CN116709909A - 控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法 - Google Patents

控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法 Download PDF

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Abstract

提供了用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法。所述方法涉及将含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的组合物应用于香蕉植物的生长培养基。

Description

控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年11月30日提交的美国临时申请号63/119,299的权益；专利申请号63/119,299的全部内容特此以引用方式并入。
技术领域
本公开涉及用于控制香蕉植物疾病的方法。具体地说，本公开涉及用于控制香蕉植物的镰刀菌(Fusarium)枯萎病的方法。
背景技术
以下段落并不承认其中讨论的任何内容是现有技术或本领域技术人员知识的一部分。
香蕉是一种经济上重要的粮食作物，尤其是在亚洲、非洲、拉丁美洲和加勒比地区。然而，部分由于缺乏遗传多样性，这种作物容易受到植物毒性疾病的侵害。在这方面，也称为“巴拿马病(Panama disease)”的镰刀菌枯萎病是由土壤传播的真菌尖孢镰刀菌古巴专化型(Fusarium oxysporum f.sp.cubense，Foc)引起的致命真菌疾病，这种疾病对商业种植和小规模自给农业构成重大威胁。真菌从土壤中通过植物的根系感染植物，并在植物的木质部导管中定植，产生阻碍水和养分的流动的凝胶和树胶。随着疾病的进展，叶子在叶柄处塌陷，假茎裂开，并且最终香蕉植物死亡。镰刀菌枯萎病的外部可见症状包括植物最老的叶子变黄、坏死和死亡。
Foc的致病性分离株可根据它们引起疾病的香蕉品种(cultivar)分类为小种(race)。小种1和小种2主要在拉丁美洲被发现，而小种4通常出现在远东。然而，最近在拉丁美洲也鉴别出小种4(Science Magazine,2019doi:10.1126/science.aay7681)。
巴拿马病热带小种4是由尖孢镰刀菌古巴专化型(Foc)热带小种4(TR4)引起的。广泛种植的卡文迪什(Cavendish)香蕉品种特别容易受到Foc TR4的影响。Foc TR4造成的对香蕉种植的经济破坏很大，并且据估计，如果找不到解决方案，到2040年，Foc TR4可蔓延至160万英亩，或目前生产面积的17％，相当于每年3600万吨的产量损失(Food andAgriculture Organization.2017.The Global Programme on Banana Fusarium WiltDisease)。
因此，本领域需要控制香蕉植物疾病的方法，并且特别是需要控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病。
发明内容
以下段落旨在向读者介绍以下更详细的描述，而不是限定或限制要求保护的主题。
本公开涉及用于控制香蕉植物疾病，特别是镰刀菌枯萎病的方法。因此，在一个方面，本公开提供了保护有价值的粮食作物免于致命植物毒性疾病的方法。
因此，在一个方面，根据本文的教导，本公开在至少一个实施方案中提供了一种用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法，所述方法包括将杀真菌有效量的包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的组合物应用于香蕉植物或香蕉植物的生长培养基。
在至少一个实施方案中，在一个方面，所述组合物可包含含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的植物种子提取物。
在至少一个实施方案中，在一个方面，所述组合物可包含含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的植物种子粗粉。
在至少一个实施方案中，在一个方面，所述组合物可包含含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的芥菜植物提取物。
在至少一个实施方案中，在一个方面，所述组合物可包含基本上纯的硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯制剂。
在至少一个实施方案中，在一个方面，硫氰酸酯可包括硫氰酸烯丙酯(ATC)。
在至少一个实施方案中，在一个方面，异硫氰酸酯可包括异硫氰酸烯丙酯(AITC)。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物还可包含载剂、赋形剂或稀释剂。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物还可包含抗坏血酸盐或甘油。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物可以通过将颗粒芥菜植物种子粗粉混合物与稀释剂混合来形成，所述混合物包含有包含硫代葡萄糖苷的芸苔属(Brassica)种子粗粉和包含芥子酶的芥子属(Sinapis)种子粗粉。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物可包含颗粒芥菜植物种子粗粉混合物，所述混合物包含有包含硫代葡萄糖苷的芸苔属种子粗粉和包含芥子酶的芥子属种子粗粉，其中在生长培养基中，硫代葡萄糖苷通过芥子酶的催化活性来水解以便形成包含硫氰酸酯或异硫氰酸酯的硫代葡萄糖苷水解物。
在至少一个实施方案中，在一个方面，种子粗粉混合物可包含约60％(重量/重量)直至约99％(重量/重量)芥菜(Brassica juncea)种子粗粉，和约1％(重量/重量)至约40％(重量/重量)白芥(Sinapis alba)种子粗粉。
在至少一个实施方案中，在一个方面，所述组合物可以是液体组合物，所述液体组合物包含有包含异硫氰酸酯或硫氰酸酯的芸苔属硫代葡萄糖苷水解物。
在至少一个实施方案中，在一个方面，所述组合物可以是液体组合物，所述液体组合物包含有包含约0.4mg/ml至约50mg/ml硫氰酸酯或异硫氰酸酯的芸苔属硫代葡萄糖苷水解物。
在至少一个实施方案中，组合物可以是液体组合物，所述液体组合物包含有包含异硫氰酸酯或硫氰酸酯的芥菜硫代葡萄糖苷水解物和白芥芥子酶复合物，芸苔属硫代葡萄糖苷水解物通过芸苔属硫代葡萄糖苷被芥子属芥子酶复合物催化、在其催化时的水解来形成。
在至少一个实施方案中，在一个方面，液体组合物可以包含每克芥子苷(sinigrin)1至10,000个白芥芥子酶活性单位。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物可以是液体组合物，所述液体组合物包含有包含每克芥子苷1至10,000个白芥芥子酶活性单位的芥菜硫代葡萄糖苷水解物，其中组合物以每公顷约10至约800升的比率应用。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物可以是液体组合物，所述液体组合物包含有包含每克芥子苷10至1,000个白芥芥子酶活性单位的芥菜硫代葡萄糖苷，其中组合物以每公顷约10至约800升的比率应用。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物可以是以每公顷至少13kg的比率来应用的固体组合物并且可为包含约60％(重量/重量)直至约99％(重量/重量)芸苔属种子粗粉，和约1％(重量/重量)直至约40％(重量/重量)白芥种子粗粉的种子粗粉混合物。
在至少一个实施方案中，在一个方面，香蕉植物是属于卡文迪什品种组的香蕉植物。
在至少一个实施方案中，在一个方面，镰刀菌枯萎病可由尖孢镰刀菌古巴专化型(Foc)热带小种4(TR4)导致。
在至少一个实施方案中，在一个方面，生长培养基可以是土壤或组织培养基。
在至少一个实施方案中，在一个方面，组合物可以通过喷雾、淋浸或灌溉来应用。
在另一方面，在至少一个实施方案中，本公开提供了一种用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的试剂盒或商业包装，其包含：
(a)包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物；和
(b)关于将杀真菌有效量的所述组合物应用于所述香蕉植物或所述香蕉植物的生长培养基从而控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的说明书。
在另一方面，根据本文的教导，在至少一个实施方案中，本公开提供了一种杀真菌有效量的包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的用途。
本公开的其它特征和优点由下列详细描述将变得明显。然而应理解，虽然具体实施方式指明本公开的优选实施方案，但它们仅通过说明的方式给出，因为本公开的精神和范围内的各种变化和修改对于本领域技术人员来说将由具体实施方式变得显而易见。
附图说明
本公开在下文提供的段落中以实例的方式结合附图进行描述。提供本文提供的图是为了更好地理解示例性实施方案并且更清楚地示出可以如何实行各种实施方案。所述图不旨在限制本公开。
图1是描绘硫代葡萄糖苷水解，从而产生包含硫氰酸酯和异硫氰酸酯的硫代葡萄糖苷水解物的化学反应示意图。
所述图连同下面的具体实施方式使如何可以在实践中实行本公开对于本领域技术人员来说显而易见。
具体实施方式
下面将描述各种方法、组合物或系统以提供每个要求保护的主题的实施方案的实例。下面描述的实施方案不限制任何要求保护的主题，并且任何要求保护的主题可以涵盖与下面描述的方法、组合物或系统不同的方法、组合物或系统。要求保护的主题不限于具有下文所述的任何一种方法、组合物或系统的所有特征的方法、组合物或系统，或下文所述的多个或所有组合物、系统或过程共有的特征。下文描述的方法、组合物或系统可能不是任何要求保护的主题的实施方案。下文描述的方法、组合物或系统中公开的未在本文件中要求保护的任何主题可能是另一保护文书例如接续专利申请的主题，并且申请人、发明人或所有者不旨在通过在本文件中的公开来放弃、否认或向公众展示任何这种主题。
除非上下文另外明确指出，否则如在本文和权利要求书中使用，单数形式诸如“一个(种)(a/an)”和“所述(the)”包括复数个指示物，反之亦然。在本说明书中，除非另外指出，否则包含性地而非排他性地使用“包括(comprise)”、“包括(comprises)”和“包括(comprising)”，使得所陈述整数或整数组可以包括一个或多个其他未陈述整数或整数组。
除非例如被“二者之一(either)”修饰，否则术语“或(or)”是包含性的。
例如，当在本文中诸如对于浓度，使用范围时，范围的所有组合和子组合以及其中的具体实行方案都旨在包括在内。除了在操作实例中外，或在另外指明的情况下，本文中使用的表示成分数量或反应条件的所有数字都应理解为在所有情况下均由术语“约”来修饰。当提及数字或数值范围时，术语“约”意指所提及数字或数值范围是实验变异性内(或统计实验误差内)的近似值，因此数字或数值范围可能在所陈述数字或数值范围的1％与15％之间变化，如根据上下文将容易识别。此外，本文描述的任何值的范围旨在具体包括所述范围的极限值，以及给定范围内的任何中间值或子范围，并且所有此类中间值和子范围都被单独且具体地公开(例如，1到5的范围包括1、1.5、2、2.75、3、3.90、4和5)。类似地，如本文用于修饰术语的其他程度术语诸如“基本上”和“大约”应理解为意指所修饰术语的合理偏差量，使得最终结果不显著改变。这些程度术语应被解释为包括所修饰术语的偏差，如果这种偏差不会取消它所修饰的术语的含义。
除非另有定义，否则与本文所述制剂相关使用的科学和技术术语应具有本领域普通技术人员通常理解的含义。本文使用的术语仅是为了描述特定实行方案的目的，而不旨在限制本公开的范围，本公开的范围仅由权利要求书来定义。
所有出版物、专利和专利申请均以引用的方式整体并入本文中，其程度就如同每个单独出版物、专利或专利申请特定地并且单独地经指示以引用的方式整体并入一般。
定义
如本文所用，术语“硫氰酸酯”是指一类具有以下化学结构的化学化合物：
其中R—是硫代葡萄糖苷的任何侧基—R1，或其中R—是电子对。
如本文所用，术语“异硫氰酸酯”是指一类具有以下化学结构的化学化合物：
其中R—是硫代葡萄糖苷的任何侧基—R1。
术语“硫代葡萄糖苷”是指一类具有以下化学结构的化学化合物：
并且包括任何硫代葡萄糖苷化合物，其中—R1可以选自以下中的任一种：
应注意相应的硫代葡萄糖苷也分别称为：原告依春(progoitrin)(I)；表原告依春(epiprogoitrin)(II)；芥子苷(III)；白芥苷(sinalbin)(IV)；(2-羟基-4-戊烯基)硫苷(gluconapolieferin)(V)；(3-丁烯基)硫苷(gluconapin)(VI)；(4-戊烯基)硫苷(glucobrassicanapin)(VII)；苯乙基硫苷(gluconasturtiin)(VIII)；芸苔葡糖硫苷(glucobrassicin)(IX)；4-羟基芸苔葡糖硫苷(X)；4-甲氧基-芸苔葡糖硫苷(XI)；新芸苔葡糖硫苷(XII)；萝卜苷(glucoraphenin)(XIII)；萝卜硫苷(glucoraphanin)(XIV)；(1-甲基丙基)硫苷(glucochlearin)(XV)；3-甲硫丙基硫苷(glucoiberverin)(XVI)；桂竹香苷(glucocheirolin)(XVII)；甲基硫苷(glucoapparin)(XVIII)；葡萄糖庭荠素(glucoalyssin)(XIX)；(4-甲氧基苄基)硫苷(glucoaubrietin)(XX)；(2-羟基-2-苯乙基)硫苷(glucobarbarin)(XXI)；乙基硫苷(glucolepidin)(XXII)；(3-甲氧基苄基)硫苷(glucolimnantin)(XXIII)；(6-甲硫基己基)硫苷(glucolesquerlin)(XXIV)；(8-甲硫基辛基)硫苷(glucojirsutin)(XXV)；(9-甲硫基壬基)硫苷(glucoarabin)(XXVI)；和芝麻菜苷(glucoerucin)(XXVII)。
如本文可互换使用的术语“硫氰酸烯丙酯”或“ATC”是指具有以下化学结构的化学化合物：
如本文可互换使用的术语“异硫氰酸烯丙酯”或“AITC”是指具有以下化学结构的化学化合物：
术语“香蕉”和“香蕉植物”是指属于芭蕉(Musa)属的任何植物，包括小果野芭蕉(Musa acuminata)和野芭蕉(Musa balbisiana)物种，并包括所有亚种、品种组，包括但不限于卡文迪什组、品种、变种、杂种、或其基因型。
如本文所用，表述“杀真菌有效量”是指导致在有限或延长的时间段内防止或延缓真菌增殖的任何量，并且还包括对真菌是致死的任何量。
如本文所用，短语“控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病”意指预防或治疗香蕉植物的镰刀菌枯萎病以降低疾病严重程度、发生率或症状，并且包括预防镰刀菌枯萎病的扩散、延缓镰刀菌枯萎病的扩散、杀灭或根除香蕉植物或香蕉植物生长基质中的镰刀菌枯萎病。
如本文所用，关于化学物质的术语“基本上纯的”是指这种物质的制剂，其中所述物质已经与天然伴随它的组分分离。通常，当样品中至少60％、更优选至少75％、至少80％、至少90％、至少95％、至少96％、至少97％、至少98％，或至少99％(按照体积、湿重或干重、或摩尔百分比或分数)是感兴趣的化合物时，化学物质是基本上纯的。纯度可通过任何适当的技术例如气相色谱法(GC)或高效液相色谱法(HPLC)来测量。
一般实行方案
如前所述，本公开涉及用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法和组合物。
据此，在一个方面，本公开在至少一个实施方案中提供了一种用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法，所述方法包括将包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的组合物应用于香蕉植物或香蕉植物的生长培养基。
因此，首先制备、获得或提供包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的组合物。
含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的组合物可通过从天然来源获得硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯，或通过其化学合成来制备。因此，例如，硫代葡萄糖苷可以从天然来源诸如芥菜植物中分离出来。此外，异硫氰酸酯或硫氰酸酯可以通过获得硫代葡萄糖苷制剂，并且将其中的硫代葡萄糖苷成分水解，以便获得包含硫氰酸酯化合物和/或异硫氰酸酯化合物的硫代葡萄糖苷水解物来制备。相关的硫代葡萄糖苷水解反应可以如图1所示来表示。应注意水解反应可以被称为芥子酶的酶催化。
因此，硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯制剂或异硫氰酸酯制剂可以通过从包含硫代葡萄糖苷化合物的天然来源中分离它们而获得。在这方面特别有用的是包含硫代葡萄糖苷的植物。这样的植物包括属于十字花科(Brassicaceae)(十字花科(Cruciferae))、叠珠树科(Akianaceae)、藜木科(Bataceae)、伯乐树科(Bretschneideraceae)、白花菜科(Capparaceae)、番木瓜科(Caricaceae)、核果木属(Drypetes)(大戟科(Euphorbiaceae))、环蕊科(Gyrostemonaceae)、沼沫花科(Limnanthaceae)、辣木科(Moringaceae)、忘忧果科(Pentadiplantdraceae)、木犀草科(Resedaceae)、刺茉莉科(Salvadoraceae)、芹味草科(Tovariaceae)和旱金莲科(Tropeaolaceae)的植物科的植物。根据本文的植物可以通过使用常规农业实践种植或培养此类植物而容易地获得。在一些实施方案中，硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯制剂或异硫氰酸酯制剂可获自芥菜植物。如本文所用的术语“芥菜”和“芥菜科”表示属于十字花科的任何植物，包括属于芸苔属、芥子属和糖芥属(Erysimum)的任何植物。可根据本公开使用的芥菜植物包括但不限于欧洲油菜(Brassica napus)(油菜籽)、芥菜(东方芥菜、印度芥菜或褐芥菜)、埃塞俄比亚芥(Brassica carinata)(阿比西尼亚芥菜或埃塞俄比亚芥菜)、黑芥菜(Brassica nigra)(黑芥菜)、芜菁(Brassica rapa)(油菜籽)、白芥(黄芥菜或白芥菜)、田野芥(Sinapis arvensis)(田芥菜)、科林西亚糖芥(Erysimumcorinthium)和上述植物的任何品种或变种，包括欧洲油菜的Canola品种。据此，还可以使用任何上文提及的植物或从此类植物获得的植物材料的混合物。
在一个方面，硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯制剂或异硫氰酸酯制剂可通过最初粉碎含有硫代葡萄糖苷的植物、植物部位、植物部分或植物材料或其混合物而获得，其可任选地制备或清洁，例如，干燥以去除水分，或洗涤以去除外来材料，诸如土壤材料，或某些植物组分，诸如种子壳或外壳。可用作来源材料的植物部位、植物部分和植物材料包括但不限于可获自或获自上述植物物种之一的植物的植物种子、茎、根或叶。植物材料的粉碎可以使用粉碎设备实现，例如研磨机、搅拌机或碾磨机或能够基本上打碎植物材料的另一种装置。通常选择操作条件使得将植物组织打碎到植物细胞壁失去完整性并且破裂的程度。
在一个实施方案中，种子部分，诸如种子粗粉，包括例如脱油种子粗粉，可用作可制备硫代葡萄糖苷制剂的来源材料。这种脱油粗粉可以商购获得，或通过使植物种子经受溶剂提取、水力压榨、榨油机压榨、冷压榨或其组合、或本领域技术人员将已知的其他油去除技术来制备，以获得脱油或脱脂的植物粗粉。然后可将如此获得的种子部分用作起始材料以制备硫代葡萄糖苷制剂。
植物材料的粉碎优选在水或另一种水性提取剂(包括水性缓冲液)或低级醇(例如C1-C4醇)或低级酮(例如C3-C4酮)或其混合物的存在下进行。硫代葡萄糖苷将容易溶解在这些水性提取剂中。植物材料与提取剂的比率可选择为小于约1:100(重量/体积)，更优选小于或小于约1:10(重量/体积)，并且最优选小于或小于约1:1(重量/体积)。粉碎可以在4℃或约4℃与50℃或约50℃之间，并且优选地在18℃或约18℃与25℃或约25℃之间的温度下进行。在其他实施方案中，粉碎在不存在提取剂的情况下进行，并且将提取剂与粉碎的植物材料混合。随后，可以将包括纤维状植物材料不可溶性蛋白质和其他不可溶性植物成分的固体粉碎植物材料与液体部分分离。这种分离可以使用分离设备实现，包括但不限于倾析设备、离心设备或过滤设备或适合于将液体部分与固体植物材料分离的其他设备。如此获得的液体部分是可以根据本文使用的硫代葡萄糖苷制剂。
在一些实施方案中，一旦获得液体部分，提取/分离步骤可重复一次或多次，以实现进一步去除更多固体植物材料。此外，固体植物材料可以提取两次或更多次，以提高产量。在粉碎的植物材料包含来自水性部分的植物油，诸如植物种子油的实施方案中，可另外使用离心来分离植物油。
在一些实施方案中，可例如使用提取剂的蒸发和例如通过一个或多个离子交换过滤步骤、或通过纳滤来过滤，以获得更纯的浓缩物，例如基本上纯的硫代葡萄糖苷制剂，或者，如下文所述，可以获得基本上纯的水解硫代葡萄糖苷制剂，从而将存在于液体部分中的硫代葡萄糖苷浓缩并与存在于液体部分中的其他植物成分分离。
再次参考图1，芥子酶可催化硫代葡萄糖苷的转化，获得包含葡萄糖、不稳定糖苷配基、和硫氰酸酯化合物和/或异硫氰酸酯化合物的硫代葡萄糖苷水解物。一般来说，含有硫代葡萄糖苷的植物也含有芥子酶。然而，硫代葡萄糖苷在体内，在植物细胞中通常是稳定的，因为芥子酶储存在不同的细胞内区室或不同的植物细胞中。在粉碎步骤期间，当细胞壁破裂并且硫代葡萄糖苷和芥子酶相互接触时，可以启动水解反应。因此，可以在粉碎和提取过程中形成硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯化合物和/或异硫氰酸酯化合物。
应注意，水解反应进行的程度可通过控制进行粉碎和提取/分离步骤的温度来控制。因此，例如，通过在例如约4℃下进行这些步骤，获得的硫代葡萄糖苷制剂可主要含有完整的硫代葡萄糖苷。可以将由此获得的硫代葡萄糖苷浓缩物冷冻干燥或喷雾干燥以获得基本上干燥的硫代葡萄糖苷浓缩物，或者可以将制剂在例如约4℃下以液体形式储存。制剂中硫代葡萄糖苷的浓度可在约5％至约100％，优选5％-80％，并且最优选5％-50％之间变化。在稍后阶段，可以获得制剂并且可以通过确保存在足够量的水或水性缓冲液并且将制剂的温度升至例如约18℃至约40℃来进行水解反应。
在其他实施方案中，可在粉碎之前或期间将植物材料加热至超过约60℃、约70℃或约80℃的温度。在这些温度下，芥子酶活性基本上不可逆地丧失。因此可以获得基本上不含水解产物的硫代葡萄糖苷制剂。在这样的实施方案中，有必要随后外源添加芥子酶以获得水解的硫代葡萄糖苷制剂。芥子酶制剂可如例如由Wade等人,2015,Phytochem Anal.26(1):47-53、或Bellostas等人,2008,J.Biochem.Biophys Methods 70(6):918-925所述获得，或从例如商购获得，并用于与硫代葡萄糖苷制剂接触，从而使制剂中的硫代葡萄糖苷成分水解。
在其中将植物材料粉碎、提取、分离并且任选地在约18℃至约40℃，并且优选约18℃至约25℃的温度下进一步提取，并且植物材料不暴露于高于约40℃的温度的本文实施方案中，硫代葡萄糖苷制剂中的硫代葡萄糖苷成分将在这些步骤期间发生水解，并且获得包含硫氰酸酯化合物和/或异硫氰酸酯化合物的硫代葡萄糖苷水解物。
在获得的硫代葡萄糖苷水解物中，至少约50％、约60％、约70％、约80％、约90％、约95％或约99％的硫代葡萄糖苷成分发生水解。获得的硫代葡萄糖苷水解物可包含约1mg/ml至约50mg/ml的硫氰酸酯或异硫氰酸酯。根据本公开可存在于硫代葡萄糖苷水解物中的硫氰酸酯化合物包括异硫氰酸烯丙酯(AITC)和硫氰酸烯丙酯(ATC)。应注意，除一种或多种异硫氰酸酯和/或硫氰酸酯化合物之外，硫代葡萄糖苷水解物还可含有其他成分，包括额外的水解产物，诸如葡萄糖、糖苷配基和糖苷配基的分解产物，诸如像腈、噁唑烷-2-硫酮和环硫腈(epithionitrile)。因此，在一些实施方案中，本公开的异硫氰酸酯制剂或硫氰酸酯制剂可以是分别包含两种或更多种异硫氰酸酯化合物或两种或更多种硫氰酸酯化合物的混合物，或者本公开的异硫氰酸酯制剂或硫氰酸酯制剂可以是包含两种或更多种选自以下的化合物的混合物：硫氰酸酯化合物；异硫氰酸酯化合物；葡萄糖；糖苷配基；和除异硫氰酸酯或硫氰酸酯外的糖苷配基分解产物。
在一些实施方案中，硫代葡萄糖苷水解物可用于提取异硫氰酸酯或硫氰酸酯化合物以获得或多或少纯的异硫氰酸酯或硫氰酸酯制剂，芥子酶、非异硫氰酸酯或硫氰酸酯水解产物诸如葡萄糖和糖苷配基产物已从中去除以获得基本上纯的异硫氰酸酯或硫氰酸酯制剂。这些或多或少纯的制剂可以使用例如色谱技术获得。
此外，在一些实施方案中，硫氰酸酯或异硫氰酸酯可以化学合成和/或从精细化学品制造商例如Sigma-(St.Louis,MI,USA)商购获得。
量化硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解和硫代葡萄糖苷水解产物的分析技术是本领域已知的并且包括例如酶促测定，其中使用(商购获得的)芥子酶，使硫代葡萄糖苷制剂经受水解。形成的葡萄糖又可以被己糖激酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶转化，这导致产生尼古丁腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)，其可在340nm或520nm处通过分光光度法检测。此外，气相色谱技术和高效液相色谱技术也可用于量化硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解和硫代葡萄糖苷水解产物，如在例如European Food Safety Authority Journal,2008,590:1-76中进一步描述。
如前所述，在一个实施方案中，硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯制剂或硫氰酸酯制剂可获自种子粗粉。在一个示例性实施方案中，种子粗粉是芥菜种子粗粉。根据这个实施方案，可以使用产生包含硫代葡萄糖苷的芥菜种子粗粉的任何方法。芥菜种子可以商购获得，或可以容易地通过芥菜植物的常规农业生产获得。在进一步加工之前，优选清洗芥菜种子，以去除非芥菜植物材料，并且将其干燥。为了清洗芥菜种子，可例如通过使芥菜种子与分离装置，诸如振动筛或谷物清洗机例如但不限于诸如由Damas A/S(Denmark)制造的谷物清洗机接触，来使种子经受基本分离程序。通过这样的操作，芥菜种子可以与非芥菜种子材料诸如岩石、树枝、泥土、树叶、杂草种子、松散的外壳等分离。芥菜种子可以任选地例如使用用于谷物干燥的设备，诸如谷物干燥机，诸如像由VertecIndustries Limited(Canada)制造的谷物干燥机来干燥。可操作谷物干燥设备以使得种子的水分含量降低至例如5％或约5％与7％或约7％之间。可以将干燥的芥菜种子储存或与其他芥菜种子混合。为了制备芥菜种子粗粉，任选地通过碾磨或破裂种子或使用另一种合适的研磨工艺将也称为种子壳或麸皮的种子外皮从种子中去除，从而获得种子仁。制备的种子粗粉中的油或脂肪含量可能会有所不同。根据本公开，可以使用全脂粗粉和脱脂粗粉两者。如果需要全脂粗粉，则使芥菜种子或任选的种子仁经受不导致油提取的工艺。如果需要脱脂粗粉，则使种子或任选的种子仁经受导致油去除的工艺。在本公开的优选实施方案中，制备脱脂粗粉。因此，可以使用研磨设备例如锤磨机来研磨芥菜种子或种子仁以获得芥菜粉。可以例如通过使用例如己烷的有机溶剂提取，或通过与种子的非油组分的机械分离，从粉中去除种子油。机械分离可以使用例如榨油机或油压机，诸如油压机诸如由SkeppstaMaskin AB(Sweden)制造的Press或由Monforts Oekotec GmbH(Germany)制造的Komet榨油机来实现。机械油去除之后进行有机溶剂提取的组合也可用于实现从芥菜种子中进一步去除油。优选地，根据本公开使用的芥菜种子粗粉包含至少2％或约2％与不超过50％或约50％之间的总种子油含量，并且更优选大约10％或约10％与15％或约15％之间，并且最优选15％或约15％的总种子油含量。获得的种子粗粉包含一定浓度的活性芥子酶复合物，所述浓度足以在添加水后释放有效量的硫代葡萄糖苷分解产物。最终芥子酶制剂中存在的水量可以在1-99％之间，例如在60-90％、70-90％或80-90％之间变化。在本公开的优选实施方案中，包含活性芥子酶复合物的芥菜种子粗粉具有小于12％或约12％的水分含量。也可以获得喷雾干燥的制剂并且其包含约0.5％至5％，或约1％至约3％的水。将生芥菜种子加工成油和粗粉的许多工艺是本领域已知的。可以使用的其他工艺是在Morra,M.J,2000-2002,Subcontract Report National Renewable Energy Laboratory NREL/SR-510-3628中公开的工艺，所述文献以引用的方式整体并入本文。
因此，简而言之，或多或少纯的硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯制剂或异硫氰酸酯制剂可由天然来源材料，特别是天然含有硫代葡萄糖苷化合物的植物材料制备。可获得硫代葡萄糖苷制剂并使其经受允许制剂中的硫代葡萄糖苷成分水解的条件，从而获得硫代葡萄糖苷水解物。所述硫代葡萄糖苷水解物可作为异硫氰酸酯和/或硫氰酸酯制剂使用，或其可用于提取异硫氰酸酯和/或硫氰酸酯。此外，上述制剂是含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的组合物，并且因此适合于根据本公开使用。
在一些实施方案中，可通过在合适的混合容器诸如机械搅拌机或混合器，或产生足够循环或搅动以使成分充分混合的其他合适装置中，在搅拌下使硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯制剂或异硫氰酸酯制剂与其他成分接触来进一步配制硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯制剂或异硫氰酸酯制剂。诸如时间和温度的混合条件可以调整，但一般进行选择来使硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯制剂溶解或悬浮，并且获得均匀的液体制剂。通常，混合可以在环境条件下进行。
包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯组合物的组合物中可包括的其他成分包括稀释剂、载剂或赋形剂中的至少一种。合适的稀释剂包括水、缓冲液、醇、水溶性多元醇(例如乙二醇、甘油、丙三醇、双甘油、三甘油、聚甘油)或植物油。可包含在液体制剂中的合适的赋形剂包括表面活性剂、pH调节剂(酸、碱、缓冲剂)、盐、消泡剂、增湿剂、渗透剂、粘附剂、润湿剂、添味剂、粘度调节剂、辅助杀真菌剂、农药(例如包括杀虫剂或除草剂)、颜料、抗冻剂、防腐剂、酶促进剂诸如像抗坏血酸，以及加工助剂。可包含在液体制剂中的合适的载剂包括固体载剂，诸如二氧化硅、硅藻土、白垩或粘土。向硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯制剂中添加成分的顺序可以变化并且通常不是关键的，然而，最初将硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯制剂与稀释剂混合，然后添加其他成分可能是有益的。
应注意，在使用纯度较低的硫代葡萄糖苷制剂的本文实施方案中，制剂中的非硫代葡萄糖苷成分可赋予上述成分的一些性质。因此，例如，某些内源性糖可以保留在硫代葡萄糖苷制剂中，并且可以促进制剂对植物叶组织的粘附。
在一些实施方案中，组合物是干颗粒制剂，例如干硫代葡萄糖苷颗粒。可将硫代葡萄糖苷颗粒应用于生长培养基并使其在生长培养基中存在水分的情况下水解，从而形成含有硫氰酸酯或异硫氰酸酯的硫代葡萄糖苷水解物。因此，在一个实例中，可形成和使用可包含约60％(重量/重量)直至约99％(重量/重量)芥菜种子粗粉，和约1％(重量/重量)至约40％(重量/重量)白芥种子粗粉的种子粗粉混合物。
在一些实施方案中，组合物是液体制剂，例如与稀释剂例如水混合的种子粗粉组合物。因此，例如，在一个实施方案中，含有硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物可以是包含芸苔属硫代葡萄糖苷水解物的液体组合物。在另一个实施方案中，组合物可以是包含芸苔属种子粗粉和芥子属种子粗粉以及稀释剂的液体制剂。在一个实例性实施方案中，种子粗粉混合物可包含约60％(重量/重量)直至约99％(重量/重量)芥菜种子粗粉，和约1％(重量/重量)至约40％(重量/重量)白芥种子粗粉，以及稀释剂。在一些实施方案中，种子粗粉混合物可包含约60％(重量/重量)芥菜种子粗粉和约40％(重量/重量)白芥种子粗粉，以及稀释剂。在一些实施方案中，种子粗粉混合物可包含约70％(重量/重量)芥菜种子粗粉和约30％(重量/重量)白芥种子粗粉，以及稀释剂。在一些实施方案中，种子粗粉混合物可包含约80％(重量/重量)芥菜种子粗粉和约20％(重量/重量)白芥种子粗粉，以及稀释剂。在一些实施方案中，种子粗粉混合物可包含约90％(重量/重量)芥菜种子粗粉和约10％(重量/重量)白芥种子粗粉，以及稀释剂。在一些实施方案中，种子粗粉混合物可包含约95％(重量/重量)芥菜种子粗粉，和5％(重量/重量)白芥种子粗粉，以及稀释剂。在一些实施方案中，种子粗粉混合物可包含约99％(重量/重量)芥菜种子粗粉，和1％(重量/重量)白芥种子粗粉，以及稀释剂。
在另一个示例性实施方案中，含有硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物可以是液体组合物，所述液体组合物包含芥菜硫代葡萄糖苷水解物和白芥芥子酶复合物，芸苔属硫代葡萄糖苷水解物通过芥菜硫代葡萄糖苷被白芥芥子酶复合物催化、在其水解时的水解来形成。
据此，通常制备组合物以在其中包含杀真菌有效量的硫代葡萄糖苷制剂、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异氰酸酯制剂。在这方面，合适的液体组合物可以通过在其中包含一定量的硫氰酸酯或异氰酸酯制剂，使得组合物中硫氰酸酯或异硫氰酸酯的最终浓度至少为约0.1mg/ml、0.2mg/ml、0.3mg/ml、或0.4mg/ml硫氰酸酯或异硫氰酸酯来制备，并且此外，浓度可以在例如约1mg/ml硫氰酸酯或异硫氰酸酯至约100mg/ml硫氰酸酯或异硫氰酸酯或约1mg/ml硫氰酸酯或异硫氰酸酯至约100mg/ml范围内，包括例如1mg/ml、2.5mg/ml、5mg/ml、10mg/ml、15mg/ml、20mg/ml、25mg/ml、30mg/ml、35mg/ml、40mg/ml、45mg/ml或50mg/ml。在制备固体组合物的情况下，其中包含足够数量以使得在应用于基质时，硫氰酸酯或异硫氰酸酯的浓度与应用液体组合物时达到的浓度相当。将理解，在应用硫代葡萄糖苷制剂的情况下，硫代葡萄糖苷制剂将包含一定的量，所述量在水解时产生杀真菌有效量的硫氰酸酯或异硫氰酸酯，例如上述浓度的硫氰酸酯或异氰酸酯。
如本领域技术人员所熟知的，配制杀真菌有效制剂所需的确切量可以例如取决于香蕉植物的发育阶段和待治疗的受试者香蕉植物的一般状况、所治疗感染的严重程度、递送的特定制剂、施用部位、施用方式以及其他因素而变化。适当的杀真菌有效量可由本领域技术人员容易地确定。因此，杀真菌有效量将是足以控制镰刀菌枯萎病的量，并且将落在可通过常规试验确定的相对较宽的范围内。
据此，在一个方面，在一个示例性实施方案中，可以将含有硫代葡萄糖苷的组合物应用于香蕉植物或其部分，或应用于香蕉植物的生长培养基以控制镰刀菌枯萎病。
因此，根据本文，在一个方面，在一个示例性实施方案中，可以将含有硫代葡萄糖苷水解物的组合物应用于香蕉植物或其部分，或应用于香蕉植物的生长培养基以控制镰刀菌枯萎病。
因此，根据本文，在一个方面，在一个示例性实施方案中，可以将含有硫氰酸酯的组合物应用于香蕉植物或其部分，或应用于香蕉植物的生长培养基以控制镰刀菌枯萎病。
因此，根据本文，在一个方面，在一个示例性实施方案中，可以将含有异硫氰酸酯的组合物应用于香蕉植物或其部分，或应用于香蕉植物的生长培养基以控制镰刀菌枯萎病。
因此，在根据本文的一个方面，可以将组合物应用于香蕉植物或其部分，或应用于香蕉植物的生长培养基以控制镰刀菌枯萎病。因此，组合物可以应用于例如叶子、茎或通过土壤应用于根。生长培养基可以是其中生长香蕉植物的任何土壤或人工生长培养基，诸如组织培养生长培养基，并且通常将组合物应用在香蕉植物附近，使得组合物分布在香蕉植物的根系周围的生长培养基中。
据此，香蕉植物可以是任何香蕉植物，包括例如属于卡文迪什品种组的香蕉植物，所述品种组包括例如Nanica、和Grand Nain。香蕉植物可以在实验室、苗圃、温室或室外并且以包括用于商业农业目的、自给农业或用于家庭和花园用途的任何规模生长。此外，组合物可以在包括组织培养阶段、小植物阶段、营养生长阶段、开花阶段、结果阶段等的香蕉植物的生命周期中的任何发育阶段应用，以及在生长培养基中香蕉植物的生长之前应用，以便使生长培养基为在其中香蕉植物的生长做好准备。
据此，所述组合物可用于预防镰刀菌枯萎病，或者所述组合物可用于例如在香蕉植物被镰刀菌感染后和当疾病症状出现时治疗镰刀菌枯萎病。镰刀菌可包括小种4镰刀菌，包括尖孢镰刀菌古巴专化型(Foc)热带小种4(TR4)。
据此，可以使用任何应用技术或方法，包括任何喷雾(例如，定向喷雾、宽幅喷雾)、淋浸或灌溉技术。可以使用的土壤施布器(appl icator)包括例如重力流施布器，包括凿型、齿型或柄型施布器。也可以使用商购获得的喷雾器、曝气器、雾化器、低管、粉碎器和喷枪。可用于应用本发明组合物的灌溉装置包括滴灌器微型喷雾器、滴灌管、雾化器等。
应用比率可能会有所不同。控制的程度可以根据需要改变。因此，例如，可以延缓镰刀菌增殖，或者可以杀灭或根除来自生长培养基和/或香蕉植物的镰刀菌。此外，治疗频率可以变化，例如每天一次、每3、4或5天一次，或者可以每周一次、每月一次或每年一次应用组合物。
在一个实施方案中，组合物可以每公顷至少13kg的比率来应用并且可以是包含约60％(重量/重量)直至约99％(重量/重量)芥菜种子粗粉，和约1％(重量/重量)至约40％(重量/重量)白芥种子粗粉的种子粗粉混合物。
在一个实施方案中，组合物可以是以每公顷10升、或约10升至每公顷800升或约800升的比率，例如，以约25l/ha、约50l/ha、约75l/ha、约100l/ha、约125l/ha、约150l/ha、约175l/ha、约200l/ha、约250l/ha、约300l/ha、约350l/ha、约400l/ha、约450l/ha、约500l/ha、约550l/ha、约600l/ha、约650l/ha、约700l/ha、约750l/ha、或约800l/ha的比率应用的液体组合物，所述液体组合物包含硫代葡萄糖苷水解物，例如，芥菜硫代葡萄糖苷水解物，其通过在液体组合物中包含以下来制备：至少约0.001mg/ml，例如，约0.001mg/ml、约0.005mg/ml、约0.01mg/ml、约0.02mg/ml、约0.05mg/ml、约0.0625mg/ml、约0.075mg/ml、约0.1mg/ml、约0.2mg/ml、约0.3mg/ml、约0.4mg/ml或约0.5mg/ml芥子苷的最终浓度的硫代葡萄糖苷制剂；和芥子酶复合物，例如，白芥芥子酶复合物，其具有至少约10芥子酶活性单位/毫升、25芥子酶活性单位/毫升、50芥子酶活性单位/毫升、约100芥子酶活性单位/毫升、约200芥子酶活性单位/毫升、约250芥子酶活性单位/毫升、约300芥子酶活性单位/毫升、约350芥子酶活性单位/毫升、约400芥子酶活性单位/毫升、约500芥子酶活性单位/毫升、约600芥子酶活性单位/毫升、或650芥子酶活性单位/毫升的最终浓度。如本领域技术人员将理解的，酶单位是涉及酶的催化活性的单位。具体地，一个酶单位是每分钟催化一微摩尔基质转化的酶量。因此，1个芥子酶活性单位是每分钟催化1微摩尔硫代葡萄糖苷(例如芥子苷)转化的芥子酶量，10个芥子酶活性单位是每分钟催化10微摩尔硫代葡萄糖苷(例如芥子苷)转化的芥子酶量等。
此外，在一个方面，可以通过选择芥子酶与硫代葡萄糖苷的比率来制备液体组合物。在这方面，可为芥菜硫代葡萄糖苷与白芥芥子酶选择的特别合适的比率在每克芥子苷1至10,000个芥子酶活性单位的范围内，包括每克芥子苷约10个芥子酶活性单位至约1,000个芥子酶活性单位，或每克芥子苷约50个芥子酶活性单位至约1,000个芥子酶活性单位，或每克芥子苷约50个芥子酶活性单位至约500个芥子酶活性单位，包括例如每克芥子苷约10、50、100、125、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950或1,000个芥子酶活性单位。如此配制的液体组合物可以根据本文以例如每公顷10升、或约10升至每公顷800升或约800升的比率，例如，以约25l/ha、约50l/ha、约75l/ha、约100l/ha、约125l/ha、约150l/ha、约175l/ha、约200l/ha、约250l/ha、约300l/ha、约350l/ha、约400l/ha、约450l/ha、约500l/ha、约550l/ha、约600l/ha、约650l/ha、约700l/ha、约750l/ha、或约800l/ha的比率应用。
如本领域技术人员所熟知的，组合物中芥子酶与硫代葡萄糖苷的确切比率和应用的组合物的确切量都可以例如取决于香蕉植物的发育阶段和待治疗的受试者香蕉植物的一般状况、待治疗感染的严重程度、递送的特定制剂、施用部位、施用方式以及其他因素而变化。组合物中芥子酶与硫代葡萄糖苷的适当比率和组合物应用比率可由本领域技术人员容易地确定。因此，杀真菌有效量的组合物的应用将是足以控制镰刀菌枯萎病的量，并且将落在可通过常规试验确定的相对较宽的范围内。
在另一方面，在一个实施方案中，本公开提供了用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的试剂盒和商业包装。因此，在一个实施方案中，本公开还提供了一种用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的试剂盒或商业包装，其包含：
(a)包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物；和
(b)关于应用于香蕉植物或香蕉植物的生长培养基从而控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的说明书。
说明书可以包含在试剂盒或商业包装中(例如，打印在纸上并直接随试剂盒提供)，和/或可以提供在线访问说明书的参考，所有这些都旨在包括在此处。说明书可以另外包括关于产品及其使用的其他信息，例如安全信息。
在另一方面，根据本文的教导，在一个实施方案中，本公开提供了一种包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的用途。
因此，现在将清楚本公开的方法允许控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病，并因此提供预防或限制香蕉植物疾病的手段。
下文提供了用于执行本公开的方法的具体实行方案的实施例，以及代表本公开的组合物的实行方案。实施例仅出于说明性目的提供，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
实施例
实施例1-制备硫代葡萄糖苷制剂和硫代葡萄糖苷水解物的方法
通过压榨和溶剂提取，将整粒种子芥菜(B.juncea)脱油至粗粉中的残余油低于20％。然后使用水提取脱油的粗粉并且使用固/液分离将液相与残余固体分离。将可溶性部分通过蒸发或干燥或过程的组合来浓缩以产生包含硫代葡萄糖苷，特别是芥子苷的颗粒芥菜粗粉产物。
通过压榨、溶剂提取或压榨和溶剂提取的组合，将整粒种子芥子属(白芥)脱油至粗粉中的残余油低于20％。脱油的白芥粗粉可直接用于最终应用。任选地，可以通过使用水提取、随后使用典型的固/液分离技术将液相与残余固体分离、并且通过蒸发或干燥来对液相进行最终浓缩来进一步加工白芥粗粉。如此制备的白芥产物含有芥子酶。
芥菜和白芥产物可以如例如在实施例2和实施例3中所述组合，以通过白芥芥子酶实现芥菜硫代葡萄糖苷水解并获得硫代葡萄糖苷水解物。芥菜和白芥产物的相对量可以变化，并且可以例如进行选择以获得水解物，所述水解物包含特定比率的每单位重量的硫代葡萄糖苷的芥子酶活性单位。因此，例如，可以制备具有每克芥子苷10个芥子酶活性单位，或每克芥子苷50个芥子酶活性单位，或每克芥子苷100个芥子酶活性单位的水解物。
实施例2-颗粒芥菜植物材料对镰刀菌的杀真菌功效。
如实施例1所述制备芥菜粗粉产物和白芥粗粉产物。将11.25g的芥菜产物与3.75g的白芥产物混合(即3:1(重量/重量))以获得混合的产物，并在水中稀释并补充0.022gr/l的抗坏血酸。制备在其中包含五种不同最终数量的混合的产物(6.5g混合的产物/100ml；6.75g混合的产物/100ml；7.0g混合的产物/100ml；7.25g混合的产物/100ml；和7.5g混合的产物/100ml)的马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基。应注意，在3:1(重量/重量)的芥菜产物与白芥产物下，PDA混合物对应于13-15kg/ha的应用范围。对照PDA不包括芥菜粗粉制剂。PDA培养基用于制备琼脂培养皿。然后在PDA板中央接种从土壤样品中分离出来的尖孢镰刀菌古巴专化型(Foc)TR4(Foc TR4)菌株，所述土壤样品作为患病香蕉植物的生长基质。对于芥菜粗粉的测试浓度中的每一个以及对照，制备5个重复板。将板在28℃的温度下在黑暗中孵育5天。然后在孵育五天后确定Foc TR4的平均径向生长。结果在以下表1中示出。
表1：镰刀菌径向生长
实施例3-田间试验：使用与白芥(S.alba)粗粉组合的颗粒芥菜(B.Juncea)植物材料，控制香蕉种植园土壤中的镰刀菌种。
香蕉种植园用于评估与白芥粗粉组合的颗粒芥菜植物材料在控制土壤FOC水平中的功效。将土地区域分为30个地块(plot)，进行6种治疗，并且每种治疗5个重复份。使用完全随机的区组设计将治疗和重复份分配给地块。
干颗粒芥菜植物材料(芥菜)和干白芥产物如实施例1描述来制备。将干颗粒芥菜植物材料溶解于1.75份甘油(体积:重量比)加上0.75份水(体积:重量比)中以产生液体颗粒芥菜植物材料。以4份液体颗粒芥菜植物材料与1份干白芥粗粉的比率，将液体颗粒芥菜植物材料与干白芥粗粉混合并且将混合物用10份水(体积:体积比)来进一步稀释。然后将稀释的混合物应用于实验地块，以递送预期浓度(在表2中显示的浓度是最终用水稀释之前的湿产物升数)的湿产物。
表2：产物应用比率
治疗# 治疗
1 对照(0L/Ha)
2 80L/Ha
3 160L/Ha
4 240L/Ha
5 320L/Ha
6 400L/Ha
在香蕉植物最大根系活动区域附近20cm深度，从每个地块中获取土壤样品(200g)，所述样品为各自50g的四个子样品。将子样品合并、均质化，然后在马铃薯葡萄糖琼脂上测定镰刀菌种的菌落形成单位(CFU)。
土壤镰刀菌种的控制由应用各种治疗之前和之后21天土壤CFU/g的差异来表示。结果在以下表3中示出。
表3：香蕉种植园土壤中的镰刀菌控制
在对照未治疗的土壤中，镰刀菌种的污染水平在21天的田间试验中增加(表3中的负值表示田间试验阶段期间镰刀菌污染增加)。相比之下，芥菜颗粒植物材料的应用导致土壤中的镰刀菌种水平的统计学上显著的降低(表3中的正值表示田间试验阶段期间镰刀菌污染减少)，具有明显的剂量依赖性效应证据。
尽管已参考目前被视为优选实施例的实施例对本公开进行描述，但应理解，本公开不限于所公开的实施例。与此相反，本公开旨在涵盖包括在所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。背景技术。

Claims (25)

1.一种用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的方法，所述方法包括向所述香蕉植物或所述香蕉植物的生长培养基应用杀真菌有效量的包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的植物种子提取物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的植物种子粗粉。
4.根据权利要求1所述的方法，其中组合物包含含有硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、异硫氰酸酯或硫氰酸酯的芥菜植物提取物。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含基本上纯的硫代葡萄糖苷水解物、硫代葡萄糖苷、异硫氰酸酯或硫氰酸酯制剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述硫氰酸酯包括硫氰酸烯丙酯(ATC)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述异硫氰酸酯包括异硫氰酸烯丙酯(AITC)。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中所述组合物还包含载剂、赋形剂或稀释剂。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中所述组合物还包含抗坏血酸盐或甘油。
10.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物通过将颗粒芥菜植物种子粗粉混合物与稀释剂混合来形成，所述混合物包含有包含硫代葡萄糖苷的芸苔属种子粗粉和包含芥子酶的芥子属种子粗粉。
11.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含颗粒芥菜植物种子粗粉混合物，所述混合物包含有包含硫代葡萄糖苷的芸苔属种子粗粉和包含芥子酶的芥子属种子粗粉，其中在所述生长培养基中，所述硫代葡萄糖苷通过所述芥子酶的催化活性来水解以便形成包含硫氰酸酯或异硫氰酸酯的硫代葡萄糖苷水解物。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述种子粗粉混合物包含约60％(重量/重量)直至约99％(重量/重量)芥菜种子粗粉，和约1％(重量/重量)直至约40％(重量/重量)白芥种子粗粉。
13.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物是液体组合物，所述液体组合物包含有包含异硫氰酸酯或硫氰酸酯的芸苔属硫代葡萄糖苷水解物。
14.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物包含有包含约0.4mg/ml至约50mg/l硫氰酸酯或异硫氰酸酯的芸苔属硫代葡萄糖苷水解物。
15.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物是液体组合物，所述液体组合物包含有包含异硫氰酸酯或硫氰酸酯的芥菜硫代葡萄糖苷水解物和白芥芥子酶复合物，所述芸苔属硫代葡萄糖苷水解物通过芥菜硫代葡萄糖苷被所述白芥芥子酶复合物催化、在其催化时的水解来形成。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述液体组合物包含每克芥子苷1至10,000个白芥芥子酶活性单位。
17.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物是液体组合物，所述液体组合物包含有包含每克芥子苷1至10,000个白芥芥子酶活性单位的芥菜硫代葡萄糖苷水解物，并且其中所述组合物以每公顷约10至约800升的比率应用。
18.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物是液体组合物，所述液体组合物包含有包含每克芥子苷10至1,000个白芥芥子酶活性单位的芥菜硫代葡萄糖苷水解物，并且其中所述组合物以每公顷约10至约800升的比率应用。
19.根据权利要求1所述的方法，其中所述组合物是以每公顷至少13kg的比率应用的固体组合物并且是包含约60％(重量/重量)直至约99％(重量/重量)芸苔属种子粗粉，和约1％(重量/重量)直至约40％(重量/重量)白芥种子粗粉的种子粗粉混合物。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法，其中所述香蕉植物是属于卡文迪什品种组的香蕉植物。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中所述镰刀菌枯萎病由尖孢镰刀菌古巴专化型(Foc)热带小种4(TR4)引起。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述生长培养基是土壤或组织培养基。
23.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述组合物通过喷雾、淋浸或灌溉来应用。
24.一种用于控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的试剂盒或商业包装，其包括：
(a)包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物；和
(b)关于将杀真菌有效量的所述组合物应用于所述香蕉植物或所述香蕉植物的生长培养基从而控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的说明书。
25.一种杀真菌有效量的包含硫代葡萄糖苷、硫代葡萄糖苷水解物、硫氰酸酯或异硫氰酸酯的组合物控制香蕉植物的镰刀菌枯萎病的用途。
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