させ、病原体プレートごとにそれぞれのWBをスポットした。各プレートで各サンプルをスポットする場所には、特定のサンプル番号のラベルを付している。 同上。 フルジオキソニル(0.02mg/種子)、メタラキシル(0.046mg/種)で処理した発芽ダイズ種子、又はリゾクトニア・ソラニを接種したポッティングミックスに種子を植えた後、GB6−M8で増殖させたMS2379又はMS2414の全ブロスの病気の評価(0〜5の評価尺度、0は目に見える病気症状なし、5は高レベルの病気症状)を示す。 MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、及びMS2712の全ブロス培養物によるF.ビルグリフォルメ(virguliforme)のin vitro阻害を示す。全てGB6−M8培地で増殖させた。 MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、及びMS2712の培養物からの無菌濾液によるF.ビルグリフォルメのin vitro阻害を示す。全てGB6−M8培地で増殖させた。 MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、及びMS2712の全ブロス培養物によるR.ソラニのin vitro阻害を示す。全てGB6−M8培地で増殖させた。 MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、及びMS2712の培養物からの無菌濾液によるR.ソラニのin vitro阻害を示す。全てGB6−M8培地で増殖させた。 ポットアッセイにおいてR.ソラニの存在下で出芽したダイズ実生の数(5個中)を示す。 ポットアッセイにおいてR.ソラニの存在下で発芽したダイズ実生の成長スコア評価(1〜12)を示す。 ポットアッセイにおいてR.ソラニの存在下で発芽したダイズ実生の病害重症度評価(0〜5)を示す。 20L発酵槽内においてGB6−M8で増殖させた細菌分離株による、様々な発酵経過時間での真菌種のin vitro阻害を示す:WB(1×)又はMS2379の無菌濾液によるP.イレギュラーレコロニーの阻害直径(図14A);WB(1×)又はMS2414の無菌濾液によるP.イレギュラーレコロニーの阻害直径(図14B);WB(1×)又はMS2379の無菌濾液によるR.ソラニコロニーの阻害直径(図14C);WB(1×)又はMS2414の無菌濾液によるR.ソラニコロニーの阻害直径(図14D);WB(1×)又はMS2379の無菌濾液によるF.ビルグリフォルメコロニーの阻害直径(図14E);WB(1×)又はMS2414の無菌濾液によるF.ビルグリフォルメコロニーの阻害直径(図14F);WB(1×)又はMS2379の無菌濾液によるB.シネレアコロニーの阻害直径(図14G);WB(1×)又はMS2414の無菌濾液によるB.シネレアコロニーの阻害直径(図14H)。 同上。 30分間のUV照射の前後における、LB培地で増殖させた大腸菌、GB6−M8培地のMS2379、及びGB6−M8培地で増殖させたMS2414のml当たりのcfuを示す。 GB6−M10培地で増殖させたMS2379及びMS2414の非照射及びUV照射(30分)全ブロスのンビトロアッセイにより測定したバイオコントロール活性を、B.シネレア(図16A)、P.イレギュラーレ(図16B)、R.ソラニ(図16C)、及びF.ビルグリフォルメ(図16D)に対して示す。 同上。 ピシウム・イレギュラーレの存在下での苗の出芽(図17A)及び成長スコア(図17B)を示す。種子をメタラキシル(0.046mgAI/種)、Subtilex(1g/100mlの再構成粉末を20μ/種)、20μlの全ブロス(WB)、及びGB6−M8培地で増殖させたMS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820の無菌濾液で処理した。 市販のバイオコントロール基準であるDouble Nickel(商標)55及びLifeGard(商標)WG及び殺真菌剤Dyna−Shield(商標)メタラキシル14dと比較した、殺真菌剤Satori(商標)あり又はなしでGB6−M31で発酵させたMS2379で処理したダイズ植物の、植え付け及び接種後のフィトフトラ・ソジャエ(Phytophthora sojae)根病スコアを示す。バーの上にある共通する文字は、最小有意差検定を使用してΡ=0.05で有意な差がないことを示す。 野外研究におけるトウモロコシへのMS2379及びMS2414の畝内散布の結果を示す。LPI6568=MS2379;LPI6569=MS2414。 GB6−M31培地で発酵させたMS2379による4種類の芝生の病気に対する未処理対照に対する病気制御の割合を示す。発酵物は、芝生の病気に感染した確立された区画に9.35、23.4、及び46.8L/ha(1、2.5、及び5ガロン/エーカー)を散布することによって適用した。 バイオコントロールサンプル及び対照で処理された、接種7日後の分離されたキャノーラの葉上のボトリチス・シネレアに起因する灰色かび病の直径を示す。 中空繊維フィルターを使用した限外濾過後の発酵全ブロス、保持液及び透過液中のcfu濃度の比較を示す。 中空繊維フィルターを使用した限外濾過後の発酵全ブロス、保持液及び透過液におけるプロテアーゼ活性の比較を示す。 室温(25℃)で2か月保管した後のGB6−M31中のMS2379のcfuを示す。 40℃で2か月保管した後のGB6−M31中のMS2379のcfuを示す。 発酵全体を通じて26℃での発酵物、及び25℃及び40℃での保管中、48時間の時点で26℃から35℃への温度上昇を伴う発酵物からのWBの安定性の比較を示す。
詳細な説明
この説明を読めば、様々な代替実施形態及び代替用途で本開示を実施する方法が当業者には明らかになるであろう。しかしながら、本開示の全ての実施形態が本明細書に記載されているわけではない。本明細書に提示される実施形態は、限定ではなく例示としてのみ示されていることが理解されるであろう。したがって、様々な代替実施形態のこの詳細な説明は、以下に記載される本開示の範囲又は広さを制限するものと解釈されるべきではない。
本開示を開示及び説明する前に、以下に説明する態様は、特定の組成物、そのような組成物の調製方法、又はその使用に限定されず、したがって当然ながら変更され得ることを理解されたい。また、本明細書で使用される用語は、特定の態様を説明するためだけのものであり、限定することを意図するものではないことも理解されたい。
この開示を通して、様々な刊行物、特許、及び公開された特許明細書が、書誌の引用によって参照される。これらの刊行物、特許、及び公開された特許明細書の開示は、参照によりその全体が本開示に組み込まれる。
定義
別様に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術用語及び科学用語は、本開示が属する分野の当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。
本明細書及び添付の特許請求の範囲における多くの用語については、以下の意味を持つものとして定義する。
ここで使用される用語は、特定の実施形態を説明することのみを目的とし、本開示を限定することを意図するものではない。本明細書で使用される単数形「1つ」及び「その」は、文脈が明らかにそうでないことを示さない限り、複数形も含むことを意図している。
全ての数値表示、例えば、pH、温度、時間、濃度、量、及び分子量は、範囲も含めて、必要に応じて(+)又は(−)に10%、1%、又は0.1%変化する近似値である。常に明示的に述べられているわけではないが、全ての数値表示の前に「約」という用語が伴ってもよいことを理解されたい。常に明示的に述べられているわけではないが、本明細書に記載の試薬は単に例示であり、その均等物が当技術分野で知られていることも理解されたい。
「約」という用語は、例えば温度、時間、量、濃度など(範囲も含む)の数値表示の前に使用される場合、(+)又は(−)に10%、5%、1%、又はその間の部分範囲又は部分値だけ変化し得る近似値を示す。好ましくは、投与量に関して使用される場合の用語「約」は、投与量が+/−10%変動し得ることを意味する。
用語「含む」は、農業用組成物及び方法が列挙された要素を含むが、他の要素を除外しないことを意味することを意図している。「本質的に〜からなる」は、組成物及び方法を定義するために使用される場合、その組合せにとって本質的に重要な他の要素を除外することを意味するものとする。例えば、本明細書で定義される要素から本質的になる農業用組成物は、請求の範囲に係る基本的かつ新規の特性に実質的に影響を及ぼさない他の要素を除外しない。「〜からなる」とは、微量を超える他の成分及び記載されている実質的な方法ステップを除外することを意味する。これらの移行句のそれぞれによって定義される実施形態は、本開示の範囲内にある。
「治療する」又は「治療」という用語は、植物における本明細書に記載の病気の治療を包含し、以下を含む:(i)病気を阻害すること、すなわち、その発症を阻止すること;(ii)病気を緩和すること;(iii)病気の進行を遅らせること;(iv)病気又は障害の1つ又は複数の症状の進行を阻害、軽減、又は遅らせること;及び/又は(v)病気を引き起こす生物の成長を低下させること。例えば、土壌伝染性又は葉の病原体に関連する病気の治療には、根腐れ、組織の変色、クラウン腐れ、及び/又は葉の萎れなどの軽減が含まれるが、これらに限定されない。
植物への組成物、阻害剤、又は薬物の「投与」という用語には、意図する機能を果たすために農業用組成物を植物に導入又は送達する任意の経路が含まれる。投与は、植物の近くの畝内を含む、葉及び生殖組織を含む植物の栄養組織への任意の適切な経路によって、又は植え付け前に植物の種子を前処理することによって実施することができる。
また、記載されている医学的病気及び状態の治療又は予防の様々な様式は、「実質的」を意味することを意図しており、これには完全な治療だけでなく、完全な治療又は完全な予防に満たない、いくつかの生物学的又は医学的に関連する結果が達成されるような場合も含まれることも理解されたい。
本願で使用する「有効量」という用語は、植物病を阻害、緩和、及び/又は抑制することができる組成物の量を指す。正確な有効量は、植物の種類、病気、感染レベル、及び/又は植物の病気を引き起こす病原体の種類によって異なる。
本願で使用する「植物」という用語は、広い意味で、作物、野菜、花卉、観葉植物、芝草、果物を含むがこれらに限定されない草本品種だけでなく、木、低木なども含む。作物の非限定的な例には、トウモロコシ、米、小麦、大麦、ライ麦、エンバク、モロコシ、綿、大豆、落花生、ソバ、ビート、ナタネ、ヒマワリ、サトウキビ、***、及びタバコが含まれる。野菜又は果物の非限定的な例には、ナス科の野菜(ナス、トマト、ピメント、コショウ、ジャガイモなど)、ウリ科の野菜(キュウリ、カボチャ、ズッキーニ、スイカ、メロン、スカッシュなど)、アブラナ科の野菜(ダイコン、カブ、セイヨウワサビ、コールラビ、ハクサイ、キャベツ、カラシナ、ブロッコリー、カリフラワーなど)、キク科の野菜(ゴボウ、シュンギク、アーティチョーク、レタスなど)、ユリ科の野菜(ネギ、タマネギ、ニンニク、及びアスパラガス)、セリ科の野菜(ニンジン、パセリ、セロリ、パースニップなど)、アカザ科の野菜(ホウレンソウ、フダンソウなど)、シソ科の野菜(シソ、ミント、バジルなど)、イチゴ、サツマイモ、ヤマノイモ、コロカシアが含まれる。果物の非限定的な例には、仁果類(リンゴ、セイヨウナシ、ナシ、カリン、マルメロなど)、核果類(モモ、プラム、ネクタリン、ウメ、サクランボ、アプリコット、プルーンなど)、柑橘類(ウンシュウミカン、オレンジ、レモン、ライム、グレープフルーツなど)、殻果類(クリ、クルミ、ヘーゼルナッツ、アーモンド、ピスタチオ、カシューナッツ、マカダミアナッツなど)、液果類(ブルーベリー、クランベリー、ブラックベリー、ラズベリーなど)、ブドウ、カキ、オリーブ、スモモ、バナナ、コーヒー、ナツメヤシ、ココナッツが含まれる。木の非限定的な例には、果樹、茶、桑、顕花植物、及び街路樹(アッシュ、カバノキ、ハナミズキ、ユーカリ、イチョウ、ライラック、メープル、コナラ、ポプラ、ユダの木、フウ、プラタナス、ケヤキ、クロベ、モミの木、ツガ、セイヨウネズ、マツ、アカエゾマツ、イチイ)が含まれる。植物は、上記の品種の天然種及び遺伝子操作された品種の両方を指す。
「農業用組成物」という用語は、植物の成長速度又は健康状態を改善し、植物又はその果実の収量を増加させ、かつ/又は植物が成長する環境を改善又は変化させることができる材料又は材料の組合せを指す。一実施形態において、農業用組成物は、植物の健康、成長、及び/又は収穫高に影響を及ぼす植物病を予防、阻害、又は緩和することができる。別の実施形態では、農業用組成物は、植物の成長のために土壌に様々な栄養素を補充し、植物から栄養応答を生み出す。別の実施形態では、農業用組成物は、植物病を阻害することができる微生物種を含む。微生物種は、農業用組成物で使用される場合、微生物種がその天然の対応物とは大きく異なる特性を与えられるように、培地で発酵又は培養されてもよい。例えば、微生物種は、本開示の農業用組成物で使用される場合、同じ数のコロニー形成単位を使用した場合でも、自然から直接得られる同じ種よりも特定の植物病原体に対して著しく効果的になり得る。明確な特性は、農業用組成物の自然種からは期待されていない。農業用組成物中の他の成分は、自然界の微生物種と必ずしも共存する必要はない。一実施形態では、農業用組成物は、湿潤剤、結合剤、充填剤、防腐剤、ミネラル、アジュバント、増粘剤、生物保護剤、浸透圧保護剤、又は有機添加剤を含む他の成分のうちの少なくとも1つ又は複数を含む。
本明細書で使用される場合、MS1479は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124701として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2379は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124703として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2414は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124704として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2820は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124710として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS0633は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124700として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2335は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124702として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2652は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124705として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2658は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124706として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2681は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124707として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2697は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124708として寄託された細菌株を指す。
本明細書で使用される場合、MS2712は、ATCC特許寄託指定番号PTA−124709として寄託された細菌株を指す。
湿潤剤の非限定的な例には、フェニルナフタレンスルホネート、アルキルナフタレンスルホネート、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、スルホン化アルキルカルボキシレートのナトリウム塩、ポリオキシアルキル化エチルフェノール、ポリオキシエトキシ化脂肪アルコール、ポリオキシエトキシ化脂肪アミン、リグニン誘導体、アルカンスルホネート、アルキルベンゼンスルホネート、ポリカルボン酸の塩、スルホコハク酸のエステルの塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルポリグリコールエーテルスルホン酸塩、アルキルエーテルリン酸塩、アルキルエーテル硫酸塩、及びアルキルスルホコハク酸モノエステルが挙げられる。
湿潤剤の非限定的な例には、ポリビニルアルコール、フェニルナフタレンスルホン酸、リグニン誘導体、ポリビニルピロリドン、ポリアルキルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、キサンタンガム、ポリエトキシ化脂肪酸、ポリエトキシ化脂肪アルコール、エチレンオキシドコポリマー、プロピレンオキシドコポリマー、ポリエチレングリコール及びポリエチレンオキシドが挙げられる。
充填剤の非限定的な例には、ベントナイト、サブベントナイト、アタパルジャイト、カオリナイト、モンモリロナイト、ボーキサイト、水和アルミナ、焼成アルミナ、珪藻土、チョーク、フラー土、ドロマイト、キースラガー、黄土、プロフィライト、タルク、バーミキュライト、石灰、天然の及び合成のケイ酸塩、シリカ、及び陶土。
添加物の湿潤剤の非限定的な例には、主要栄養素、微量栄養素堆肥、天然元素、天然生物、トリコデルマ、フミン酸抽出物、バチルス・チューリンゲンシス、ウイルス、天然菌類、植物抽出物、除虫菊、生物的防除製品、天然油、天然抽出物、ミネラル及び尿素群が挙げられる。
本願で使用される「殺虫剤」という用語は、昆虫を殺す物質だけでなく、昆虫、カイガラムシ、及びダニに有害な物質を意味するように広い意味で使用される。
本明細書で使用される「殺真菌剤」という用語は、真菌及び卵菌(疫病菌、胞子などを含む)を殺す物質だけでなく、真菌及び卵菌に有害な物質を意味するように広い意味で使用される。
「除草剤」という用語は、植物の成長を制御又は変化させる化合物を意味するように本願で使用される。制御又は変化させる効果には、自然な発育からのあらゆる逸脱、例えば、枯らすこと、遅延させること、葉焼け、矮化などが含まれる。除草剤の非限定的な例には、アミド除草剤、芳香族酸除草剤、ヒ素系除草剤、ベンゾフラニルアルキルスルホネート除草剤、ベンゾチアゾール除草剤、ベンゾイルシクロヘキサンジオン除草剤、カルバメート除草剤、カルバニレート除草剤、シクロヘキセンオキシム除草剤、シクロプロピルイソオキサゾール除草剤、ジカルボキシイミド除草剤、ジニトロアニリン除草剤、ジニトロフェノール除草剤、ジフェニルエーテル除草剤、ジチオカルバメート除草剤、ハロゲン化脂肪族除草剤、イミダゾリノン(imidazolinone)除草剤、無機除草剤、ニトリル除草剤、有機リン除草剤、オキサジアゾロン除草剤、オキサゾール除草剤、フェノキシ除草剤、フェニレンジアミン除草剤、ピラゾール除草剤、ピリダジン除草剤、ピリダジノン除草剤、ピリジン除草剤、ピリミジンジアミン除草剤、ピリミジニルオキシベンジルアミン除草剤、四級アンモニウム除草剤、チオカルバメート除草剤、チオ炭酸塩除草剤、チオ尿素除草剤、トリアジン除草剤、トリアジノン除草剤、トリアゾール除草剤、トリアゾロン除草剤、トリアゾロピリミジン除草剤、未分類除草剤、ウラシル除草剤、及び尿素除草剤が挙げられる。
本願で使用される「除草剤解毒剤」という用語は、標的とする雑草種における活性を著しく低下させることなく、除草剤による損傷から植物を選択的に保護する化合物を指す。
本願で使用される「殺線虫剤」という用語は、植物を線虫から保護することができる化合物を指す。殺線虫剤の非限定的な例には、アベルメクチン殺線虫剤、植物性殺線虫剤、カルバメート殺線虫剤、薫蒸殺線虫剤、有機リン殺線虫剤、未分類殺線虫剤などが含まれる。
本願で使用される「殺細菌剤」という用語は、細菌種の機能、増殖、又は病原性活性を阻害、抑制、及び/又は制限できる任意の作用剤、組成物、化合物、生物製剤、及び化学物質を意味する。
本願で使用される場合、本出願で互換的に使用される用語「分離株」及び「株」は、単一の微生物コロニーを培養することにより得られる分離株など、その天然起源から分離した純粋な微生物培養物を指す。一実施形態では、分離株は、異種の野生の微生物集団に由来する純粋な培養物である。
本願で使用される「株」という用語は、同じ系統の他の分離株又は株とは異なる、同じ系統に属する表現型及び/又は遺伝子型特性を示す分離株又は分離株のグループを指す。
本願で使用される「ウイルス阻害剤」という用語は、ウイルスの機能、増殖、又は病原性活性を阻害、抑制、及び/又は制限できる任意の作用剤、組成物、化合物、生物製剤、及び化学物質を意味する。
本明細書で使用する場合、「培地」という用語は、液体ブロス及び培地で増殖した細胞が除去される場合の残りの培地、例えば、液体ブロスで増殖した細胞が遠心分離、ろ過、沈降、又は当技術分野で周知の他の手段によって除去されるときに残る上清を含むがこれらに限定されない、微生物の培養に使用されるあらゆる種類の培地を指す。
本願で使用する場合、「全培養ブロス」、「全ブロス」、又は「WB」という用語は、培地中の微生物の液体培養物を指す。
本願で使用する場合、「全ブロス無菌濾液」、「無菌濾液」、又は「SF」という用語は、0.22μmフィルターなどのサイズ排除フィルターの使用により無傷の細菌細胞が除去された、全培養ブロスから分離された液体を指す。
本願で使用する場合、「BS3」という用語は、5〜20g/Lの大豆ペプトン、2〜10g/Lの尿素、1〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lのスクロースを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「BS3−M2」という用語は、5〜20g/Lの大豆ペプトン、2〜10g/Lの尿素、1〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lスクロースを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「BS3−M9」という用語は、5〜20g/Lの低脂肪大豆粉、0.5〜5g/LのCaCl、4g/LのKHPO、3.5g/LのKHPO、10〜30g/Lのスクロース、及び0.1〜5g/L硫酸アンモニウムを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「BS3−M10」という用語は、5〜15g/Lの低脂肪大豆粉、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、10〜30g/Lのスクロース、及び0.1〜5g/Lの硫酸アンモニウムを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M」という用語は、5〜40g/Lのマルトリン(商標)(M−180)、5〜20g/Lのデキストロース、1〜10g/Lの酵母エキス、1〜10g/Lのカゼイン加水分解物、及び0〜5g/LのCaCOを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M3」という用語は、10〜30g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、2〜10g/Lの酵母エキス、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、及び0.1〜5g/LのCaCOを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M7」という用語は、10〜30g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、2〜10g/Lの酵母エキス、0.1〜5g/Lの硫酸アンモニウム、及び0.2〜3g/LのCaCOを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M8」という用語は、10〜30g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、2〜15g/Lの酵母エキス、5〜20g/Lの低脂肪大豆粉、0.2〜1.5g/Lの硫酸アンモニウム、及び0.2〜3g/LのCaCOを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M9」という用語は、5〜40g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、5〜20g/Lの低脂肪大豆粉、及び0.2〜5g/LのCaCOを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M10」という用語は、5〜40g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、1〜10g/Lの酵母エキス、1〜10g/Lの低脂肪大豆粉、0.2〜2g/Lのアンモニア硫酸塩、及び0〜5g/LのCaCOを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M22」という用語は、50〜100g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、10〜20g/L酵母エキス、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、1〜4g/Lの硫酸アンモニウム、1〜4g/LのCaCO、及び0.1〜1.5ml/Lの消泡剤を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M23」という用語は、50〜100g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、10〜20g/Lの酵母エキス、5〜15g/Lの低脂肪大豆粉、1〜3g/Lの硫酸アンモニウム、1〜4g/LのCaCO、及び0.1〜1.2ml/Lの消泡剤を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M31」という用語は、30〜70g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、5〜15g/Lの酵母、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、0.5〜3g/Lの硫酸アンモニウム、0.5〜3g/LのCaCO、及び0.2〜1.5ml/Lの消泡剤を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M33」という用語は、50〜100g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、10〜20g/Lの酵母、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、1〜4g/Lの硫酸アンモニウム、1〜5g/LのCaCO、及び0.2〜1.5ml/Lの消泡剤を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本願で使用する場合、「GB6−M34」という用語は、50〜100g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、10〜25g/Lのデキストロース、1〜10g/Lの酵母、2〜10g/Lの低脂肪大豆粉、1〜4g/Lの硫酸アンモニウム、2〜5g/LのCaCO、及び0.2〜1ml/Lの消泡剤を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる培地を意味する。
本開示における「担体」という用語は、植物、種子、又は土壌への農業用組成物の適用を促進するために、農業用組成物と組み合わされる天然又は合成の有機又は無機物質を意味する。したがって、この担体は一般に不活性かつ生分解性であり、食品の安全性にとって許容できるものでなければならない。担体は固体であってよく、これには、限定するものではないが、粘土、泥炭、無機土壌、天然又は合成ケイ酸塩、シリカ、樹脂、ワックス、固体肥料、植物廃棄物(廐肥、堆肥、大豆ミール、大豆油及び落花生油、小麦ふすま、キノコ廃菌床、バガス、植物の残骸など)、バーミキュライト パーライト、粉砕した岩石リン酸塩、硫酸カルシウム、ポリアクリルアミドゲル、アルギン酸塩ビーズ、珪藻土などが含まれ、あるいは液体(水、アルコール、特にブタノール)、炭水化物、グルコース、栄養添加物など)であってもよい。
本願で使用する場合、「種子処理」、「種子コーティング」、又は「種子処理製剤」という用語は、種子を植える前又は植え付け中に材料を種子に適用することを指す。一実施形態では、種子は、土壌、液体、又は種子発芽に適した培地に植えられる。適用された材料は、種子の取り扱い特性を改善し、発芽前及び/又は発芽中の種子を保護し、発芽を助け、及び/又は生じる植物の成長を促進することができる。いくつかの実施形態では、種子の取り扱い特性又は他の物理的特性を改善し、他の農学的に活性な成分を含めないために、種子処理が採用される。別の実施形態では、種子処理において、1つ以上の活性成分を種子に適用する。この1つ以上の活性成分は、土壌伝染性の(又は葉の)病気及び昆虫を予防し又はそれらに対処することにより、均一な苗立ちを促進する。
本願で使用する場合、「シード培地」という用語は、発酵プロセスの開始を助ける調製物を指す。一実施形態では、シード培地は微生物の接種又は培養に使用される微生物培養物である。
本願で使用する場合、「生産培地」という用語は、生物又は細胞が必要とする栄養素を供給する培地を指す。いくつかの実施形態では、生産培地は、炭素源、窒素源、成長因子、微量栄養素、又はそれらの組合せを含む。
さらなる実施形態において、処理(例えば、種子又は葉の処理)は、少なくとも1つの農学的に活性な成分(しばしば複数の活性成分)と組み合わせた複数成分のバインダー製剤(互換的に「種子処理製剤」と呼ばれる)を用いて、所望の量の有効成分が結合したコーティングを種子に提供する。バインダー製剤は、種子に適用される前に、有効成分と水希釈剤と混合される。例えば、種子処理製剤に有益な微生物と共にポリマーを使用して、微生物の種子への付着を改善し、粉塵を減らし、種子の流れと取り扱いを改善し、保存された種子の微生物含量の寿命を改善し、及び/又は種まき時に生物学的成分からの急速な活動を改善することができる。
パエニバチルス及びバチルス分離株
パエニバチルス種は、以前はバチルス属に含まれていた通性嫌気性、内生胞子形成、グラム陽性生物である。バチルスもグラム陽性の属である。本開示において、パエニバチルス及びバチルスの分離株は、植物の成長を促進し、真菌及び卵菌類(F.オキシスポルム(oxysporum)、R.ソラニ、又はP.アルティマムを含むがこれらに限定されない)によって引き起こされる苗の立枯れを抑制するために使用される。一実施形態では、パエニバチルス及びバチルスの分離株は、より成熟した植物において病原体に感染した根、栄養組織、及び/又は生殖組織を制御する。
本開示は、広範囲の土壌伝染性及び葉の植物病原体を防除する複数の作用様式を示すことのできるバチルス及びパエニバチルスの分離株を提供する。パエニバチルスの新たに同定された菌株は、MS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820として指定されている。バチルスの菌株は、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、及びMS2712として指定されている。全ての分離株は、最初に分離されて以来、テキサス州パイロット・ポイントにあるAgricen Sciences所有の微生物株保存施設で維持されている。各細菌のサンプルは、アメリカン・タイプ・カルチャー・コレクション(ATCC)に寄託される予定であるか、寄託されている。7つのバチルス分離株は、16S rRNA分析に基づきバチルス・アミロリケファシエンスの種に属する。細菌分離株の16S rRNA遺伝子配列は、配列番号1〜11に示されており、gyrB遺伝子配列は配列番号12〜21に示されており、rpoB遺伝子配列は配列番号22〜32に示されている。
本開示は、植物及び/又は植物の種子に有効量の農業用組成物を適用することを含む、植物病を制御及び/又は予防する方法に関し、農業用組成物は、バチルス又はパエニバチルスに属する細菌分離株を含む。一態様では、細菌分離株はバチルス・アミロリケファシエンス、パエニバチルス属、又はパエニバチルス・ポリミキサに属する。農業用組成物は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、又はMS2712を含むか、又は本質的にそれらからなるか、又はそれらからなることがさらに企図される。一実施形態では、組成物は細菌株の胞子を含む。
表1に示すように、これらの菌株を、国立生物工学情報センター(National Center of Biotechnology Information,NCBI)の公開データベースに登録されている全てのP.ポリミキサ(及びP.テラエ(terrae))ゲノムと比較すると、MS2379のANI(平均ヌクレオチド同一性)値は<95%であり、パエニバチルスの新種である可能性が高い。細菌系統学の一般的な規則は、95%を超えるANIを持つ株が同じ種であることを示唆している。Gorisら、IJSEM 57:81−91(2007)を参照。MS2414株(及びMS2414と非常に類似したMS1479株)及びMS2820株は、この種に含まれるいくつかのパエニバチルス・ポリミキサ株ゲノムと十分に重複している。
Figure 2021165282
パエニバチルス分離株の全ゲノム配列を比較すると、MS1479とMS2414は非常に類似しており(ANI=99.8%)、MS2379(89.7%)及びMS2820(ANI=95.7%)とはあまり類似していない。MS2414とMS2820はP.ポリミキサCR1株に最も類似している(それぞれ96.8%及び95.8%ANI)。MS2379に最も近い株はP.ポリミキサMlであるが、それでもMS2379とは93.4%のANIしかない。これらのパエニバチルス分離株のうち、MS2379はMS1479(ANI=89.7%)、MS2414(ANI=89.7%)、及びMS2820(ANI=89.9%)とは低いANIを有する。
分離株の効力を最大にするために、異なる培地を使用して、本開示の細菌分離株、例えばMS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、又はMS2712の胞子形成効率、cfuカウント、及びバイオコントロール活性への効果を測定した。表2に要約されているように、GB6及びBS3培地は、パエニバチルス分離株のcfu、胞子形成効率、及び生物活性をトリプチックソイブロス(「TSB」)培地よりも向上させた。特に、MS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820の無菌濾液ブロスは、TSB培地で培養するとピシウム種に対する阻害活性が全くないか又は最小限であったが、GB6及びBS3で培養するとそうした活性が得られた。したがって、最適化された発酵培地は、本開示の培地で培養される前の天然に存在する細菌に耐性のある植物病原性真菌種に対し、抗病原性(例えば、抗真菌)活性を獲得するなど、天然の対応種には欠けている細菌特有の特性を提供することができる。さらに、培地での培養は、標的とする植物病又は病原体に対する抗病原性機能を長続きさせることもできる。したがって、一態様では、本開示はパエニバチルス又はバチルスの細菌分離株、又はその突然変異体を含む農業用組成物を提供し、その分離株は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む培地で発酵及び/又は培養される。一実施形態では、細菌分離株は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、MS2712、又はそれらの組み合わせを含む。別の実施形態では、細菌分離株はMS2379又はMS2414を含む。一実施形態では、培地は、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む。別の実施形態において、培養培地は、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む。
別の実施形態では、細菌分離株は、(1)シード培地に細菌分離株を接種し、(2)生産培地で培養物を拡大培養することを含む方法によって発酵される。一実施形態では、シード培地は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む。別の実施形態では、生産媒体は、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む。
別の態様では、本開示は、細菌分離株の最適化された発酵培地及び方法を提供する。本開示の一態様では、農業用組成物は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、又はGB6−M34培地を含むか、本質的にそれらからなるか、それらからなる。別の態様では、農業用組成物は、BS3、BS3−M2、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、又はGB6−M34培地又はその組合せを含む。
Figure 2021165282
本開示は、同定されたパエニバチルス種及び/又はバチルス種を使用することによる種子処理方法も提供し、真菌及び卵菌の病原体を含む様々な土壌伝染性又は葉の植物病原体の広範囲な防除を提供する。一実施形態では、病原体は、真菌、卵菌、細菌、ウイルス、ウイロイド、ウイルス様生物、フィトプラズマ、原生動物、線虫、及び寄生植物を含む。種子を処理する方法には、農業用組成物を用いた種子処理としての種子の直接処理、植え付けの前又は後の種子の処理、又は種子の畝内又は種子の近傍での、スプレー、浸漬、縞状、又は全面塗布による処理が含まれるが、これらに限定されない。本開示の方法が対象とする植物病は、真菌病、細菌病、ウイルス病、寄生虫病、又はそれらの任意の組合せを含む。
一実施形態では、植物病は真菌病であり、これには、白さび病、べと病、うどんこ病、根こぶ病、菌核病、フザリウム萎ちょう病及び腐敗病、ボトリチス腐敗病、炭疽病、リゾクトニア腐敗病、苗立枯病、しみ腐病(cavity spot)、塊茎の病気、さび病、黒根腐病、輪紋病、アファノマイセス根腐病、アスコキタ襟腐病、グミ茎枯病、アルテルナリア斑点病、根朽病、リングスポット病、疫病(late blight)、セルコスポラ、葉枯病、セプトリア斑点病、葉枯病、又はそれらの組合せが含まれる。真菌病は、様々な真菌種によって引き起こされ得る。一実施形態において、この方法は、マクロフォミナ・ファセオリナ(Macrophomina phaseolina)、フザリウム・ビルグリフォルメ(Fusarium virguliforme)、リゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani)、ボトリチス・シネレア(Botrytis cinerea)、ピシウム・アルティマム(Pythium ultimum)、ピシウム・イレギュラーレ(Pythium irregulare)、アルブゴ・カンジダ(Albugo candida)、プラスモジオフォラ・ブラシカエ(Plasmodiophora brassicae)、S.スクレロチオルム(S.sclerotiorum)、S.ミノル(S.minor)、スクレロチウム・ロルフシイ(Sclerotium rolfsii)、S.セピボルム(S.cepivorum)、フザリウム・ソラニ(Fusarium solani)、F.オキシスポルム(F.oxysporum)、コレトトリカム属(Colletotrichum spp.)、ミクロドキウム・パナトニアヌム(Microdochium panattonianum)、ピシウム・スルカツム(Pythium sulcatum)、ウロマイセス・アペンディクラツス(Uromyces appendiculatus)、プクシニア・ソルギ(Puccinia sorghi)、プクシニア・アリイ(Puccinia allii)、アルテルナリア・ソラニ(Alternaria solani)、アファノマイセス・ユーテイチェスpv.ファセオリ(Aphanomyces euteiches pv.Phaseoli)、ディジメラ・ブリオニア(Didymella bryoniae)、アルテルナリア・ククメリナ(Alternaria cucumerina)、A.アルテルナーテ(A.alternate)、レプトスフェリア・マキュランス(Leptosphaeria maculans)、マイコスフェレラ・ブラッシキコラ(Mycosphaerella brassicicola)、セプトリア・アピイコラ(Septoria apiicola)、セルコスポラ・ベチコラ(Cercospora beticola)、セプトリア・ペトロエリニ(Septoria petroelini)、セプトリア・ラクツカエ(Septoria lactucae)、アルテルナリア・ダウキ(Alternaria dauci)、又はそれらの組合せを含む真菌種のうちの1つ以上によって引き起こされる真菌を治療することができる。
別の実施形態において、真菌病は、マクロフォミナ・ファセオリナ、フザリウム・ビルグリフォルメ、リゾクトニア・ソラニ、ボトリチス・シネレア、ピシウム・アルティマム、及びピシウム・イレギュラーレのうちの1つ以上によって引き起こされる。
パエニバチルス及び/又はバチルスの同定された分離株は、土壌伝染性又は葉の植物病原体であるマクロフォミナ・ファセオリナ、フザリウム・ビルグリフォルメ、ボトリチス・シネレア、フィトフトラ種(Phytophthora spp.)、及びリゾクトニア・ソラニを含むがこれらに限定されない病原体に対する広範な作用を示す。本開示の一態様では、最適化された発酵培地及び方法により、パエニバチルス及び/又はバチルスの分離株は、in vitro及びin vivoの両方で病原体に対する効力が増大し、細菌の休眠胞子の収量を増加させた。
病原体及び病気を抑制又は制御する方法
本開示は、病原体に感染した対象にバチルス属又はパエニバチルス属に属する細菌分離株を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる農業用組成物を適用することを含む、植物病を制御又は抑制する方法を特徴とする。一態様では、細菌分離株は、バチルス・アミロリケファシエンス、パエニバチルス・ポリミキサ、又はパエニバチルス種に属する。別の態様において、農業用組成物は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、又はMS2712を含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる。一実施形態では、病原体を予防又は制御するために、農業用組成物が植物及び/又は植物の種子に適用される。農業用組成物を植物に適用する場合、畝内、植物の根の近く、植物の(複数箇所を含む)一部(根、枝、及び茎)、植物の葉、植物の種子、未熟な苗、植物の組織、及び/又は植物の近くの領域に適用してもよい。さらなる実施形態において、農業用組成物は、芽、花、ならびに果実及び種子鞘などの種子を含む発育構造を含むがこれらに限定されない生殖組織に適用される。別の実施形態では、農業用組成物は、種子のコーティング、種子を植えた畝内への噴霧、又は葉への噴霧によって投与される。
一実施形態では、農業用組成物は土壌と混合され、土壌と組成物の混合物は、発芽前又は発芽後に、土壌、植物の葉、及び/又は植物種子に適用される。一実施形態では、農業用組成物は、発芽後1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10日以内に土壌又は植物に適用される。一実施形態では、農業用組成物は、発芽後10日以上で土壌又は植物に適用される。
農業用組成物は、植物の出芽から2週間以内に適用することができる。農業用組成物は、植物種子の播種から10日以内に、任意で種子の播種から3、5、又は7日以内に適用されてもよい。別の実施形態において、農業用組成物は、葉への供給により、1回又は複数回適用することができる。葉面供給では、農業用組成物は成長期又は繁殖中に適用することができる。
農業用組成物は、典型的には、真菌の増殖を制御又は抑制するのに有効な量、例えば、植物における真菌病の観察可能な症状を制御又は抑制するのに十分な量で適用される。施用率は、保護される植物種、制御される病原体に対する細菌株の効力、及び病気の重症度によって異なり得る。典型的には、農業用組成物が植物に適用される場合、細菌分離株の濃度は、少なくとも約1.3×10cfu/cm〜約1.3×10cfu/cm、約1.3×10cfu/cm〜約1.3×1010cfu/cm、約1.3×10cfu/cm〜約1.3×10cfu/cm、又は約1.3×10cfu/cm〜約1.3×10cfu/cmである。いくつかの実施形態において、細菌分離株の濃度は、1×10cfu/ml〜1×1010cfu/ml、1×10cfu/ml〜5×10cfu/ml、1×10cfu/ml〜1×10cfu/ml、又は5×10cfu/ml〜5×10cfu/mlである。
農業用組成物の性質に基づいて、噴射、噴霧、撒紛、散布、又は灌注などの適用方法が、意図された目的及び現行の状況に従って選択される。
本開示の農業用組成物、全ブロス、上清、又は無菌濾液は、分散を促進し、栄養添加物を提供し、及び/又は接着を改善する担体又は種子処理製剤として作用する成分とともに製剤化され得る。例えば、農業用組成物は、水和剤、顆粒などとして製剤化することができ、又は適切な媒体などにマイクロカプセル化することができる。他の製剤の例には、液体、油分散液、展着性顆粒、粉剤、可溶性粉末、湿潤性顆粒、乾燥流動性物質、水性流動性物質、湿潤性分散性顆粒、懸濁濃縮物、乳化濃縮物、及び水性懸濁物が挙げられるが、これらに限定されない。他の適切な製剤には、葉面散布に適した製剤が挙げられる。
別の態様では、本開示は、農業用組成物の貯蔵寿命を延ばし又は長くする方法を提供する。この方法の結果として、農業用組成物中の細菌分離株は、保存期間の後でも高いcfu/mlを維持する。pH値、温度、及びその他の作用剤などの要因は、農業用組成物の安定性又は貯蔵寿命に影響を与える可能性がある。いくつかの実施形態では、農業用組成物の貯蔵寿命を延ばし又は長くする方法は、防腐剤、ミネラル、増粘剤、安定化剤、生物保護剤、アジュバント、又はそれらの組合せを含む作用剤を農業用組成物に添加することをさらに含む。したがって、農業用組成物の製剤は、防腐剤、ミネラル、増粘剤、安定化剤、生物保護剤、アジュバント、又はそれらの組合せを含む作用剤を含む。防腐剤の非限定的な例には、メチルパラベン、ソルビン酸カリウム、BIT(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)、及びProxel(商標)GXL(Arch)が挙げられる。一実施形態において、Proxel(商標)GXLは、18〜20%のBIT(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン3)を含む。増粘剤の非限定的な例には、キサンタンガム、アラビアゴム、及びアルギン酸塩が挙げられる。ミネラルの非限定的な例には、ケイ酸アルミニウムマグネシウム(粘土)、カオリン、Acti−gel(商標)208、及びMinuge400が挙げられる。生物保護剤は、いくつかの実施形態では、生物学的種子処理に使用されるアジュバントを指す。非限定的なアジュバントには、LI−700(350g/Lの大豆リン脂質及び350g/Lのプロピオン酸を含む独自の混合物)、Attach(100%パイン(テルペン)ポリマー、ワセリン、a−(p−ドデシルフェニル)−オメガ−ヒドロキシポリ(オキシエチレン))、及びLiberate(100%レシチン、脂肪酸のメチルエステル、及びアルコールエトキシレートを含む乳剤))が挙げられる。他の適切な防腐剤、ミネラル、増粘剤、安定化剤、生物保護剤、又はアジュバントも本開示の範囲内であり、当業者に知られている。
一実施形態では、農業用組成物中の作用剤の質量比は、約0.0001%〜約50%の範囲である。一実施形態では、農業用組成物は、約0.001%〜約1%、約0.002%〜約0.5%、約0.002%〜約0.1%、又は約0.002%〜約0.005%の防腐剤を含む。別の実施形態では、農業用組成物は、約0.002%〜約0.005%の防腐剤を含む。別の実施形態では、農業用組成物は約0.003%の防腐剤を含む。一実施形態では、防腐剤はBITである。
一実施形態では、農業用組成物は、約0.01%〜約10%、約0.02%〜約5%、約0.02%〜約1%、又は約0.2%〜約0.5%の没食子酸プロピルを含む。一実施形態において、農業用組成物は、約0.3%の没食子酸プロピルを含む。
一実施形態では、農業用組成物は、約0.01%〜約10%、約0.02%〜約5%、約0.2%〜約1%、又は約0.3%〜約0.7%のプロピレングリコールを含む。一実施形態では、農業用組成物は約0.5%のプロピレングリコールを含む。
一実施形態では、農業用組成物は、約0.01%〜約10%、約0.02%〜約5%、約0.02%〜約1%、又は約0.2%〜約0.5%のミネラルを含む。一実施形態において、農業用組成物は約0.2%のミネラルを含む。一実施形態では、ミネラルはActi−gel(商標)208である。
一実施形態では、農業用組成物は、約0.01%〜約10%、約0.02%〜約5%、約0.02%〜約1%、又は約0.2%〜約0.5%のMinuge400を含む。一実施形態では、農業用組成物は約0.2%のMinuge400を含む。
一実施形態において、農業用組成物は、約1%〜約40%、約5%〜約30%、又は約10%〜約25%のアジュバントを含む。一実施形態では、農業用組成物は約20%のアジュバントを含む。別の実施形態では、アジュバントはバイオプロテクター(Lallemand社製)である。
貯蔵後の農業用組成物の胞子の生存率及び安定性の有利な向上は、組成物のpHが特定の範囲に調整されている場合に特に顕著である。したがって、農業用組成物の貯蔵寿命を延ばし又は長くする方法は、農業用組成物のpHを調整することをさらに含む。一実施形態では、調節されたpHは、3.5〜7.5、4.0〜7.0、4.5〜6.5、5.0〜6.5、又は6.0〜6.5の範囲である。別の実施形態では、調整されたpHは5.0〜6.5の範囲である。
本開示における使用に適した農業用組成物を調合する厳密な方法は重要ではなく、農業用組成物を調合する当業者は、生物によって調合上の制約が異なることを認識することができる。さらに、保管及び使用の条件は、特定の用途に応じて異なる場合がある。一般的に、農業用組成物は、液体又は固体発酵により調製でき、粘土、ふすま、ラクトース、セルロース、バーミキュライト、又はおがくずを含むがこれらに限定されない1つ以上の不活性固体担体と共に混和、噴霧、混合、及び/又は押出しすることにより組み合わせることができる。場合によっては、バイオマス担体製品を乾燥させるよりも、湿った製品を包装して保管することが好ましいことがある。
農業用組成物は、農業上許容される担体や、ポリマーなどの種子処理製剤をさらに含み得ると考えられる。いくつかの実施形態では、種子処理製剤ポリマーによって農業用組成物を担体又は種子に付着させることにより、植物病に対する農業用組成物の効力を高めることができる。ポリマーはまた、農業用組成物のバイオアベイラビリティに影響を与えるため、徐放効果を提供し得る。この効果は、農業用組成物の有効性の長期化をもたらす場合には望ましいものとなり得る。また、徐放性コーティングは、植物発生の初期段階で農業用組成物の放出を減らすことにより、種子の発芽を改善し得る。さらに、徐放性コーティングは、農業用組成物中の細菌分離株のcfuを維持又は促進する可能性もある。徐放効果は、皮膜形成ポリマーを粘土などの不活性担体と組み合わせることで調整することができる。これらの効果は、国際公開第2004/049778号(その全体が本明細書に組み込まれる)に開示されているような多層コーティングを適用することにより、さらに微調整することができる。
本開示の方法は、以下を含むがそれらに限定されない病気を制御、予防、及び/又は治療するために使用できると考えられる:イネいもち病(マグナポルサ・グリセア(Magnaporthe grisea))、ごま葉枯病(コクリオボルス・ミヤベアヌス(Cochliobolus miyabeanus))、紋枯病(リゾクトニア・ソラニ)、ばか苗病(ジベレラフジクロイ(Gibberellafujikuroi))、うどんこ病(エリシフェ・グラミニス(Erysiphe graminis))、赤かび病(フザリウム・グラミネアラム(Fusarium graminearum)、F.アベナセウム(F.avenaceum)、F.クルモラム(F.culmorum)、ミクロドキウム・ニバーレ(Microdochium nivale))、さび病(プクシニア・ストリイフォルミス(Puccinia striiformis)、P.グラミニス(P.graminis)、P.レコンジテ(P.recondite)、P.ホルデイ(P.hordei))、雪腐病(ティフラ種(Typhula sp.)、ミクロネクトリエラ・ニバリス(Micronectriella nivalis))、裸黒穂病(ウスチラゴ・トリティキ(Ustilago tritici)、U.ヌーデ(U nude))、ムギ黒穂病(ティレチア・カリエス(Tilletia caries))、眼紋病(シュードサーコスポレラ・ヘルポトリコイデス(Pseudocercosporella herpotrichoides))、雲形病(リンコスポリウム・セカリス(Rhynchosporium secalis))、葉枯病(セプトリア・トリティキ(Septoria tritici))、ふ枯病(レプトスフェリア・ノドルム(Leptosphaeria nodorum))、根朽病(レプトスフェリア・マキュランス(Leptosphaeria maculans))、網斑病(ピレノフォラ・テレス・ドレクスレラ(Pyrenophora teres Drechsler))、黒斑病(ディアポルテ・キトリ(Diaporthe citri))、赤かび病(エルシノエ・ファウセッティ(Elsinoe fawcetti))、果実腐敗病(ペニシリウム・ジギタータム(Penicillium digitatum)、P.イタリカム(P.italicum))、花腐病(モニリニア・マリ(Monilinia mali))、腐爛病(バルサ・セラトスペルマ(Valsa ceratosperma))、ブドウうどんこ病(エリシフェ・ネカトール(Erysiphe necator))、うどんこ病(ポドスファエラ・レウコトリカ(Podosphaera leucotricha))、褐色斑点病(アルテルナリア・アルテルナーテ(Alternaria alternate)リンゴ病原型)、赤かび病(ベンチュリア・イナクアリス(Venturia inaequalis))、炭疽病(コレトトリカム・アクタツム(Colletotrichum acutatum))、クラウン腐れ(フィトフトラ・カクトラム(Phytophthora cactorum))、赤かび病(ベンチュリア・ナシコラ(Venturia nashicola)、V.ピリナ(V.pirina))、黒斑病(アルテルナリア・アルテルナーテ、ニホンナシ病原型)、赤星病(ギムノスポランギウム・ハラエナム(Gymnosporangium haraeanum))、果実腐敗(フィトフトラ・カクトラム(Phytophthora cactorum))、灰星病(モニリニア・フルクチコラ(Monilinia fructicola))、黒星病(クラドスポリウム・カルポフィラム(Cladosporium carpophilum))、ホモプシス腐敗病(ホモプシス種(Phomopsis sp.))、東部黒痘病(eastern black disease)(エルシノエ・アンペリナ(Elsinoe ampelina))、nights grapes rot(グロメレラ・シングラータ(Glomerella cingulata))、うどんこ病(ウンキヌラ・ネカトル(Uncinula necator))、さび病(ファコプソラ・アンペロプシディス(Phakopsora ampelopsidis))、黒腐病(グイグナルジア・ビドウェリイ(Guignardia bidwellii))、べと病(プラズモパラ・ビチコラ(Plasmopara viticola))、炭疽病(グロエオスポリウム・カキ(Gloeosporium kaki))、茎腐病(セルコスポラ・カキ(Cercospora kaki)、マイコスフェレラ・ナワエ(Mycosphaerella nawae))、炭疽病(コレトトリカム・ラゲナリウム(Colletotrichum lagenarium))、うどんこ病(スファエロセカフリギネア(Sphaerothecafuliginea))、つる枯病(マイコスフェレラ・メロニス(Mycosphaerella melonis))、黄つる枯病(yellow vein disease)(フザリウム・オキシスポルム(Fusarium oxysporum))、かび病(シュードペロノスポラ・クベンシス(Pseudoperonospora cubensis))、フィトフトラ腐敗病(フィトフトラ種)、苗立枯れ病(ピシウム種)、リングスポット病(アルテルナリア・ソラニ)、葉かび病(クラドスポリウムフルブム(Cladosporiumfulvum))、疫病(late blight)(フィトフトラ・インフェスタンス(Phytophthora infestans))、褐斑病(ホモプシス・ベクサンス(Phomopsis vexans))、うどんこ病(エリシフェ・シコラセアラム(Erysiphe cichoracearum))、黒斑病(アルテルナリア・ジャポニカ(Alternariajaponica))、白斑病(サーコスポレラ・ブラシカエ(Cercosporella brassicae))、根こぶ病(プラスモジオフォラ・ブラシカエ(Plasmodiophora brassicae))、かび病(ペロノスポラ・パラシティカ(Peronospora parasitica))、リーキさび病(プクシニア・アリイ(Puccinia allii))、ダイズ紫斑病(セルコスポラ・キクチイ(Cercospora kikuchii))、東部黒痘病(eastern black disease)(エルシノエ・グリシネス(Elsinoe glycines))、黒斑病(ジアポルテ・ファセオロルム変種ソジャエ(Diaporthe phaseolorum var. sojae))、さび病(ファコプソラ・パチリジ(Phakopsora pachyrhizi))、茎疫病(フィトフトラ・ソジャエ(Phytophthora sojae))、マメ炭疽病(コレトトリカム・リンデムチアヌム(Colletotrichum lindemuthianum))、ラッカセイ黒渋病(セルコスポラ・ペルソナータ(Cercospora personata))、褐斑病(セルコスポラ・アラキドコラ(Cercospora arachidicola))、枯れ病(スクレロチウム・ロルフシイ(Sclerotium rolfsii))、うどんこ病(エリシフェ・ピシ(Erysiphe pisi))、夏疫病(アルテルナリア・ソラニ(Alternaria solani))、疫病(late blight)(フィトフトラ・インフェスタンス(Phytophthora infestans))、粉状そうか病(スポンゴスポラ・スブテラネア(Spongospora subterranea f.sp.subterranea))、うどんこ病(スファエロセカ・フムリ(Sphaerotheca humuli))、ネットライス病(net rice disease)(エキソバシジウム・レティクラツム(Exobasidium reticulatum))、disease victory(エルシノエ・レウコスピラ(Elsinoe leucospila))、葉のリングスポット病(ペスタロチオプシス種(Pestalotiopsis sp.))、炭疽病(コレトトリカム・テアエシネンシス(Colletotrichum theae−sinensis))、赤星病(アルテルナリア・ロンギペス(Alternaria longipes))、うどんこ病(エリシフェ・シコラセアラム(Erysiphe cichoracearum))、炭疽病(コレトトリカム・タバクム(Colletotrichum tabacum))、かび病(ペロノスポラ・タバキナ(Peronospora tabacina))、茎の黒変(black shank)(フィトフトラ・ニコチアナエ(Phytophthora nicotianae))、褐斑病(セルコスポラ・ベチコラ(Cercospora beticola))、葉腐病(タナテフォルス・ククメリス(Thanatephorus cucumeris))、根腐病(タナテフォルス・ククメリス(Thanatephorus cucumeris))、黒色根腐病(アファニデルマツム・コクリオイデス((Aphanidermatum cochlioides))、黒斑病(ディプロカルポン・ローザエ(Diplocarpon rosae))、うどんこ病(スファエロセカ・パンノサ(Sphaerotheca pannosa))、褐斑病(セプトリア・クリサンセミ−インジシ(Septoria chrysanthemi−indici))、白さび病(プクシニア・ホリアナ(Puccinia horiana))、様々な作物のピシウム属に起因する病気であって、限定するものではないが、ピシウム・アファニデルマツム(Pythium aphanidermatum)、ピシウム・デバリアヌム(Pythium debaryanum)、ピシウム・グラミニコラ(Pythium graminicola)、ピシウム・イレギュラーレ(Pythium irregulare)、ピシウム・アルティマム(Pythium ultimum)を含む病気、灰色かび病(ボトリチス・シネレア(Botrytis cinerea))、白かび病、菌核病、茎腐病、クラウン腐れ(スクレロチニア・スクレロチオルム(Sclerotinia sclerotiorum)、スクレロチニア・ミノル(Sclerotinia minor))、黒斑病(アルテルナリア・ブラッシキコラ(Alternaria brassicicola))、ダラースポット病(スクレロチニア・ホモエオカルパ(Sclerotinia homoeocarpa))、ブラウンパッチ病及びラージパッチ病(リゾクトニア・ソラニ(Rhizoctonia solani))、炭腐病(マクロフォミナ・ファセオリナ(Macrophomina phaseolina))、SDS(フザリウム・ビルグリフォルメ(Fusarium virguliforme))、及びシガトカ病(マイコスフェレラ・フィジエンシス(Mycosphaerella fijiensis)、マイコスフェレラ・ムシコラ(Mycosphaerella musicola)、シュードサーコスポラ・ムサエ(Pseudocercospora musae))。
一態様では、本開示の方法によって制御、予防、又は治療することができる卵菌によって引き起こされる植物病は、前述の生物によって引き起こされ、特に、以下によって引き起こされる病気である:ピシウム・アファニデルマツム(Pythium aphanidermatum)、ピシウム・デバリアヌム(Pythium debaryanum)、ピシウム・グラミニコラ(Pythium graminicola)、ピシウム・イレギュラーレ(Pythium irregulare)、及びピシウム・アルティマム(Pythium ultimum)を含むがそれらに限定されないピシウム属;フィトフトラ・インフェスタンス(Phytophthora infestans)、フィトフトラ・ソジャエ(Phytophthora sojae)、及びフィトフトラ・カプシキ(Phytophthora capsici)を含むがそれらに限定されないフィトフトラ属;ペロノスポラ・パラシティカ(Peronospora parasitica)(ヒアロペロノスポラ・ブラッシカエ(Hyaloperonospora brassicae)と新たに命名)及び、ペロノスポラ・ファリノサ(Peronospora farinosa)を含むがそれらに限定されないペロノスポラ属を含むがそれらに限定されないペロノスポラ科(べと病菌科);シュードペロノスポラ・クベンシス(Pseudoperonospora cubensis)及びシュードペロノスポラ・カンナビナ(Pseduoperonospora cannabina)を含むがそれらに限定されないシュードペロノスポラ属;ならびにヒアロペロノスポラ・ブラッシカエ(Hyaloperonospora brassicae)を含むがそれらに限定されないヒアロペロノスポラ属。
本開示の方法によって制御、予防、又は治療することができる植物病は、前述の細菌及び以下の細菌によって引き起こされることも想定される:キサントモナス・カンペストリスpv.シトリ(Xanthomonas campestris pv.Citri)、ラルストニア・ソラナケアルム(Ralstonia solanacearum)、キサントモナス・カンペストリスpv.ビティアンス(Xanthomonas campestris pv. vitians)、エルウィニア・カロトボラ亜種カロトボラ(Erwinia carotovora subsp. Carotovora)、キサントモナス・カンペストリスpv.カンペストリス(Xanthomonas campestris pv. Campestris)、シュードモナス・シリンガエpv.ラクリマンス(Pseudomonas syringae pv. lachrymans)、シュードモナス・フスコバギナエ(Pseudomonas fuscovaginae)、アグロバクテリウム・ツメファシエンス(Agrobacterium tumefaciens)、A.リゾゲネス(A.rhizogenes)、A.ラジオバクター(A.radiobacter)、ペクトバクテリウム・カロトボルム(Pectobacterium carotovorum)、エルウィニア・アミロボラ(Erwinia amylovora)、シュードモナス・サバスタノイ(Pseudomonas savastanoi)、キサントモナス・オリゼpv.オリゼ(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae)、キサキソノポディスpv.マニホティス(Xaxonopodis pv.Manihotis)、カンジダツス・リベリバクター・アシアティクス(Candidatus Liberibacter asiaticus)、パントエア種(Pantoea spp.)、バークホルデリア種(Burkholderia spp.)、アシドボラックス種(Acidovorax spp.)、クラビバクター種(Clavibacter spp.)、ストレプトマイセス種(Streptomyces spp.)、キシレラ種(Xylella spp.)、スピロプラズマ・シトリ(Spiroplasma citri)、S.フォエニセウム(S.phoeniceum)、S.クンケリイ(S.kunkelii)、及びファイトプラズマ種(Phytoplasma spp.)。
本開示の方法によって制御、予防、又は治療され得る植物病は、以下を含むがそれらに限定されないウイルスによって引き起こされるとものであることがさらに企図される:キュウリモザイク(キュウリモザイクククモウイルス、スイカモザイクポティウイルス2、ズッキーニ黄色モザイクポティウイルス)、トマトウイルス病(タバコ壊死ネクロウイルス)、イチゴウイルス病(イチゴクリンクルサイトラブドウイルス、イチゴ潜伏Cウイルス、ダイズ萎縮ルテオウイルス、イチゴモットルウイルス、イチゴシュードマイルドイエローエッジウイルス、イチゴベインバンディングカリモウイルス、タバコモザイクトバモウイルス、タバコ壊死ネクロウイルス)、キャベツモザイク(カリフラワーモザイクカリモウイルス、キュウリモザイクククモウイルス、カブモザイクポティウイルス)、ダイズウイルス病(サザンビーンモザイクソベモウイルス、ラッカセイ発育阻害ククモウイルス、マメモザイクポティウイルス、ソラマメ矮化ファバウイルス)、トマト黄化壊疽トスポウイルス(TSWV)、トマト葉巻ベゴモウイルス(TYLCV)、ポテトウイルスY(PVY)、カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)、アフリカキャッサバモザイクベゴモウイルス(ACMV)、プラムポックスポティウイルス(PPV)、ブロムモザイクウイルス(BMV)、ポテトウイルスX(PVX)、カンキツトリステザウイルス、オオムギ黄萎ウイルス(BYDV)、ポテトリーフロールウイルス及びトマトブッシースタントウイルス、ダイズベインネクローシストスパウイルス(SVNV)、マメ鞘モザイクウイルス(BPMV)、カブモザイクウイルス(TuMV)、及びポテトリーフロール葉巻(ポテト葉巻ルテオウイルス)。
本開示の方法によって制御、予防、又は治療され得る植物病は、以下を含むがそれらに限定されない寄生線虫によって引き起こされるとものであることがさらに企図される:ネコブセンチュウ(メロイドジン種(Meloidogyne spp.))、ダイズシストセンチュウ(ヘテロデラ(Heterodera))及びグロボデラ種(Globodera spp.))、ネグサレセンチュウ(プラティレンクス種(Pratylenchus spp.))、ネモグリセンチュウ(ラドフォルス・シミリス(Radopholus similis)、ジチレンクス・ジスパシ(Ditylenchus dipsaci))、マツノザイセンチュウ(ブルサフェレンクス・キシロフィルス(Bursaphelenchus xylophilus))、レニホルム(reniform)センチュウ(ロチレンチュルス・レニホルミス(Rotylenchulus reniformis)、キシフィネマ(Xiphinema))、ナコブス・アベランス(Nacobbus aberrans)、及びアフェレンコイデス・ベッセイ(Aphelenchoides besseyi)。
この方法は、細菌分離株を含む培養物の発酵プロセスをさらに含み、発酵プロセスは、(1)シード培地に細菌分離株を接種すること、及び(2)生産培地で培養物を拡大することを含む。一実施形態では、シード培地は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む。別の実施形態では、生産培地は、GB6−M10、GB6−M22又はGB6−M23、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34及び/又はそれらの組合せを含む。
農業用組成物又は細菌全ブロスは、適用前、例えば種子処理や葉面適用の前は濃縮されていてもよい。全ブロスを濃縮又は富化する方法には、懸濁、遠心分離、濾過、限外濾過、分離、又は当技術分野で知られている任意の機械的又は化学的方法が含まれるが、これらに限定されない。一実施形態において、濾過又は限外濾過後の非透過物及び/又は濾液は、本開示における適用に使用される。
種子処理の方法
植物の種子の処理に使用する場合、細菌の分離株は、長期保存後でも生物活性を維持することができる。これに関して、本開示は、植物の病害抵抗性を高める方法も提供し、この方法は、有効量の農業用組成物を植物の種子に適用することを含み、前記組成物は、バチルス又はパエニバチルスに属する細菌分離株に適用することを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。一態様では、細菌分離株はバチルス・アミロリケファシエンス、パエニバチルス種、又はパエニバチルス・ポリミキサに属する。別の態様では、細菌株は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、MS2712、又はそれらの組合せを含むか、本質的にそれらからなるか、又はそれらからなる。さらなる実施形態において、農業用組成物は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。
種子は、処理後、播種前に適切な条件で乾燥させ又は保存することができる。処理後に種子を乾燥させる方法は、当技術分野で周知である。例えば、種子に風を通すことで種子を乾燥させることができる。一態様では、種子は室温で保存される。
種子処理の比率は、農業用組成物中の細菌のコロニー形成単位(「cfu」)に基づいている。種子あたりの最適cfuは、in plantaアッセイからその有効性を調査することによって決定する必要がある。一態様では、細菌は、種子に適用される場合、1×10〜1×10cfu/種子の範囲である。別の態様において、細菌は、種子に適用される場合、1×10〜1×10cfu/種子の範囲である。さらなる態様において、細菌は、種子に適用される場合、1×10〜1×10cfu/種子の範囲である。別の態様では、細菌は、種子に適用される場合、1×10〜1×10cfu/種子の範囲である。
一態様では、種子は、農業用組成物を含む湿潤ブロスとのインキュベーションにより処理される。湿潤ブロスと種子の比率は、10ml/種子〜0.0001ml/種子、1ml/種子〜0.001ml/種子、及び/又は0.1ml/種子〜0.01ml/種子の範囲である。インキュベーション時間は、湿潤ブロスの種類、病原体の種類、及び種子によって異なる。結果を最適化するために、インキュベーション時間及び温度を調整することは、当業者に周知である。
被覆種子の実際のcfu/種子は、当該技術分野で周知の任意の方法、例えばcfu回収により評価することができる。cfu回収では、1mLのリン酸緩衝液(pH7.2)を遠心分離管内の1つの種子に加える。種子を浸し、5分間超音波処理する。ボルテックス後、リン酸緩衝液はわずかに異なる色に変わり、これは種子の表面からのcfuの放出を示す。次に、この緩衝液の懸濁液をcfuについて試験する。
一実施形態において、農業用組成物は、種子処理、葉面適用、畝内適用、又は他の農業用途に関係なく、1つ又は複数の殺真菌剤、バイオコントロール剤、殺線虫剤、殺細菌剤、除草剤解毒剤、除草剤、殺虫剤、生物刺激剤、植物成長調整剤、液体肥料、及び/又はウイルス阻害剤と組み合わせて使用することができる。適切な殺真菌剤には、キャプタン、チラム、メタラキシル、フサリシジン、フルジオキソニル、ナタマイシン、オキサジキシル、及びこれらの物質のそれぞれの異性体などが挙げられるが、これらに限定されない。適切な除草剤には、カルバメート、チオカルバメート、アセトアミド、トリアジン、ジニトロアニリン、グリセロールエーテル、ピリダジノン、ウラシル、フェノキシ、尿素、及び安息香酸が挙げられるが、これらに限定されない。適切な除草剤解毒剤には、ベンゾオキサジン、ベンズヒドリル誘導体、N,N−ジアリルジクロロアセトアミド、種々のジハロアシル、オキサゾリジニル及びチアゾリジニル化合物、エタノン、無水ナフタル酸化合物、及びオキシム誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。適切なバイオコントロール剤には、リゾビウム、バチルス、シュードモナス、セラチア(Serratia)、トリコデルマ(Trichoderma)、グロムス(Glomus)、グリオクラジウム(Gliocladium)、及び菌根菌由来の天然又は組換え細菌及び真菌が挙げられるが、これらに限定されない。適切な殺細菌剤には、8−ヒドロキシキノリン硫酸塩、ブロノポール、水酸化銅、クレゾール、ジクロロフェン、ジピリチオン、ドジシン、フェナミノスルフ、ホルムアルデヒド、ヘキサクロロフェン、カスガマイシン、ニトラピリン、オクチリノン、オキシテトラサイクリン、プロベナゾール、ストレプトマイシン、テクロフタラム、及びチオメルサールが挙げられるが、これらに限定されない。これらの成分は、種子上の別個の層として添加されてもよく、あるいは農業用組成物の一部として添加されてもよい。
一実施形態では、農業用組成物は、植物用の市販の作用剤と組み合わせて使用される。市販の作用剤には、限定するものではないが、以下が挙げられる:Awaken(商標)ST(酢酸亜鉛アンモニウムとカリウムの複合体、ならびに植物の微量栄養素である亜鉛、ホウ素、銅、鉄、マンガン、及びモリブデンを含有する栄養性種子処理剤)、Satori(商標)(有効成分アゾキシストロビンを含有する殺真菌剤)、Pristine(商標)(有効成分ピラクロストロビン及びボスカリドを含有する殺真菌剤)、Dyna−Shield(商標)フルジオキソニル(有効成分フルジオキソニルを含有する殺真菌剤)、Dyna−Shield(商標)メタラキシル(有効成分メタラキシルを含有する殺真菌剤)、Serenade(商標)ASO(有効成分の枯草菌(Bacillus subtilis)QST−713株を含有するバイオコントロール製品)、Double Nickel(商標)55(有効成分バチルス・アミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquefaciens)D747株を含有するバイオ殺真菌剤)、LifeGard(商標)WG(有効成分バチルス・マイコイデス(Bacillus mycoides)単離株Jを含有する生物学的植物活性化剤)、Subtilex(商標)NG(有効成分の枯草菌MBI−600株を含有するバイオ殺真菌剤)、Xanthion(商標)(有効成分の枯草菌MBI−600株(成分A)及びピラクロストロビン(成分B)を含有する殺真菌剤)。いくつかの実施形態では、農業用製剤は、酢酸亜鉛アンモニウム、アゾキシストロビン、ピラクロストロビン、ボスカリド、メタラキシル、枯草菌QST−713株、バチルス・アミロリケファシエンスD747株、バチルス・マイコイデス分離株、枯草菌MBI−600、又はピラクロストロビンを含むがこれらに限定されない市販の薬剤の1つ以上の活性成分と組み合わせて使用される。
農業用組成物は、植物の病気又は病原体を制御、予防、及び/又は治療することができるバイオコントロール製剤を含む。いくつかの実施形態では、バイオコントロール製剤は、殺虫剤、殺線虫剤、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺細菌剤、除草剤、植物成長調節剤、展着剤、肥料、微生物物質、又は土壌改良剤を含む。一実施形態では、製剤は生物ベースのものであり、したがって微生物を含む。生物ベースの製剤には、市販のバイオコントロール製剤(例えば、Serenade(商標)、Satori(商標)、Double Nickel(商標)、LifeGard(商標)、Xanthion(商標)A、及びSubtilex(商標))が挙げられるが、これらに限定されない。バイオコントロール製剤を含む農業用組成物は、細菌分離株を含むものでも含まないものでも、植物病を治療する方法又は植物の病害抵抗性を高める方法にも使用することができる。
この方法は、細菌分離株を含む培養物の発酵プロセスをさらに含み、発酵プロセスは、(1)シード培地に細菌分離株を接種すること、及び(2)生産培地で培養物を拡大することを含む。一実施形態では、シード培地は、BS3、BS3−M2、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、及び/又はGB6−M34を含む。別の実施形態では、生産培地は、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、GB6−M22、又はGB6−M23を含む。
別の態様では、本開示は、農業用組成物でコーティングされた植物種子を提供し、組成物は、パエニバチルス又はバチルスの細菌分離株、又はその変異体を含む。一実施形態では、細菌分離株は生物培養物中にある。一実施形態において、変異体は、野生型細菌分離株の重要な特徴を有する。一実施形態では、細菌分離株は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、又はMS2712を含む。別の実施形態では、細菌分離株はMS2379又はMS2414を含む。
一実施形態では、農業用組成物は、1×10〜1×10コロニー形成単位(cfu)/種子の範囲の量の細菌を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施形態では、農業用組成物は、1×10〜1×10cfu/種子の範囲の細菌を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。さらなる実施形態において、農業用組成物は、1×10〜1×10cfu/種子の範囲の細菌を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。別の実施形態では、農業用組成物は、1×10〜1×10cfu/種子の範囲の細菌を含むか、本質的にそれからなるか、又はそれからなる。一態様では、cfu/種子は、cfu回収により評価される。別の態様では、種子はポリマーでコーティングされている。農業用組成物を担体に付着させることも考えられる。
別の実施形態において、農業用組成物は、殺真菌剤、バイオコントロール剤、殺線虫剤、殺細菌剤、除草剤解毒剤、除草剤、殺虫剤、生物刺激剤、植物成長調節剤、液体肥料、又はウイルス阻害剤を含む。
植物病原体を防除するための農業用組成物
別の態様では、本開示は、パエニバチルス又はバチルスの細菌分離株、あるいはその変異体を含む農業用組成物を提供する。一実施形態では、細菌分離株は生物培養物中にある。一実施形態において、変異体は、野生型細菌分離株の重要な特徴を有する。一実施形態では、細菌分離株は、MS1479、MS2379、MS2414、MS2820、MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、又はMS2712を含む。別の実施形態では、細菌分離株はMS2379又はMS2414を含む。
本開示の細菌分離株は、従来の培地(例えば、LB又はTSB)のような異なる培地で培養又は拡大され得る。しかし、上記のように、本開示の特別な培養培地で細菌分離株を培養すると、細菌分離株を含む培養物は、従来のブロス(例えばTSB)から培養した同じ細菌分離株では観察されない機能であるピシウム種に対する抗病原体活性を獲得する。そのため、この特別な培地における細菌培養物は、その天然の対応物又は従来のブロスで培養された対応物から予期されなかった新しい属性を提供する。さらに、この特別な培地は設計された人工のものであり、自然界には存在しない。したがって、パエニバチルス又はバチルスの細菌分離株、又は特別なブロスで培養されたその突然変異体を含む農業用組成物は、その天然の対応物とは著しく異なる機能を果たすことができる。別の実施形態では、農業用組成物は、湿潤剤、結合剤、充填剤、及び有機添加剤のうちの1つ又は複数をさらに含む。
いくつかの実施形態では、農業用組成物は、農業上許容される担体をさらに含んでもよい。農業上許容される担体には、化学式の適用に有益なアジュバント、ミキサー、エンハンサーなどが挙げられる。農業上許容される担体は、固体又は液体の担体であり得る。液体担体の非限定的な例には、水、トルエン、キシレン、石油ナフサ、作物油、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、トリクロロエチレン、ペルクロロエチレン、酢酸エチル、酢酸アミル、酢酸ブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びジエチレングリコールモノメチルエーテル、メタノール、エタノール、イソプロパノール、アミルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。固体担体の非限定的な例には、タルク、パイロフィライト粘土、シリカ、アタパルガス粘土、珪藻土(kieselguhr)、チョーク、珪藻土(diatomaceous earth)、石灰、炭酸カルシウム、ベントナイト粘土、フラー土、綿実殻、小麦粉、大豆粉、軽石、木粉、クルミの殻の粉、リグニンなどが挙げられる。アジュバントが担体に使用される場合、アジュバントの非限定的な例には、消泡剤、相溶化剤、金属イオン封鎖剤、中和剤及び緩衝剤、腐食防止剤、染料、着臭剤、浸透助剤、展着剤、粘着剤、分散剤、増粘剤、凍結点降下剤、抗菌剤などが挙げられる。
農業用組成物は、固体組成物及び液体組成物のいずれも界面活性剤を含むことができる。界面活性剤は陰イオン性、陽イオン性、又は非イオン性であり得、これらには、アルキル硫酸塩(例えば、ラウリル硫酸ジエタノールアンモニウム)、アルキルアリールスルホン酸塩(例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸カルシウム)、アルキルフェノールのアルキレンオキシ付加物、アルコールのアルキレンオキシド付加物、石鹸、アルキルナフタレンスルホン酸塩、スルホコハク酸塩のジアルキルエステル、ソルビトールエステル、四級アミン、脂肪酸のポリエチレングリコールエステル、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック共重合体、モノ及びジアルキルリン酸エステルの塩が挙げられるがこれらに限定されない。
一実施形態では、細菌分離株は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はGB6−M10を含む培地で培養される。細菌分離株は、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M10、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む本開示の特別な培地で培養することもできる。いくつかの実施形態では、細菌分離株は、GB6−M10を含む培地で培養される。一実施形態では、農業用組成物は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、GB6−M10を含むがこれらに限定されない細菌分離株用の培地を含む。
いくつかの実施形態では、農業用組成物はバイオコントロール製剤をさらに含み、これには殺虫剤、殺線虫剤、殺ダニ剤、殺真菌剤、殺細菌剤、除草剤、植物成長調節剤、展着剤、肥料、微生物物質、又は土壌改良剤が挙げられる。一実施形態では、製剤は生物ベースであり、したがって微生物を含む。生物ベースの製剤には、市販のバイオコントロール製剤(例えば、Serenade(商標)、Satori(商標)、Double Nickel(商標)、LifeGard(商標)、Xanthion(商標)A、及びSubtilex(商標))が挙げられるが、これらに限定されない。農業用組成物において、バイオコントロール製剤中の微生物に対する細菌分離株のコロニー形成単位(cfu)比は、1,000:1〜1:1,000、100:1〜1:100、50:1〜1:50、又は10:1〜1:10の範囲にある。一実施形態では、cfu比は100:1〜1:1の範囲にある。別の実施形態では、cfu比は50:1〜10:1の範囲にある。農業用組成物では、Satori(商標)中の微生物に対する細菌分離株のcfu比は、1,000:1〜1:1,000、100:1〜1:100、50:1〜1:50又は10:1〜1:10の範囲にある。
一実施形態では、細菌分離株の濃度は、少なくとも1.3×10cfu/ml、1.3×10cfu/ml、1.3×10cfu/ml、1.3×10cfu/ml、1.3×l0cfu/ml、又は1.3×1010cfu/mlである。別の実施形態では、細菌分離株の濃度は、1×10cfu/ml〜1×1010cfu/ml、1×10cfu/ml〜5×10cfu/ml、1×10cfu/ml〜1×10cfu/ml、又は5×10cfu/ml〜5×10cfu/mlである。
実施例
実施例1 リゾクトニア及びピシウムのin vitro阻害
4つの分離株MS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820を、真菌病原体に対して、4つの生産培地であるTSB培地(30g/Lのトリプチックソイブロス(TSB、Sigma−Aldrich 78907))、BS3培地、BS3−M2、及びGB6−M3で試験した。
実験では、それぞれ250mlの生産培地を含む1リットルのバッフル付きフラスコ16個に、LB培地からの2%(5ml)の種菌を接種し、28℃、200rpmで72時間培養した。結果を表3に示す。GB6−M3は、4つの分離株全てで高いcfu(約1E+09)及び胞子形成(90〜100%)をもたらした。BS3−M2は、増殖及び胞子形成の助長に関してBS3よりも大幅な改善を示した。MS2414はBS3で比較的良好に増殖できた唯一の分離株であり、これはこの株が尿素を利用できることを示しているのかもしれない。概して、TSB培地でのMS2379、MS2414、及びMS2820の胞子形成率は低かった。
Figure 2021165282
回収した全ブロス(WB)サンプルを全て、1倍、10倍及び50倍希釈でP.イレギュラーレのin vitro阻害について試験した(図1)。上記のように、細菌分離株(MS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820)は、特別な培地(すなわち、BS3、BS3−M2、及びGB6−M3)で培養すると、P.イレギュラーレに対する抗生作用の強化を示した。他の培地(GB6−M7、GB6−M8、及びGB6−M9)でも、P.アルティマム、R.ソラニ、及びF.ビルグリフォルメに対して同様の強化された抗生作用の結果が見られた(データは省略)。これらの真菌種に対する阻害は、それらの分離株の用量に依存した。
直上に記載したWBからの無菌濾液についても、in vitroアッセイで試験した。無菌濾液を得る方法は、当技術分野で周知であると考えられる。一部の細菌分離株については、無菌濾液は、WBとは異なるin vitro阻害プロファイルを示した。例えば、試験した細菌分離株の中で、MS2379の全ブロスは最も高いリゾクトニア阻害活性を示したが、その濾液は最も低い活性を示した。
実施例2 細菌分離株の発酵プロファイル
4つのパエニバチルス分離株の生物活性に対するGB6培地における窒素源の影響を調査するために、GB6−Mベースの培地を、窒素源を変更して抗生物質の活性を高めることによりさらに改変した。それぞれ250mlの生産培地を含む16個の1Lバッフル付きフラスコに、LB培地からの2%(5ml)の種菌を接種した。これらを26℃、200rpmで72時間培養した。4つの生産培地には、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9が含まれる。
Figure 2021165282
表4に示すように、GB6−M9はMS1479、MS2414、及びMS2820に高い粘度をもたらしたが、大豆粉を含まないGB6−M7培地ではMS2379の増殖が比較的不十分であった。
MS1479及びMS2414は、表1に示すように、P.ポリミキサの非常に近縁にある株である。種菌は、MS1479及びMS2414をLB培地で28℃、200rpmで一晩培養することにより調製した。生産培地は、0.5g/Lの消泡剤Bを含むGB6−M3(g/L)であった。接種量は、各分離株につき60mlの種培養物とした。発酵条件には、26℃、pH制御なし、DO>20%、気流1.3L/分、目標発酵時間48〜54時間、泡制御(10%消泡剤B)が含まれていた。
GB6−M3培地では、MS1479及びMS2414は同様の発酵プロファイルを示した(図2Aと図2Cを比較)。発酵の終わりに、両方の分離株について高いcfu(1×10)及び高い胞子形成率(>90%)が達成された。
24時間の経過発酵時間(elapsed fermentation time)(ET又はEFT)の後、MS1479の粘度は急速に低下した(図2B)。一方、MS2414の粘度はより長い間高かった(図2D)。スクロース濃度はET12時間から増加し、両方の発酵物について発酵の終わりまで増加し続けた。理論に縛られるものではないが、スクロースは、発酵中に分離株によって生成される多糖の加水分解生成物であり得る。
実施例3 種子処理
30個の種子を50mlの遠心チューブ内で、0.1ml/種子のWB量で処理した。処理した種子(0.1ml/種子)を室温で2ヵ月保存した。各処理から3個の種子をcfuアッセイに使用した。
被覆種子の実際のcfu/種子は、cfu回収により評価した。1mLのリン酸緩衝液(pH7.2)を遠心チューブ内の1つの種子に添加した。種子を浸し、5分間超音波処理した。ボルテックス後、リン酸緩衝液はわずかに異なる色に変わり、種子の表面からのcfuの放出を示した。次に、この緩衝液の懸濁液をcfuについて試験した。
表5は、ダイズ種子の処理に使用した全ブロス(WB)のcfu、種子処理後の初期cfu、及び種子処理の保管から2ヵ月後のcfuカウントを示す。各WBは、単独で、又はグリセロール又はスクロースを添加して種子に適用された。2ヵ月の保管後、cfuに大きな変化はなかった。グリセロールもスクロースも安定性に有意な効果を示さなかった。
Figure 2021165282
種子処理の1週間後の、WBサンプルで処理したダイズ種子からの種子処理で使用したWBからのcfuと、室温で2ヵ月保存した後の処理された種子からのcfuとの比較。
図3は、全ブロス(WB)で処理したダイズ種子の結果を示し、TSB、BS3、GB6−M、又はLB培地で培養したMS1479、MS2379、MS2379、及びMS2414は比較的安定しており、2ヵ月の保管後も、種子処理直後に採取した初期cfuと同様のcfu/mlを含む。処理された種子は、畑に播種する前に、合理的な期間、例えば、少なくとも2ヵ月間保存できると考えられる。
別の実験で、MS2379のバイオコントロール効果を、ダイズ種子とピシウム・イレギュラーレを用いた種子アッセイでの種子処理として評価した。ピシウム・イレギュラーレは、幅広い作物や他の植物種に苗立枯れ病を発症させる原因となる。結果は、わずか1.95ml/kg(3液用オンス/CWT)のダイズ種子で、P.イレギュラーレの存在下、未処理の対照と比較して、種子の発芽と実生の成長が40%以上有意に増加した。処理後の種子の発芽は、ピシウムや他の卵菌病を防除するために使用される一般的な種子処理である化学殺真菌剤メタラキシルによって生成されるレベルに匹敵した。
実施例4 根コロニー形成アッセイ
パエニバチルス処理及び未処理のダイズ種子を滅菌土壌で発芽させ、8日後に根を洗浄し、滅菌水中で5分間高出力で超音波処理した。次に、スパイラルプレーターを使用してこの水を塗抹した。図4に示すように、未処理のダイズ種子からの根は、細菌コロニーの数が少なく形態も様々であり、処理された種子は、均一で優勢なコロニー型のパエニバチルスのコロニーを多数生成した。この結果から、処理された種子ではパエニバチルスが持続し、土壌環境において苗の根で増殖したことが示唆された。
別の実験では、各種子処理からの6個の種子を滅菌土壌ミックス(1.5時間オートクレーブしたもの)に植えた。種子を室温で適度な水分レベルで発芽させた。8日後、3個の発芽種子をin vitroでのコロニー形成アッセイのために回収した。種子処理方法と、3つの実生からの根の平均合計cfu及びパエニバチルスcfuを表6に示す。MS2414又はMS2379で処理した全てのサンプルは、パエニバチルス形態を優勢に示す細菌コロニーを生成した。
Figure 2021165282
実施例5 植物病原体防除のためのin vitroアッセイ。
全ブロスを、TSB、BS3、BS3−M2、又はGB6−M3培地で増殖させたMS1479、MS2379、MS2414、及びMS2820から無菌的に収集し、9つの真菌病原体のin vitro防除について試験した。各分離株について2μlの全ブロスを、プレート上に細菌又は真菌病原体を有するプレート上に、又はプレートの中央に置かれた病原体コロニー化寒天キューブ上にスポットした。全てのプレートを適切な条件でインキュベートした:30℃インキュベーター(キサントモナス・ペルフォランス(Xanthomonas perforans)(“Xp”)及びシュードモナス・シリンガエトマト病原型(“Ps”));25℃インキュベーター(マクロフォミナ・ファセオリナ(“Mp”)、リゾクトニア・ソラニ(“Rs”)、ボトリチス・シネレア(“Be”));25℃グロースチャンバ(シュードモナス・シリンガエ(“Ps”)、ピシウム・アルティマム(“Pu”)、ピシウム・イレギュラーレ(“Pi”)、及びフザリウム・ビルグリフォルメ(“Fv”)。次に、プレートを、抗生作用により引き起こされた透明帯の直径について測定した。in vitro阻害データを表7に示す。
F.ビルグリフォルメ、M.ファセオリナ、R.ソラニ、B.シネレア、P.アルティマム、及びP.イレギュラーレに対するin vitro抗真菌活性を図16に示す。TSB培地と比較して、BS3−M又はGB6−M培地で分離株を増殖させた場合、4つの分離株の胞子形成及びバイオコントロール効力が改善されたことが示されている。GB6−M培地には、炭素源としてデキストロースとマルトデキストリンが、窒素源として酵母エキスと大豆粉が含まれている。BS3−M培地は、炭素源及び窒素源としてそれぞれスクロース及びカゼイン加水分解物を用いている。
LB培地で増殖した微生物分離株は、各病原体に対するin vitro阻害反応の陽性及び陰性の基準として使用された。これらの分離株は、大腸菌(ATCC No.25922);FZB42、市販のバイオ殺真菌剤として販売されているバチルス・アミロリケファシエンス(Bacillus amyloliquifaciens);MS2341、以前に試験され、リゾクトニア阻害が陽性で、ピシウム阻害が陰性であることが実証されているB.アミロリケファシエンス;及びLB培地で増殖させた場合、リゾクトニア及びピシウムに対するin vitroでの阻害が陽性であったMS2379であった。in vitro防除活性を有するLB培地で増殖させたこれらの分離株は、同じ9つの真菌病原体に対するin vitro阻害試験で0〜5のスコアとなった(表7)。
Figure 2021165282
Figure 2021165282
表8によると、一部の真菌病原体に対してTSB及びBS3培地では陰性の結果が出た4つの分離株は全て、BS3−M2及びGB6−M3において全ての真菌病原体に対して陽性活性を示した。MS2379はBS3−M2及びGB6−M3培地において、マクロフォミナ及びボトリチスに対して最も高い活性を示した。
実施例6 リゾクトニア防除のためのポットアッセイ
ポットアッセイでは、WB又はその希釈液を、種子コーティングとして、又は病原体を接種した土壌を含むポット内の模擬畝内施用として適用した。バイオコントロール効果を評価するために、出芽率、植物成長段階、及び病気の評価の測定値を用いた。全ブロス(WB)又はWB希釈液を、模擬畝内処理又はダイズ種子に適用される種子処理のいずれかとして適用した。模擬畝内施用については、病原体を接種したピートライトミックス培養土に形成した0.5cmの深さの窪みに種子を置き、その上に1mlのバイオコントロール処理剤又は陰性対照及び陽性対照をピペッティングして、上記培養土を被せた。種子処理は、接種した培養土に植える前のダイズ種子を、バイオコントロール処理剤及び対照処理剤でコーティングすることにより適用した。陰性対照は、接種したポットの種子に適用した逆浸透精製(RO)水とした。陽性対照は、標識された割合で適用されたSatori(商標)(アゾキシストロビン)及びSubtilex(商標)(枯草菌MBI600株)とした。さらに、病原体接種を行わない模擬接種治療を各試験に含めた。接種は、セメントミキサーを使用して、RO水200ml中のリゾクトニア・ソラニコロニー化ポテトデキストロース培養物と、4Lのピートライトミックス(例えば、Sunshine LC1ポッティングミックス)の2つを完全にブレンドすることによって作成された1Lのスラリーを完全に混合することによって行った。実験単位は1ポットあたり5個の種子とし、処理は完全に無作為化した配置で、4個の複製で実施した。試験は、LEDランプで照らされた照明カート(昼16時間/夜8時間)において、26〜28℃で7〜10日間実施した。ポットには、必要に応じてRO水を灌注した。出芽率、植物成長段階(Mungerら、2008年)、及び病気の重症度(0、病気なし〜5、枯死)の測定値を各試験の終了時に各植物から集め、実験単位の平均値をJMPバージョン11(SAS、Cary、NC)を用いて分析した。
実施例7 種子コーティングを用いたリゾクトニア防除のためのポットアッセイ
処理された種子を、各処理からの100個の種子とともに保持した。これらの種子は、R.ソラニ防除用の植物試験グループによって試験した。精度を高めるために、アッセイの各処理について10個の複製を行った(各処理に40の植物)。病気評価の統計分析を図6に示す。GB6−M培地で増殖させたMS2414で処理した種子は、対照と比較して耐病性が大幅に向上した。
別のポットアッセイでは、処理剤をドレンチ剤として直接適用した。BS3−M2培地で発酵させたMS2414及びMS2820での処理におけるR.ソラニ病の評価は、化学的防除剤のフルジオキソニル(表9)と統計的に差がなかった(P<0.05)。この結果は、これらの分離株がダイズのR.ソラニの苗の病気を防除するのに効果的であることを示した。バイオコントロール活性を試験するためのポットアッセイは、本開示の4つのパエニバチルス分離株が、発芽中のダイズ実生において、R.ソラニによって引き起こされる病気を制限する能力を有することを示している(表9)。
Figure 2021165282
実施例9 圃場試験
GB6−M培地で増殖させたMS2379又はMS2414の発酵WBをアマランスと混合して、圃場試行研究用の種子処理剤として適用される混合物を生成した(表10)。全ての処理で、目標濃度は20μl水/種子であり、これは60ml/460g種子に相当する。ダイズ種子460gごとに60mlの液体を合計6回添加した。毎回、460gの種子に10mlの液体を加え、15秒間混合した。コーティングされた種子は、添加と添加の間に換気下で5〜10分間乾燥させた。最終的なコーティング種子を、安全キャビネット内で一晩乾燥させた。
Figure 2021165282
リゾクトニア及びSDS対照の圃場試験の結果を、スタンド(畑に生えたままの作物)データとともに表11及び12にまとめる。リゾクトニア試験では、MS2414とMS2379の両方が、未処理の作物及びフルジオキソニルで処理した作物と比較して、スタンド及び病害制御に有意なプラスの効果を示す。
Figure 2021165282
SDS試験では、ダイズの突然死症候群(「SDS」)に対する分離株の効果を調査するために、圃場試験の前にWintersteiger種子処理機を使用して、ダイズ種子を20μl/種子のWBで処理した。処理には以下が含まれた:(1)MS2414(GB6−M3)種子処理、種子はSDS接種材料上に植えた(F.ビルグリフォルメで1haあたり300kgのソルガム穀物菌接種材料を使用;Farias Netoら、Crop Science 46:2547−2554(2006));(2)MS2820(GB6−M3)種子処理、種子はSDS接種材料上に植えた;(3)種子処理なし;種子はSDS接種材料上に植えた;(4)種子処理及びSDS接種なし。試験の結果を表12に示す。
北中央大豆研究プログラム(North Central Soybean Research Program)の地域的SDS検査から受け取ったMG II SDS感受性基準であるダイズ栽培品種(2900RR)を、この研究で使用した。完全乱塊法(Randomized Complete Block Design)には5個の複製を含めた。区画の寸法は、約76cm(30インチ)間隔の長さ3.81m(12.5フィート)の2畝であったが、2.74m(9フィート)にトリミングした。植え付け量は、220種子/区画(又は約30cm(1フィート)につき9種子)とした。SDS処理の場合、1.5ml/フィートのSDS接種材料を植栽パケットに追加した。区画には、毎週約38mm(1.5インチ)の水で3週間滴下灌注した。
Figure 2021165282
細菌分離株による種子処理は、SDS制御に有意なプラスの効果を有した。MS2414とMS2820ではスタンド数が低下したが、これはおそらく、種子をコーティングする過程で種子に生じた損傷によるものである。結果を表12に示す。
SDS接種材料により処理した植物の30%以上がSDS症状を示した。これらの処理法の間でSDS発生率に有意差はなかった。非感染処理ではSDS症状は観察されなかった。病気指数評価(http://www.scnresearch.info/462.pdf)から決定される累計病気進行度は、MS2820(5.8)及びMS2414(15.6)で処理した種子から生産された植物で、未処理のSDS接種グループ(25.4)と比較して有意に低かった。この結果は、MS2820及びMS2414がSDSの発病率と重症度を低下させることを示した。
実施例10 バチルス分離株のバイオコントロール活性
7つのバチルス分離株MS0633、MS2335、MS2652、MS2658、MS2681、MS2697、及びMS2712を、4つのパエニバチルス分離株(MS1479、MS2379、MS2414、MS2820)と共にバイオコントロール活性について試験した。この実験では、それぞれ50mlのLB培地を含む11個の250ml振盪フラスコに、0.1mlの凍結バイアルの解凍物又はプレートからのコロニーを接種した。種菌を30℃、200rpmで約18時間一晩培養した。それぞれ250mlのGB6−M8培地を含む11個の1リットルのバッフル付きフラスコに2%(5ml)の種菌を接種した。バチルス分離株の培養条件には、28℃及び72時間の200rpmの振盪速度が含まれていた。4つのパエニバチルス分離株の培養条件には、26℃及び72時間の200rpmの振盪速度が含まれていた。
Figure 2021165282
表13に示すように、全てのバチルス分離株(ほとんどがB.アミロリケファシエンス)の使用済み培地は、4つのパエニバチルス分離株よりも多くの炭水化物残留物を含んでいる。理論に縛られるものではないが、これは、バチルス分離株が培地のマルトデキストリンを利用するのに十分なアミラーゼを産生しない可能性があることを示しているのかもしれない。バチルス分離株は、1−4E09の範囲でより高いcfu/mlを示した。
バチルス分離株のWBは、4つのパエニバチルス分離株よりもフザリウムに対して大きな阻害直径を示した。同時に、バチルス分離株のクリアリングゾーンは、パエニバチルスのクリアリングゾーンほど明確ではなかった。理論に縛られるものではないが、これは、バチルス分離株が真菌に対する異なる作用様式に依存していることを示しているのかもしれない。MS2652及びMS2658は、フザリウム・ビルグリフォルメの制御において最も強い能力を示した(図7及び8)。
4つのパエニバチルス分離株のWBもin vitroでのピシウム防除活性を示したが、全てのバチルス分離株のWB又は無菌濾液のいずれかはピシウムに対するバイオコントロール活性を示さなかった(表14)。ピシウムに対するそれらの応答とは反対に、バチルス分離株はリゾクトニアに対してより良好な防除を示した(図9及び10)。
Figure 2021165282
例11 リゾクトニア・ソラニに対するポット試験
GB6−M8培地で増殖させた11の分離株(4つのパエニバチルス及び7つのバチルス)の発酵全ブロスを、ポットでのR.ソラニ感染に対して試験した。植物の発芽、植物の発育、及び病気の重症度の点で、処理の効果は大きく異なる。種子を深さ1cmの窪みに置いた後、WBを各種子の上に1mlずつピペットで滴下することにより、模擬畝内施用として適用した。
リゾクトニア防除のポットアッセイの結果を図11〜13に示す。植物の出芽、植物の発育、及び病気の重症度(α=0.1)について、処理間で有意差があった(表15)。陰性水対照の平均は、陽性対照のSatori(商標)殺真菌剤及び模擬接種とは有意に異なった。3つの全ての指標の検定力は0.95以上であった。B.アミロリケファシエンス分離株であるMS0633は、水対照よりも有意に低い病気の重症度を示し、植物の発芽と植物の発達において他の分離株よりも優れたバイオコントロール活性を示した。全体的に、MS2379は、試験したパエニバチルス分離株の中で最も効果的であった。
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
GB6−M31培地で発酵させたMS2379のリゾクトニア・ソラニに対するバイオコントロール効力も、植物成長室内での模擬畝内施用においてダイズで評価した。結果は、1mlの全ブロスを植え付け時にダイズ種子に適用すると、未処理の対照と比較して、植物の出芽及び発育が改善され、根の感染が減少することを示した。
実施例12 ポットアッセイ:ピシウム・イレギュラーレの制御のためのGB6−M8培地における殺真菌剤と細菌分離株との組合せ
ダイズのピシウム病に対する細菌分離株の効果を、Brodersら、Plant Dis 91:727−735(2007)の方法を変更したものを用いて試験した。100mlの漂白剤(5.25%NaOCl)と3.5mlのHCl(10N)を合わせて発生させた塩素ガスを使用してダイズの種子を表面滅菌した。次いで、ダイズ種子を、種子当たり約20μlのバイオコントロール処理剤又は対照処理剤でコーティングし、滅菌培養フード内で完全に乾燥させた。陰性対照は、種子に適用された滅菌蒸留水であった。陽性対照は、標識された割合で適用されたメタラキシル及びSubtilex(商標)(枯草菌MBI600株)であった。さらに、病原体接種のない模擬接種処理が各試験に含まれていた。水寒天(0.8%寒天)プレートの中央に、V8寒天で増殖させた7日齢のP.イレギュラーレの培養物の縁から切り取った10mm角の塊を接種した。次に、病原体が置かれた同じ日に、単一の処理の10個の種子が、各接種された水寒天プレートの周囲に直ちに無菌的に置かれた。実験単位には、プレートあたり10個の処理種子が含まれ、1つの処理につき5個の複製を行った。プレートをランダムに配置し、蛍光灯下(昼16時間、夜8時間)、16℃で7日間、さらに同じ照明下で25℃でさらに7日間インキュベートした。プレートあたり10個の種子のうち発芽した種子の数と、プレート内の各種子の植物発達段階(Mungerら、2008年)を記録し、JMPバージョン11(SAS、Cary、NC)を使用して分析した。
殺真菌剤Satori(商標)(有効成分はアゾキシストロビン)の存在下又は非存在下で細菌分離株の性能を試験するため、深さ1cmの窪みに種子を置いた後、各種子の上に1mlずつピペッティングすることにより、サンプルを模擬畝内施用として適用した。この組合せは、各細菌全ブロス(MS1479、MS2379、MS2414、又はMS2820)(GB6−M8で増殖させたもの)と、等量(1:1)のSatori(商標)を組み合わせることで調製した。200mlのRO水にP.イレギュラーレの2つの寒天培養物をブレンドし、セメントミキサーで4Lのピートライト混合物と混合した後、寒天スラリー接種法を用いた。5個のダイズ種子(遺伝子型WS2620)を各ポットに播種し、各種子の上に1mlの処理剤を施しました(畝内模擬)。次に、ポットを16℃で1週間、次に23℃でさらに1週間インキュベートしてから評価した。病気の重症度スケール:1=80〜100%、2=60〜79%、3=40〜59%、4=20〜39%、5=1〜19%、及び6=0%の損傷した根。(表16)。
GB6−M8培地で増殖させた全ての分離株は、植物の出芽、植物の発育、及び病気の重症度に見られるように、ピシウム・イレギュラーレの有意な防除を示した(データは省略)。全体的に、併用処理は、MS1479を用いたこと以外は純粋な全ブロス処理と同様に実施され、MS1479は、Satori(商標)と組み合わせた場合の出芽率がそうでない場合よりも低くなった。全体として、増殖させたMS1479は他の分離株よりも比較的高いピシウムバイオコントロール活性を有した。
処理間での植物の出芽、植物の発育、及び病気の重症度の有意差を表16に示した。陰性水対照の平均は、メタラキシル陽性対照とは大きく異なり、3つの指標それぞれで検定力は0.85を超えていた。特に、MS1479のバイオコントロール活性は、Satori(商標)と組み合わせると向上した。理論に縛られるものではないが、Satori(商標)の有効成分アゾキシストロビンはピシウムを制御又は治療できると考えると、MS1479の作用の向上を説明できる。他の3つの分離株のバイオコントロール性能は、Satori(商標)と組み合わせてもMS1479ほど大きくは改善されなかった。この試験では、MS2820は他の分離株よりも比較的高いピシウムバイオコントロール活性を示した。
Figure 2021165282
Figure 2021165282
実施例13 20L発酵培地からの細菌分離株のバイオコントロール活性
20L発酵槽に播種するための接種材料は、2つの1Lバッフル付きフラスコ内の2つの250mlのLB培地に、それぞれ1mlの凍結バイアルの解凍物から0.5mlを接種することにより調製し、28℃及び200rpmの振盪速度で一晩インキュベートした(約16〜18時間)。インキュベーション後、MS2379の種菌は7.43のpHと3.24のOD600を示し、MS2414の種菌は7.30のpHと2.83のOD600を示した。
生産培地は15LGB6−M8とした。各分離株の300mlのシード培養物を、次の発酵条件により生産培地でインキュベートした:26℃、pH制御なし、DO>30%、空気流7.5L/分、70kPa(10psi(0.7bar))の背圧、及び消泡剤Bを使用した自動泡制御。真菌種に対する阻害アッセイの結果を図14に示す。
実施例14 バイオコントロール活性に対するUV処理の効果
この実験は、病害防除のための葉面処理のUV安定性を試験するためであった。全ブロス濾液、全ブロス、ならびにMS2379及びMS2414の画分をUV光下に置いた。処理の長さは、処理するサンプルの量及び種類に応じて異なる。当業者は、UV処理の期間を決定することができる。
GB6−M8におけるMS2379及びMS2414のUV光処理した発酵全ブロスは、大腸菌ほどには2つの分離株のcfuカウントに影響しなかった(図15)。細菌分離株をLBで増殖させた場合にも、同様の結果が観察された。GB6−M10でのMS2379及びMS2414のWBサンプルを真菌病原体に対してin vitroで試験した場合、B.シネレア、P.イレギュラーレ、及びR.ソラニのin vitro阻害に対するUV暴露の悪影響はMS2379及びMS2414では観察されませんでした(図16)。
実施例15 WB及び無菌濾液で処理した後の種子の発芽
種子発芽アッセイは、ピシウム・イレギュラーレに対するGB6−M8培地で増殖させた分離株の全ブロスのバイオコントロール活性を調査するために使用された。図17に示すように、いくつかの全ブロス微生物処理(MS2379、MS2820、及びMS1479)で、植物の発育と種子の発芽の結果は、両方のメトリックで陽性化学物質対照メタラキシルに類似しており、Subtilexよりも優れてさえいた。
各細菌培養物からの無菌濾液は、両方の指標ついて、全ブロスと比較して病原体に対して効果が低かった(図17)。理論に縛られるものではないが、これは分離株の細胞が病気の制御にも使用できることを示している可能性がある。統計分析は、検定力=1及びα=0.05のJMPを使用している。同じ文字を含む処理は、統計学的に差がないことを示す。
例16 GB6−M8/GB5−M8培地でのMS2379(LPI−6543)及びMS2414(LPI−6544)を用いた圃場試験
圃場調査のプロトコルを表17に示す。
Figure 2021165282
各圃場調査で、植物に次の処理に供した:(1)UTC(未処理対照)、(2)MS2379、(3)MS2379及びSatori(商標)、(4)MS2414、(5)MS2414及びSatori(商標)、(6)Serenadeソイル、(7)Serenade及びSatori(商標)、及び(8)10×Priaxor(商標)殺真菌剤。Satori(商標)の正確な割合(例えば、0.4オンス/エーカーは0.4オンス/1,000畝フィートと同じ)は、多くの要因、例えば圃場の状態や処理する植物に基づいて調整可能である。
圃場試験では、16のダイズ区画を、Satori(商標)を含むものと含まないものの2つの細菌分離株を用いて細菌分離株と組み合わせて2か所で畝内処理した。対照は、Satori(商標)を使用した場合と使用しない場合のSerenadeとした。別の対照は、有効成分のフルキサピロキサド及びピラクロストロビンを含むPriaxor(商標)とした。処理は、約3m(10フィート)×約12m(40フィート)の畝で6回繰り返した。各分離株について、プロトコルには16LのWBを要した。
植物成長室のバイオアッセイの結果、98%MS2379全ブロス(又はLPI6592)と2%Satori(商標)とをタンクで混合した組合せを10%に希釈したものが、フィトフトラダイズ根病の制御に相乗効果をもたらすことが判明した(図18)。この組合せ処理は、他の市販の殺真菌剤、例えばLifeGard WG(商標)、メタラキシル、及びDoubleNickel(商標)よりもフィトフトラの制御において効果的であったことに注目されたい(図18)。MS2379は、他の殺真菌剤(Satori(商標)やAwaken(商標)など)の有無にかかわらず、他の病原体(例えば、ピシウム・イレギュラーレ、リゾクトニア・ソラニ)に対しても有効性を示した。他の殺真菌剤との組合せは、種子処理において病原体に対して相乗効果を示しました。ダイズ種子の処理に使用するMS2379全ブロスの量を減らした場合(例えば、種子あたり0.5ulの全ブロス)、相乗効果はより顕著になる(データは省略)。
さらに、ダイズ植物がピシウムに重度に感染し、又は立枯れ病に感染した場合、MS2379は、Satori(商標)の有無にかかわらず、水対照と比較してダイズのスタンドを大幅に改善した(データは省略)。他のバイオ殺真菌剤(Serenade ASO(商標)、Double Nickel55(商標)、LifeGard WG(商標)、Xanthion(商標)A、Subtilex(商標))と比較した場合でも、GB6−M31でのMS2379(LPI 6592)は、同じcfu濃度でテストした場合、ボトリチス、ピシウム、フィトフトラ、及びスクレロチニアに対し、様々なパラメーター(病変の直径、発芽、根の病気の評価)において、他のバイオ殺真菌剤と同等であるか又はそれらよりも優れていた(データは省略)。
トウモロコシ圃場試験の結果、GB6−M10でのMS2379(LPI 6568)又はMS2414(LPI 6569)のいずれかの畝内施用を、Satori(商標)と組み合わせて使用すると、葉の病気である南方トウモロコシさび病(プクシニア・ポリソラ(Puccinia polysora))に関連する感染率が大幅に低下し、かつ穀物収量が高くなることが示された(図19)。MS2379及びSatori(商標)の組合せで処理したトウモロコシ植物は、さび膿疱をほとんど含まず、Satori(商標)単独での処理を含む陽性対照よりも長く緑のままでした(データは省略)。
ブドウ畑の試験では、ブドウの木を以下の処理剤で処理した:UTC、Satori(商標)、Pristine(商標)殺真菌剤、及びSerenade(商標)を使用した場合及び使用しない場合のGB6−M31でのMS2379(LPI 6592)。MS2379は、Satori(商標)の有無にかかわらず、水対照、Serenade(商標)及びSerenade(商標)とSatori(商標)の組合せと比較した場合、ブドウのうどんこ病の有意なバイオコントロールを示した(データは省略)。
GB6−M31でのMS2379(LPI 6592)の真菌制御活性を、分離したキャノーラの葉でも試験した。同じ3×10cfu濃度では、20%MS2379は市販のバイオ殺真菌剤(6%Serenade ASO(商標)、1.5%Double Nickel 55(商標)、1%LifeGard WG(商標)、1%Xanthion(商標)A、及び2%Subtilex(商標))よりも、キャノーラの葉のスクレロチニアの病変の発生を抑制するのに効果的であった(データは省略)。
実施例17 芝生の病気の防除
GB6−M31培地で発酵させたMS2379(LPI−6592)のバイオコントロール効果を、以下の4種類の芝生の病気について、芝生の病気の確立された区画において試験した:炭疽病(コレトトリカム・セレアレ(Colletrotrichum cereale))、ブラウンパッチ病(リゾクトニア・ソラニ)、ダラースポット病(スクレロチニア・ホモエオカルパ)、及びピシウム胴枯病(ピシウム種)。炭疽病の区画には人為的に接種し、他の区画は天然の接種源で感染させた。
MS2379発酵物によるバイオコントロール処理剤は、確立された芝生区画に、10週間にわたり14日ごとに9.35、23.4、又は46.8L/ha(1、2.5、又は5ガロン/エーカー)の量で直接散布した。処理は、4つのブロックの完全乱塊法で配置した。試験中に各試験区画で病気を示した面積の割合を4回推算した。
図20に示すように、MS2379発酵物は、全ての量で、4種類の病気の影響から病気にかかる面積を、未処理対照と比較して減少させた。46.8L/ha(5ガロン/エーカー)の散布量は、より少ない量よりも高い病気制御率をもたらした(図20)。4種類の病気のうち、MS2379発酵物はダラースポット病及びピシウム胴枯病に対して最も有効であった。比較的少ない量でも、発酵ブロスはピシウム胴枯病に対して有効であった。
実施例18 葉の病気の制御
植物の葉の病気に対する2つの新しい培地GB6−M32及びGB6−M34でのMS2379発酵物の有効性を、GB6−M31培地のMS2379(LPI−6592)と比較した。細菌分離株を、発酵中のpH制御(pH5.8〜6.0)あり又はなしで発酵させた。pH制御発酵では、滅菌ボトル内の滅菌1N NaOH又は10%HSOを用いて、発酵中にpHを5.6〜6.0の範囲に自動的に制御した。サンプルを、分離されたキャノーラの葉に10%(v/v)の有効成分の濃度で適用した。試験には4つの対照処理を含めた:未処理対照(病原体のみを用いた未処理)。化学殺真菌剤Dyna−Shield(商標)フルジオキソニル(Lovel and Products)、有効成分は0.06%(v/v)のフルジオキソニル;市販のバイオコントロール剤Serenade ASO(商標)(Bayer Crop Science)、有効成分は3%(v/v)の枯草菌QST713;模擬接種(病原体なし)。MS2379及びSerenade ASO処理のコロニー形成ユニット(CFU)を、1mlあたり3×10内生胞子で正規化した。処理は完全乱塊法で配置し、各処理について5個の複製で実施した。温室で栽培された10日齢のキャノーラ植物から均一サイズの本葉を使用直前に切り取り、逆浸透精製水で30分間完全に洗浄した。
実験では、キャノーラの葉を、100ppmベンジルアミノプリンで改変した25mlの水寒天を含む100mm×15mmのペトリ皿に、向軸側を上にして入れた。各葉の葉柄を寒天培地に押し込んだ。次いで、エアブラシ噴霧器を使用して、各葉に100μlの各処理剤を均一に噴霧した。ペトリ皿は、処理剤が葉の表面で完全に乾燥するまで、1〜2時間開いたままにした。次に、滅菌針を使用して各葉の中央を2回傷つけた。傷つけた直後、ボトリチス・シネレアの3日齢培養物の縁からコルクボーラーで切断した菌糸体を含む直径5mmの寒天塊を各葉の中央の傷の上に置いた。プレートを覆い、12時間の昼/夜の光サイクルで、20℃の照明付きインキュベーターに7日間入れ、各葉に発生した灰色かび病変の最大直径(mm)を測定して記録した。模擬接種対照を除く全ての処理の病変直径データを、JMP統計ソフトウェアを使用して分析した。
図21に示すように、GB6−M32及びGB6−M34培地及びpH制御培地で発酵させたMS2379で処理したキャノーラ葉は、GB6−M31で発酵させたMS2379(LPI−6592)及びSerenadeで発酵させたMS2379で処理した葉と比較して、灰色かび病変が有意に小さかった。
GB6−M31培地でのMS2379発酵物(LPI−6592)を、病原菌を接種した温室試験で評価した。プロトコルには次の処理が含まれていた:9.35L/ha(1gal/A)、23.4L/ha(2.5gal/A)、及び46.8L/ha(5gal/A)のLPI−6592;Satori(商標)殺真菌剤(有効成分アゾキシストロビン)とタンク混合した、又はしていないMS2379;Satori(商標)のみ;及び模擬接種対照。病気が土壌伝染性である場合は模擬畝内施用技術を用いて処理剤を適用し、葉の病原体の場合は病原体接種の前に試験植物に処理剤を直接散布した。
土壌伝染性フザリウム萎ちょう病の病原体を接種したトマト植物を使用した温室試験の結果は、全てのレベルのMS2379単独及びSatoriとの組み合わせで、トマト果実の収量が未処理対照よりも50%〜140%有意に増加したことを示した。23.4L/ha(2.5ガロン/エーカー)のLPI−6592と2.7L/ha(37液用オンス/エーカー)のSatori(商標)のタンク混合した組合せは、23.4L/ha(2.5ガロン/エーカー)のLPI−6592単独又はSatori(商標)単独よりも大幅に高い果実収量(64%)をもたらし、これは、タンク混合における2つの成分間の相乗効果を実証した。
温室内の幼若期のダイズ植物で評価された葉の病気のダイズさび病に対する有効性は、Satori(商標)なしで単独で適用されたLPI−6592の3つのレベル(1、2.5、5ガロン/エーカー)全てがダイズさび膿疱数を88%〜93%有意に減少させることを示した。MS2379をSatori(商標)(1.0L/ha(14液用オンス/エーカー))とタンク混合した場合、又はSatori(商標)を単独で使用した場合、さびの膿疱は97%減少した。
植物病に対するMS2379発酵物の有効性を、他の植物、例えばズッキーニスクワッシュやダイズでも試験した。1つの実験では、GB6−M32及びGB6−M33培地でpH5.5で発酵させ、BITで改変したMS2379は、ズッキーニスクワッシュ植物のウリ科うどんこ病に対して、GB6−M31でのMS2379よりも有意に強い効力を示した。
別の実験では、GB6−M34で発酵させたMS2379は、LPI−6592(GB6−M31でのMS2379)と比較して、ダイズのスクレロチニア茎腐病に対する改善された有効性も示した。
表18に、MS2379が有効性を示した真菌及び卵菌の植物病に関する試験の例示的かつ部分的なリストをまとめた。
Figure 2021165282
実施例19 全ブロスの濃縮
真菌の病気に対する有効性を試験するために、細菌分離株の濃縮も行った。GB6−M34で増殖させたMS2379(発酵中pH5.6〜6.0)の発酵全ブロス4Lを、PM−500(分画分子量は500,000Da)中空繊維濾過カートリッジを搭載したKOCHデモ濾過ユニットの容器に注入した。限外濾過は、循環ポンプをオンにし、透過側の圧力を100kPa(1bar)に調整して実施した。透過液の量が2Lに達したときに濾過を停止し、非透過物を回収した。透過液を、非透過物が約10倍濃縮されるまで、PM−5(分画分子量は5,000Da)中空繊維フィルターを用いてさらに濾過した。限外濾過からの全ての非透過物及び透過液を、CFU/ml、粘度(cP)及びプロテアーゼ活性について試験した。図22に示すように、CFUは非透過物において約2倍に濃縮され(図22A)、PM5−非透過物は最も高いプロテアーゼ活性を示した(図22B)。
実施例20 保存用の製剤
保存後の細菌発酵物の安定性を試験するために、事前にプロピレングリコールに溶解させた0.03%BIT(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン)を発酵物(GB6−M31でのMS2379)に加えた。GB6−M31培地中のMS2379の保存されたWB約8Lを量り取り、50%クエン酸又は1N NaOHで目標pH+/−0.1となるようにpH6.5、6.0、5.5、5.0、4.5に調整した。様々な製剤成分を添加した後、必要に応じてpHを再調整した。200mlWB製剤を250mlボトルに加えたものを、同じサイズの各ボトルで2つ作成した。1セットのサンプルを25℃、もう1セットを40℃に置いた。表19に、各サンプルの製剤及びpHをまとめて示す。2セットのサンプルには0.5%プロピレングリコールを使用し、そのうちの1つは凍結融解試験に使用した。バイオプロテクター(Lallemand製)は、生物学的種子処理又は他の作用に使用できるアジュバントである。
Figure 2021165282
製剤化されたサンプルのCFUを、保管中の0日目(製剤化直後)、30日目、及び60日目に測定した。図23A及び23Bに示すように、室温で2ヵ月保存した後、CFUの低下は低pHの製剤でより顕著であった。
別の実験では、発酵全ブロスをそれぞれpH5.5及び5.0に調整し、防腐剤として0.03%BIT(1,2−ベンズイソチアゾリン−3−オン3)を添加した。製剤を表20に示す。図23Cに示すように、全ての発酵からの全ブロスは、BIT及び調整されたpHで良好なCFU安定性を示した。
Figure 2021165282
均等物
サンプル情報が示されており、本開示は特定の実施形態及び任意選択の特徴によって具体的に開示されているが、当業者は本明細書で開示される実施形態の変更、改善、及びバリエーションを用いることができ、そのような変更、改善、及びバリエーションは、本開示の範囲内であると見なされることを理解されたい。本明細書で提供される材料、方法、及び実施例は、特定の実施形態の代表であり、例示であって、本開示の範囲を限定するものとしては意図されていない。
本開示は、本願において広く一般的に説明されている。一般的な開示に含まれるより狭い種及び亜属のグループ分けのそれぞれも、本開示の一部を形成する。これには、除外される事項が本明細書に具体的に記載されているか否かに関係なく、属から任意の発明特定事項を除外する但し書き又は否定的な限定を伴う開示の包括的な説明が含まれる。
さらに、本開示の特徴又は態様がマーカッシュグループで説明されている場合、当業者はそのことによって、マーカッシュグループの任意の個々のメンバー又はメンバーのサブグループによっても本開示が説明されていることを認識するであろう。
請求項における用語「又は」の使用は、本開示が選択肢ならびに「及び/又は」のみを参照する定義を支持していても、択一式選択肢のみを指すように明示的に示されていない限り、又は選択肢が相互に排他的でない限り、「及び/又は」を意味するために使用される。
本明細書及び請求項で使用する場合、「含む」(及びその任意の活用形)、「有する」(及びその任意の活用形)、「含有する」(及びその任意の活用形)は、包括的又は無制限であり、追加の、記載されていない要素や方法ステップを除外しない。
本開示全体にわたり、様々な出版物、特許、及び公開された特許明細書は、書誌事項の引用により参照されている。本明細書で言及される全ての出版物、特許出願、特許、及び他の参考文献は、それぞれを個別に参照することにより組み込まれるのと同然に、参照によりその全体が明示的に組み込まれる。矛盾する場合、定義を含め、本明細書が優先される。
他の実施形態は、特許請求の範囲に記載されている。
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282
Figure 2021165282

Claims (7)

  1. パエニバチルス(Paenibacillus)又はバチルス(Bacillus)の細菌分離株、あるいはそれらの変異体を含む農業用組成物であって、前記細菌分離株は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む培地で発酵及び/又は培養される、農業用組成物。
  2. 培養培地はBS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む、請求項1に記載の農業用組成物。
  3. 培養培地はGB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む、請求項1又は2に記載の農業用組成物。
  4. 細菌分離株は、
    (1)シード培地に細菌分離株を接種すること、及び
    (2)生産培地で培養物を拡大すること
    を含むプロセスにより発酵される、請求項1に記載の農業用組成物。
  5. シード培地は、LB、TSB、BS3、BS3−M2、BS3−M9、BS3−M10、GB6−M、GB6−M3、GB6−M7、GB6−M8、GB6−M9、GB6−M22、GB6−M23、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む、請求項4に記載の農業用組成物。
  6. 生産培地は、GB6−M10、GB6−M31、GB6−M33、GB6−M34、又はそれらの組合せを含む、請求項4に記載の農業用組成物。
  7. パエニバチルス(Paenibacillus)又はバチルス(Bacillus)の細菌分離株、あるいはそれらの変異体を含む農業用組成物であって、前記細菌分離株は、(i)5〜20g/Lの大豆ペプトン、2〜10g/Lの尿素、0〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lのスクロース;(ii)10〜30g/Lの低脂肪大豆粉、1〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、及び10〜30g/Lのスクロース;(iii)5〜30g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜25g/Lのデキストロース、1〜10g/Lの酵母エキス、0.1〜5g/Lの硫酸アンモニウム、及び0.2〜3g/LのCaCO;(iv)5〜40g/Lのマルトリン(商標)(M−250又はM−180)、5〜20g/Lのデキストロース、2〜15g/Lの酵母エキス、2〜15g/Lの低脂肪大豆粉、0.2〜1.5g/Lの硫酸アンモニウム、及び0.5〜3g/LのCaCO;又は(v)5〜20g/Lの低脂肪大豆粉、0.5〜5g/LのCaCl、2〜10g/LのKHPO、2〜10g/LのKHPO、10〜30g/Lのスクロース、及び0.1〜5g/Lの硫酸アンモニウムを含む培地で発酵及び/又は培養される、農業用組成物。
JP2021106526A 2017-03-27 2021-06-28 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物 Active JP7222032B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762477297P 2017-03-27 2017-03-27
US62/477,297 2017-03-27
US201762597796P 2017-12-12 2017-12-12
US62/597,796 2017-12-12
JP2019553033A JP7084414B2 (ja) 2017-03-27 2018-03-27 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019553033A Division JP7084414B2 (ja) 2017-03-27 2018-03-27 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021165282A true JP2021165282A (ja) 2021-10-14
JP7222032B2 JP7222032B2 (ja) 2023-02-14

Family

ID=63678180

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019553033A Active JP7084414B2 (ja) 2017-03-27 2018-03-27 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物
JP2021106526A Active JP7222032B2 (ja) 2017-03-27 2021-06-28 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019553033A Active JP7084414B2 (ja) 2017-03-27 2018-03-27 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物

Country Status (7)

Country Link
US (3) US11920125B2 (ja)
EP (2) EP3609332A4 (ja)
JP (2) JP7084414B2 (ja)
AU (3) AU2018246232B2 (ja)
BR (1) BR112019020151A2 (ja)
CA (2) CA3168036A1 (ja)
WO (1) WO2018183381A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109456921B (zh) * 2018-11-30 2021-06-08 郝志敏 一种多粘类芽孢杆菌、应用及微生物菌剂、粉剂和颗粒剂
CN109504640B (zh) * 2018-12-29 2022-07-05 贵州大学 枯草芽孢杆菌gumt323及其应用
EP3947323A4 (en) * 2019-04-01 2022-12-28 Valent BioSciences LLC LIQUID FERTILIZER FORMULATIONS COMPATIBLE WITH MYKORRHIZAE AND/OR BACILLUS AMYLOLIQUEFACIENS
KR102237327B1 (ko) * 2020-02-12 2021-04-07 전남대학교산학협력단 다양한 식물에 저항성을 유도하는 바실러스 서브틸리스 jck-1398 균주, 이를 이용한 소나무재선충병 방제용 조성물 및 방제방법
CN111333454A (zh) * 2020-04-01 2020-06-26 黑龙江八一农垦大学 一种防病促生型红小豆生物种衣剂及其制备方法、使用方法
CN114988958A (zh) * 2022-07-12 2022-09-02 广西壮族自治区亚热带作物研究所(广西亚热带农产品加工研究所) 一种防治澳洲坚果衰退病的药剂组合物

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04166080A (ja) * 1990-10-31 1992-06-11 Korea Res Inst Chem Technol 新規なバシラス・サブチリス亜種およびそれから生産される抗真菌物質krf―001複合体
JP2006124323A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Ritsumeikan 新規生理活性ペプチド
WO2010079763A1 (ja) * 2009-01-09 2010-07-15 雪印種苗株式会社 インドリルアルキルコハク酸アミド化合物の製造法
WO2010137404A1 (ja) * 2009-05-28 2010-12-02 アニス株式会社 細菌のバイオフィルムを接種した種子
JP2014507130A (ja) * 2010-12-21 2014-03-27 バイエル クロップサイエンス エルピー バチルスのサンドペーパー突然変異体、及び植物の成長増進、植物の健康促進、並びに植物の病害及び害虫の防除に対するその使用法
JP2015502912A (ja) * 2011-07-25 2015-01-29 バイエル クロップサイエンス エルピーBayer Cropscience Lp 線虫の生物学的防除
CN105543138A (zh) * 2016-01-08 2016-05-04 河南工业大学 一株枯草芽孢杆菌及其在小麦纹枯病防治中的应用
CN105670964A (zh) * 2016-01-27 2016-06-15 山东省科学院生物研究所 萎缩芽孢杆菌BsR05菌株及其应用

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62273999A (ja) 1986-05-23 1987-11-28 Lion Corp 抗生物質li−f05およびその製造法、抗菌剤ならびに制癌剤
JPH0633319B2 (ja) 1986-05-23 1994-05-02 ライオン株式会社 抗生物質li−f05およびその製造法、抗菌剤ならびに制癌剤
US5075109A (en) 1986-10-24 1991-12-24 Southern Research Institute Method of potentiating an immune response
US5155041A (en) * 1990-10-31 1992-10-13 Korea Research Institute Of Chemical Technology Culture of Bacillus subtilis
US5702701A (en) 1990-12-04 1997-12-30 The O'donnell Family Investment Trust Treatment of soil and plants with a composition containing Bacillus laterosporus
CN1056959C (zh) 1994-03-28 2000-10-04 北京大学 高效花生增产剂及其制备方法
DE69420411T2 (de) 1994-10-06 2000-04-06 Susumu Hibino Bakterielle Mittel zur Landwirtschaftlichen Verwendung
US6015553A (en) * 1997-08-22 2000-01-18 Agraquest, Inc. Bacillus subtilis strain for controlling insect and nematode pests
CA2238289C (en) 1998-05-20 2013-08-06 The Governors Of The University Of Alberta Biocontrol agent and fungicide for blackleg disease
US20030045428A1 (en) 2001-07-05 2003-03-06 Microbes, Inc. Bacillus laterosporus strain CM-3 for promoting grain crop yields
US6878179B2 (en) 2001-12-31 2005-04-12 Microbes, Inc. Fertilizer compositions and methods of making and using same
US7836630B2 (en) 2002-12-03 2010-11-23 Monsanto Technology Llc Method of protecting seeds treated with a phytotoxic agent
EP1788074B1 (en) * 2004-08-09 2012-02-22 Kaken Pharmaceutical Co., Ltd. Novel strains belonging to the genus paenibacillus and method of controlling plant disease by using these strains or culture thereof
JP4768308B2 (ja) * 2005-04-28 2011-09-07 カゴメ株式会社 植物病害防除微生物及び植物病害防除方法
CN1899047A (zh) * 2006-01-24 2007-01-24 安康 应用枯草芽孢杆菌防治向日葵菌核病
ES2694148T3 (es) * 2008-04-07 2018-12-18 Bayer Cropscience Ag Combinaciones de agentes de control biológico y fungicidas
ES2616911T3 (es) * 2011-05-26 2017-06-14 Sds Biotech K. K. Cepa que pertenece al género Bacillus, agente microbiológico, y procedimiento de cultivo de plantas
WO2013050867A2 (en) 2011-10-08 2013-04-11 Gangavaramu Lakshmi Prasanna A chitinase from brevibacillus laterosporus, its production and use thereof
CN102786934B (zh) * 2012-08-22 2015-04-22 王金玲 一种益生菌型土壤调理剂及其生产方法
WO2014085576A1 (en) 2012-11-28 2014-06-05 Bayer Cropscience Lp, A Delaware Limited Partnership Synergistic combinations of fungicides and physical membrane disrupting agents and methods of use
EP2934153A2 (en) * 2012-12-21 2015-10-28 Agrinos AS Compositions comprising chitosan, glucosamine, and amino acids for agricultural use
CN103766651A (zh) * 2013-12-31 2014-05-07 陕西万源生物农业科技有限公司 一种用于养鸡的复合益生菌
JP2015181423A (ja) * 2014-03-25 2015-10-22 株式会社アイエイアイ バチルス属に属する菌株、微生物製剤、及び植物の栽培方法
CN106231907B (zh) * 2014-04-09 2019-10-18 Sds生物技术株式会社 微生物农药组合物、其制造方法及微生物农药的稳定化方法
WO2015169920A1 (en) 2014-05-08 2015-11-12 Basf Se Genetically modified microorganism for improved production of fine chemicals on sucrose
CN107075458B (zh) * 2014-08-04 2021-07-09 巴斯夫欧洲公司 抗真菌类芽孢杆菌菌株、杀镰孢菌素型化合物和它们的用途
EP3594225B1 (en) 2015-03-26 2021-09-15 Bayer CropScience LP Paenibacillus strain, antifungal compounds, and methods for their use
US9862922B2 (en) * 2015-09-17 2018-01-09 Polyorganic Technologies Corporation Rapid growth activator
CN105646015A (zh) * 2015-12-10 2016-06-08 中国农业大学 含小球藻和固氮类芽孢杆菌的复合微肥及其制备与应用
EP3600554A4 (en) 2017-03-27 2021-01-13 Tenfold Technologies, LLC AGAINST PATHOGENS COMPOSITION AND METHOD OF USING THEREOF

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04166080A (ja) * 1990-10-31 1992-06-11 Korea Res Inst Chem Technol 新規なバシラス・サブチリス亜種およびそれから生産される抗真菌物質krf―001複合体
JP2006124323A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Ritsumeikan 新規生理活性ペプチド
WO2010079763A1 (ja) * 2009-01-09 2010-07-15 雪印種苗株式会社 インドリルアルキルコハク酸アミド化合物の製造法
WO2010137404A1 (ja) * 2009-05-28 2010-12-02 アニス株式会社 細菌のバイオフィルムを接種した種子
JP2014507130A (ja) * 2010-12-21 2014-03-27 バイエル クロップサイエンス エルピー バチルスのサンドペーパー突然変異体、及び植物の成長増進、植物の健康促進、並びに植物の病害及び害虫の防除に対するその使用法
JP2015502912A (ja) * 2011-07-25 2015-01-29 バイエル クロップサイエンス エルピーBayer Cropscience Lp 線虫の生物学的防除
CN105543138A (zh) * 2016-01-08 2016-05-04 河南工业大学 一株枯草芽孢杆菌及其在小麦纹枯病防治中的应用
CN105670964A (zh) * 2016-01-27 2016-06-15 山东省科学院生物研究所 萎缩芽孢杆菌BsR05菌株及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
EP3609332A1 (en) 2020-02-19
CA3168036A1 (en) 2018-10-04
US11920125B2 (en) 2024-03-05
AU2018246232B2 (en) 2023-12-07
US20240240139A1 (en) 2024-07-18
CA3057972A1 (en) 2018-10-04
US20230133398A1 (en) 2023-05-04
AU2018246232A1 (en) 2019-10-17
EP4293129A2 (en) 2023-12-20
BR112019020151A2 (pt) 2020-05-05
JP7222032B2 (ja) 2023-02-14
JP2020515569A (ja) 2020-05-28
AU2022204835A1 (en) 2022-08-11
JP7084414B2 (ja) 2022-06-14
AU2024201475A1 (en) 2024-03-28
EP3609332A4 (en) 2021-06-02
US20210106011A1 (en) 2021-04-15
WO2018183381A1 (en) 2018-10-04
EP4293129A3 (en) 2024-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7084414B2 (ja) 植物病を予防又は制御するための方法及び農業用組成物
US11771090B2 (en) Fungal endophytes for improved crop yields and protection from pests
US11286458B2 (en) Methods and compositions for the biological control of plant pathogens
JP7177697B2 (ja) 無毒性植物用薬剤組成物ならびにその方法および使用
US9681668B2 (en) Control of plant diseases and enhancing plant growth using a combination of a Trichoderma virens species and a rhizosphere competent Trichoderma harzianum species
JP5563761B2 (ja) 植物病害防除効果を有する新規糸状菌含有組成物

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210709

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20210907

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20210910

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20210907

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20220311

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20220311

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220622

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220628

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220922

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221208

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230202

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7222032

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150