DK158279B - Fremgangsmaade til at forhindre svampesygdomme hos planter og streptomyces-stammer til anvendelse ved denne - Google Patents

Description

DK 158279 B

Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til at forhindre svampesygdomme på planter, der dyrkes på jord-holdigt dyrkningsmateriale og anvendelse af Streptomyces-stammer ved denne.

5 I drivhuse har man forsøgt at bekæmpe vækstsygdomme ved at desinficere og udskifte dyrkningsmaterialet og ved under vækstperioden at udføre forskellige dyrkningstekniske foranstaltninger samt ved at anvende kemisk bekæmpelse.

10 Indtil videre har biologisk bekæmpelse ikke i nævneværdig grad været anvendt ved bekæmpelsen af plantesygdomme.

Nogle vigtige planter som f.eks. salat, agurker og tomater lider imidlertid af skadelige sygdomme, som spredes via jorden, og bekæmpelsen af disse sygdomme har ikke væ-15 ret mulig på grund af de anvendelsesbegrænsninger og sikkerhedstider som anvendelsen af de kemiske bekæmpelsesmidler forårsager eller på grund af mangel på tilstrækkeligt effektive præparater. Dersom man til sådanne formål kunne udvikle og anvende en eller anden biologisk bekæm-20 pelsesmetode, ville denne indebære et vigtigt fremskridt for både producenterne og konsumenterne.

Det er velkendt at isolere antibiotika, der er produceret af strålesvampe tilhørende slægten Streptomyces og at an-25 vende disse antibiotika som fungistatiske midler. Disse antibiotikas virkning er imidlertid kortvarig og ophører, når antibiotikaet er opbrugt.

I Zeitschrift fiir Pflanzenkrankheiten und Pflanzenschutz, 30 Journal of Plant Diseases and Protection, 88 (7) side 422-434 (1981) beskrives en stamme tilhørende arten

Streptomyces ochraceiscleroticus, der er isoleret fra en kløvermark i Tyrkiet fra en mineralsk jordbund. Stammen udviser et antifungalt spektrum overfor visse plantepa-35 thogene svampe, når den anvendes til biologisk bekæmpelse af disse.

DK 158279B

2

Den foreliggende opfindelse angår således en fremgangsmåde til at forhindre svampesygdomme hos planter ved anvendelse af en strålesvamp tilhørende slægten Streptomyces, som er velegnet til selve dyrkningsjorden, og som i denne 5 med held kan konkurrere med andre mikroorganismer.

Det har nu overraskende vist sig, at man ved at tilføre dyrkningsjorden eller vegetationen strålesvampstammerne ATCC 39271, ATCC 39272 og ATCC 39273 tilhørende slægten 10 Streptomyces effektivt og varigt kan bekæmpe sygdomme, der spredes både via jorden og via frø. De ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen anvendte strålesvampe, som tilhører slægten Streptomyces, og som egner sig til dyrkningsjorden eller vegetationen, er fundet blandt andet i 15 tørvejord, og de kan isoleres herfra på sædvanlig måde.

Disse stammer er 11. november 1982 i overensstemmelse med Budapesttraktaten deponeret i American Type Culture Collection, 12301 Parklawn Drive, Rockville, Maryland 20852, 20 USA, under ovennævnte numre, hvor de er tilgængelige på sædvanlig måde for sådanne deponerede kulturer.

Stammerne ifølge opfindelsen er blevet identificeret i-følge en ATCC rapport som hørende til species Streptomy-25 ces griseoviridis. Denne species er klart forskellig fra ovennævnte S. ochraceiscleroticus, hvilket fremgår af nedenstående skema. Farven af luftmyceliet (sporefarven) er en af de helt afgørende kriterier til adskillese af species indenfor Streptomyces taxonomien.

30 35

DK 158279 B

3

Anvendelse af carbonkilde

Streptomyces Farve af - - species sporer Saccarose Raffinose S. ochra. 1) hvide ikke-angivet + 5 S. griseo. 2) røde 1) ifølge Bergey's Manual of Determinative Bacteriology (8. udgave) side 753 10

2) ifølge Bergey's manual, side 814 og ATCC

Strålesvampstammerne ATCC 39271, 39272 og 39273 tilhørende slægten Streptomyces isoleret fra tørvejord kan til 15 formålet tilføres dyrkningssubstratet eller vegetationen i form af en vandsuspension f.eks. ved påsprøjtning. Vandsuspensionen indeholder til dette formål fortrinsvis mindst ca. 100 000 sporer pr. ml. Tilførselsmængden er 2 fortrinsvis mindst 1 dl/m . Alternativt kan frø dyppes i pH · *· vandsuspensionen, inden de udsas.

De omhandlede strålesvampstammer, der tilhører slægten Streptomyces, forhindrer enten sygdommens indvirkning på frøene eller begrænser spredningen af sygdommen fra en nr syg plante til en rask plante.

Den gode fungistatiske egenskab viser sig tydeligt ved biologisk bekæmpelse af plantesygdomme, hvor man efter desinficering tilfører dyrkningsmaterialet jord, der in-30 deholder den omhandlede strålesvampstamme tilhørende slægten Streptomyces, hvorved dyrkningsmaterialet får en nyttig mikroflora til rådighed. Af fig. 1 og 2 fremgår denne indvirkning, hvor den pathogene, dvs. skadelige sygdom er Fusarium oxysporum-svindsot.

35

DK 158279B

4

Fremgangsmåden ifølge opfindelsen udnytter de fungista-tiske egenskaber hos de i jord forekommende Streptomyces strålesvampstammer ATCC 39271, 39272 og/eller 39273. Disse Streptomyces-strålesvampstammer har vist sig at være 5 effektive bekæmpende midler for følgende sygdomsfremkaldere: Alternaria brassicicola, Fusarium culmorum, F.

oxysporum, Helminthosporium sativum, Rhizoctonia solani,

Phoma exicue var. exicue, P. exicue var. feveata, Pythium spp., Sclerotinia sclerotiorum, Botrytis cinerea, et sær-10 deles bredt spektrum, medens den tidligere kendte ovenfor beskrevne species kun udviser antifungal virkning overfor Colletotrichum coccodes, Fusarium oxysporus var. lycoper-sici, var. niveum, var. melonis, var. cucumerimum, Phyto-phthora capisici og Verticillium dahliae.

15

Den bedre virkning af de omhandlede Streptomyces species skyldes sandsynligvis, at der sker en produktion af en anden slags antimikrobielle forbindelser. Ifølge Bergey’s Manual of Determinative Bacteriologi producerer specien 20 S. griseoviridis griseoviridin og etamycin (side 816), medens S. ochraceiscleroticus kun udviser ringe antifungal virkning.

Opfindelsen beskrives nærmere i følgende eksempel.

25 EKSEMPEL 1

Ved strålesvampbehandling af frø kunne man effektivt bekæmpe Alternaria og Rhizoctomia plantebrand hos kål. Af 30 tabel 1 fremgår de fungistatiske egenskaber hos de omhandlede Streptomyces strålesvampstammer ATCC 39271 og 39272.

35 5

DK 15 8 2 7 9 B

TABEL 1 5

Indvirkning af forskellige Streptomyces strålesvampestammer ved frøbehandling på plantebrand, der spredes via frø, hos kål. Alternaria brassicicola-frøsmitning

Strålesvampestamme Plantedannelse Friske og livsduelige ved forsøgets afslutning ATCC 39271 91 84 ATCC 39272 107 78

Kun syge frø 16 3 >15 Raske frø 100 100

Forskellige strålesvampstammer fremviser individuelle 20 forskelle. Hos forskellige sygdomme og planter varierer de bedste resultater afhængigt af behandlingsmåden og fortyndingen. Hos kål fås eksempelvis det mest effektive resultat ved behandling af frø, medens jordbehandlingsmetoden var mest effektiv for korn.

25

Dyrkningen af de omhandlede Streptomyces strålesvampstammer under laboratorieforhold er hurtig, let og fordelagtig. Strålesvampene vokser og spreder sig hurtigt og effektivt f.eks. i et dyrkningsmedium enten ved sprøjtning 30 på sålaget, eller når de podes sammen med frøene. Cs. 2-3 uger efter podningen kan man på jordens ydre og endog i de indre dele finde en hvid, kalkagtig vegetation af Streptomyces strålesvampene. Opfindelsen tilvejebringer således overraskende, at disse Streptomyces strålesvampe 35 indvirker på planteskadelige pathogener.

DK 158279B

6

Nedenfor er angivet nogle eksempler, der viser den overraskende indvirkning af de omhandlede Streptomyces strålesvampe på skadelige plantesygdomme.

5 EKSEMPEL 2

Ved bekæmpelse af plantebrand, Alternaria brassicicola fås udmærkede resultater med strålesvampe. Ved undersøgelserne sammenlignedes virkningen af 12 stammer på smit-10 tede blomkålsplanter både ved frøbehandling og jordbe handling. Stammen ATCC 39271’s virkning var ensartet og altid blandt de bedste. Resultaterne fremgår af nedenstående tabel 2.

15 TABEL 2

Plantedannelse %/raske % 2Q Frøbehandling jordbehandling

Raske frø 89,8/89,8 89,8/89,8

Kontrol (infekt.) 14,7/5,6 14,7/5,6

Strålesvampestamme ATCC 39271 81,4/71,1 52,8/35,0 25

Frøbehandlingen var mere effektiv end jordbehandlingen.

30 Når man sammenlignede en vandsuspension af strålesvampene med en næringsopløsningssuspension af strålesvampene fandt man ikke nogen større forskel, når man anvendte koncentrerede opløsninger. Men når man fortyndede opløs-35 ningeme formindskedes virkningen hos vandsuspensionen allerede ved 10~\ medens virkningen for de næringsholdi-ge opløsninger er næsten uforandret, selv om man har for-

DK 158279B

7 tyndet indtil 10 Man kunne heller ikke finde forskel i virkningen, når strålesvampene var fordyrket på næringsagar, eller om de var taget direkte fra dyrkningsopløsningen. Dersom stammer med forskellig virkning blande-5 des, bestemtes det endelige resultat sædvanligvis af den svagere stammes virkning.

EKSEMPEL 3 10 Salatplanter sprøjtedes lige inden udplantningen med en suspension af Streptomyces strålesvampe (ATCC 39271) ca.

1 ml/plante. For en del af planterne udførtes senere to yderligere behandlinger.

15 To rækker var skiftevis smittede (med en automatpipette rundt om roden) med Botrytis cinerea eller Rhizoctonia solani, eller skiftevis ubesmittede. Den sidste sygdomstamme var så svag, at der ikke forekom nævneværdige forskelle i forsøget, men med Botrytis kunne sygdoms-20 graden formindskes mærkbart, og udbyttet forbedredes selv i ubesmittede rækker. Resultatet fremgår af tabel 3.

TABEL 3 25 _Syqdomsqrad (index Q-3)1/udbytte (kg/areal)_

Botrytis cinerea Kontrol Planterne Planterne behandlede + behandlede 2 yderligere behandlinger

Inficerede planter 20 stk/areal 2,22/2,2 1,45/2,8 1,43/3,0 30 Nærliggende planter 30 stk/areal 0,93/4,7 0,63/5,1 0,48/5,2 35 0 = rask 3 = handelsbrugbar 8

DK 1 5827 9 B

EKSEMPEL 4

En tydelig beskyttende virkning mod rodsygdomme (hovedsagelig Fusarium oxysporum) hos agurker kunne ses, når man anvendte stammen ATCC 39271. Udpodningen gennemførtes ved at sprøjte jordens øvre lag ved agurkens rod. Resultatet fremgår af nedenstående tabel 4.

TABEL 4

Ubehandlet Behandlet

Sygdomsgrad: index 0-3 1,37 1,07

Raske % 32 30 EKSEMPEL 5

Indvirkning af strålesvampstammen ATCC 39271 tilhørende slægten Streptomyces ved bekæmpelse af Potrypis cinerea undersøgtes ved at sprøjte jordbærarten Senga Sengana tre gange i løbet af indhøstningsåret med en 1%-ig vandopløsning (regnet på basis af næringsopløsningssuspensionen) af ovennævnte strålesvampstamme. Høsten bjergedes otte gange, og udbyttemængden er i nedenstående tabel udtrykt som kg/ha. Resultaterne fremgår af tabel 5.

DK 158279 B

9

4J

f—i

. CO O O LA CM

(4 -U g_) O ON o »H

O CO . O Cj ' I r-H

-U CJ -*-1

CO O

s x: ia »—I to 4-> r~ ia r-~ <* + +) CO ΙΛ \o <f vo „ H 03 CO vo CO - -O \ q \[j Ό CO ΓΑ *—I IA <0

CO · 13 .X >—I i~l i—I <—I

cn cg

C CM

" g* (D C

CO c ° cn cj CT o o <r "-· r o to o la r- o co

g ^ Cj -1 C

cn co ® a.

c + «

CD <D D

4) - -U « C, VO -U CO ra CD ^ -C 9*

f t n \ vO On CO CD C

& i—i το cn cn> M) o co

_Q N Η N N C

-D ® C CJ ® O o ^ ·-» 9- . rH ° CO -P *-H Ή ® o 1—i co O1 -C qj + ·<-> ^ X) co ·Η

LA CO X) "O

(0 o co —I “ _J U T3 o c

Lj co r-~ · -C

cd c <r to u „ d -π c σι o ra 1— ϋ (DC tt) t)—

• "O CO JC CT

ε cn CO II O —I M) CM C

_p CO -t-> O CA O —I "H

9 O 0) 03 Cj (h *—I 1 I ’ I

o. ^i cn g-1 F· >, CO 4->

(-1 X -U O

_p ø ·> O i—I M CD 0) ° o_ o a) g-> <—i <f o <t ·* <o u_ -o g-> co <r σ\ ia co to

q_ CD CD >·Χ CO M3 M3 IA CD

CO >H CD σι -Ω S D

aoccg o cn n η n <f n

CDf-i-HO) 33 _X i—I <—t >—i '—I -O

CO U C •’-J _ >—I S -U X) 01

tt) -u ‘H

O. CD S C ’ ε rH f-ι CD ^ °'

fB CO OL gJ

^ Q) to to o- 1—1 <D t-i 0) S o° ' ' CD «C CD tD o? —I 1-1

lA

i—l CM X

O O IA

i—I X X CL

ω -ϋ E

Ό 0) IA IA CO

"O i—I 3>

Ή -O C C CD

E C CO 0) 0)

CO CO »H Cg I—I

σι x: -ri co »co S 0) C Q. fg co _a o 3 g->

u =3 cn LU LO

o L_ ....

i—1 CM ΙΑ <i

DK 158279 B

10 "Ronilan" er et handelspræparat med vinklozoling som effektivt middel.

"Euperen" er et handelspræparat med dichlorfluoramid som effektivt middel.

Man ser, at jordbærplanter besprøjtet med en vandopløsning af strålesvampstammen ATCC 39271 udover et rigeligere udbytte også yderligere gav flere raske jordbær.

EKSEMPEL 6

Indvirkning af Streptomyces-strålesvampstammen ATCC 39271 på udbyttet af såkorn undersøgt ved at dyrke frø af Karri-korn, der først var dyppet i en vandsuspension af ovennævnte strålesvamp og derefter tørret. Resultaterne fremgår af tabel 6 nedenfor.

DK 158279 B

11

r—I

a-

CM

σ\ ^ ΙΛ σι c o CJ> -ri CJ ^ , C P I I o? P P Pi 'Z'-' ^ _ .o ^ ^ ~ « « °Q « « « Q ^ « έ5 - + ^ 2^ * ° CM IA P - " o « p Q) Ct-cn r^—t r. r- - W md -· - o s σι d* <-» ™ <n vo ία γ p σ' os U_ p -H P w ^ v_> '-V ^ to t*- η ø -4-) O’ i—I PØ

0 P- 0 X P

P CD _Y C P

x w ro >>

Dl P X X)

O’ C O 0 X

•η ·η d- -O σ

1 C I

oS D. P to **— ^ ø ro □ DC o i—1 X p >0 •— ø o E ro

CC-^ .2^ r- CO CM tA lA cA CM <T CM

0 ·> X) aen ΙΆ <t O CD Ό P CJ\

ςη _p 8 ØS CD CJ\ P CM P Γ" <T <T

c ø ro pp .

-hp- -po + + + + + + + + + r-( c<- U_ t n P- xi o ro

C -P

ro co -p x ro ø

0 Dl -P

vo _Q C P

1 P >s _i ro p xi

LP 0 8 X

CD O C O

c >> i— E P <® o ro α

-P

α en c

ø c P

P P O

P X P£ tn c i ro

>s *H X

U- P P |\

ro P P p CH

o ro ro Pi σ’Ρ-ϋΡ'-ι c 0 *o 0 ιΑ Ο ΙΑ Γ" --I Ά -C}- CA ΓΑ

p CO P- P C -P CA O vOCM<rrAOO CM

C-HCOPi CD P Γ- «Α lAlACMCAA-CM CO

_* i > x >. <t o- <r<j-iA-d-<riA <r P SS S O 0 XI rn p P ro X) x “ O Vt. D x D p- x p c £

C lp* P U

►-η + ro c ø c 4J c p ø — s »ro

"O + PD

u ro ø -p •h »ro - = -P ® * <—i ro x pø +0+0+0 * Pt øc øx xxx ro >* x ro PC CSCSCQCC o

øø PPPPPPPC'"' »>P

^oCD ODlOCnODlD 0 + Dl ØP

801 P*U_P£<PP£P-D*:X)**—1 PØ >0 ro ro ro øø*x d>=>

pp pcoproprapppro-H ro X

o o »co eb »ro 8 °ra 8 °ro ro > cl ro x ^ L,_P p p P 0 CO >· P * I—lOlCMOirAOiVOX-C p ro + *

DK 158279 B

12

Af tabellen ovenfor fremgår det, at behandling af kornfrø med en vandsuspension af en omhandlet strålesvampstamme forbedrer udbyttet i alle undersøgte tilfælde.

5 EKSEMPEL 7

Til slut undersøgtes Streptomyces-strålesvampstammernes ATCC 39271, 39272 og 39273 sygdomshæmmende virkning på en 10 næringsbund mod forskellige svampesygdomme. Resultaterne fremgår af nedenstående tabel 7.

TABEL 7

Streptomyces isolaterne ATCC 39271, ATCC 39272 og ATCC 39273·s sygdomshæmmende virkning i dyrkningsforsøg på en næringsbund mod forskellige svampesygdomme

Forsøgssvamp Isolat ATCC nr.

20 39271 39272 39273 Hæmmende virkning, 0-3*)

Phomopsis sclerotioides 11 2

Pythium ultimum 01 1 25 Rhizoctonia solani 31 3 *)D = uden virkning, 1 = middel, 2 = kraftig, 3 = meget kraftig 30

En anvendelig metode til at fremstille en vandsuspension indeholdende en omhandlet Streptomyces strålesvamp består i, at fraskille de i næringsopløsningen dyrkede strålesvampe og homogenisere disse i sterilt vand. Herefter 35 centrifugeres suspensionen, og den fugtige sporemasse opbevares i plastposer. Når materialet skal anvendes, op-slæmmes plastposens indhold i vand.

DK 158279 B

13

En undersøgelse af opbevaringstemperaturen viste, at dersom strålesvampesporerne opbevaredes i destilleret vand eller i en fysiologisk kogsaltopløsning opstår der ikke opbevaringsproblemer inden for et halvt år, når der an-5 vendes -20 °C, +4 °C eller +20 °C.

En Petriskål fyldt med strålesvampe indeholder ca. 10^ sporer, og disse er f.eks. opslæmmet i 5 dl vand tilstrækkelige til dyppebehandling af et par kg kålfrø 10 (300 g frø/ha).

15 20 25 30 35

Claims (7)

1. Fremgangsmåde til at forhindre svampesygdomme hos 5 planter, kendetegnet ved, at en strålesvampstamme ATCC 39271, ATCC 39272 og/eller ATCC 39273 tilhørende slægten Streptomyces tilføres dyrkningsbunden, plantefrø eller selve vegetationen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at en fra tørvejord isoleret strålesvampstamme tilhørende slægten Streptomyces tilføres dyrkningsbunden i form af en vandsuspension.

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendeteg net ved, at en fra tørvejord isoleret strålesvampstamme tilhørende slægten Streptomyces tilføres i form af en vandsuspension indholdende mindst 100 000 sporer pr. ml.

4. Fremgangsmåde ifølge krav 3, kendetegnet 2 ved, at mindst 1 dl vandsuspension påføres pr. m , eller at frø dyppes i vandsuspensionen.

5. Fremgangsmåde ifølge et vilkårligt af de foregående 25 krav, kendetegnet ved, at man som dyrkningsbund anvender dampbehandlet jord.

6. Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at den fra tørvejord isolerede stråle- 30 svampstamme tilhørende slægten Streptomyces efter dyrkning fraskilles og renvaskes til en masse, der pakkes i en tætsluttende plastpose, ca. 1 g/pose, hvoraf der fremstilles en basisopløsning ved at blande indholdet i ca. 1 dl vand. 35

7. Strålesvampstamme ATCC 39271, ATCC 39272, ATCC 39273 eller blanding heraf tilhørende slægten Streptomyces til DK 158279 B anvendelse ved fremgangsmåden ifølge krav 1. 5 10 20 25 30 35