[发明专利]控制植物病虫害的组合物及方法

说明书

发明领域

本发明属于生物杀虫剂领域。更具体地讲，本发明涉及能够抑制广谱真菌和细菌性植物疾病并具有抗昆虫活性的枯草芽孢杆菌新菌株AQ713的发现。本发明也涉及仅包含此新枯草芽孢杆菌菌株和由此菌株产生的抗生素及代谢物、或还包含其它化学和生物杀虫剂的杀真菌、杀细菌和杀虫的组合物。

发明背景

多年来，已知多种微生物具有生物学活性，由此可用于控制植物疾病。尽管在鉴定和发展具有农学和园艺意义的控制多种植物疾病的生物杀虫剂领域已取得进展，但现在所用的大多数杀虫剂仍然是合成化合物，许多这些化学杀真菌剂被EPA划分为致癌剂，对野生生物和其它非靶标物种有毒。另外，病原体也可逐渐产生对化学杀虫剂的抗性(见例如：Schwinn等，第244页，植物病理学进展(ADVANCES IN PLANT PATHOLOGY)：致病疫霉，马铃薯晚疫病的病因(PHYTOPHTHORA INFESTANS THE CAUSE OFLATE BLIGHT OF POTATO)(Academic Press，San Diego 1991))。

每年有价值2.5亿-3亿美元的化学杀虫剂用于控制黄瓜十一星叶甲的侵袭。许多这些化学杀虫剂对人类、野生生物和其它非靶标物种是有毒的。并且一些已在地下水中发现。开发新的化学杀虫剂需花费1亿美元。

生物控制为合成化学杀真菌剂提供了一种具有吸引力的替代方法。生物杀虫剂(活的生物和由这些生物天然产生的化合物)更为安全、更容易生物降解并且开发成本更低。

从微生物发展而来的生物杀虫剂对农业、公众健康及城镇环境的害虫综合治理来说是非常理想的。一种常用的生物杀虫剂是革兰氏阳性菌苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)。已知杀虫的苏云金芽孢杆菌菌株在孢子形成过程中产生对某些目和种的昆虫和线虫有特异毒性的晶体蛋白(见例如，美国专利4,999,192和美国专利5,208,017)。由苏云金芽孢杆菌产生的蛋白内毒素也可作为针对黄瓜十一星叶甲和其它甲虫类的杀虫剂(见例如，美国专利5,187,091；Johnson，T.J.等(1993)，经济昆虫学杂志(J.Economic Entomology)86：330-333)。已证明苏云金芽孢杆菌内毒素作为纯化的晶体、洗涤的细胞沉淀和表达的蛋白是有效的。Warren等(WO96/10083)公开了在蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)和苏云金芽孢杆菌的营养阶段产生的非内毒素蛋白。这些称为Vip1和Vip2的营养蛋白对黄瓜十一星叶甲(northern和western)有很强的活性。Estruch等(1997)，自然生物技术(Nature Biotechnology)15：137-141和Mullins等(1997)，Appl.Environ.Microbiol.63。

已证明一种称为β外毒素的苏云金芽孢杆菌热稳定代谢物也具有杀虫特性。Burgjeron和Biache(1979)(食虫动物(Entomophaga)11：279-284)报道了对马铃薯叶甲(Leptinotarsa decemlineata)有活性的β外毒素。另外，已知的苏云金芽孢杆菌β外毒素表现出非特异性的杀虫活性，不仅杀死线虫，也杀死蝇、粘虫、螨和黄瓜十一星叶甲。σ外毒素与β外毒素结构相似，并对马铃薯叶甲有活性(Agrauer等(1991)，J.Entomol.Sci 26：206-213)。α外毒素对家蝇(Musca Domestica)的幼虫有毒性(Cluthy(1980)FEMS Microbiol.Lett.8：1-7)。γ外毒素是多种蛋白水解酶、壳多糖酶和蛋白酶。γ外毒素的毒性作用只有与β外毒素或δ内毒素相联合才得以表现。Forsberg等(1976)，“苏云金芽孢杆菌：其在环境质量中的作用”(Bacillus thuringiensis：Its effects inEnvironmental Quality)National Research Council of Canada。Stonard等(1994)ACS Symposium Series 551：25报道了在蜡状芽孢杆菌菌株上清液中对黄瓜十一星叶甲具有活性的水溶性次生代谢物。

未见具广谱杀虫活性的枯草芽孢杆菌菌株的记载。