CN103379827B - 用于控制害虫的芥菜植物材料的混合物以及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明描述了一种用于控制害虫的组合物,所述组合物包括可得自白芥芥菜植物的植物材料和可得自芥菜型油菜芥菜植物的植物材料的混合物。
Description
相关专利申请
本申请是下述专利合作条约申请,所述专利合作条约申请要求基于2010年12月20日提交的相应美国临时专利申请No.61/424,771的优先权的35U.S.C119权益,所述美国临时专利申请全文并入本文。
技术领域
本文所提供的公开内容涉及新型含芥菜植物材料的组合物及其制备方法。这些组合物可用于处理害虫。
背景技术
杀虫剂在诸如农作物区域、家庭区域、和食品储存区域之类的区域中用于控制害虫。然而,特别是在20世纪50年代和21世纪初期,杀虫剂的大规模使用已经引起关于环境影响、害虫群体中对杀虫剂的增强的抗性、以及针对非靶向生物体(包括人类)的毒性的重大关注。例如,多氯烃(例如DDT)的使用是有争论的,因为它们在环境中存留很长时间并且(例如)对于捕食的鱼类和鸟类是有害的。另一类杀虫剂,溴甲烷,除了对人类的神经和呼吸系统有毒之外,还破坏平流层臭氧层,因此多个管辖区的政府已经严格限制溴甲烷的使用。其他广泛使用的有效杀虫剂包括有机磷酸酯和氨基甲酸酯,并且尽管这些化合物在环境中极快地分解,但它们仍然被视为高毒性的。
一种替代形式为使用可得自天然源的杀虫剂,其在本领域中还称为生物杀虫剂。这些生物杀虫剂由诸如下述植物之类的源来制备,所述植物通常具有针对昆虫和其它害虫的天然防护性。广泛存在于芥菜植物科(本领域也另称为“十字花科”或“芸苔科”)内的硫代葡萄糖苷在多种植物中充当杀虫剂,所述芥菜植物科包括例如芥菜和油菜。芥菜植物材料的杀虫功效可归因于硫代葡萄糖苷分解产物(包括烯丙基硫氰酸酯和烯丙基异硫氰酸酯),而不是硫代葡萄糖苷本身。这些硫代葡萄糖苷降解产物在酶促反应之后形成,所述酶促反应涉及内源性地存在于芥菜植物材料中的酶。
基于芥菜植物材料的杀虫剂产品为本领域已知的。例如,美国专利申请2008/0182751公开了使用芥菜植物材料来控制植物害虫(包括昆虫),并且美国专利5,717,056教导了使用芥菜麸皮来控制土壤害虫。使用芥菜粉(meal)来控制植物害虫公开于Brown,J.和Morra,M.J,2005,SubcontractReportNationalRenewableEnergyLaboratory(国家可再生能源实验室外包合约报告)NREL/SR-510-35254中。用于处理害虫的可得自芥菜植物的纯化产物和有机萃取物也是本领域已知的。就这一点而言,美国专利7,087,553公开了用于除去农业中有害生物的方法,所述方法包括水中芥菜油和磷的水溶液的共同应用。美国专利6,545,043公开了使用下述组合物来抑制靶害虫的方法,所述组合物包括可得自芥菜植物的纯化的硫代葡萄糖苷分解产物。基于芥菜粉的硫代葡萄糖苷产品已经被证明具有对抗节肢动物、以及杂草、真菌和细菌的抑制效应(参见:Brown,J.和Morra,M.J,2005,SubcontractReportNationalRenewableEnergyLaboratory(国家可再生能源实验室外包合约报告)NREL/SR-510-35254)。
然而,上述本领域已知的芥菜植物材料衍生的杀虫剂的效能低于预期,从而使得害虫控制受限,并且为了控制害虫需要使用和应用大量芥菜植物材料。
因此,本领域已知的能够控制害虫的基于芥菜植物材料的制剂仍然存在显著的缺点。具体地讲,需要下述更有效的杀虫剂,所述杀虫剂由芥菜植物材料制成,所述杀虫剂允许应用较少的芥菜植物材料和低成本杀虫制剂。
发明内容
本发明提供了可用于处理害虫的包含芥菜植物材料的新型制剂。本发明所公开的制剂在多个方面(包括关于其效能、制备的容易程度和应用的容易程度的方面)均优于迄今为止已知的基于芥菜植物材料的制剂。
因此,本发明提供了用于控制害虫的组合物,所述组合物包括(a)可得自白芥(Sinapisalba)的芥菜植物的植物材料、和(b)可得自芥菜型油菜(Brassicajuncea)的芥菜植物的植物材料的混合物,所述组合物包括有效量的硫代葡萄糖苷分解产物。
在本发明的优选的实施例中,得自或可得自白芥或芥菜型油菜的植物材料为芥菜种子粉。在另一个优选的实施例中,得自或可得自白芥和芥菜型油菜的植物材料均为种子粉。
本发明还提供了用于制备杀虫剂组合物的方法,所述方法包括将可得自白芥的芥菜植物的植物材料与可得自芥菜型油菜的芥菜植物的植物材料进行混合(所述混合物包括有效量的硫代葡萄糖酸酯分解产物)、和将所述混合物配制成杀虫剂组合物。
本发明还提供了用于控制害虫的方法,所述方法包括将下述组合物施用到害虫,所述组合物包括(a)可得自白芥的芥菜植物的植物材料、和(b)可得自芥菜型油菜的芥菜植物的植物材料,所述组合物包括有效量的硫代葡萄糖苷分解产物。
本发明又提供了用于控制害虫的方法,所述方法包括
(a)制备包括下述混合物的组合物:
可得自白芥的芥菜植物的植物材料;和
得自芥菜型油菜的芥菜植物的植物材料;
所述混合物包括有效量的硫代葡萄糖苷分解产物;以及
(b)将组合物施用到害虫。
本发明的其他特征和优点将通过以下详细说明而变得显而易见。然而,应当理解,具体实施方式和具体实例尽管指示出本公开的优选的实施例,但仅通过示例性方式来给出,因为对本领域的技术人员来说根据具体实施方式在本公开的精神和范围内的各种变化和修改会是显而易见的。
附图说明
图1描述了使用各种浓度的芥菜型油菜和白芥芥菜粉的混合物相对于仅芥菜型油菜粉对立枯丝核菌(R.solani)菌丝生长的抑制。
图2描述了立枯丝核菌菌丝在暴露于不同浓度的芥菜型油菜和白芥芥菜粉的混合物下随时间推移的径向生长。
图3描述了立枯丝核菌菌丝在暴露于不同浓度的芥菜型油菜芥菜粉下随时间推移的径向生长。
图4描述了使用各种浓度的芥菜型油菜和白芥芥菜粉的混合物相对于仅芥菜型油菜粉对终极腐霉菌(P.ultimum)菌丝生长的抑制。
图5描述了终极腐霉菌菌丝在暴露于不同浓度的芥菜型油菜和白芥芥菜粉的混合物下随时间推移的径向生长。
图6描述了终极腐霉菌菌丝在暴露于不同浓度的芥菜型油菜芥菜粉下随时间推移的径向生长。
具体实施方式
如上文所述,本发明涉及包括用于控制害虫的包含芥菜植物材料的新型组合物。本发明人已惊讶地发现,得自白芥的芥菜植物的植物材料、和可得自芥菜型油菜的植物材料的混合物可用于制备具有优异杀虫特性的制剂。具体地讲,本文所提供的组合物惊讶地允许控制能够将硫代葡萄糖苷转化成杀虫活性产物的酶促反应,因此允许制备具有广范围不同效力的组合物。此外,使用本发明的组合物可达到的效力超出本领域已知的基于芥菜粉的组合物的效力。此外,本文所提供的制剂可以允许制备具有多种颗粒尺寸的组合物的方式进行制备,因此允许制备与基于粉末的制剂不同的杀虫制剂。根据本发明制备的组合物还比常规基于芥菜植物材料的制剂更易于分解,从而导致减少或消除残留在施用杀虫剂产品的表面上的量。最后,本文所提供的组合物的额外有益之处在于其为天然的、有机的和可生物降解的。
因此,本发明提供了用于控制害虫的组合物,所述组合物包括(a)得自或可得自白芥的芥菜植物的植物材料、和(b)得自或可得自芥菜型油菜的芥菜植物的植物材料的混合物,所述组合物包括有效量的硫代葡萄糖苷分解产物。
本文所用的术语“白芥”(本文也可交替称之为“黄芥”)和“芥菜型油菜”(本文也可交替称之为“东方芥”)是指包括其任何栽培变种的这些芥菜植物种的任何植物。
术语“硫代葡萄糖苷分解产物”是指在水解硫代葡萄糖苷之后获得的产物。硫代葡萄糖苷的通式结构为:
可存在于根据本发明使用的植物材料的硫代葡萄糖苷的实例为表原告依春、黑芥子苷和白芥子苷。在术语“硫代葡萄糖苷分解产物”内包括下述硫代葡萄糖苷分解产物的三个通用类型:
此外,硫代葡萄糖苷分解产物包括在硫代葡萄糖苷表原告依春分解之后获得的1-氰基-2-羟基-3-丁烯(“CHB”)和告依春。此外,硫代葡萄糖苷分解产物包括烯丙基硫氰酸酯(“ATC”)、烯丙基异硫氰酸酯(“AITC”)和烯丙基氰(“AC”),所述这些均为硫代葡萄糖苷黑芥子苷的分解产物。此外,硫代葡萄糖苷分解产物还包括羟基苯。
芥菜植物材料
根据本发明,可使用得自或可得自芥菜型油菜和白芥芥菜植物的任何植物材料,所述植物材料包括得自或可得自这些芥菜植物的叶、茎、根或种子的任何芥菜植物材料或处理过的植物材料。优选地对如本文所用的植物材料进行处理以产生处理过的植物材料。例如,可对植物材料进行挤压或压制以获得挤压的或压制的芥菜植物材料。根据本发明使用的芥菜型油菜和白芥芥菜植物材料或处理过的芥菜植物材料优选地使用水进行湿润并且进行均匀加工处理,从而促进硫代葡萄糖苷的水解。对于某些植物材料(例如种子),优选地对植物材料进行预处理。可根据本发明使用的预处理工艺包括脱皮、裂解、碾磨、片状剥落(flaking)、挤压、挤出、制粒等等。当根据本发明使用富油芥菜植物材料时,优选地从芥菜植物材料移除油。这可通过下述方法来实现,例如溶剂萃取、液压式挤压、挤出式挤压、低温挤压以及对于本领域的技术人员将为熟知的其他除油工艺。由于硫代葡萄糖苷通过不耐热植物酶(黑芥子酶)进行水解,优选全部预处理步骤均在低于60℃、更优选地低于50℃和最优选地低于35℃的温度下进行。
在本发明的一个优选的实施例中,所用的处理过的芥菜型油菜和白芥植物材料为芥菜种子粉。用于将生芥菜种子加工成油和粉的多个工艺是本领域已知的。示例性的工艺为Morra,M.J,2000-2002,SubcontractReportNationalRenewableEnergyLaboratory(国家可再生能源实验室外包合约报告)NREL/SR-510-3628提出的那些。这些工艺的典型为在肮脏和通常润湿的条件下通过常规运输装置(例如火车或卡车)从田野接收芥菜种子。芥菜种子随后经受初步分离工序,例如,与振动筛网接触或使用谷物清洁机(例如由DamasA/S(丹麦)制造的谷物清洁机),其中将芥菜种子与非芥菜种子材料(例如石块、枝条、灰尘、树叶、杂草种子、松散的外壳等)分离。优选清洁之后使用例如由VertecIndustriesLimited(加拿大)制造的谷物烘干机来干燥清洁的芥菜种子,以使得种子的含水量减少至5%和7%之间。移除非芥菜种子污染物并且干燥芥菜种子之后,可将芥菜种子储存、与其他芥菜种子混合、或加工以得到芥菜种子粉。在处理过程中这一点上,可通过研磨或裂解种子或者使用另一个合适的研磨处理来移除外部种子包衣(其也称为种子外壳或麸皮)以得到种仁。然而,麸皮的此类移除为任选的和非关键性的。处理过程中的下一个步骤很大程度上取决于所需的芥菜粉的油(也称为“脂质”或“脂肪”)含量。如果需要“全脂”粉,则种仁经受并不导致油萃取的处理。另一方面,如果需要“脱脂”粉,则种仁经受导致油萃取的处理。在本发明的优选的实施例中,制备脱脂粉。因此,芥菜种子或芥菜种仁(在移除麸皮的情况下)优选地使用例如锤式磨碎机来磨碎,从而得到芥菜粉。其后,通过例如使用例如己烷的化学萃取或使用例如除油机或压榨机(例如由SkeppstaMaskinAB(瑞典)制造的塔比压榨机之类的榨油机或由MonfortsOekotecGmbH(德国)制造的固美(Komet)除油机)的机械萃取来从粉中移除油。根据本发明使用的芥菜种子粉优选地包含2%至50%的可用种子油、更优选地包含大约10%至15%的可用种子油、并且最优选地包含15%的可用种子油。在本发明的优选的实施例中,在处理过程中的这一点上得到的芥菜种子粉准备与本专利申请所涉及的其他任选的成份一起用作制剂的成份。
应当指出,在处理过程中的多个阶段白芥和芥菜型油菜芥菜植物材料可为混合的。例如如上文所述的用于种子粉制备的处理可用于制备来自白芥和芥菜型油菜的分离的种子粉部分。在得到该粉部分之后,可混合粉部分,从而可得到共混的粉。在本发明的可供选择的实施例中,芥菜型油菜和白芥的种子可为混合的,并且种子粉可由种子混合物制成。在本发明的另一个优选的实施例中,制备芥菜型油菜的粉部分,并且添加代替的白芥芥菜植物材料,例如麸皮部分。
芥菜型油菜和白芥植物材料或处理过的植物材料的混合比率可以有差别,并且通过改变芥菜型油菜和白芥植物材料的混合比率可控制最终杀虫制剂的效能。优选地,当使用芥菜粉时,将约0.3%至约15%(w/w)的白芥芥菜粉与约99.7%至约85%(w/w)的芥菜型油菜粉混合。在优选的实施例中,使用1%至2%(w/w);2%至3%(w/w);3%至4%(w/w);5%至6%(w/w);6%至7%(w/w);7%至8%(w/w);8%至9%(w/w);9%至10%(w/w);10%至11%(w/w);11%至12%(w/w);12%至13%(w/w);13%至14%(w/w);或14%至15%(w/w)的白芥粉,并且余量由芥菜型油菜粉来补足。在尤其优选的实施例中,将2%(w/w)的白芥芥菜粉与98%(w/w)的芥菜型油菜粉混合。共混的芥菜粉产物的AITC浓度范围优选地介于混合的芥菜种子粉的1%和5%(w/w)之间。该浓度可通过将约98%(w/w)的芥菜型油菜粉与2%(w/w)的白芥芥菜粉混合来获得。
杀虫制剂的制备
根据本发明制备的杀虫制剂优选地包括载体。可根据本发明使用的载体包括能够将杀虫剂传送和/或递送到靶害虫的任何化合物,所述载体包括任何油类(包括任何类型的植物油(例如低芥酸芥子油、大豆油等等))、聚合物、塑料、木头、凝胶、胶体类、喷剂、浸润装置、乳油等等。用于制剂的载体的选择和载体的量可以有差别,这取决于包括具体杀虫剂的使用和应用的优选方式在内的若干因素。
根据本发明,在本发明的优选的实施例中,制剂中包含糖。根据本发明,可使用任何糖,所述糖包括任何单糖、二糖、三糖、低聚糖或多糖。可根据本发明使用的单糖包括任何丁糖、戊糖、己糖或庚糖。可使用的丁糖包括赤藓糖和苏糖。可使用的戊糖包括阿拉伯糖、核糖、核酮糖、木糖、木酮糖和来苏糖。可根据本发明使用的己糖包括阿洛糖、阿卓糖、果糖、半乳糖、葡萄糖、古洛糖(glulose)、艾杜糖、甘露糖、山梨糖、塔罗唐、和塔格糖。可使用的庚糖包括景天庚酮糖。可根据本发明使用的二糖包括蔗糖、麦芽糖、海藻糖、乳糖和蜜二糖。可使用的三糖包括棉子糖。可使用的多糖如糖元、淀粉、葡聚糖。上述糖类中的任何一个可以大致纯化的形式使用。此外,可根据本发明使用糖的混合物。在本发明的优选的实施例中,使用的糖为蔗糖。
在本发明的优选的实施例中,杀虫剂糖类与共混的芥菜粉以0.5%至8%w/w变化的浓度进行混合。糖和芥菜植物材料优选地以下述方式充分地混合,即使用例如带状混合器(如由MunsonMachineryCo(USA)制造的带状混合器)来获得均匀的混合物。更优选的是,芥菜植物材料和糖在存在水的情况下进行混合。所用的水的量可以有差别,但优选地范围是从8%w/v至4%w/v。芥菜植物材料或处理过的芥菜植物材料和糖的混合可便利地在环境温度下进行。其后,种子粉-糖混合物优选地使用研磨、碾磨或制粒装置(例如由CPM(USA)制造的CPM制粒机)来进一步处理,以获得具有优选的介于2mm和6mm之间的尺寸的粒料。其后,粒料可通过能够粉碎粒料的装置(使用例如辊式碎粒机,例如由Apollo(USA)制造的辊式碎粒机)进行处理,并且使用一个或多个包括测量仪的筛选装置来分离颗粒尺寸,所述测量仪允许将粉碎的粒料分离成各种尺寸的部分,所述筛选装置可为振动或旋转筛。使用旋转筛网分离器(例如由PeacockIndustries(加拿大)制造),所述分离器包括多个筛网并且具有不同的测量仪,使得获得具有不同颗粒尺寸范围的产品成为可能。因此,本发明允许制备包括芥菜植物材料(包括芥菜粉)和糖的制剂,其中制剂的颗粒尺寸可易于控制和根据需要进行设定。优选地根据本发明制备的制剂中的颗粒尺寸范围介于0.01mm和10mm之间。最终配制的产品的硫代葡萄糖苷的浓度可以有差别,但其范围通常介于95和225μmoles/克之间。存在于根据本发明制备的制剂中的硫代葡萄糖苷分解产物的浓度也可以有差别。通常存在于最终制剂中的AITC浓度为至少10μmoles/克、更优选地介于10和200μmoles/克之间、最优选地介于10和90μmoles/克之间。本发明的硫代葡萄糖苷分解产物在上述浓度范围内是有效的,因为它们在有限的或更长效时间内使得害虫侵染或活动的发生率或严重性降低或受限。
可用于根据本发明的最终产品的制剂的其他成份包括芥菜麸皮和乳化剂。可使用的芥菜麸皮可与所用的起始芥菜植物材料得自相同或不同种的芥菜。在本发明使用芥菜粉的实施例中,根据本发明使用的任何附加成份在产品制粒之前优选地与糖和芥菜粉进行共混。最终杀虫制剂可配制为喷雾、液体、微粉、烟雾或粉末或者期望的任何其他形式。
如上文所述,本发明还提供了用于制备杀虫剂组合物的方法,所述方法包括(a)提供可得自包括有效量的硫代葡萄糖苷分解产物的芥菜植物的材料和(b)将得自芥菜植物的材料与糖混合。在本发明的优选的实施例中,芥菜种子粉作为得自芥菜植物的材料使用。
杀虫剂制剂的使用
本文所提供的组合物可用于控制害虫。因此,本发明还提供了用于控制害虫的方法,所述方法包括将下述组合物施用到害虫,所述组合物包括(a)可得自白芥的芥菜植物的植物材料、和(b)可得自芥菜型油菜的芥菜植物的植物材料,所述组合物包括有效量的硫代葡萄糖苷分解产物。
本发明又提供了用于控制害虫的方法,所述方法包括
(a)制备包括下述混合物的组合物:
(i)可得自白芥的芥菜植物的植物材料;和
(ii)可得自芥菜型油菜的芥菜植物的植物材料;
所述混合物包含有效量的硫代葡萄糖苷分解产物;以及
(b)将组合物施用到害虫。
靶害虫可为下述任何害虫,所述害虫包括任何原核害虫和任何真核害虫,所述原核害虫包括属于原核生物界的任何原核害虫,所述真核害虫属于原生生物、真菌、植物和动物界。因此,可适用本发明的组合物的害虫包括任何昆虫、蜘蛛或甲壳类害虫,所述害虫包括蜱、螨虫、象鼻虫、蚂蚁、蚊子等。可适用本发明的组合物的害虫还包括蠕虫和线虫。如上文所述,可根据本发明来制备具有不同颗粒尺寸的制剂。0.01至0.25mm的颗粒尺寸特别适用于液体混悬剂和通过灌溉应用的杀虫剂。在0.25mm至0.75mm的范围内的颗粒尺寸特别适用于表面区域的局部应用,例如应用于草地。2mm至6mm的颗粒尺寸特别适用于结合到土壤中和下述农作物的处理,所述农作物包括例如马铃薯和草莓。对于害虫的递送途径可有差别并且可期望例如杀虫剂产品可以熏剂形式进行递送、或通过水环境暴露或直接接触进行递送。在将杀虫剂应用到害虫之后,害虫侵害或活动的发生率或严重性至少在有限的或更长的时间内受限或降低,由此本文所公开的新型方法和组合物提供了控制害虫的方法。
通过结合下述实例进一步描述本发明,所述实例仅为示例性的并且不限制本发明。
实施例1.制备得自芥菜型油菜的芥菜植物材料和得自芥菜型油菜/白芥的芥菜
植物材料混合物。
1公吨芥菜型油菜的芥菜种子使用Vertec谷物烘干机(型号VT5000,设定温度不超过55℃)进行干燥,由此产生大约985kg具有6.5%的含水量的干芥菜种子。所述干芥菜种子随后使用Damas筛网(型号640ana)进行清洁,从而产生大约960kg种子。清洁的种子随后使用塔比(Taby)型90除油机进行除油处理。在保持低于55℃的温度下进行除油处理,并且所得种子粉包含30%的总可用种子油含量,从而产生大约672kg的芥菜型油菜种子粉。将16kg蔗糖和134kg芥菜型油菜麸皮添加到除油的粉,随后使用Munson带状混合器(型号210)来混合该制剂,从而产生大约822kg的混合物。所述混合物使用CPM制粒机(CPMMaster系列)在50℃下进行制粒。该处理的性能并不导致任何实质性的收率损耗。制粒产品随后使用具有设定为3mm至3.5mm的槽纹辊的Apollo辊式碎粒机(型号10)经受粉碎。同样,上述处理并不导致任何实质性的收率损耗。粉碎的材料随后使用旋转筛网部件(PeacockIndustriesInc.)进行筛选,所述旋转筛网部件包括10x10x24测量仪负荷筛网和4x36x32整理筛网。这样产生三个单独的部分:(1)131kg具有0.01至0.25mm的颗粒尺寸的部分;(2)543kg具有0.25mm至0.75mm的颗粒尺寸的部分;和(3)148kg具有2mm至6mm的颗粒尺寸的部分。通过使用标准漏斗将干芥菜型油菜种子与干白芥种子以98/2%(w/w)的比例共混并且其后按照上述方法来制备芥菜型油菜/白芥的混合物。
实施例2.AITC含量的比较。
包括芥菜型油菜和白芥的单独的芥菜粉部分如实施例1所述进行制备。此外,包括98%(w/w)的芥菜型油菜和2%(w/w)的白芥的共混粉部分通过将芥菜型油菜(98%(w/w))和白芥种子(2%(w/w))再次混合并且还按照如实例1所述的制备方法进行制备。计算AITC含量并得出下述结果:
白芥 | 芥菜型油菜 | 白芥/芥菜型油菜共混物 | |
AITC收率 | 0.5-1.0% | 0.5-1.0% | 3.0% |
实施例4.芥菜型油菜和白芥芥菜混合物对立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)的杀虫功效
包括芥菜型油菜的芥菜粉部分如上述实施例1所述进行制备。此外,如实施例1所述,通过将芥菜型油菜(98%(w/w))和白芥种子(2%(w/w))混合来制备包含98%(w/w)的芥菜型油菜和2%(w/w)的白芥的共混的粉部分。按照如该实例3中所述的下文的方法来测定对源于种子或土壤的植物病菌立枯丝核菌的杀虫功效。
将立枯丝核菌AG2储用平板培养物在马铃薯右旋糖琼脂+加入以抑制细菌生长的0.05%的链霉素(链霉素不影响立枯丝核菌的生长和活力)上培养10天。在将96个500mL的开口Mason瓶从高压灭菌器(121℃灭菌20分钟)移出之后,利用铝箔来覆盖其开口,以保持其为无菌的,随后冷却至室温。通过从储用板中的一个切割直径约0.5cm的真菌栓并且将真菌栓置于测试板的中心来制成96个测试板(包含PDA+链霉素的培养皿)。
利用4次重复性试验(每次重复性试验一瓶)来分析8种浓度(每50mL水中含:0g(对照)、0.025g、0.05g、0.075、0.1g、0.25g、0.5g、和1.0g)的每种芥菜粉产品。将适当重量的每种芥菜粉产品添加到该瓶之后,将50mL无菌蒸馏水倾注到每个瓶中,并且即刻利用倒置的包含立枯丝核菌的中心栓的测试板的下半部来覆盖所述瓶。随后利用双层实验室石蜡膜来封闭和密封板和Mason瓶之间的接合处,以防止污染和琼脂变干、以及芥菜粉气体的逸出。在室温(21℃)下暗处温育所述瓶并且在第一天、第二天、第三天和第五天以mm为单位测量从真菌栓边缘的径向生长,到上述时间时立枯丝核菌菌丝已经完全覆盖对照板(40mm的半径)。
使用美国加利福尼亚州蒙特雷市的CoHortSoftware公司的CoStat,版本6.400,2008,1998-2008来统计(ANOVA)分析数据,并且利用特奇公正显著差异法(Tukey’sHSD)(P=0.05)来比较平均数。
在密封的瓶中暴露于芥菜蒸汽三天之后,芥菜型油菜+白芥芥菜粉的抑制浓度(IC50)比仅芥菜型油菜芥菜粉的抑制浓度(IC50)低大约23倍,以及IC90低14.8倍(参见表1、图1)。当使用混合的芥菜型油菜+白芥粉时,径向生长在每50mL0.05g和更高的浓度下是显著较小的(根据特奇公正显著差异法(P=0.05),统计学上不同于仅芥菜型油菜芥菜粉,表2)。
暴露于仅芥菜型油菜蒸汽的菌落到5天时已经全部达到40mm的最大直径(参见:图3),但就芥菜型油菜+白芥而言,仅对照和0.025g/50mL浓度到5天时达到最大生长(参见:图2)。因此,在第3天将每种产品的IC50和IC90与每种对照的最大值进行比较(参见:表1)。
芥菜型油菜+白芥芥菜粉对菌丝生长的抑制作用与浓度不完全成线性,因为生长速率在除对照组之外的所有浓度下从第3天到第5天均增加(参见:图1和2)。在实验期间环境条件(温度、光照)为相同的和一致的。
表1:在暴露3天之后,每种活化的芥菜粉产品将立枯丝核菌的菌丝生长抑制到水对照的50和90%的浓度。1,2
1每种测试产品的每种浓度的4次重复性试验的平均值。
2IW=每50mL水的芥菜粉粒料(g)的抑制重量;IC=抑制浓度(ppm)。
表2:在暴露于得自各种浓度的芥菜型油菜芥菜粉和98%芥菜型油菜+2%白芥的蒸汽5天之后立枯丝核菌菌丝的平均径向生长。1,2
1每种产品的每种浓度的4次重复性试验的平均值,RCB设计。
2两列中相同字母后面的数字根据特奇公正显著差异法无显著不同(P=0.05)。
340mm的半径表示向板的边缘的生长(即,在培养基板上的最大生长)。
实施例5.芥菜型油菜和白芥芥菜混合物相对终级腐霉菌的杀虫功效
包括芥菜型油菜的芥菜粉部分按上述实施例1中所述的进行制备。此外,如实施例1中所述,包括98%(w/w)的芥菜型油菜和2%(w/w)的白芥的共混的粉部分通过将芥菜型油菜(98%(w/w))和白芥种子(2%(w/w))混合来制成。相对种子或土壤携带的植物病菌终级腐霉菌原变种(PythiumultimumTrow.var.ultimum)的杀虫功效如其后在该实施例4中所述进行检查。
终级腐霉菌原变种储用平板培养物在V8+CaCO3上生长4天。在将96个500mL的开口Mason瓶从高压灭菌器(121℃灭菌20分钟)移出之后,利用铝箔来覆盖其开口,以保持其为无菌的,随后冷却至室温。通过从储用板中的一个切割直径约0.5cm的真菌栓并且将真菌栓置于测试板的中心来制成96个测试板(包含V8+CaCO3的培养皿)。
利用4次重复性试验(每次重复性试验一瓶)来分析8种浓度(每50mL水中含:0g(对照)、0.025g、0.05g、0.075、0.1g、0.25g、0.5g、和1.0g)的每种芥菜粉产品。将适当重量的每种芥菜粉产品添加到该瓶之后,将50mL无菌蒸馏水倾注到每个瓶中,并且即刻利用倒置的包含终级腐霉菌中心栓的测试板的下半部来覆盖所述瓶。随后利用双层实验室石蜡膜来封闭和密封板和Mason瓶之间的接合处,以防止污染和培养基变干、以及芥菜粉气体的逸出。在室温(21℃)下暗处温育所述瓶并且在第一天、第二天、第三天和第四天以mm为单位测量从真菌栓边缘的径向生长,到上述时间时终级腐霉菌菌丝已经完全覆盖对照板(40mm的半径)。
使用美国加利福尼亚州蒙特雷市的CoHortSoftware公司的CoStat,版本6.400,2008,1998-2008来统计(ANOVA)分析数据,并且利用特奇公正显著差异法(P=0.05)来比较平均数。
结果示于表3和4以及图4至6。暴露于仅芥菜型油菜芥菜蒸汽的所有终级腐霉菌栓到第二天达到40mm的最大生长半径(参见:图4),但就芥菜型油菜+白芥而言仅对照处理组(0.0g/50mL)到第二天达到最大生长(参见图5)。因此,在第二天,每种产品的IC50和IC90与对照(0.0g/50mL)的最大生长进行比较(表3)。在经测定的仅芥菜型油菜粉的最高浓度(1.0g/50mL(20,000ppm))下未抑制生长。
在密封的瓶子中暴露于芥菜蒸汽2天之后,98%芥菜型油菜+2%白芥粉的50%抑制浓度(IC50)为968ppm并且IC90为1790ppm,但仅芥菜型油菜粉,在浓度高达20,000ppm的情况下完全不抑制生长(参见:表3、图4)。当使用98%芥菜型油菜+2%白芥时,在0.05g/50mL和更高浓度下终级腐霉菌的径向生长显著小于仅芥菜型油菜(显著不同于仅芥菜型油菜,根据以P=0.05的特奇公正显著差异法,表2)。
表3.在暴露2天之后每个活化的芥菜粉产品抑制“体外”终级腐霉菌的菌丝生长达到水对照的50和90%的浓度。1,2
1每种测试产品的每种浓度的4次重复性试验的平均值。
2IW=每50mL水的芥菜粉粒料(g)的抑制重量;IC=抑制浓度(ppm)。
3在高达1.0g/50mL(20,000ppm)的任何浓度下不存在菌丝生长的抑制。
表4.在暴露于得自各种浓度的芥菜型油菜芥菜粉和98%芥菜型油菜+2%白芥芥菜粉和100%芥菜型油菜芥菜粉的蒸汽2天之后终级腐霉菌菌丝的平均径向生长。1,2
1每种产品的每种浓度的4次重复性试验的平均值,RCB设计。
2两列中相同字母后面的数字无显著不同(以P=0.05的特奇公正显著差异法)。
340mm的半径表示向板的边缘的生长(即,在培养基板上的最大生长)。
4浓度0.075g删除,因为除一个之外所有的栓从所述板跌落。
实施例6.制备90/10%(w/w)芥菜型油菜/白芥的芥菜粉混合物。
可通过使用标准漏斗将900kg干芥菜型油菜种子与100kg干白芥种子共混来制备芥菜型油菜/白芥的混合物。其后,可使用实施例1所述的方法来制备共混的芥菜粉制备物,所述芥菜粉制备物包括90/10%(w/w)甘蓝型油菜(Brassicanapus)/白芥的混合物。可测定共混的芥菜粉制备物中的AITC浓度并且可将共混的芥菜粉用作杀虫剂,所述杀虫剂包括作为控制病菌立枯丝核菌和终级腐霉菌的杀虫剂。
尽管已经参照目前被视为优选的实例描述了本公开,但应当理解,本公开并不限于本公开的实例。相反,本公开旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改形式和等同配置。
所有出版物、专利和专利申请全文被相同程度地以其整体引入本文以供参考,如同每个单独的出版物、专利、专利申请被具体地和单独地指定以其整体引入以供参考。
Claims (10)
1.一种用于控制害虫的组合物,所述组合物包含(a)可得自白芥种的芥菜植物的处理过的植物材料和(b)可得自芥菜型油菜种的芥菜植物的处理过的植物材料的混合物,所述混合物包含有效量的硫代葡萄糖苷分解产物,其中所述硫代葡萄糖苷分解产物是腈、硫氰酸酯或烯丙基异硫氰酸酯,其中可得自白芥的所述植物材料占所述混合物的0.3%至15%w/w,其中可得自芥菜型油菜的所述植物材料占所述混合物的99.7%至85%w/w。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中可得自白芥的芥菜植物或可得自芥菜型油菜的所述植物材料为芥菜种子。
3.根据权利要求1所述的组合物,其中可得自白芥的芥菜植物或可得自芥菜型油菜的芥菜植物的所述植物材料为种子粉。
4.根据权利要求1所述的组合物,其还包含载体。
5.根据权利要求1所述的组合物,其中可得自白芥的所述植物材料占所述混合物的2%w/w,其中得自芥菜型油菜的所述植物材料占所述混合物的98%w/w。
6.根据权利要求1所述的组合物,其中所述烯丙基异硫氰酸酯以至少0.5%w/w的浓度存在于所述混合物中。
7.根据权利要求3所述的组合物,其中所述组合物具有下述颗粒尺寸,所述颗粒尺寸选自0.01mm至0.25mm;0.25mm至0.75mm;和2mm至6mm的范围。
8.一种用于制备根据权利要求1的组合物的方法,所述方法包括(a)将可得自白芥种的芥菜植物的处理过的植物材料与可得自芥菜型油菜种的芥菜植物的处理过的植物材料进行混合,所述混合物包含有效量的硫代葡萄糖苷分解产物,和(b)将所述混合物配制成杀虫剂组合物,其中可得自白芥的所述植物材料占所述混合物的0.3%至15%w/w,其中可得自芥菜型油菜的所述植物材料占所述混合物的99.7%至85%w/w。
9.根据权利要求8所述的方法,其中所述白芥种的处理过的植物材料或所述芥菜型油菜种的处理过的植物材料为芥菜种子粉。
10.一种用于控制害虫的方法,所述方法包括将根据权利要求1至7的任一项的组合物施用到害虫。
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