KR100433747B1 - 선충에의한식물피해의억제방법 - Google Patents

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Abstract

본원에는 치료가 필요한 식물의 부위, 토양 또는 종자에 (a) 미로테슘 베루카리아 진균의 대사물질 및 (b) 화학 살충제를 동시에 투여하는 단계를 포함하여 선충에 의한 피해를 억제하는 방법 및 이에 유용한 상승작용적 선충 박멸 조성물이 기술되어 있다.

Description

선충에 의한 식물 피해의 억제 방법
식물 기생성 선충, 예를 들면 멜로이도긴(Meloidogyne), 헤테로데라(Heterodera), 프라티렌쿠스(Pratylenchus) 및 크시피네마(Xiphinema) 속을 포함한 선충은 매년 농작물, 채소, 과일, 꽃나무 및 관목에 수백만 달러의 피해를 입힌다. 거의 모든 주요 식물종은 상기 해충에 감염될 수 있으며, 이들 해충은 숙주 식물의 뿌리에 영향을 줄 수 있을뿐 아니라 줄기, 잎 및 꽃을 포함한 지면상의 부분에도 손상을 줄 수 있다. 결과적으로 이들 기생충을 방제할 필요성이 크며, 과거에는 이러한 방제는 화학적 살선충제(예: 1,3-디클로로프로펜, 2,3-디하이드로-2,2-디메틸-7-벤조푸라닐 메틸카보네이트, 에틸 3-메틸-4-(메틸티오)페닐-(1-메틸에틸)포스포르아미데이트 및 메틸 N,N'-디메틸-N-[(메틸카바모일)옥시]-1-티오옥사아미데이트)의 투여에 의해 달성되었다. 이러한 화합물은 매우 효과적일 수 있으나, 이중 다수는 환경에 해로운 것으로 밝혀졌고, 일부 경우에 이러한 화합물의 사용량/사용 빈도가 관리 당국에 의해 제한되어 이들 살선충제의 효과가 약화되는 결과를 초래하였다.
결과적으로, 화학 살충제의 사용을 피하거나 감소시키면서 선충 피해를 억제하는 효과적인 수단을 알아내고자 하는 노력이 행해졌다. 한가지 해결 방안은, 화학 살충제 대신에, 특이적 작용 방식 및 상대적으로 더 안전한 독성학적 프로파일을 갖는 생물학적 기원의 살선충제를 사용하는 것이다. 이러한 대안적인 살선충제의 예에는 ABG-9008(1991년 9월 24일에 허여된 미국 특허 제5,051,255호에 기술되고 청구된 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 진균류의 대사물질), 및 아베르멕틴(또는 밀베미신과 같은 관련 화합물)과 지방산(1994년 9월 13일 허여된 미국 특허 제5,346,698호에 기술되고 청구됨)의 배합물이 포함된다. 또 다른 해결 방안은 선충의 세균성 기생체인 파스퇴리아 페네트란스(Pasteuria penetrans)의 포자와 오가노포스페이트 네마티사이드(1987년 1월 29일에 공개된 오스트랄리아 특허 제60573/86호에 기술됨)를 배합하는 것이다. 그러나, 파스퇴리아 페네트란스(Pasteuria penetrans) 포자의 산업상 규모로의 제조는 상기 생물체가 절대 기생체이므로 선충내에서만 증식되어야 하고 선충 감염된 뿌리 분해물로부터 분리하여야 한다는 사실에 의해 곤란하다. 그러므로, 화학 살충제를 사용하는 경우, 화학 살충제의 사용량을 상당히 감소시키는 개선된 선충 방제 수단에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 요약
본 발명에 이르러, 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria)의 발효에 의해 생성된 하나 이상의 대사물질을 화학 살충제와 배합하는 경우, 화학 살충제만을 단독으로 사용하는 경우 요구되는 것 보다도 훨씬 낮은 양의 살충제로도 선충의 효과적인 억제가 가능하다는 것을 발견하였다. 놀랍게도, 대사물질과 살충제 둘다의 활성에 통상적으로 요구되는 것 보다도 낮은 적용 비율을 사용함으로써 선충 방제가 가능하다는 점에서 배합 효과는 단순히 부가적이라기 보다는 상승적이다.
따라서, 본 발명의 하나의 양태에서, 처리가 필요한 식물의 재배지, 토양 또는 종자에 진균류 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria)의 대사물질(a)과 화학 살충제(b)를 동시에 투여함을 특징으로 하여, 선충에 의한 식물 피해를 억제하는 방법이 기술되어 있다. 이들 두 제제는 동시에(제제가 배합된 조성물의 형태로서 투여) 또는 별도로(그러나, 상기 제제 둘 다가 동시에 존재하고 활성인 방식으로 동일한 식물 또는 토양에 투여) 적용되는 경우, "동시" 투여되는 것으로 간주될 수 있다.
본원에 사용된 대사물질은 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 종의 진균을 배양함으로써 수득된 전체 배양 매질(균사체 포함)의 형태일 수 있다. 또는, 대사물질은 당업계에서 익히 공지된 방법에 따라 상기 배지로부터 분리되고 추출되고 정제된 하나 이상의 특정한 분획 또는 성분일 수 있다. 또한, 당해 성분의 구조식이 밝혀지면, 공지된 화학적 방법에 의해 신생(de nove) 합성될 수 있으리라 기대된다. 본원에 사용된 "대사물질"은 상기한 것들 중의 어느 하나를 의미한다; 그러나, 본 발명의 대사물질로는 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria), 특히 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 균주 ATCC 46474를 발효 및 가열-살균시킴으로써 수득한 전체-배양 제제가 바람직하다.
화학 살충제의 광범위한 살선충 활성은 상기 대사물질과의 동시 투여에 의해 강화될 수 있다. 그러나, 본 발명의 살충제 중에서 오가노포스페이트 및 카바메이트 살충제가 바람직하다. 특허 청구된 방법에서 유용한 대표적인 화학 살충제로는 메틸 프로피올레이트, 페나미포스 및 옥사밀이 포함된다.
상기 각 경우에서, 본 발명의 방법은 단독 투여하는 경우 효과적으로 선충을 방제하기에 불충분한 양의 대사물질과 살충제를 투여함으로써 수행될 수 있다. "효과적 방제"란 살선충 처리가 비용 효율적이고 추가의 선충 억제 없이 상당한 경제적 손실을 피하기에 충분하도록 식물 피해를 감소시키는 것을 의미한다. 구체적으로, 화학 살충제를 단독으로 선충의 방제에 사용하는 경우의 권장 비율[제품 포장에 기재되고 적절한 정부 관리 기관에 의해 승인된 "표시 비율(label rate)"]의 50% 이하의 비율로 투여하는 것이 바람직하다. 특히, 상기 살충제 및 대사물질을, 이들 각 제제를 단독으로 사용할 때의 각각의 표시 비율의 50% 이하 및 75% 이하의 비율로 투여하는 방법이 바람직하다.
상기 방법의 바람직한 또 다른 양태에서, 화학 살충제는 선충의 방제에 단독으로 사용하는 경우, 권장 비율의 약 1% 내지 약 30%의 비율로 투여된다. 상기 살충제(표시 비율의 약 1% 내지 약 30%)가 대사물질 단독으로 사용되는 경우, 표시 비율의 약 50%의 비율로 투여되는 대사물질과 함께 적용되는 방법이 특히 바람직하고, 본 발명을 수행하기 위해 고려된 최상의 방법으로서 간주된다.
본 발명의 또 다른 양태에서, 살선충 조성물은 진균류 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria)의 대사물질과 함께 화학 살충제를 포함하는 것으로 기술된다. 특정한 이러한 조성물 중의 하나는 진균류가 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 균주 ATCC 46474인 것이다. 이들 조성물 중에서, 상기 살충제가 오가노포스페이트 살충제 또는 카바메이트 살충제인 것이 바람직하고, 더욱 구체적으로 바람직한 조성물로는 살충제가 메틸 프로피올레이트, 페나미포스 및 옥사밀로부터 선택되는 것이 포함된다.
본 발명은 농업 해충의 방제에 유용한 살선충 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 화학 살충제를 단독으로 사용할 때 보다 상당히 더 낮은 비율로 사용되는, 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 진균으로부터 수득한 생물살충제(biopesticide)와 화학 살충제의 상승작용적 배합물에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 조성물의 용도 및/또는 선충 피해를 효과적으로 억제하기 위한 상기 생물살충제와 화학 살충제의 동시 투여법에 관한 것이다.
본 발명의 방법 및 조성물에 사용하기에 적합한 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria)의 대사물질은 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 균주 ATCC 46474의 발효에 의해 수득된 것이다; 이러한 대사물질은 애보트 라보라토리즈 [Abbott Laboratories, 일리노이주 노쓰 시카고 소재]의 생물살선충 제품(bionematocidal product)ABG-9008로서 시판되고 있다. 이러한 대사물질의 제조는 또한 본원에 참조 문헌으로써 인용된 미국 특허 제5,051,225호에 상세히 기재되어 있다.
본 발명에 유용한 대표적인 오가노포스페이트 화학 살충제는 페나미포스 또는 마일즈 인크[Miles, Inc., 미조리주 캔사스 시티 소재]의 제품 NEMACUR 3으로서 시판되는 에틸 3-메틸-4-(메틸티오)페닐(1-메틸에틸)-포스포르아미데이트이고; 기타 오가노포스페이트에는 에토프로포스, 디클로펜티온, 디아미다포스, 펜설포티온,포스티에탄, 이사조포스 및 티오나진이 포함된다. 본 발명에 유용한 대표적 카바메이트 화학 살충제에는 옥사밀 또는 밀러 케미칼 앤드 퍼틸라이저 코포레이션(Miller Chemical & Fertilizer Corp., 펜실베니아주 하노버 소재)의 제품 PRATT OXAMYL 10% G로서 시판되는 메틸 N,N'-디메틸-N-[(메틸카바모일)옥시]-1-티오옥사미디미데이트가 포함된다.
별도로 적용하는 경우, 본 발명의 대사물질 및 살충제는 이들 각각의 제품 취급 지시에 따라 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물로서 적용하는 경우, 대사물질 및 살충제를 모든 적합한 형태(예: 용제, 현탁제, 에멀젼, 산제 또는 과립 혼합물)로 혼합하여, 식물 또는 이의 토양에 수작업으로, 살포 방식으로, 일렬로, 드렌치로, 또는 새로 심는 식물 또는 장착된 기타 수단으로 전달할 수 있다. 이러한 조성물에는 농업용 살충제 및 비료 제형화 분야에서 공지된 용매, 계면활성제, 유화제, 팽창 및 유동 증강제 및/또는 기타 부형제, 예를 들면 수성 에멀젼 또는 용제의 경우에 계면활성제 폴리소르베이트 80이 추가로 포함될 수 있다.
특정 표적 선충 및 조건의 조절을 위한 상기 대사물질 및 살충제 적용의 최적 비율은 온실 또는 야외 세트에서 수행된 단순한 분포 연구에 의해 불필요한 실험을 거치지 않고 용이하게 측정될 수 있다. 하기한 결과를 토대로, 상당한 선충의 방제가 대사물질의 권장 비율의 50% 및 살충제의 권장 비율의 10% 내지 25%를 사용함으로써 성취될 수 있으리라고 기대한다. 상기 방법 및 조성물은 이에 제한되지 않지만, 멜로이도긴(Meloidogyne) 종, 예를 들면 멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita), 멜로이도긴 아레나리아(Meloidogynearenaria), 멜로이도긴 야바니카(Meloidogyne javanica) 및 멜로이도긴 치트우디(Meloidogyne chitwoodi); 안구이나(Anguina) 종, 예를 들면 안구이나 트리티시(Anguina tritici); 디틸렌쿠스(Ditylenchus) 종, 예를 들면 디틸렌쿠스 데스트룩터(Ditylenchus destructor) 및 디틸렌쿠스 딥사시(Ditylenchus dipsaci); 프라틸렌쿠스(Pratylenchus) 종, 예를 들면 프라틸렌쿠스 페네트란스(Pratylenchus penetrans); 헤테로데라(Heterodera)종, 예를 들면 헤테로데라 글리시네스(Heterodera glycines) 및 헤테로데라샥티이(Heterodera schachtii); 아필렌쿠스(Aphelenchus) 종, 예를 들면 아필렌쿠스 아베내(Aphelenchus avenae); 라도폴루스(Radopholus) 종, 예를 들면 라도폴루스 시밀리스(Randopholus similis); 크시피네마(Xiphinema) 종, 예를 들면 크시피네마 인덱스(Xiphinema index); 로틸렌쿠스(Rotylenchus)종, 예를 들면 로틸렌쿠스 레니포르미스(Rotylenchus reniformis) 등을 포함한 광범위한 선충에 대해 효과적일 것이라고 추가로 기대된다.
본 발명의 방법 및 조성물은, 하기 실시예와 관련하여 더 잘 이해되며, 본 발명을 설명하기 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하고자 하지 않는다. 하기 및 명세서 전반을 통하여, 문헌에 대한 인용은 특별히 참조문헌으로서 기술되어 있다.
실시예 1
메틸 프로피올레이트 및 ABG-9008의 온실 평가
뿌리 혹 선충 멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita)에 의한 뿌리감염에 대한 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 대사물질인 ABG-9008 및 메틸 프로피올레이트(Aldrich Chemical Co., Wisconsin)의 효과를 하기와 같이 시험한다: 오이 묘종을 모래 및 토양(2:1)의 멸균 혼합물 약 125g을 함유하는 직경 2인치(5cm)의 각각의 포트에서, 포트 당 두 개씩, 성장시킨다. 상기 식물을 28℃로 유지된 온실에서 성장시키고 매일 일정하게 물을 준다. 개시일에, 상기 식물을 0.1% 폴리소르베이트 80(또는 용액 비히클 단독)의 수용액중의 살선충제 15ml 드렌치로 처리하고, 이 후 각 포트에 800개의 멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita) 초생체(jevenile)를 접종한다. 여섯째 날, 상기 식물을 수거하고, 뿌리를 세척하고, 뿌리 혹의 수를 해부 현미경하에서 계수한다. 각각의 처리제 또는 대조군(각각의 경우 n=8 식물이다)의 결과는 하기 표 1에 나타내고, 여기서, 뿌리 혹 형성의 감소율은 처리되지 않은 대조군 식물에서 관찰된 혹의 수의 퍼센트로서 나타낸다.
이들 결과는 화학 살충제와 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria)의 대사물질인 ABG-9008의 상승작용적 효과를 명백하게 입증한다. 예를 들면, 단독으로는 뿌리 혹 형성을 5% 감소시킬 수 있는 양(포트 당 0.75mg)의 메틸 프로피올레이트를, 단독으로는 뿌리 혹 형성을 27% 감소시킬 수 있는 양(포트 당 0.5g)의 ABG-9008과 함께 투여하면, 뿌리 혹 형성을 61% 감소시키기에 충분하다.
Figure pct00001
실시예 2
페나미포스 및 ABG-9008의 온실 평가
멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita)에 의한 뿌리 감염에 대한 ABG-9008 및 오가노포스페이트 페나미포스 효과를 하기와 같이 시험한다: 오이 묘종을 모래/토양 혼합물 약 1kg을 함유하는 직경 5인치(12.7cm)의 각각의 포트에서, 포트 당 3개씩, 성장시키는 점을 제외하고는 앞서와 동일하게 성장시킨다. 상기 식물을 개시일에 살선충 처리제 또는 대조군 수용액의 120ml 드렌치로 처리하고, 이어서 1200개의 멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita) 초생체를 각각의 포트에 접종한다. 14일째 날, 식물을 수거하고, 뿌리를 세척하고, 뿌리 혹의 수를 해부 현미경하에서 계수한다. 각각의 처리제 또는 대조군(각각의 경우 n=12 식물이다)의 결과는 하기 표 2에 나타낸다.
Figure pct00002
사용된 페나미포스 제품은 NEMACUR 3(Miles Inc., Kansas City, Missouri)이며, 이의 권장 표시 비율은 에이커당 5.3파인트(표면적을 기준으로 하여, 포트 당 1.6㎛)이다. 상기 결과는 본 발명의 대사물질과 화학 살충제 사이의 상승작용을 입증하는데, 이에 의하면 권장 비율의 1/4(선충에 어떠한 효과도 주지 않는 비율)이 사용된 페나미포스를, 단독으로는 혹 형성을 54%만 감소시킬 수 있는 비율의 ABG-9008과 동시에 투여하면, 혹 형성을 82%까지 감소시킬 수 있다.
실시예 3
페나미포스 및 ABG-9008의 온실 평가
실시예 1 및 실시예 2의 실험을 모래/토양 혼합물 약 125g을 함유하는 직경 2인치(5cm)의 각각의 포트에서, 포트 당 두 개씩 심은 오이 묘종을 사용하여 반복한다. 상기 식물을 개시일에 살선충 처리제 또는 수 대조군의 15ml 드렌치로 처리하고, 이어서 800개의 멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita) 초생체를 각각의 포트에 접종한다. 5일째 날, 식물을 수거하고, 뿌리를 세척하고, 뿌리 혹의수를 해부 현미경하에서 계수한다. 각각의 처리제 또는 대조군(각각의 경우 n=6 식물이다)의 결과는 하기 표 3에 나타낸다.
Figure pct00003
사용된 페나미포스 제품은 NEMACUR 3(Miles Inc., Kanas City, Missouri)이며, 이의 권장 표시 비율은 에이커당 2.5리터(표면적을 기준으로하여, 포트 당 0.4㎕)이다. 상기 결과는 본 발명의 대사물질과 화학 살충제 사이의 상승작용을 다시 한번 입증한다.
실시예 4
옥사밀 및 ABG-9008의 온실 평가
멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita)에 의한 뿌리 감염에 대한 ABG-9008 및 카바메이트 살충제 옥사밀의 효과를 하기와 같이 시험한다: 오이 묘종을 모래/토양 혼합물 약 125g을 함유하는 직경 2인치(5cm)의 각각의 포트에서, 포트당 2개씩, 성장시키는 점을 제외하고는 앞서와 동일하게 성장시킨다. 상기 식물을 개시일에 살선충 처리제 또는 대조군(들)의 15ml 드렌치로 처리하고, 이어서 800개의 멜로이도긴 인코그니타(Meloidogyne incognita) 초생체를 각각의 포트에서 접종한다. 5일째 날, 식물을 수거하고, 뿌리를 세척하고, 뿌리 혹의 수를 해부 현미경 하에서 계수한다. 각각의 처리제 또는 대조군(각각의 경우 n=6 식물이다)의 결과는 하기 표 4에 나타낸다.
Figure pct00004
사용된 옥사밀 제품은 PRATT OXAMYL 10% G(Miller Chemical & Fertilizer Corp., Hanover, Pennsylvania)이며, 이의 권장량은 에이커당 35kg(표면적을 기준으로 하여, 포트 당 13mg)이다. 상기 제품을 상기 식물에 처리하기 전에 물에 완전히 용해시킨다. 상기 결과는 본 발명의 대사물질과 화학 살충제 사이의 상승작용을 다시 한번 입증한다.
전술한 상세한 설명 및 수반된 실시예는 단지 설명을 위한 것이지 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위 및 이에 상당하는 것에 의해서만 한정된다는 것을 이해해야 한다. 기술된 구체적 양태에 대한 다양한 변화 및 변형은 당업자에게 명백할 것이다. 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서, 본 발명의 활성제 및 부형제에 관한 것에 제한하지 않고 이를 포함한 상기 변화 및 변형이 가능하다.

Claims (8)

  1. 선충에 의한 피해 억제 처리가 필요한 식물의 재배지(locus), 토양 또는 종자에 진균 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 균주 ATCC 46474를 발효 및 가열-살균시킴으로써 수득한 전체-배양 제제(a)와 오가노포스페이트 살충제, 카바메이트 살충제 및 메틸 프로피올레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 화학 살충제(b)를 동시에 투여하는 단계를 포함하는, 선충에 의한 식물 피해의 억제 방법.
  2. 제1항에 있어서, 살충제가 페나미포스인 방법.
  3. 제1항에 있어서, 살충제가 옥사밀인 방법.
  4. 제1항, 제2항 및 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 진균 미로테슘 베루카리아 (Myrothecium verrucaria) 균주 ATCC 46474를 발효 및 가열-살균시킴으로써 수득한 전체-배양 제제와 살충제를, 단독으로 투여하는 경우의 선충을 방제하기 위한 유효량보다 적은 양으로 각각 투여하는 방법.
  5. 제1항, 제2항 및 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 살충제를, 선충 방제에 단독으로 사용하는 경우의 표시 비율의 50% 이하의 비율로 투여하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 진균 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 균주 ATCC 46474를 발효 및 가열-살균시킴으로써 수득한 전체-배양 제제를, 선충 방제에 단독으로 사용하는 경우의 표시 비율의 75% 이하의 비율로 투여하는 방법.
  7. 제1항, 제2항 및 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 살충제를, 선충 방제에 단독으로 사용하는 경우의 표시 비율의 약 1% 내지 약 30%의 비율로 투여하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 진균 미로테슘 베루카리아(Myrothecium verrucaria) 균주 ATCC 46474를 발효 및 가열-살균시킴으로써 수득한 전체-배양 제제를, 선충 방제에 단독으로 사용하는 경우의 표시 비율의 약 50%의 비율로 투여하는 방법.
KR1019970707823A 1995-05-05 1996-05-02 선충에의한식물피해의억제방법 KR100433747B1 (ko)

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