【文献】
Microbiol. Res.,2009年,Vol.164,p.493-513
【文献】
Biological Control of Plant Pathogens,Plant Health Instructor,2006年,Retrieved from the Internet,URL,https://www.apsnet.org/edcenter/advanced/topics/Documents/PHI-BiologicalCntrol.pdf
【文献】
Nematol. Medit.,2012年,Vol.40,p.203-206
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記枯草菌QST713を、植物の植え付け時に前記第2の殺線虫剤と組み合わせて適用し、その後の適用では枯草菌QST713を単独で適用する、請求項13に記載の方法。
【発明を実施するための形態】
【0015】
[0022] すべての出版物、特許及び特許出願は、本明細書の任意の図面及び補足を含め、個々の出版物又は特許出願が参照により特異的にかつ個々に組み込まれるものと示されている場合と同程度に参照により組み込むものとする。
【0016】
[0023] 以下の説明は、本発明の理解に有用となり得る情報を含む。本明細書で提供される情報のいずれも、先行技術でも現在請求されている発明に関するものでもなく、特異的に又は明示的に参照される出版物のいずれも先行技術ではないことが認められる。
【0017】
[0024] SERENADE(登録商標)製品(EPA登録番号69592−12)は、枯草菌の独特の特許取得株(株QST713)、及び相乗的に作用して病原体を破壊し、優れた抗菌力を提供する多くの異なるリポペプチドを含有する。SERENADE(登録商標)製品は、野菜、果物、堅果及び蔓作物などの植物を、火傷病、ボトリチス、酸腐れ、サビ病、菌核菌、ウドンコ病、細菌性斑点症及び白カビなどの病害から保護するために使用される。SERENADE(登録商標)製品は、液体又は乾燥製剤として入手可能であり、茎葉及び/又は土壌処理として適用することができる。SERENADE(登録商標)ASO、SERENADE(登録商標)MAX、及びSERENADE SOIL(登録商標)などのSERENADE(登録商標)製品のEPAマスタラベルのコピーは、全米農薬情報検索システム(NPIRS(登録商標))のUSEPA/OPP農薬製品ラベルシステム(PPLS)により公的に入手可能である。
【0018】
[0025] SERENADE(登録商標)ASO(水性懸濁液・有機物質)は、活性成分としての乾燥QST713を1.34%、他の成分を98.66%含有する。SERENADE(登録商標)ASOは、最低1×10
9cfu/gのQST13を含有するように配合され、QST713の最大量は3.3×10
10cfu/gになるように決定されている。SERENADE(登録商標)ASOの代替商品名にはSERENADE BIOFUNGICIDE(登録商標)、SERENADE SOIL(登録商標)及びSERENADE(登録商標)GARDEN DISEASEがある。さらなる情報については、2010年1月4日付けのSERENADE(登録商標)の米国EPAマスタラベル及びSERENADE SOIL(登録商標)を参照されたい。これらはそれぞれ、参照により全体を本明細書に組み込むものとする。
【0019】
[0026] SERENADE(登録商標)MAXは、活性成分としてのQST713を14.6%、他の成分を85.4%含有する。SERENADE(登録商標)MAXは、最低7.3×10
9cfu/gのQST713を含有するように配合され、QST713の最大量は7.9×10
10cfu/gになるように決定されている。さらなる情報については、SERENADE(登録商標)MAXの米国EPAマスタラベルを参照されたい。これは参照により全体を本明細書に組み込むものとする。
【0020】
[0027] 枯草菌QST713、その変異体、その上澄み、及びそのリポペプチド代謝産物、及び植物の病原体及び昆虫を防除するためのこれらの使用方法が、米国特許第6,060,051号、第6,103,228号、第6,291,426号、第6,417,163号、及び第6,638,910号に詳細に記述され、これらはそれぞれ参照によりその教示全体を特異的に及び完全に本明細書に組み込むものとする。これらの米国特許では菌株をAQ713とし、これはQST713と同義語である。枯草菌QST713は、特許手続上の微生物の寄託の国際承認に関するブダペスト条約の規定により、1997年5月7日に受け入れ番号B21661でNRRLに寄託されている。本明細書でQST713に言及する場合、それはすべてNRRLに受け入れ番号B21661で寄託されているか、又はSERENADE(登録商標)製品の生産をシミュレートした状態でバイオリアクタ又は振盪フラスコ中で調製したSERENADE(登録商標)製品中に存在している状態の枯草菌QST713(AQ713とも呼ぶ)を指す。
【0021】
[0028] 以上で言及した特許は、線虫カエノラブディティス・エレガンスのN2種に対して枯草菌QST713全培養液の上澄みを試験したと述べている。このような試験は、上澄みには殺線虫剤の活性がないことを示した。
【0022】
[0029] 上記特許に対応する米国特許出願第09/074,870号を1998年に出願した時点で、QST713株は、古典的な生理学的、生化学的及び形態学的方法に基づいて枯草菌と呼ばれた。それ以来、バチルス種の分類法が、特に遺伝学及び配列決定テクノロジの進歩の見地から発展し、したがって種の命名法は、1998年に使用されていた方法ではなく主にDNA配列に基づいている。バチルス・アミロリクエファシエンスFZB42、枯草菌168及びQST713からのタンパク質配列を整合させると、バチルス・アミロリクエファシエンスFZB42に見られるタンパク質のおよそ95%がQST713のタンパク質と85%以上が同一である一方、枯草菌168中のタンパク質は35%しかQST713のタンパク質と85%以上同一ではなかった。しかし、遺伝学に対する信頼性が向上しても、関係する科学文献及び法規文書にはなお分類上の曖昧性があり、この15年間のバチルスの分類法に関する理解が進化中であることを反映している。例えば、FZB42と同様にQST713と密接に関連する枯草菌株FZB24に基づく農薬製品は、環境保護局の文書では枯草菌変種アミロリクエファシエンスと分類される。このような命名法の複雑さにより、この特定のバチルス種は文書によって枯草菌、バチルス・アミロリクエファシエンス、及び枯草菌変種アミロリクエファシエンスと様々に呼ばれる。したがって、専ら配列の比較及び推論される分類法に基づき現在予測されるように、バチルス・アミロリクエファシエンスに変更するのではなくQST713という枯草菌の命名を使用し続けてきた。
【0023】
[0030] 「変異体」という用語は、QST713に由来する遺伝的変種を指す。一実施形態では、変異体は少なくとも親QST713株と同様に線虫を防除する。特定の場合、変異体はQST713株の同定する特徴をすべて有する。別の実施形態では、変異体はQST713株に対して約85%より大きい、約90%より大きい、約95%より大きい、約95%より大きい、約98%より大きい、又は約99%より大きい配列同一性を有する遺伝子配列を有する遺伝的変種である。変異体は、QST713細胞を化学物質又は照射で処理する、又はQST713細胞の集団(ファージ抵抗性変異体など)から自然突然変異体を選択するか、又は当業者に周知の他の手段によって取得することができる。
【0024】
[0031] 本発明の組成物は、米国特許第6,060,051号に記載された培地及び他の方法を使用するなど、当技術分野で周知の方法により枯草菌QST713又はその変異体を培養することにより獲得することができる。従来の大規模微生物培養プロセスには、液中発酵、固相発酵、又は液面培養がある。発酵の最後に向かって、養分が枯渇するにつれ、枯草菌細胞が増殖相から胞子形成相への移行を開始し、従って発酵の最終生成物は大部分が胞子、代謝産物及び残留発酵培地である。胞子形成は枯草菌の自然な生活サイクルの一部であり、通常は細胞が養分の制限に応答して開始する。発酵は、枯草菌の高レベルのコロニー形成単位を獲得し、胞子形成を促進するように構成される。発酵の結果である培地中の細菌細胞、胞子及び代謝産物は、直接使用するか、遠心分離、タンジェント流フィルトレーション、デプスフィルトレーションなどの従来の産業方法で濃縮することができる。発酵培養液及び培養液濃縮物の両方を、本明細書では「発酵生成物」と呼ぶ。本発明の組成物には発酵生成物が含まれる。幾つかの実施形態では、濃縮発酵培養液を、例えばダイアフィルトレーションプロセスにより洗浄し、残留発酵培養液及び代謝産物を除去する。
【0025】
[0032] 発酵培養液又は培養液濃縮物は、担体を追加した状態又は追加しない状態で、噴霧乾燥、凍結乾燥、箱形乾燥、流動層乾燥、ドラム乾燥、又は蒸発などの従来の乾燥プロセス又は方法を使用し、乾燥することができる。
【0026】
[0033] その結果の乾燥生成物は、微粉砕又は顆粒化などによってさらに処理し、特定の粒子サイズ又は物理的フォーマットを達成することができる。以下に記載する担体も乾燥後に追加することができる。
【0027】
[0034] 本発明のバチルスの新規の変種及び菌株の発酵培養液の無細胞標本は、発酵培養液の抽出、遠心分離及び/又はフィルトレーションなどの当技術分野で知られている任意の手段で獲得することができる。いわゆる無細胞標本は細胞が全くないわけではなく、細胞を除去するために使用した技術(例えば遠心分離の速度)に応じてほとんど無細胞であるか、基本的に無細胞であることが当業者には認識される。その結果の無細胞標本は、乾燥し、及び/又は植物又は植物成長培地に適用する際に補助する成分を配合することができる。上記発酵培養液の濃縮法及び乾燥技術は、無細胞標本にも適用可能である。
【0028】
[0035] 枯草菌の代謝産物は、米国特許第6,060,051号に記載された方法により入手することができる。本明細書で使用する「代謝産物」という用語は、半純粋及び純粋又は基本的に純粋な代謝産物を、又は枯草菌から分離されていない代謝産物を指すことがある。幾つかの実施形態では、発酵培養液の遠心分離によって無細胞標本を作成した後、代謝産物は、LH−20、G10、及びG15及びG25などのセファデックス樹脂のようなサイズ排除フィルトレーションによって精製することができ、これは、リポペプチドが800ダルトンと1600ダルトンの間であるので、約2000ダルトン未満、約1500ダルトン未満、約1000ダルトン未満などのような分子量カットオフに基づいて代謝産物を様々なフラクションに分類する。
【0029】
[0036] 上記発酵培養液の配合の濃縮法及び乾燥技術は、代謝産物にも適用可能である。
【0030】
[0037] 本発明の組成物は、効力、安定性、及び有用性を改善する、及び/又は処理、包装及び最終用途の適用を容易にするために、細胞、無細胞標本又は代謝産物を含む組成物に添加した配合不活性物質を含むことができる。このような配合不活性物質及び成分は、担体、安定剤、養分、又は物理的改質剤を含むことができ、これは個々に、又は組み合わせて添加することができる。幾つかの実施形態では、担体は水、油、及び他の有機又は無機溶剤などの液体物質、及びミネラル、ポリマー、又は生物学的又は化学的合成により誘導されたポリマー錯体などの固体物質を含むことができる。幾つかの実施形態では、担体は、種子又は根などの植物部分への組成物の付着を容易にする結合剤又は接着剤である。例えば、Taylor, A.G.他の「Concepts and Technologies of Selected Seed Treatments」(Annu. Rev. Phytopathol, 28:321,339(1990))を参照されたい。安定剤は固化防止剤、酸化防止剤、乾燥剤、保護剤又は保存剤を含むことができる。養分は炭素、窒素、及び糖、多糖、油、タンパク質、アミノ酸、脂肪酸及びリン酸塩などのリン源を含むことができる。物理的改質剤は充填剤、湿潤剤、増粘剤、pH調節剤、流動学的調節剤、分散剤、補助剤、界面活性剤、凍結防止剤又は着色剤を含むことができる。幾つかの実施形態では、細胞、無細胞標本又は発酵により生成された代謝産物を含む組成物は、希釈剤としての水がある状態、又は水がない状態で任意の他の配合標本なしで直接使用することができる。幾つかの実施形態では、配合不活性物質は、発酵培養液を濃縮した後、乾燥中及び/又は乾燥後に添加する。
【0031】
[0038] 本発明の組成物は担体を含むことができ、これは、回収率、効力又は物理的特性を改善する、及び/又は包装及び適用を補助するために、リポペプチド含有発酵生成物、リポペプチドの無細胞標本、又はリポペプチドの精製、半精製又は粗抽出物を含む組成物に添加される不活性配合成分である。このような担体は個々に、又は組み合わせて添加することができる。
【0032】
[0039] 本発明の組成物は、他の化学的及び非化学的添加剤、補助剤及び/又は処理剤と混合し、及び/又はそれと輪番で使用することができ、このような処理剤には化学的及び非化学的殺菌剤、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、肥料、養分、ミネラル、オーキシン、生育促進剤などが含まれるが、これらに限定されない。
【0033】
[0040] 本発明の枯草菌系組成物と混合することができる殺線虫剤は、化学的又は生物学的殺線虫剤でよい。本明細書で使用する「化学的殺線虫剤」という用語は燻蒸剤を除き、「燻蒸剤」という用語は植え付け前に土壌に適用され、土壌を通して(土壌空気及び/又は土壌水中に)拡散し、臭化メチルなどの気体、クロロピクリンなどの揮発性液体、又はダゾメットなどの揮発性固体として適用することができる広範囲の農薬化学物質を包含する。
【0034】
[0041] 幾つかの実施形態では、化学的又は生物学的殺線虫剤は市販されている配合製品であり、本発明の組成物とタンク混合され、及び/又はそれと輪番で使用される。他の実施形態では、化学的又は生物学的殺線虫剤の活性成分(不活性成分を除く)は、組成物が1つの配合製品を形成するように、(不活性物質を)配合する前に枯草菌QST713系組成物と混合する。
【0035】
[0042] このような混合又は輪番プログラムに使用する化学的殺線虫剤はカルバメート、オキシムカルバメート及び有機リン殺線虫剤である。カルバメート殺線虫剤にはベノミル、カルボフラン(FURADAN(登録商標))、カルボスルファン及びクロエトカルブが含まれる。オキシムカルバメートにはアラニカルブ、アルジカルブ(TEMIK(登録商標)、又はAVICTA(登録商標)の一部としてSyngentaからのComplete Pak種子処理)、アルドキシカルブ、(STANDAK(登録商標))、オキサミル(VYDATE(登録商標))、チオジカルブ(Bayer CropScienceからのAERIS(登録商標)種子適用システムの一部)及びティルペートが含まれる。有機リン殺線虫剤にはフェンスルホチオン(DANSANIT(登録商標))、エトプロップ(MOCAP(登録商標))、ジアミダフォス、フェナミホス、ホスチエタン、ホスファミドン、カズサホス、クロルピリホス、ジクロフェンチオン、ジメトエート、ホスチアザート、ヘテロホス、イサミドホス、イサゾホス、ホレート、ホスホカルブ、テルブホス、チオナジン、トリアゾホス、イミシアホス、及びメカルホンが含まれる。各化合物の後に挿入された名称は、以上の化学物質各々の代表的な市販製剤である。このような混合に有用な他の化学的殺線虫剤にはスピロテトラマト(MOVENTO(登録商標))、MON37400殺線虫剤及びフィプロニルが含まれる。
【0036】
[0043] このような混合及び輪番プログラムに使用する生物学的殺線虫剤には、キチン質と尿の混合物、堆肥抽出物及び茶(曝気及び非曝気の両方)と、真菌ミロセシウム・ベルカリア及び/又はその代謝産物(DITERA(登録商標)として市販されている)を含む組成物と、真菌ペシロミセス・リラシヌス(例えばMELOCON(登録商標)又はBIOACTとして市販されている)を含む組成物と、P. usgaeを含む細菌パスツリア(例えばECONEM(登録商標)として販売されている)を含む組成物と、バチルス・フィルムス(1995年5月29日にフランスのパスツール研究所の国立微生物培養物コレクションにCNMC I−1582として寄託され、例えばVOTIVO(登録商標)として販売されている菌株を含む)、枯草菌、バチルス・アミロリクエファシエンス、バチルス・プミルス(1999年1月14日にB−30087としてNRRLに寄託された菌株及びその変異体を含む)、及びバチルス・セレウスを含むバチルス種からの細菌を含む組成物と、ストレプトミセス・リディカス(ACTINOVATE(登録商標)として販売されている)などの殺殺虫剤ストレプトミセス種を含む組成物とが含まれる。生物学的殺線虫剤には、ニーム植物(該植物からの種子又は油を含む)又はニーム種子の2次代謝産物であるアジディラクチンをベースにした生成物、ゴマ油系生成物(DRAGONFIRE(登録商標)など)カルバクロール、及び植物抽出物(チリのキラヤ・サポナリア木から得たNEMA−Q(登録商標)など)をベースにした生成物のような植物系殺線虫剤も含まれる。生物学的殺線虫剤には、アバメクチン(アバメクチンB1aとB1bの組み合わせで構成される)及びアベルメクチンB2aを含むストレプトミセス・アベルメンティリスによって生成されるメクチン、及び元々はエルウィニア・アミロボーラで確認され、ハルピン
EA及びハルピン
αβを含むハルピンタンパク質など、細菌によって生成された分離化合物も含まれる。
【0037】
[0044] 本発明の組成物は、メロイドギネ種、ヘテロデラ種、グロボデラ種、プラティレンクス種、及びクリコネメラ種を含む、例えばネコブセンチュウ、シストセンチュウ、ネグサレセンチュウ及びワセンチュウなどの植物寄生線虫の防除に有用である。組成物は、チレンクルス・セミペネトランス、トリコドラス種、ロンギドルス種、ロチレンクルス種、キシフィネマ種、ベロノライムス種(B.ロンギカウダタスなど)、クリコネモイデス種、チレンコリンカス種、ホプロライムス種、ロチレンクス種、ヘリコチレンクス種(ヘリコチレンクス・シュードロブスタス(らせんHP)及びヘリコチレンクス・ディゴニクス(らせんHD)など)、ラドホルス種(R.シトロフィリス及びR.シミリスなど)、ジチレンクス種、パラトリコドルス種、及び他の植物寄生線虫の防除にも有用である。幾つかの実施形態では、標的はヘテロデラ・グリシネス(ダイズシストセンチュウ)、ヘテロデラ・シャクティイ(ビーツシストセンチュウ)、ヘテロデラ・アベナエ(シリアルシストセンチュウ)、メロイジギネ・インコグニタ(ワタ(又は南)ネコブセンチュウ)、グロボデラ・ロストチエンシス及びグロボデラパリダ(ジャガイモシストセンチュウ)などのシストセンチュウである。他の実施形態では、標的はM.インコグニタ(ワタネコブセンチュウ)、M.ジャバニカ(ジャワネコブセンチュウ)、M.ハプラ(北ネコブセンチュウ)、及びM.アレナリア(ラッカセイネコブセンチュウ)などのネコブセンチュウである。
【0038】
[0045] 本明細書で使用する「防除」という用語は、死滅させる、数を減少させる、及び/又は成長、栄養補給又は正常な生理学的発育、例えばネコブセンチュウの場合は根に侵入して根中で発育する能力を低下させることを意味する。有効量は、線虫の増殖、栄養補給、根への侵入、根中での成熟、及び/又は正常な線虫の全体的生理学的発育、及び/又はこぶ又は根及び/又は植物の生育低下などの線虫感染に由来する植物宿主の徴候を顕著に低下させることが可能な量である。幾つかの実施形態では、徴候及び/又は線虫は少なくとも約5%、少なくとも約10%、少なくとも約20%、少なくとも約30%、少なくとも約40%、少なくとも約50%、少なくとも約60%、少なくとも約70%、少なくとも約80%、又は少なくとも約90%低下する。
【0039】
[0046] 本発明の組成物は、種子、農産物、及び造園のために成長させるものなど、多種多様な農業及び/又は園芸作物の処理に使用される。本発明の組成物を使用して処理することができる代表的な植物には球根野菜、穀物、柑橘類(グレープフルーツ、レモン、及びオレンジなど)、ワタ及び他の繊維作物、ウリ科、結実野菜、葉物野菜(セロリ、タマチシャ及びチリメンチシャ、及びほうれん草など)、豆果、脂肪種子作物、落花生、仁果(リンゴ及びナシなど)、堅果(アーモンド、ペカン、及びクルミなど)、根菜、塊茎野菜、球茎野菜、タバコ、苺及び他のベリー類、アブラナ属(ブロッコリ及びキャベツなど)、ブドウ、パイナップル、及び顕花植物、花壇用花卉、及び観賞植物(シダ及びギボウシなど)が含まれるが、これらに限定されない。本発明の組成物はバナナ及びコーヒーなどのプランテーション作物など、及び森林、公園又は造園地に存在するような多年生植物の処理にも使用される。
【0040】
[0047] 本明細書に記載する組成物は、植物寄生線虫を防除するために、植物、種子、根、根茎、球茎、球根、又は塊茎などの植物部分、及び/又は土壌などの植物又は植物部分が成長する場所に適用される。本発明の組成物は、葉面散布として、種子/根/塊茎/根茎/球根/球茎処理として、及び/又は土壌処理として適用することができる。種子/根/塊茎/根茎/球根/球茎は、植え付け前、植え付け中、又は植え付け後に処理することができる。
【0041】
[0048] 本明細書に記載する組成物は、線虫を防除し、それにより作物収量を増加させるために、植物、種子、根茎、球茎又は塊茎などの植物部分、及び/又は土壌などの植物又は植物部分が生育する場所にも適用される。幾つかの実施形態では、作物収量は少なくとも約5%、他の実施形態では少なくとも約10%、さらに他の実施形態では少なくとも約15%、さらに他の実施形態では少なくとも約20増加する。
【0042】
[0049] 種子処理として使用される場合、本発明の組成物は、種子のサイズに応じて種子1個当たり約1×10
2〜約1×10
9cfuの割合で適用される。幾つかの実施形態では、適用の割合は種子1個当たり約1×10
3〜約1×10
8cfu、又は種子1個当たり約1×10
4〜約1×10
7cfuである。
【0043】
[0050] 本発明の組成物は、植物の根系ごとに約1×10
3〜約1×10
8cfuの割合で根浸液として適用することもできる。
【0044】
[0051] 土壌処理として使用する場合、本発明の組成物は、土壌表面灌注、シャンクイン、注入及び/又は畝間適用として、又は灌漑用水との混合によって適用することができる。灌注土壌処理は植え付け時、種まき中又は種まき後、又は移植後及び植物が成長する任意の段階で適用することができ、その適用量は1エーカー当たり約4×10
7〜約8×10
14cfu、又は1エーカー当たり約4×10
9〜約8×10
13cfu、又は1エーカー当たり約4×10
11〜約8×10
12cfu、又は1エーカー当たり約2×10
12〜約6×10
13cfu、又は1エーカー当たり約2×10
12〜約3×10
13cfuである。幾つかの実施形態では、適用量は1エーカー当たり約1×10
12〜約6×10
12cfu、又は1エーカー当たり約1×10
13〜約6×10
13cfuである。植え付け時に適用される畝間処理の適用量は、1列1000フィート(304.8m)当たり約2.5×10
10〜約5×10
11cfuである。幾つかの実施形態では、適用量は1列1000フィート(304.8m)当たり約6×10
10〜約3×10
12cfu、又は1列1000フィート(304.8m)当たり約6×10
10〜約4×10
11cfu、又は1列1000フィート(304.8m)当たり約6×10
11〜約3×10
12cfu、又は1列1000フィート(304.8m)当たり約6×10
11〜約4×10
12cfuである。全面処理及び他のそれほど一般的ではない土壌処理に対する割合の調節方法は、当業者には理解される。
【0045】
[0052] 本発明の組成物は、植え付け前又は種子の発芽前に土壌に導入することができる。本発明の組成物は、植物の根に接触している土壌、植物の基部にある土壌、又は植物基部の周囲の(例えば植物基部の周囲又は下に約5cm、約10cm、約15cm、約20cm、約25cm、約30cm、約35cm、約40cm、約45cm、約50cm、約55cm、約60cm、約65cm、約70cm、約75cm、約80cm、約85cm、約90cm、約95cm、約100cm、又はそれ以上の距離以内の)土壌に導入することもできる。組成物は、点滴灌漑、スプリンクラー、土壌注入又は土壌灌注を含むが、これらに限定されない様々な技術を使用して適用することができる。組成物は、異なる植物の所在地に移植する前に、プラグトレイ内の土壌及び/又は植物に、又は実生にも適用することができる。土壌灌注処理を含め、植物の根に接触している土壌、植物基部、又は植物基部の周囲で特定の距離以内の土壌に適用する場合、組成物は1回適用として、又は複数回適用として適用することができる。組成物は、灌注処理については上記の割合で、又は土壌1グラム当たり約1×10
5〜約1×10
8cfu、土壌1グラム当たり1×10
5〜約1×10
7cfu、土壌1グラム当たり1×10
5〜約1×10
6cfu、土壌1グラム当たり7×10
5〜約1×10
7cfu、土壌1グラム当たり1×10
6〜約5×10
6cfu、又は土壌1グラム当たり1×10
5〜約3×10
6cfuの割合で適用することができる。一実施形態では、本発明の組成物を1回適用として土壌1グラム当たり約7×10
5〜約1×10
7cfuの割合で適用する。別の実施形態では、本発明の組成物を1回適用として土壌1グラム当たり約1×10
6〜約5×10
6cfuの割合で適用する。他の実施形態では、本発明の組成物を複数回適用として土壌1グラム当たり約1×10
5〜約3×10
6cfuの割合で適用する。
【0046】
[0053] 本発明の組成物を複数回適用として適用する場合、これらの適用は約1日間〜約28日間、約1日間〜約21日間、約1日間〜約14日間、約7日間〜約28日間、約7日間〜約21日間、約7日間〜約14日間、又は約10日間〜約18日間の間隔で実行することができる。
【0047】
[0054] 本発明の枯草菌系組成物は、独立して、又は化学的及び生物学的殺線虫剤など、1つ又は複数の他の殺線虫剤と組み合わせて適用することができる。幾つかの実施形態では、枯草菌QST713は少なくとも1つの他の殺線虫剤と同時配合し、同時配合した生成物を植物又は植物の所在地に適用する。幾つかの他の実施形態では、枯草菌系組成物を市販されている化学的又は生物学的殺線虫剤の製剤とタンク混合し、植物及び植物の所在地に適用する。他の実施形態では、市販されている化学的又は生物学的殺線虫剤の製剤の直前又は直後に、本発明の枯草菌系組成物を植物及び/又は植物の所在地に適用する。他の実施形態では、市販されている化学的又は生物学的殺線虫剤の製剤と輪番で、本発明の枯草菌系組成物を植物及び/又は植物の所在地に適用する。殺線虫剤を何回か適用する輪番プログラムでは、本発明の組成物を単独で、又は他の殺線虫剤と組み合わせて適用することができる。1つの場合、枯草菌系組成物を種子処理として、或いは畝間又は灌注処理として、以下でさらに詳細に検討するように適用する。
【0048】
[0055] 出願人はいかなる特定の理論にも束縛されることを望まないが、枯草菌QST713は処理した植物の誘導全身抵抗性(ISR)によって線虫を防除すると考えられる。ISRの説明については、Bakker, P.A.H.M.の「Induced Systemic Resistance by Fluorescent Pseudomonas spp.」(
Phytophathology 97(2): 239-243(2007))を参照されたい。ISRは、枯草菌QST713で処理した時間からその後に線虫が植物を攻撃するまでの間の特定の誘導期の後にのみ効力を生じることができる。幾つかの実施形態では、植え付け時に枯草菌系組成物を第2の殺線虫剤と組み合わせて適用し、その後の適用時に枯草菌系組成物を単独で、又は別の殺線虫剤と組み合わせて適用する。第2の殺線虫剤を用いた初期処理が、枯草菌系組成物がISRをトリガするまでの誘導期中に植物を保護することができる。上記実施形態の幾つかの場合、市販されている第2の化学的又は生物学的殺線虫剤の製剤を、単独の殺線虫剤処理として使用するためのラベルの推奨値より低い割合で適用する。一実施形態では、植え付け時に枯草菌QST713をオキサミル(VYDATE(登録商標))とともに適用し、その後の適用では枯草菌QST713を単独で適用する。
【0049】
[0056] 他の実施形態では、燻蒸剤を適用した後、本発明のバチルス系組成物を植物及び/又は植物の所在地に適用する。燻蒸剤はシャンク注入によって、通常は地下最低8インチ(20.32cm)で適用することができる。燻蒸剤の液体製剤は、表面ドリップ化学溶液灌水法で適用し、燻蒸剤を地下8インチ(20.32cm)以上の深さで適用することもできる。処理された土層は、燻蒸剤を土壌中に数日間保持するためにビニール防水シートで覆う。これは植え付け前に実行され、植え付ける前に空気を逃がしておく。本明細書に記載するバチルス系組成物は、このように空気を逃がした期間の後、植え付け前、植え付け時又は植え付け後に適用される。幾つかの場合、燻蒸剤は製品ラベル上で推奨される割合より低い割合で適用される。
【0050】
[0057] 化学的及び生物学的殺線虫剤について以上で説明した。燻蒸型殺線虫剤には、クロロピクリン(CHLOR−O−PIC)などのハロゲン化炭化水素;臭化メチル(METH−O−GAS)及びその組み合わせ(BROM−O−GAS及びTERR−O−GASなど);1,3−ジクロロプロペン(TELONE II、TELONE EC、CURFEW)及び1,3−ジクロロプロペンとクロロピクリンとの組み合わせ(TELONE C−17、TELONE C−35、及びINLINE);ヨウ化メチル(MIDAS);ナトリウムメチルジチオカルバメート(VAPAM、SOILPREP、METAM−SODIUM)などのメチルイソシアネート遊離促進物質;1,3−ジクロロプロペンとメチルイソチオシアネートの組み合わせ(VORLEX);及びテトラチオ炭酸ナトリウム(ENZONE)などの二硫化炭素遊離促進物質;及び二硫化ジメチル又はDMDS(PALADINO)が含まれる。以上の燻蒸剤それぞれの市販製剤の例は、化学名の後のカッコ内で提供されている。
【0051】
[0058] 本発明の組成物は、総合的害虫駆除(「IPM」)プログラムの一部として適用することもできる。このようなプログラムは様々な出版物、特に大学の連携公開講座で説明されている。線虫については、このようなプログラムは、標的線虫の宿主となり得ない作物との輪作、栽培及び耕作の実践、及び移植の使用を含む。例えば、バチルス系組成物は、生育期の後にカラシ又は他の線虫抑制作物と一緒に適用することができる。
【0052】
[0059] 幾つかの実施形態では、植物、植物の部分又は植物の所在地へと本発明の組成物を適用する前に処理を必要とする場所を確認する。このような確認は、萎黄病、発育阻害、ネクローシス、又は萎れる(すなわち、栄養が欠乏しているように見える)ような植物を目で見た確認を、通常は線虫問題の履歴に関する知識、植物のサンプリング及び/又は土壌のサンプリングと組み合わせて実行することができる。植物サンプリングは、生育期中に、又は最終収穫の直後に実行することができる。植物を土壌から取り出し、その根を検査して、用地内の線虫問題の性質及び程度を決定する。ネコブセンチュウの場合、根こぶの重症度は、こぶがある根系の割合を測定することによって決定する。ネコブセンチュウによって引き起こされたこぶは、こぶは根から容易に分離されないので、窒素を固定する土壌細菌の根こぶから区別することができる。ネコブセンチュウの土壌生物個体群レベルは根こぶの重症度とともに上昇する。幾つかの場合、いかなるレベルの根こぶでも検出された場合、それは感染しやすい作物の植え付けに、特にサンプリング区域又はその付近でネコブセンチュウの問題があることを示唆する。シストセンチュウは、植物のサンプリング及びシストを探す根の精査によっても確認することができる。
【0053】
[0060] 土壌のサンプリングは、土壌又は根の特定の体積に寄生する線虫及び/又は線虫の卵の数を決定する手段を提供する。土壌サンプリングは、問題が最初に疑われた時、最終収穫時、又は新しい作物を植え付ける前の任意の時、例えば以前の作物の廃棄前に実施することができる。大学の連携公開講座プログラムは、フロリダ大学、オレゴン州立大学及びネブラスカ−リンカーン大学などの土壌サンプリングサービスを提供する。また、このようなプログラムはサンプリングの採集方法のガイドラインを提供する。例えば、収穫後の予測サンプリングの1つの方法で、サンプルは(作物の価値に応じて、作物の価値が高いほどサンプリングするエーカー数を少なくして)5又は10エーカーにわたる10〜20の用地から深さ6〜10インチ(15.24〜25.4cm)の深さの土壌で規則的なジグザグのパターンにして採集する。定着した植物を試験する方法では、症状があるが枯れたり枯れそうになったりしていない、すなわち、分解していない疑わしい植物から、6〜10インチ(15.24〜25.4cm)の深さの土壌で根及び土壌のサンプルを取り出す。
【0054】
[0061] 幾つかの実施形態では、確認は、線虫侵襲の経済的閾値、すなわち、処理しない場合に予想される経済的損失が処理の費用を超える点に到達しているか否かを決定することを含む。経済的閾値は、作物、地勢、気候、植え付けの時、土壌のタイプ、及び/又は土壌温度に応じて変化する。この主題に関しては多数の論文が発表されており、様々な地域の大学の連携公開講座プログラムからガイドラインが入手可能である。例えばRobb, J.G.他の「Factors Affecting the Economic Threshold for Heterodera schachtii Control in Sugar Beet」(Economics of Nematode Control January-June 1992)、Hafez, Saad L.の「Management of Sugar Beet Nematode」(University of Idaho Current Information Series (CIS) 1071 (1998))、及び「UCIPM Pest Management Guidelines: Tomato」(UC ANR Publication 3470 Nematodes A. Ploeg, Nematology, UC Riverside (January 2008))を参照されたい。特定の季節に特定の作物の経済的閾値を決定することについては、十分に当業者の技能の範囲に入る。
【0055】
[0062] 幾つかの実施形態では、土壌サンプリングは、線虫侵襲により収量が侵襲していない土壌の標準値の約80%、約90%、又は約95%になることを明らかにする。
【0056】
[0063] 幾つかの実施形態では、土壌サンプル1キログラム当たりの根こぶ幼体(root knot juveniles)の経済的閾値は、少なくとも約250、少なくとも約300、少なくとも約500、少なくとも約750、少なくとも約1000、少なくとも約2000、少なくとも約3000、少なくとも約4000、少なくとも約5000、又は少なくとも約6000である。
【0057】
[0064] 幾つかの実施形態では、土壌1cm
3当たりのシストセンチュウの卵及び幼生の経済的閾値は少なくとも約0.5、少なくとも約1、少なくとも約2、少なくとも約3、少なくとも約4である。上記のHafez(1998)によると、1個のシストは500個の生存卵及び幼生と概算することができる。
【0058】
[0065] 以下の実施例は純粋に例証のためにあり、本発明を限定する目的はない。
【0059】
実施例
実施例1
メロイドギネ・ジャバニカ(Meloidogyne javanica)に対する枯草菌QST713の活性
[0066] キュウリの種子変種サルタン(Sultan)で調査を実施し、ネコブセンチュウであるメロイドギネ・ジャバニカに対するQST713の活性を判定した。20gの砂及び出芽していない種子1個を入れた50mLの遠心管を、様々な割合のQST713の全培養液又は市販されているSERENADE(登録商標)ASO製品で処理した。全培養液とSERENADE(登録商標)ASO製品とは、製品の方がコロニー形成単位(cfu)及び代謝産物に関して濃度がはるかに高く、製品が全培養液より少なくとも1log大きいcfuを有する点で異なる。また、製品は特に保存剤が配合されており、したがって製品は全培養液より酸性が高い。QST713の全培養液培養物を得るために、ルリア培養液(Luria Broth;LB)を入れた種子フラスコにQST713を接種し、30℃で一晩増殖させた。翌日、各種子フラスコのアリコートを、1Lの振盪フラスコに入れた200mLのダイズ系培地に接種し、胞子形成まで増殖させた。簡潔に言うと、振盪フラスコ培養物を30℃〜32℃の間の温度に維持し、振盪装置を200〜220rpmに設定した。細胞の増殖及び代謝産物の産生が停止したインキュベート後およそ3日で、培養液を採取した。処理した種子は、温室内で発芽し、生育できるようにした。処理後4〜5日(DAT)で、第二段階幼体ネコブセンチュウ100個を接種した。10DATで、実生に0〜4のスケールで根こぶ形成率の得点をつけ、それを表1に示す。
【0060】
[0067] 次に、線虫の侵入及び発育を観察するために根を酸フクシンで染色し、ライカ解剖顕微鏡で観察した。線虫の侵入に関しては、各根中の線虫幼体総数をカウントした。線虫の発育については、後期第二段階幼体(J2)及び第三段階幼体(J3)を含む肥満幼体総数をカウントした。根への線虫の侵入及び侵入後の線虫の発育は、表1で詳述するように得点をつけた。使用した技術の詳細については、C.O. Omwega他の「A Nondestructive Technique for Screening Bean Germ Plasm for Resistance to Meloidogyne incognita」(Plant Disease (1988) 72(11):970-972))を参照されたい。
【0061】
[0068] 表1.細菌全培養液の線虫拮抗作用の評定方式。こぶ形成指数は、根こぶ形成の割合に基づいている。侵入尺度は、未処理対照(UTC)中の幼若線虫の数に対する幼若線虫の平均総数として計算した。発育尺度は、根の中にいる肥満幼若線虫(後期J2段階/J3段階)の総数を反映している。
【表1】
【0062】
[0069]
図1は、QST713全培養液を適用すると根こぶ形成が減少することを示す。
図2は、様々な割合のSERENADE(登録商標)ASOを適用すると、未処理対照と比較して、こぶ形成、侵入及び発育が低下することを示す。データは上記評定システムに基づいているので、常に用量反応を観察することが可能だとは限らないことに留意されたい。
【0063】
実施例2
トマトのネコブセンチュウ卵を防除するAQ713の有効性
[0070] ネコブセンチュウの卵に対するQST713の有効性を試験するために、トマト種子で別の実験を実施した。AQ713−バッチ1は、実施例1で述べたように調製した全培養液培養物であった。AQ713−バッチ2及びAQ713−バッチ3をバイオリアクタ内で調製した。簡潔に言うと、保存培養物のバイアルを解凍し、ディフコ栄養培養液(Difco Nutrient Broth)の滅菌フラスコに移した。次に、フラスコ培養物を28℃〜32℃の間の温度、200〜220rpmの回転速度の回転振盪装置でインキュベートし、細胞の増殖を促進して、高密度細胞を獲得し、次に12Lのダイズ系増殖培地を20Lのバイオリアクタに加えた。バイオリアクタは、30℃〜32℃の間の温度設定、500〜1000rpmの攪拌設定、6〜8の間に緩衝したpH、及び0.5〜1.0VVMの曝気に設定した。細胞の増殖及び代謝産物の産生が停止したインキュベート後およそ3日で、培養物培養液を採取した。3週間のトマトの苗を灌注によってQST713で処理した。次に、植木鉢を温室内で10日間保管してから、植木鉢1個当たり5000個のネコブセンチュウ(「RKN」)の卵を接種した。線虫接種から42日後に苗を採取した。Hussey RS、Barker KRの「A Comparison of Methods of Collecting Inocula of Meloidogyne spp., Including a New Technique」(Plant Disease Reporter, 1973; 57:1025-1028)で詳述されているように、1%のNaOCl溶液を使用してトマトの苗の根から卵を採集した。AQ713は、苗1本当たりに観察されたネコブセンチュウ卵の数を減少させた。データは、採点システムではなく卵を直接カウントした結果を表す。未処理サンプル(UTC)と比較した結果を
図3に示す。
【0064】
実施例3
様々な線虫に対するSERENADE SOIL(登録商標)製品の有効性
[0071] 「埋土バッグ」調査を実施して、イチゴ畑で様々なタイプの線虫に対するSERENADE SOIL(登録商標)製品の有効性を判定した。埋土バッグは、土壌処理、特に燻蒸剤の有効性を評価するために一般的に使用されている。既知の濃度の線虫を入れた土壌サンプルをナイロンの網バッグに入れ、イチゴ苗床の約6〜8インチ(15.24〜20.32cm)の深さに埋土した。様々な処理を表2に示すように適用した。INLINE製品をSERENADE SOIL(登録商標)製品と組み合わせて、陽性対照として使用した。
【表2】
【0065】
[0072] 処理Bの後、2010年12月8日にバッグを採集し、線虫(成虫及び幼虫)をカウントした。結果を以下に示す。
【表3】
【0066】
[0073] 同じ文字が後に付く平均値は、P=0.05で有意に差がない(スチューデント・ニューマン・キュール)。
【0067】
[0074] 以上で示した最後の適用の数週間後、幾つかの苗をプロットから取り出し、実施例2で述べたように根のネコブセンチュウを分析した。
図4は、処理が根1本当たりのネコブセンチュウの卵を減少させたことを示す。
【0068】
[0075] その後の実験で、SERENADE SOIL(登録商標)製品が、未処理対照と比較した場合に、ジャガイモの苗でパラトリコドルス種及びパラティレンクス種の防除に効果的であることが示された。SERENADE SOIL(登録商標)製品は、未処理対照と比較した場合に、イチゴの苗でヘリコチレンクス・シュードロブスタス(らせんHP)、ヘリコティレンクス・ジゴニクス(らせんHD)及びクリコネメラ種に対する活性、トマトの苗でクリコネモイデス種に対する活性、ジャガイモでパラティレンクス種に対する活性も示した。
【0069】
実施例4
枯草菌QST713での処理の誘導期及びメロイドギネ・ジャバニカに対する有効性
[0076] キュウリの苗を使用した以下の実験に、実施例1で上述した実験技術を使用した。簡潔に言うと、AQ713の培養液培養物を調製し、それを使用して0日目(T0)にキュウリ種子(種子1g当たり10
5cfu)を処理した。キュウリの苗は、1日、6日、9日、及び14日の間隔(T1、T6、T9及びT14)をあけて線虫幼体に攻撃させた。幼体線虫の接種後日数(Days post-innoculation;DPI)14日にて、各時点を採取した。根に侵入したメロイドギネ・ジャバニカのネコブセンチュウ(RKN)の数(
図5A参照)、さらに発育した幼体の数(
図5B参照)を数量化した。各データ点は、キュウリ苗6本の線虫の平均数を表す。キュウリ苗でAQ713の処理から線虫の攻撃までの間に6日間を超えるラグタイムがあったとき、未処理対照(UTC)と比較して、AQ713はRKNの侵入及び発育の防除に効果的であった。
【0070】
[0077] 処理と線虫攻撃の間に何らかの誘導期がある場合にAQ713が良好に作用するという観察結果を確認するために、4週間のトマト実生を0日目(T0)にAQ713全培養液(砂1g当たり10
5cfu)で灌注し、実施例2で述べたように1週間、2週間、又は3週間(T7、T14又はT21)後に植木鉢1個当たり1000個のRKN幼体で攻撃させた。42DPIで各時点を採取し、根1本当たりの卵の総数をカウントした。各データ点は、トマトの苗5本の卵の平均数を表す。トマトの苗のRKNの卵数を未処理対照(UTC)より減少させる効力のために、AQ713の処理とその後の線虫攻撃との間に必要なラグタイムは、この実験では約14日以上であった(
図6参照)。
【0071】
実施例5
1回適用と比較したSERENADE(登録商標)ASOの複数回適用
[0078] 表3に詳述するように複数回適用で処理するために、約8インチ(20.32cm)の直径を有する植木鉢に移植した時点、及びその後は2週間に1回(すなわち、2週間おきに)、トマトの苗にSERENADE(登録商標)ASO製品を適用した。SERENADE(登録商標)ASO製品は、苗の基部から約2〜3インチ(5.08〜7.62cm)以内で苗の基部の周囲の土壌に適用した。用量の6クォート/エーカーは、土壌(すなわち、苗の基部から2〜3インチ(5.08〜7.62cm)以内の土壌)1g当たり1×10
5cfuとほぼ同等である。次に、植木鉢を温室内に10日間おき、植木鉢ごとに1000個のネコブセンチュウJ2幼虫を接種した。苗は線虫接種の42日後に採取し、実施例1及び2で述べたようにこぶの等級をつけ(
図7A参照)、卵の総数をカウントした(
図7B参照)。新しい苗条も計量して、苗の生育に対する処理の効果を確認した(
図7C参照)。全データ点は、測定4回の平均値を表す。SERENADE(登録商標)ASO製品の複数回適用は、1回適用と比較して、全体的に線虫防除及び対応する苗の生育を向上させた。
【表4】
【0072】
実施例6
移植時に様々な用量で1回適用したSERENADE(登録商標)ASO
[0079] SERENADE(登録商標)ASO製品を、表4で詳述するように移植時に様々な用量で植木鉢のトマト苗に適用した。
【表5】
【0073】
[0080] 上述したように、6クォート/エーカーという用量は土壌1g当たり1×10
5cfuとほぼ同等である。次に、苗を温室内に10日間おき、植木鉢ごとに3000個のネコブセンチュウの卵を摂取した。苗は線虫接種の7週後に採取し、卵の合計をカウントした(
図8参照)。全データ点は測定4回の平均値を表す。一般的に、割合が4クォート/エーカーより高くなると、線虫卵産生の防除が向上し、40クォート/エーカーで処理すると、未処理の苗群と比較して約70%の防除となる。