與產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑組合的基因改造種子的製作方法
2024-01-21 18:49:15
專利名稱:與產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑組合的基因改造種子的製作方法
技術領域:
本發明總體上涉及降低由植物寄生線蟲和真菌引起的植物健康、活力和產量的總體損害和損失的產品和方法。更具體地,本發明涉及包含基因改造種子和至少一種農業有益的產芽孢細菌以及任選昆蟲控制劑的產品,和利用該組合處理基因改造種子、植物和植物部分的方法。相關技術描述
線蟲類是已知存在於幾乎每種環境(陸地、淡水、海洋)中的微觀無節蟲。在超過80,000 個已知種類中,許多在農業上是顯著的,特別是被分類為害蟲的那些。這樣的種類之一是侵襲廣範圍的植物、灌木和作物的根結線蟲。這些土傳線蟲類侵襲新生根,造成生長萎縮、隆起或蟲癭形成。根可能隨後裂開,由此使根暴露於其它微生物,如細菌和真菌。由於環保實踐,如減耕或免耕農業以及各種線蟲種類產生對轉基因種子的抗藥性,與線蟲相關的作物損失看來正在增長。化學殺線蟲劑,如土壤燻蒸劑或非燻蒸劑已多年用於對抗蟲害。此類殺線蟲劑可能要求在種植前將合成化學品反覆施用到土地上。由於它們的毒性,化學殺線蟲劑已受到 Environmental Protection Agency (EPA)的仔細審查,在一些情況下,它們的應用受EPA 的限制或約束。由於逐漸淘汰傳統化學殺線蟲劑(如甲基溴和有機磷酸酯)的使用,需要開發替代性的處理選擇。美國專利No. 6,593,273公開了用殺蟲劑處理轉基因玉米種子以治理線蟲害。美國專利No. 6,844,339公開了使用新菸鹼類控制線蟲類。『339專利中的優選化合物是硝基亞氨或硝基胍基化合物。該新菸鹼類可施用於線蟲環境或植物材料本身。 W0/2007/149817公開了將生物控制劑與殺線蟲劑,如阿維菌素聯用以增強植物對害蟲和病原體的防護。但是,這種組合不解決使用某些化學殺線蟲劑時的毒性。發明概述
仍然需要使用環保生物組分和較低毒性的化學殺線蟲劑但以不使用更具毒性的傳統化學殺線蟲劑即可提供改進的植物活力和產量的方式使用它們的有效組合物和方法。本發明提供控制線蟲破壞或侵擾的改進的產品和方法。該產品使用與基因改造種子、植物或植物部分組合的至少一種產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑、任選真菌控制劑。還提供處理種子、植物和/或植物部分的方法。該方法包括(a)提供包含有效量的至少一種產芽孢細菌的組合物;(b)將該產芽孢細菌與任選昆蟲控制劑組合;和(C)將該組合物施用於基因改造種子、植物和/或植物部分。可以以任何所需方式進行施用,如以種子包衣、土壤浸液形式施用和/或直接在犁溝中施用和/或以葉面噴劑形式施用,和萌前和 /或萌後施用。任選可以將昆蟲控制劑單獨施用於該基因改造種子、植物或植物部分。此外,也可以將至少一種殺菌劑與產芽孢細菌、任選昆蟲控制劑組合或單獨施用於基因改造植物、種子或植物部分。總之,可以將各獨立組分或組合物施用於種子、植物、植物葉面、植物果實或植物生長的土壤或要用於栽培植物的土壤。根據本發明的一個方面,提供包含與任選昆蟲控制劑和基因改造種子組合的產芽孢細菌的產品。在本發明的另一方面中,提供處理基因改造種子、植物或植物部分的方法,包括對該種子、植物或植物部分施用至少一種產芽孢細菌;和任選至少一種昆蟲控制劑。在本發明的再一方面中,提供保護基因改造種子、植物或植物部分免受線蟲類侵害的方法,包括提供至少一種包含0.0001至20重量%的至少一種產芽孢細菌和0. 001至 20重量%的至少一種昆蟲控制劑的組合物;和將該組合物施用於種子、植物或植物部分。在本發明的又一方面中,提供保護基因改造種子、植物或植物部分免受線蟲類侵害的組合物,其包含(i)大約2重量%至80重量%的量的至少一種產芽孢細菌;(ii)大約1重量%至大約80重量%的量的至少一種昆蟲控制劑;和(iii)溶劑。在本發明的再一方面中,提供製造用至少一種產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑處理的基因改造種子的方法,包括(i)將所述產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑施用於所述基因改造種子;和(ii)混合所述基因改造種子以實現基本均勻地處理。在下列詳述和權利要求書中提供根據該組合物的其它產品和方法。其它目的、特徵和優點將在下列描述中給出且部分是從該描述中顯而易見的或可通過本發明的實踐獲知。可以藉助所附權利要求中特別指出的手段和組合實現和獲得這些目的、特徵和優點。發明詳述
與由向基因改造種子、植物和植物部分施用殺蟲劑預期的相比,本文公開的產品已被發現在線蟲侵擾環境中提供更高程度的植物活力和產量。至少一些任選昆蟲控制劑已表明甚至在不存在昆蟲壓力的情況下也提供提高的根質量,這種提高的根質量改進根際內的有益菌建立,這又降低由植物寄生線蟲或真菌引起的作物活力和產量的總體損失。隨同處理植物和植物部分時這些組分的物理組合,該組合物可進行配製,以為產芽孢細菌,如產孢子的根殖細菌的存活提供穩定環境。根據所需性質,可以將各種添加劑,如殺菌劑、殺蟲劑、穩定劑、乳化劑添加到該產芽孢細菌和/或基因改造種子、植物或植物部分中。通常針對昆蟲控制和除草劑抗性培育基因改造種子、植物或植物部分。因此,產芽孢細菌與任選昆蟲控制劑的另外使用有助於完善種子在不利條件下存活的能力。所述至少一種產芽孢細菌在植物根系中定殖通常經證實是農業上有益的。所述任選昆蟲控制劑可以是至少一種化學殺蟲劑,其無論是否已證明有直接殺線蟲或殺真菌活性,確實具有已證實的提高其所施用的植物根系的質量的能力。該基因改造種子可以是產生表達昆蟲毒素或除草劑抗性的基因改造植物或植物部分的任何種子。此外,該基因改造種子可以是產生表達對細菌和真菌的毒素或抗性的基因改造植物或植物部分的任何種子。此外,該基因改造種子可以是產生表達對環境因素(如水分脅迫和氮生成)的耐受性的基因改造植物或植物部分的任何種子。關於昆蟲毒素,全文經此引用併入本文的美國專利No. 5,877,012公開了來自如桿菌、假單胞菌、棒形菌(Clavibacter)和根瘤菌之類有機體的蛋白質克隆和表達到植物中以獲得對如小地虎、粘蟲和蛀蟲之類的害蟲具有抗性的轉基因植物。此外,全文經此引用併入本文的美國專利Nos. 5,625,136和5,859,336公開了使用用於編碼δ內毒素的來自#雲金澄/f盧的基因轉化玉米植物,其經證實是對歐洲玉米蛀蟲具有改進的抗性的轉基因玉米。Armstrong等人在全文經此引用併入本文的fro/7 Science, 35(2) :550-557 (1995)中提供表達來自#雲金澄//盧伋iferi/^ie/^id的殺蟲蛋白質的轉基因玉米的田間試驗的綜合報告。公開了用#雲金澄/f盧基因編碼的玉米的其它參考資料包括全文經此引用併入本文的美國專利Nos. 4,766,203 ;4, 797,279 ;和4,910,016 ;和全文經此引用併入本文的WO 99/3122480關於除草劑抗性,全文經此引用併入本文的美國專利 No. 4,971,908公開了抗草甘膦的基因改造植物。通過基因改造植物或種子以製造在保持催化活性的同時表現出較低草甘膦親合力的突變EPSP合酶,實現草甘膦抗性。公開抗草甘膦的植物和種子的其它參考資料包括美國專利Nos. 5,463,175 ;5, 776,760 ;5, 804,425 ; 6,689,880 ;6, 803, 501 ;7, 214, 535 ;和 7,335,816,它們全文經此引用併入本文。一種產芽孢細菌具有經證實的農業益處。所述至少一種產芽孢細菌優選是根殖細菌(例如rhizobacterium)。農業益處是指該細菌提供防止植物病原真菌或細菌和/或土傳動物(如屬於線蟲動物門或袋形動物門的那些)的有害作用的能力。可通過對這些土傳動物有害和/或對微生物種群有害的殼多糖分解活性、蛋白質分解活性、溶膠原活性或其它活性防治植物寄生線蟲類和寄生微生物。表現出這些殺線蟲、殺真菌和殺菌性質的細菌可以包括但不限於,Bacillus argri、Bacillus aizawai、白色乳桿菌 (Bacillus albolactis)、解澱粉芽孢桿菌(Bacillus amyloliquefaciens),蠟狀芽孢桿菌 (Bacillus cereus)、凝結芽孢桿菌(Bacillus coagulans)、Bacillus endoparasiticus、 Bacillus endorkythmos、堅強芽孢桿菌(Bacillus firmus)^Bacillus kurstaki.、BaciIlus lacticola、Bacillus Iactimorbus.、乳桿菌(Bacillus lactis)、側孢芽孢桿菌(Bacillus laterosporus).、Bacillus lentimorbus.、地衣芽孢桿菌(Bacillus licheniformis)^ 巨大芽孢桿菌(Bacillus megaterium)^ Bacillus medusa.、Bacillus metiens、納芽孢桿菌(Bacillus natto).、Bacillus nigrificans.、甲蟲桿菌(Bacillus popillae)、短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)、Bacillus siamensis.、Bacillus sphearicus、Bacillus spp.、枯草芽孢桿菌(Bacillus subtil is)、蘇雲金芽孢桿菌(Bacillus thurngiensis)、 Bacillus unifagellatus,以及全文經此引用併入本文的召ergej^s Manual of Systematic Bacteriology,第一Wi (1986)中的桿菌屬分類中列舉的那些。該產芽孢細菌優選是至少一種如全文經此引用併入本文的美國專利No. 6,406,690 中公開的澄/fWCNCM 1-1582 孢子和澄株CNCM 1-1562 孢子。該產芽孢細菌最優選是麥澄/f盧CNCM 1-1582。或者,該產芽孢細菌可以是至少一種JMr^1Jr/澄/f盧IN937a、至少一種名為GB03的祐享澄/f盧菌株或至少一種名為 GB34飽短小芽孢桿菌(B. pumulis)菌株。此外,該產芽孢細菌可以是上文列舉的任何種類的混合物、以及已知表現出農業有益性質的其它產孢子的根殖細菌。在一個優選實施方案中,該產芽孢細菌可以以粉劑、水溶液或非水溶液形式施用於種子、植物或植物部分。粉劑可以是乾燥的可溼性粉劑或水分散性顆粒。該產芽孢細菌優選是溶液、可乳化濃縮物、可溼性粉劑、懸浮濃縮物、可溶粉劑、顆粒、懸浮液-乳液濃縮物、 活性化合物浸漬的天然和合成材料和精細控釋膠囊。液體或乾燥形式的該產芽孢細菌可以在種植前、種植時或種植後與土壤混合。該製劑最優選為在種植前或在種植時與土壤混合的液態。該組合物中所用的所述至少一種產芽孢細菌的量可以隨最終製劑以及將要用的植物、植物部分或種子的尺寸或類型而變。該組合物中的至少一種產芽孢細菌優選以總製劑的大約2重量%至總製劑的大約80重量%存在。更優選為總製劑的大約5重量%至總製劑的大約65重量% ;最優選為總製劑的大約10重量%至總製劑的大約60重量%。
該組合物進一步包含至少一種任選昆蟲控制劑。該昆蟲控制劑優選可以是具有殺蟲活性但沒有直接殺線蟲活性並對所用產芽孢細菌沒有有害活性的任何殺蟲化合物或組合物,並優選還具有在施用後提高根質量的附加能力。或者,該組合可包含確實表現出殺線蟲或殺真菌性質的至少一種附加化合物。此類組合物可用在具有極高線蟲侵擾群體的地理區域或用於提供對抗嚴重真菌病壓力的額外殺真菌活性。可以用附加的昆蟲或真菌控制劑單獨或同時處理該植物、種子或植物材料。該昆蟲控制劑最優選是式(I)的非殺線蟲型新菸鹼類殺蟲劑化合物。 在另一優選實施方案中,該任選昆蟲控制劑是至少一種式(I)的內吸非殺線蟲型新菸鹼類殺蟲劑化合物
其中
A是2-氯吡啶-5-基、2-甲基吡啶-5-基、1-環氧-3-卩比啶-f| (pyridini0)、2-氯-1-環氧-5-吡啶Μ、2,3- 二氯-1-環氧-5-吡啶If、四氫呋喃-3-基、5-甲基-四氫呋喃-3-基或2-氯噻唑-5-基;
R是氫、C1-C6烷基、苯基-C1-C4烷基,C3-C6環烷基、C2-C6鏈烯基或C2-C6炔基; Y 是一N (R) (R2)或 SR2 ;
R1和&彼此獨立地為C1-C4-烷基、C1-C4-烯基、C1-C4-炔基、—C (=0) -CH3或苄基;或一起形成基團一CH2 — CH2 ―、— CH2 — CH2 — CH2 ―、— CH2 —0— CH2 ―、— CH2 —S— CH2 --、一 CH2 —NH- CH2 —或一CH2 -N(CH3) — CH2 —;且 X 是 N--N& 或 N-CN 或 CH-NO2。特別優選的非殺線蟲型新菸鹼類殺蟲劑包括1-(6-氯-3-吡啶基甲基)-N_硝基咪唑烷-2-亞胺(批蟲啉)、3- (6-氯-3-吡啶基甲基)-1,3-噻唑烷-2-亞基氰胺 (噻蟲啉(thiacloprid))、1- (2-氯-1,3-噻唑-5-基甲基)-3-甲基-2-硝基胍(可尼丁(clothianidin))、烯啶蟲胺(nitempyran)、(6-氯-3-吡啶基)甲基]-N2-氰基-N1-甲基乙脒(吡蟲清)、3-(2-氯-1,3-噻唑-5-基甲基)-5-甲基-1,3,5-嚅二嗪烷 (oxadiazinan)-4-亞基(ylidene)(硝基)胺(噻蟲嗪(thiamethoxam))和 1-甲基 _2_ 硝基-3-(四氫-3-呋喃基甲基)胍(呋蟲胺(dinotefuran))。在另一實施方案中,該產芽孢細菌-昆蟲控制劑組合可任選包括具有直接殺線蟲活性的附加化合物。合適的殺線蟲昆蟲控制劑包括抗生素殺線蟲劑,如阿維菌素;氨基甲酸酯殺線蟲劑,如苯菌靈、克百威、丁硫克百威和cleothocard ;肟氨基甲酸酯殺線蟲劑,如棉鈴威、涕滅威、涕滅碸威、殺線威;有機磷殺線蟲劑,如diamidafos、苯線磷、丁硫環磷、磷胺、硫線磷、毒死蜱、diclofenthion、樂果、滅線磷、豐索磷、fostiazate、速殺硫磷、isamidofos、氯唑磷、滅多威、甲拌磷、phosphocarb、特丁硫磷、硫雙威、蟲線磷、三唑磷、imicyafos和四甲磷。其它合適的殺線蟲昆蟲控制劑包括乙醯蟲腈、benclothiaz、 氯化苦、棉隆、DBCP, DCIPU, 2- 二氯丙烷、1,3- 二氯丙烯、糠醛、碘甲烷、威百畝、甲基溴、 異硫氰酸甲酯和二甲苯酚。或者,該產芽孢細菌也可以與生物殺線蟲劑,如if/澄黎麼盧 (Myro thecium verrucaria)、Burholderia cepacia、Bacillus chi tonosporus 禾口^青 mCPaecilomyces或植物或動物來源的殺線蟲劑,如harpin蛋白、胺基酸序列
或病毒、類病毒粒子組合。添加到該產芽孢細菌中的所述至少一種任選昆蟲控制劑的量可以隨最終製劑以及所要處理的植物和種子的尺寸而變。所述至少一種昆蟲控制劑優選為總製劑的大約1重量%至總製劑的大約80重量%。該昆蟲控制劑更優選以總製劑的大約5重量%至總製劑的大約60重量%的量存在。該昆蟲控制劑最優選以總製劑的大約10重量%至總製劑的大約
50重量%的量存在。在另一實施方案中,單獨或與昆蟲控制劑組合的產芽孢細菌可進一步包含有效量的至少一種殺菌劑。優選的殺菌劑包括單獨或組合的aldimorphU-氨基丙基磷酸、1-氨基丙基磷酸鉀、andoprim、敵菌靈、氧環唑、嘧菌酯、苯雙靈、麥鏽靈、苯菌靈、benzamacril, benzamacryl-isobutyl、雙丙氨磷、樂殺蟎、聯苯、比多農、滅瘟素、啶醯菌胺、糠菌唑、乙嘧酚磺酸酯、丁硫啶、多硫化鈣、卡巴西黴素、敵菌丹、克菌丹、多菌靈、萎鏽靈、香芹酮、滅蟎猛、chlobenthiazone、chlorfenazole、地茂散、氯化苦、百菌清、乙菌利、clozylacon、 硫雜靈、霜脲氰、環唑醇、嘧菌環胺、酯菌胺、咪菌威、雙氯酚、苄氯三唑醇、diclofluanid, 噠菌清、氯硝胺、乙黴威、苯醚甲環唑、甲菌定、烯醯嗎啉、甲氧菌平、烯唑醇、烯唑醇-M、 敵蟎普、二苯胺、雙硫氧吡啶、滅菌磷、二噻農、嗎菌靈、多果定、敵菌酮、克瘟散、氟環唑、 乙環唑、乙嘧酚、土菌靈、嚜唑酮菌、咪菌腈、氯苯嘧啶醇、腈苯唑、甲呋醯胺、種衣酯、拌種咯、苯鏽啶、丁苯嗎啉、三苯醋錫、毒菌錫、福美鐵、嘧菌腙、氟啶胺、咯菌腈、flumetover, 氟氯菌核利、氟喹唑、呋嘧醇、氟矽唑、磺菌胺、氟醯胺、粉唑醇、滅菌丹、乙膦鋁、乙膦鈉、四氯苯酞、麥穗寧、呋霜靈、福拉比、furcarbonil、呋菌唑、呋醚唑、拌種胺、雙胍辛胺、六氯苯、己唑醇、惡黴靈、抑黴唑、亞胺唑、雙胍辛胺、雙胍三辛烷基苯磺酸鹽、雙胍辛醋酸鹽、碘代丙炔基丁基甲胺酸酯(iodocarb)、種菌唑、異稻瘟淨(IBP)、異菌脲、irumamycin、稻瘟靈、isovaledione、春雷黴素、醚菌酯、銅製劑,如氫氧化銅、環烷酸銅、王銅、硫酸銅、氧化銅、喹啉銅和波爾多(Bordeaux)混合劑、代森錳銅、代森錳鋅、代森錳、meferimzone、滅派林、擔菌寧、甲霜靈、葉菌唑、磺菌威、呋菌胺、代森聯、metomeclam、噻菌胺、米多黴素、 腈菌唑、甲菌利、二甲基二硫代氨基甲酸鎳、酞菌酯(nitrothal-isopropyl)、氟苯嘧啶醇、呋醯胺、惡霜靈、oxamocarb、奧索利酸、oxycarboxim、oxyfenthiin、多效唑、淨種靈、 戊菌唑、戊菌隆、氯瘟磷、匹馬力星、粉病靈、多抗黴素、多氧黴素、噻菌靈、咪鮮胺、腐黴利、 霜黴威、propanosine-sodium、並環唑、丙森鋅、prothiocinazole、唑菌胺酯、吡菌磷、啶斑肟、嘧黴胺、咯喹酮、吡氧呋、quinconazole、五氯硝基苯(PCNB)、硫磺和硫磺製劑、戊唑醇、葉枯酞、四氯硝基苯、tetcyclasis、氟醚唑、噻菌靈、噻菌腈、噻呋醯胺、甲基託布津、 秋蘭姆、tioxymid、甲基立枯磷、對甲抑菌靈、三唑酮、三唑醇、丁三唑、咪唑嗪、水楊菌胺、 三環唑、十三嗎啉、肟菌酯、氟菌唑、嗪氨靈、滅菌唑、烯效唑、井網黴素、乙烯菌核利、氯康唑、zarilamide、代森鋅、福美鋅以及 Dagger G、0K-8705、0K-8801、α-(1,1-二甲基乙基)苯氧基乙基)-1Η-1,2,4-三唑-1-乙醇、α-(2,4-二氯苯基)-β-氟-β-丙基-1H—1,2,4-三唑-1-乙醇、α-(2,4-二氯苯基)-β -甲氧基-α -甲基-1Η-1,2,4_三唑-1-乙醇、α-(5-甲基-1,3-二氧雜環己烷-5-基三氟甲基)-苯基]-亞甲基]-1Η-1, 2,4-三唑-1-乙醇、(5RS, 6RS) -6-羥基-2,2,7,7-四甲基-5- (1Η-1,2,4-三唑-1-基)-3-辛酮、(E)-α-(甲氧基亞氨基)-N-甲基-2-苯氧基-苯基乙醯胺、{2-甲基-1-[[[1-(4-甲基苯基)_乙基]-氨基]-羰基]-丙基}氨基甲酸1-異丙酯、1-(2,4-二氯苯基)-2-(1Η-1,2,4-三唑-1-基)-乙酮-0-(苯基甲基)_肟、1-(2-甲基-1-萘基)-IH-吡咯-2,5- 二酮、1- (3,5- 二氯苯基)-3- (2-丙烯基)-2,5-吡咯烷二酮、1_ [ ( 二碘甲基)_磺醯基]-4-甲基-苯、1-[[2-(2,4_ 二氯苯基)-1,3_ 二氧戊環-2-基]-甲基]-1Η-咪唑、l-[[2-(4-氯苯基)-3-苯基環氧乙烷基]-甲基]-1Η-1,2,4-三唑、
1-[1-[2-[(2,4_二氯苯基)-甲氧基]-苯基]-乙烯基]-IH-咪唑、1-甲基-5-壬基-2-(苯基甲基)-3-吡咯烷酮(pyrrolidinole),2',6,- 二溴-2-甲基-4,-三氟甲氧基-4』 -三氟-甲基-1,3-噻唑-5-甲醯苯胺、2,2- 二氯-N-[l- (4-氯苯基)-乙基]乙基-3-甲基-環丙烷羧醯胺、2,6- 二氯-5-(甲基硫代)-4-嘧啶基-硫氰酸酯、2,6- 二氯-N-(4-三氟甲基苄基)-苯甲醯胺、2,6_ 二氯-N-K4-(三氟甲基)-苯基]-甲基]-苯甲醯胺、2-(2,3,3-三碘-2-丙烯基)-2H-四唑、2_[(1_甲基乙基)_磺醯基]_5_(三氯甲基)-1,3,4-噻二唑、2-[[6_脫氧-4-0-(4-0-甲基- β -D-吡喃葡萄糖基)_ α -D-吡喃葡萄糖基]-氨基]-4-甲氧基-IH-吡咯並[2,3-d]嘧啶-5-腈、2-氨基丁烷、2-溴-2-(溴甲基)_戊二腈、2-氯-N-(2, 3- 二氫-1,1,3-三甲基-IH-茚-4-基)_3_吡啶羧醯胺、
2-氯-N-(2,6-二甲基苯基)-N-(異硫氰酸根合甲基)-乙醯胺、2-苯基酚(0PP)、3,4- 二氯-1-[4-(二氟甲氧基)-苯基]-IH-吡咯-2,5-二酮、3,5-二氯-N-[氰基[(1-甲基-2-丙炔基)-氧基]-甲基]-苯甲醯胺、3-(1,1-二甲基丙基-1-氧代-IH-茚-2-腈、氯苯基)-5-乙氧基-3-異嚅唑烷基]-吡啶、4-氯-2-氰基-N,N- 二甲基-5- 甲基苯基)-1Η-咪唑-1-磺胺、4-甲基-四唑並[l,5-a]喹唑啉-5 0H)-酮、8-(1,1-二甲基乙基)-N-乙基-N-丙基-1,4-二氧雜螺[4,5]癸烷-2-甲胺、8-羥基喹啉硫酸鹽、9H-咕噸-2-[(苯基氨基)-羰基]-9-羧酸醯胼、雙-(1-甲基乙基)-3-甲基-4-[(3-甲基苯甲醯基)-氧基]_2,5-噻吩二羧酸酯、順式-1- (4-氯苯基)-2- (1H-1,2,4-三唑-1-基)-環庚醇、順式_4-[344-(1,1-二甲基丙基)-苯基-2-甲基丙基]-2,6-二甲基-嗎啉鹽酸鹽、[(4-氯苯基)-偶氮]-氰基乙酸乙酯、碳酸氫鉀、甲烷四硫醇-鈉鹽、1-(2,3-二氫-2,2- 二甲基-IH-茚-1-基)-IH-咪唑-5-羧酸甲酯、N- (2,6- 二甲基苯基)-N- (5-異嚅唑基羰基)-DL-丙氨酸甲酯、N-(氯乙醯基)-N-(2,6-二甲基苯基)-DL-丙氨酸甲酯、N-(2,3- 二氯-4-羥基苯基)-1-甲基-環己烷醯胺、N-(2,6- 二甲基苯基)-2-甲氧基-N_(四氫-2-氧代-3-呋喃基)-乙醯胺、N-(2,6-二甲基苯基)-2-甲氧基_N_(四氫-2-氧代-3-噻吩基)-乙醯胺、N- (2-氯-4-硝基苯基)-4-甲基-3-硝基-苯磺胺、N-G-環己基苯基)-1,4,5,6-四氫-2-嘧啶胺、N-G-己基苯某)_1,4,5,6-四氫-2-嘧啶胺、N-(5-氯-2-甲基苯基)-2-甲氧基-N-(2-氧代-3-嚜唑烷基)-乙醯胺、N-(6-甲氧基)-3-吡啶基)_環丙烷醯胺、N-[2,2,2-三氯-1-[(氯乙醯基)-氨基]-乙基]-苯甲醯胺、N-[3-氯-4,5-雙(2-丙炔氧基)-苯基]-N』 -甲氧基-甲脒、 N-甲醯基-N-羥基-DL-丙氨酸-鈉鹽、0,0_ 二乙基[2-( 二丙基氨基)-2-氧乙基]-乙基硫代磷醯胺酯(phosphoramidothioate)、0_甲基S-苯基苯基丙基硫代磷醯胺酯(phosphoramidothioate)U, 2,3-苯並噻二唑_7_硫代甲酸S-甲酯和螺[2H]_1_苯並吡喃-2,1' (3' H)-異苯並呋喃]-3'-酮。與由單獨向基因改造種子、植物或植物部分施用殺蟲劑預期的相比,本文公開的方法已被發現在線蟲侵擾環境中提供更高程度的植物活力和產量。根據所需性質,可以將各種添加劑,如殺菌劑、殺蟲劑、穩定劑、乳化劑施用於基因改造種子或植物上。該方法包括將與任選昆蟲控制劑和任選真菌控制劑組合的至少一種產芽孢細菌施用於基因改造種子、植物或植物部分。該產芽孢細菌優選是溶液形式、可乳化濃縮物、可溼性粉劑、懸浮濃縮物、可溶粉劑、顆粒、懸浮液-乳液濃縮物、活性化合物浸漬的天然和合成材料和在聚合物質中的精細控釋膠囊。如果存在昆蟲控制劑,其優選與產芽孢細菌混合, 並與產芽孢細菌同時施用。該昆蟲控制劑可任選單獨施用於種子、植物或植物部分。此外, 如果存在真菌控制劑,其可以與產芽孢細菌/昆蟲控制劑組合,或單獨施用。如果產芽孢細菌和昆蟲控制劑為粉末形式,它們可以單獨地直接施用於土壤、種子或葉面或在使用時混合在一起。如果為液體形式,該產芽孢細菌和昆蟲控制劑可以在種植時經葉面或在犁溝中噴灑或霧化,它們單獨使用或在處理時混合在一起。或者,利用各種技術,包括但不限於,滴灌、噴灑器、土壤灌注或土壤浸液,該液體組合可以在種子萌芽前引入土壤中或直接施用於與根接觸的土壤。該液體優選在種植前施用於種子。根據最終製劑和施用方法,也可以將一種或多種合適的添加劑引入產芽孢細菌及其組合中。可以向該組合物中加入添加劑,如粉末、顆粒或膠乳形式的羧甲基纖維素、天然和合成聚合物,如阿拉伯樹膠、甲殼質、聚乙烯醇和聚乙酸乙烯酯,以及天然磷脂,如腦磷脂和卵磷脂,和合成磷脂。在一個優選實施方案中,以單一穩定溶液或乳液或懸浮液形式配製該產芽孢細菌、任選昆蟲控制劑和任選真菌控制劑。對溶液而言,在添加產芽孢細菌之前,將活性化合物(昆蟲控制劑和任選真菌控制劑)溶解在溶劑中。合適的液體溶劑包括石油基芳烴類,如二甲苯、甲苯或烷基萘,脂族烴類,如環己烷或石蠟,例如石油餾分,礦物和植物油,醇類,如丁醇或二醇以及它們的醚和酯,酮類,如甲乙酮、甲基異丁基酮或環己酮,強極性溶劑類,如二甲基甲醯胺和二甲亞碸。對乳液和懸浮液而言,該液體介質或溶劑是水。可以將產芽孢細菌、任選昆蟲控制劑和任選真菌控制劑懸浮在單獨的液體中並在施用時混合。優選將產芽孢細菌、任選昆蟲控制劑和任選真菌控制劑組合在表現出優選兩年貯存壽命的隨時可用的製劑中。在使用中,可以在種植作物時經葉面或犁溝內噴灑或霧化該液體。利用各種技術,包括但不限於,滴灌、噴灑器、土壤灌注或土壤浸液,該液體組合物可以在種子萌芽前引入土壤中或直接施用於與根接觸的土壤。可任選加入穩定劑和緩衝劑,包括鹼金屬和鹼土金屬鹽和有機酸類,如檸檬酸和抗壞血酸,無機酸類,如鹽酸或硫酸。還可以加入抗生素並包括甲醛或甲醛釋放劑,以及苯甲酸衍生物,如對羥基苯甲酸。其它添加劑包括能保護種子免受選擇性除草劑的有害作用的功能劑,如活性炭、營養素(肥料)和能改善發芽和該產品的質量的其它試劑,或其組合。該產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑優選配製成液體種子處理劑。該種子處理劑包含至少一種產芽孢細菌和至少一種任選昆蟲控制劑。任選將真菌控制劑與產芽孢細菌和昆蟲控制劑混合。使用常規混合、噴施方法或其組合,使種子基本均勻地被一層或多層產芽孢細菌、任選昆蟲控制劑和任選真菌控制劑包衣。使用精確、安全並有效地將種子處理產品施用於種子的專門設計和製造的設備進行施用。這種設備使用各種類型的包衣技術,如旋轉包衣機、轉鼓包衣機、流化床技術、噴泉床、旋轉霧或其組合。優選通過旋轉「霧化」盤或噴嘴進行施用,其在種子經過該噴流型時將種子處理劑均勻分布到種子上。優選隨後將種子混合或翻滾追加的時間以實現另外的處理劑分布和乾燥。在用本發明的組合物包衣之前,種子可以預塗或未預塗以提高發芽和萌出的均勻性。在選擇性的實施方案中,可以將乾粉組合物計量添加到移動的種子上。可以通過連續或分批包衣法將種子包衣。在連續包衣法中,連續流設備同時計量加入種子流和種子處理產品。滑動門、錐孔板、種子輪(seed wheel)或配重裝置(帶或分流器)調節種子流。一旦確定通過處理設備的種子流速,依據種子流速校準種子處理劑的流速以在種子流經種子處理設備時將所需劑量輸送至種子。另外,計算機系統可監測包衣機的種子輸入,由此保持種子的適量的恆流。在分批法中,分批處理設備稱出規定量的種子並將該種子放入封閉處理室或碗中,在此隨後施用相應的種子處理劑。隨後將種子與種子處理劑混合以實現各種子上的基本均勻地包衣。隨後將該批倒出處理室以便處理下一批。藉助計算機控制系統,使該分批法自動化以使其能夠連續重複分批處理過程。在任一包衣法中,可任選通過無需員工幹預就能啟動和停止各種設備的可編程邏輯控制器操作種子包衣機。該系統的部件可通過若干來源,如Gustafson Equipment of Shakopee, MN 購得。可以將各種添加劑添加到種子處理劑中。可以添加粘合劑,並包括優選由對將要包衣的種子無植物毒性作用的天然或合成的粘合劑聚合物構成的那些。可以使用各種著色劑,包括有機發色團,其被分類為亞硝基、硝基、偶氮(包括單偶氮、雙偶氮和多偶氮)、二苯甲烷、三芳基甲烷、咕噸、甲烷、吖啶、噻唑、噻嗪、噴達胺、靛酚、吖嗪、嚟嗪、蒽醌和酞菁。可添加的其它添加劑包括微量營養物,如鐵、錳、硼、銅、鈷、鉬和鋅的鹽。可以施用聚合物或其它防塵劑以使處理劑保留在種子表面上。其它常規種子處理添加劑包括,但不限於,包衣劑、潤溼劑、緩衝劑和多糖。可以將至少一種農業可接受載體添加到種子處理製劑中,如水、固體或乾粉中。乾粉可以衍生自各種材料,如樹皮、碳酸鈣、石膏、蛭石、滑石、腐殖質、活性木炭和各種磷化合物。在一個實施方案中,種衣劑可包含至少一種填料,其是有機或無機的天然或合成組分,活性組分與其組合以利於將其施用於種子。該填料優選是惰性固體,如粘土、天然或合成矽酸鹽、二氧化矽、樹脂、蠟、固體肥料(例如銨鹽)、天然土壤礦物,如高嶺土、粘土、滑石、石灰、石英、綠坡縷石、蒙脫石、膨潤土或硅藻土,或合成礦物,如二氧化矽、氧化鋁或矽酸鹽,特別是矽酸鋁或矽酸鎂。該產芽孢細菌、任選昆蟲控制劑和任選真菌控制劑可以與能夠萌芽形成易受線蟲類和/或病原真菌或細菌侵襲的植物或植物部分的任何基因改造植物種子組合。該基因改造種子可以是產生表達昆蟲毒素或除草劑抗性的基因改造植物或植物部分的任何種子。此外,該基因改造種子可以是產生表達對細菌和真菌的毒素或抗性的基因改造植物或植物部分的任何種子。此外,該基因改造種子可以是產生表達對環境因素(如水分脅迫和氮生成) 的耐受性的基因改造植物或植物部分的任何種子。合適的基因改造種子包括甘藍作物、蔬菜、水果、樹木、纖維作物、油料作物、塊莖作物、咖啡、花、豆莢、穀物、以及其它單子葉和雙子葉物種的植物的種子。基因改造種子優選包括花生、菸草、禾草、小麥、大麥、黑麥、高粱、 稻米、油菜籽、糖甜菜、葵花、西紅柿、胡椒、豆、萵苣、馬鈴薯和胡蘿蔔。該基因改造種子最優選包括棉、大豆和玉米(甜玉米、野生玉米(field)、育種玉米(seed)或爆米花用玉米)。特別優選的基因改造種子包括來自Monsanto的DELTA AND PINE LAND 耐草甘膦和耐昆蟲棉籽; 來自Bayer Cropkience的Moneville 耐草甘膦和耐昆蟲棉籽;來自Bayer CropScience 的Fiberma/耐草甘膦和耐昆蟲棉籽;來自Mine Seed Company的耐草甘膦大豆;來自 Monsanto的Asgrow 耐草甘膦大豆;來自DuPont的Pioneer 耐草甘膦和耐昆蟲玉米種子; 來自Syngenta的Northrup King 耐草甘膦大豆;來自Burrus Company的耐草甘膦和耐昆蟲玉米種子;和來自Syngenta的Garst Company (AgriEdge )耐草甘膦和耐昆蟲玉米種子。產芽孢細菌和基因改造種子的該新型組合的優點從下列非限制性實施例中顯而易見。下列實施例證實通過將產芽孢細菌與昆蟲控制劑組合併將該組合施用於基因改造種子而出人意料地改進總植物作物產量。
實施例實施例1
實施例1顯示施用於基因改造種子的產芽孢細菌和昆蟲控制劑的組合(對照+產芽孢細菌)與僅使用昆蟲控制劑的基因改造種子(對照)相比的在線蟲壓力下的作物產量結果。 這種比較實驗中的基因改造種子源自可獲自Monsanto的DELTA AND PINE Lancf,其是含有草甘膦耐性(Round-up Ready 性狀)和耐昆蟲性基因)兩者的基因表達的棉籽。該殺蟲劑是吡蟲啉(Gaucho Grande)或吡蟲啉&硫雙威(Aeris )。該產芽孢細菌是麥澄桿菌。線蟲類型為無、根結線蟲、reiniform線蟲和矛線蟲不等。昆蟲控制劑濃度為600 gm ai/L,並為液體形式。昆蟲控制劑施用率為500 - 1000 gm ai/100 kg。堅強芽孢桿菌濃度為100,000至10,000, 000個菌落形成單位/種子。該昆蟲控制劑和堅強芽孢桿菌在水懸浮液中以足以充分覆蓋棉籽的體積混合在一起。該混合物的比率為1369 -沈08毫升 /100千克種子不等以確保各種種子尺寸的充分覆蓋。一經種植,棉籽生長至完全成熟並以每英畝的棉花磅數測量結果。下表比較在各種線蟲類型下對照與對照+產芽孢細菌之間的每英畝棉花磅數。除非另行指明,產量差值代表幾個實驗結果的平均值。
權利要求
1.一種產品,其包含至少一種產芽孢細菌;任選地,至少一種昆蟲控制劑;和至少一種基因改造種子、植物或植物部分。
2.權利要求1的產品,其中所述產品進一步包含至少一種昆蟲控制劑和至少一種基因改造種子或植物。
3.權利要求2的產品,其中所述昆蟲控制劑是至少一種內吸新菸鹼類殺蟲劑。
4.權利要求3的產品,其中所述至少一種新菸鹼類殺蟲劑選自1-(6-氯-3-吡啶基甲基)-N-硝基咪唑烷-2-亞胺(吡蟲啉)、3-(6_氯-3-吡啶基甲基)_1,3-噻唑烷-2-亞基氰胺(噻蟲啉)、1-(2-氯-1,3-噻唑-5-基甲基)-3-甲基-2-硝基胍(可尼丁)、烯啶蟲胺、 Λ/1-[ (6-氯-3-吡啶基)甲基]-N2-氰基-N1-甲基乙脒(吡蟲清)、3_ (2-氯-1,3-噻唑-5-基甲基)-5-甲基-1,3,5-嚷二嗪烷-4-亞基(硝基)胺(噻蟲嗪)和1-甲基-2-硝基-3-(四氫-3-呋喃基甲基)胍(呋蟲胺)。
5.權利要求2的產品,其中所述至少一種產芽孢細菌表現出殺線蟲活性。
6.權利要求2的產品,其中所述基因改造種子是耐昆蟲的。
7.權利要求2的產品,其中所述基因改造種子是用來自#雲金澄/f盧的基因轉化的。
8.權利要求2的產品,其中所述基因改造種子是耐草甘膦的。
9.權利要求2的產品,其中所述基因改造種子是耐昆蟲和耐草甘膦的。
10.權利要求2的產品,其中所述基因改造種子選自DELTAAND PINE LAND 耐草甘膦和耐昆蟲棉籽;ST0NEVILLE 耐草甘膦和耐昆蟲棉籽;FIBERMAX 耐草甘膦和耐昆蟲棉籽; ASGROWe耐草甘膦大豆種子;PIONEER 耐草甘膦和耐昆蟲玉米種子;NORTHRUP KING 耐草甘膦大豆種子;和來自Syngenta的AGRIEDGE 耐草甘膦和耐昆蟲玉米種子。
11.權利要求5的產品,其中所述至少一種產芽孢細菌選自澄/f盧、澄桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌。
12.權利要求11的產品,其中澄/f盧包含菌株CNCM1-1582。
13.權利要求11的產品,其中所述澄/f盧包含菌株IN37a。
14.權利要求11的產品,其中所述澄/f盧包含菌株GB03。
15.權利要求Ii的產品,其中所述^>Λ#/澄/f盧包含菌株GB;M。
16.權利要求1或2的產品,進一步包含至少一種附加化學殺菌劑。
17.保護基因改造種子、植物或植物部分免受線蟲類侵害的方法,包括向該種子、植物或植物部分施用至少一種產芽孢細菌;和任選地,至少一種昆蟲控制劑。
18.權利要求17的方法,其中所述產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑同時施用於所述基因改造種子、植物或植物部分。
19.權利要求17的方法,其中所述基因改造種子、植物或植物部分是耐昆蟲的。
20.權利要求17的方法,其中所述基因改造種子、植物或植物部分是耐草甘膦的。
21.權利要求17的方法,其中所述基因改造種子、植物或植物部分是用來自#雲金 /澄/f盧的基因轉化的。
22.權利要求17的方法,其中所述至少一種產芽孢細菌選自澄/f盧、 孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌。
23.保護基因改造種子、植物或植物部分免受線蟲類侵害的方法,包括提供至少一種包含0. 0001至20重量%的至少一種產芽孢細菌和0. 001至20重量%的至少一種昆蟲控制劑的組合物;並將該組合物施用於該種子、植物或植物部分。
24.權利要求23的方法,其中通過選自滴灌、噴灑器、葉面噴施、種子包衣、土壤灌注或土壤浸液的方法施用該組合物。
25.保護基因改造種子、植物或植物部分免受線蟲類侵害的組合物,其包含(i)大約2 重量%至80重量%的量的至少一種產芽孢細菌;(ii)大約1重量%至大約80重量%的量的至少一種昆蟲控制劑;和(iii)溶劑。
26.權利要求四的組合物,其中所述產芽孢細菌選自 .解澱粉芽孢桿菌、堅強芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和短小芽孢桿菌。
27.製造用至少一種產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑處理的基因改造種子的方法,包括(i)將所述產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑施用於所述基因改造種子;和(ii)混合所述基因改造種子以實現基本均勻的處理。
28.權利要求27的方法,其中使用連續包衣機施用所述產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑。
29.權利要求觀的方法,其中計算機系統監測進入該連續包衣機的基因改造種子流。
30.權利要求27的方法,其中使用分批包衣法施用所述產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑。
31.權利要求30的方法,其中所述分批包衣法包括(i)稱出規定量的基因改造種子;(ii)將該種子放入封閉處理室中;(iii)將該產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑添加到該處理室中;和(iv)混合所述基因改造種子、產芽孢細菌和任選昆蟲控制劑。
全文摘要
本發明提供通過使農業有效量的至少一種產芽孢細菌和至少一種任選昆蟲控制劑組合到基因改造植物、植物部分或種子上來改進總體植物活力和產量的產品。這種產品在植物寄生線蟲和真菌物種存在下特別有效。該產品的使用總體降低由植物寄生線蟲或真菌造成的作物損失,這種降低遠大於使用僅具有昆蟲控制劑的基因改造種子。根據一些實施方案,該產品的使用造成大豆蒲式耳產量提高大約2%-10%,棉籽產量提高3%-6.5%且玉米蒲式耳產量提高3%-8%。還提供使用和製造該組合的方法。
文檔編號C12N15/87GK102209786SQ200980144731
公開日2011年10月5日 申請日期2009年9月3日 優先權日2008年9月10日
發明者J·裡格斯 申請人:拜爾農作物科學有限合伙人公司