[发明专利]用于控制植物疾病的短小芽孢杆菌菌株

说明书

相关发明的交叉引用

本发明是1999年3月30日申请的美国专利申请系列号09/281,360的部分继续申请，以及1999年12月14日申请的美国专利申请系列号09/461,700的部分继续申请，这两个专利申请的内容并入本发明作为参考。

发明领域

本发明涉及生物杀虫剂领域。尤其是，本发明涉及一种NRRL保藏号为B-30087的新的短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)的发现，它能在体内抑制广泛的真菌植物疾病。本发明还涉及含有这种新的芽孢杆菌菌株的杀真菌组合物，和这种菌株产生的抗生素及该菌株的纯化和未纯化组分，所述组分可联合使用其它化学和生物学杀虫剂剂。本发明进一步还涉及联合使用NRRL保藏号B-30087和NRRL保藏号B21661(CCRC910106)的协同杀真菌效用。

背景

众所共知许多种微生物显示有利于控制植物疾病的生物活性。尽管在研究和发展控制各种具有农学和园艺学重要性的植物疾病领域取得了进步，但大部分使用的除害剂仍是合成的化合物。许多这些化学杀真菌制剂经环境保护协会(EPA)鉴定是致癌剂，对野生和其它非目的种有毒性。另外，病原体会对化学除害剂产生抗性。参见，例如Schwinn等《植物病理学进展》：Phytopathora infestans，马铃薯晚期枯萎的致病因，p244，学院出版，圣地亚哥，加利福尼亚(1991)。

相对于合成化学杀真菌制剂生物控制是一种诱人的选择。生物杀虫剂(有生命的生物体和这些生物体产生的化合物)更安全，更易于生物降解，并且它的发展没有合成昂贵。

一种常用的生物杀虫剂是革兰氏阳性苏云金芽孢杆菌(Bacillusthuringiensis)。已知作为除害剂的苏云金芽孢杆菌菌株在芽孢形成时期可产生晶体蛋白，这种蛋白对特定序列和种类的昆虫和线虫有特异的毒性(参考，例如美国专利4,999,192和美国专利5,208,017)。苏云金芽孢杆菌产生的蛋白内毒素可发挥抗谷类食根虫和其它甲虫的杀虫剂作用(例如美国专利5,187,09和Johnson，T.J等(1993)，《经济昆虫学杂志》(J.Econ.Entomol.)86：330-333)。无论是纯化的晶体，洗过的细胞碎片和表达的蛋白，苏云金芽孢杆菌内毒素均显示是有效用的。Warren等WO96/10083，发现非内毒素蛋白产生于蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus)和苏云金芽孢杆菌的无性繁殖期。这些无性繁殖蛋白，称作Vip11和Vip12具有潜在的抗谷类食根虫的活性(northern和western)。参考，Estruch等(1997)，《自然-生物技术》(Nature-Biotechnology)15：137-141。

一种苏云金芽孢杆菌的热稳定代谢物，β-外毒素也显示有杀虫剂的特性。Burgjeron和Biache(1979)，《食虫动物》(Entomophaga)11：279-284，报道了一种具有抗科罗拉多马铃薯甲虫(Leptinotarsadecemlineata)活性的β-外毒素。另外，已知的苏云金芽孢杆菌β-内毒素显示有非特异的杀虫活性，不仅可杀死线虫，还可杀死苍蝇，黏虫，螨和谷类食根虫。Sigma外毒素与β-外毒素结构相似，并具有抗科罗拉多马铃薯甲虫的活性。参考，Argauer等(1991)，《昆虫协会杂志》(J.Entomol.Sci)：26：206-213。Alpha-外毒素对家蝇幼虫有毒性(Cluthy(1980)，FEMS微生物学通信(FEMSMicrobiol.Lett)8：1-7)。γ-外毒素是多种蛋白分解酶，壳多糖酶，和蛋白酶。γ-外毒素的毒性效应仅在与β-外毒素或δ-内毒素共同使用时才会表现出来。参考，Forsberg，C.，“苏云金芽孢杆菌：对环境质量的影响”加拿大国家研究委员会(National Research Council ofCanada)，出版号NRCC 15385，pp.91-109(1976)。Stonard等(1994)，ACS专题论丛系列(ACS Symposium Series)551：25，报道存在于蜡样芽孢杆菌菌株上清中的一种水溶性次生代谢物具有抗谷类食根虫的活性。