[发明专利]新型巴氏杆菌菌株

说明书

相关专利的交叉引用

本申请要求于2009年1月26日提交的第61/147,174号美国临时申请的权益，该申请的全部，包括所有的附图、表格或图示。

背景技术

据估计，目前植物寄生线虫对世界农业造成的作物损失每年超过1000亿美元。防止这种损害成为一个重大挑战。随着熏蒸剂甲基溴的即将减少，发展和注册用于线虫防治的新的合成化合物已迫在眉睫。

植物病原线虫特别地难以控制是因为他们体外覆盖着一层厚厚的、不透水的角质层或虫体壁，并且具有极少数的感官神经元。由于许多害虫防治化合物是作为神经毒素使用，植物病原线虫暴露于体外的神经元的数量之少使得杀线虫化合物的有效目标面积减少，，结果导致具有极高神经毒素性能的杀线虫化合物的开发。此外，因为植物病原线虫存在于土壤或植物根部，所以将植物病原线虫暴露给防治试剂难以实现并且由于这些有毒的化合物的使用使得地下水位处于污染的危险中。基于神经毒素的杀线虫剂的使用已被证明污染地下和地表水。因此，为了公众健康原因，这些化合物中的许多正从市场上退出。

肾形线虫，别名肾线虫(Rotylenchulus reniformis)，是线虫属中最具经济重要性的种类。雌性肾形线虫部分地生长在植物根部内，它们对植物的根系造成重大损害。术语“肾形的”是指成熟雌性线虫的肾形的身体。肾形还能致使植物对其他致病有机体更敏感。

肾形线虫寄生于各种植物的根部，包括棉花，豇豆，甘薯，大豆，菠萝，茶，以及各种蔬菜例如番茄，秋葵，南瓜(squash)，和莴苣(lettuce)。肾形线虫的致病性对农业影响极大。例如，在美国路易斯安那州肾形线虫使棉花产量减少40～60％，同时伴随着枯萎病(Fusarium wilt)的增加。

栽种前对土壤进行熏蒸是一种广泛采用的防治线虫的方法。甲基溴是使用最广泛的熏蒸剂之一，但由于其具有破坏臭氧性能，被提名停止使用。此外，这种土壤熏蒸法的实施不加选择地杀死土壤中的有机体，面临着在除去致病有机体的同时除去有益微生物的危险。在世界范围基础上，一种有效的、对环境有益的杀线虫剂的整体市场份额估计接近10亿美元。

早在1888年，巴氏杆菌(Pasteuria)首次被Metchnikoff(Annales de l’Institut Pasteur2：165-170)描述为水蚤的一种寄生细菌。随后，Cobb描述了一种侵染线虫Dorylaimus bulbiferous的巴氏杆菌(Pasteuria)(2nd ed.Hawaiian Sugar Planters Assoc.，Expt.Sta.Div.Path.Physiol.Bull.5：163-195，1906)。

细菌的生命周期开始于内孢子粘合到土壤中线虫的角质层。巴氏杆菌在线虫体内增殖，并且经过几个已有记录的形态学阶段，包括菌丝结构和菌体，最终形成内孢子。当线虫体解体时内孢子被释放。细菌在线虫体内的生长减少或抑制线虫排卵，严重地限制了线虫繁殖的速率。宿主作物的经济损失通常是由线虫的第一子代造成的，这种损失可以利用巴氏杆菌通过降低植物根部区域子代线虫的含量而得到阻止的。

尽管巴氏杆菌菌株已经在多种线虫种类上生成，例如南方根结线虫(Meloidogyne incognita)[Verdeho，S.和R.Mankau.1986.Journal of Nematology，18：635]和花生根结线虫(Meliodogyne arenaria)[美国专利US6,919,197]，但是目前为止还没有在肾形线虫上观察到或成功地培育出巴氏杆菌菌株。

发明内容

本发明提供一种新的、有利的寄生于肾形线虫的巴氏杆菌菌株。该菌株已由美国菌种保藏委员会(American Type Culture Collection)保藏，保藏编号为ATCC PTA-9643。

这些细菌能够产生具有独特的和有用的性能的内孢子，这些内孢子能够附着到线虫上，侵染线虫，在线虫体内生长并再生成孢子，并且杀死肾形线虫和其他植物致病线虫。

本发明还包括所公开的巴氏杆菌菌株的突变体，这些突变体本质上具有相同的或改进的杀线虫性能。突变体的制造程序为微生物领域公知技术。例如，广泛应用紫外线和亚硝基胍达到突变目的。

本发明进一步涉及所列举的微生物的变体。这些变体可以通过，例如多核苷酸序列，这些多核苷酸序列与来自所列举的分离的微生物的序列有高度同源性来识别，除此之外，这些变体与分离的微生物一样具有期望的防治肾形线虫的生物活性。