EA033628B1 - Способ профилактики инфекций у полезных и декоративных растений, предпочтительно в виноградарстве, а также у древесных растений - Google Patents
Способ профилактики инфекций у полезных и декоративных растений, предпочтительно в виноградарстве, а также у древесных растений Download PDFInfo
- Publication number
- EA033628B1 EA033628B1 EA201692567A EA201692567A EA033628B1 EA 033628 B1 EA033628 B1 EA 033628B1 EA 201692567 A EA201692567 A EA 201692567A EA 201692567 A EA201692567 A EA 201692567A EA 033628 B1 EA033628 B1 EA 033628B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- plants
- infection
- infections
- plant
- protease
- Prior art date
Links
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 title claims abstract description 86
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000011321 prophylaxis Methods 0.000 title abstract 3
- 238000009369 viticulture Methods 0.000 title description 11
- 241000233654 Oomycetes Species 0.000 claims abstract description 17
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 10
- 241000589615 Pseudomonas syringae Species 0.000 claims abstract description 8
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 5
- 241001281803 Plasmopara viticola Species 0.000 claims description 22
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 claims description 18
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 15
- 108010022999 Serine Proteases Proteins 0.000 claims description 12
- 102000012479 Serine Proteases Human genes 0.000 claims description 12
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 10
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims description 9
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 9
- 241001136168 Clavibacter michiganensis Species 0.000 claims description 6
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 4
- 241000233622 Phytophthora infestans Species 0.000 claims description 3
- 241001281805 Pseudoperonospora cubensis Species 0.000 claims description 3
- 241001221335 Nocardiopsis sp. Species 0.000 claims description 2
- 241000194110 Bacillus sp. (in: Bacteria) Species 0.000 claims 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 claims 1
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims 1
- 150000008105 phosphatidylcholines Chemical class 0.000 claims 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 abstract description 55
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 abstract description 55
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 abstract description 50
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 abstract description 49
- 239000004365 Protease Substances 0.000 abstract description 49
- 244000052769 pathogen Species 0.000 abstract description 20
- 230000001717 pathogenic effect Effects 0.000 abstract description 18
- 241000233679 Peronosporaceae Species 0.000 abstract description 15
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 abstract description 13
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 abstract description 11
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 abstract description 10
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 abstract description 10
- 241000233866 Fungi Species 0.000 abstract description 9
- 102000012286 Chitinases Human genes 0.000 abstract description 8
- 108010022172 Chitinases Proteins 0.000 abstract description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 8
- 108700038091 Beta-glucanases Proteins 0.000 abstract description 4
- 230000003032 phytopathogenic effect Effects 0.000 abstract description 3
- 241000233678 Peronosporales Species 0.000 abstract 1
- 102100037486 Reverse transcriptase/ribonuclease H Human genes 0.000 abstract 1
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 abstract 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 90
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 38
- 235000019419 proteases Nutrition 0.000 description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 108090000316 Pitrilysin Proteins 0.000 description 23
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 18
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 16
- 240000003768 Solanum lycopersicum Species 0.000 description 14
- 240000006365 Vitis vinifera Species 0.000 description 13
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 13
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 13
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 235000007688 Lycopersicon esculentum Nutrition 0.000 description 10
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 10
- 238000011161 development Methods 0.000 description 10
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 10
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 10
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 10
- 235000014787 Vitis vinifera Nutrition 0.000 description 9
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 9
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 8
- 241000193830 Bacillus <bacterium> Species 0.000 description 7
- 241000223259 Trichoderma Species 0.000 description 7
- 241000219094 Vitaceae Species 0.000 description 7
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 7
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- 235000021021 grapes Nutrition 0.000 description 7
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 7
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 7
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 7
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 7
- 244000061456 Solanum tuberosum Species 0.000 description 6
- 240000008067 Cucumis sativus Species 0.000 description 5
- 235000002595 Solanum tuberosum Nutrition 0.000 description 5
- 238000009395 breeding Methods 0.000 description 5
- 230000001488 breeding effect Effects 0.000 description 5
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 5
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 241000238631 Hexapoda Species 0.000 description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 101710180316 Protease 2 Proteins 0.000 description 4
- 235000009754 Vitis X bourquina Nutrition 0.000 description 4
- 235000012333 Vitis X labruscana Nutrition 0.000 description 4
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 4
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 4
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 4
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N streptomycin Chemical compound CN[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@H]1O[C@@H]1[C@](C=O)(O)[C@H](C)O[C@H]1O[C@@H]1[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@@H](NC(N)=N)[C@H](O)[C@H]1O UCSJYZPVAKXKNQ-HZYVHMACSA-N 0.000 description 4
- 229920001817 Agar Polymers 0.000 description 3
- 240000006432 Carica papaya Species 0.000 description 3
- 235000009467 Carica papaya Nutrition 0.000 description 3
- 241000588694 Erwinia amylovora Species 0.000 description 3
- 241000203622 Nocardiopsis Species 0.000 description 3
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 3
- 101710127332 Protease I Proteins 0.000 description 3
- 101710137710 Thioesterase 1/protease 1/lysophospholipase L1 Proteins 0.000 description 3
- 239000008272 agar Substances 0.000 description 3
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 3
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 3
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 3
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- -1 loss of foliage Diseases 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- 230000001338 necrotic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 3
- 235000012015 potatoes Nutrition 0.000 description 3
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 description 3
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 3
- 241000894007 species Species 0.000 description 3
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 3
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 2
- 241000221198 Basidiomycota Species 0.000 description 2
- 235000002566 Capsicum Nutrition 0.000 description 2
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 2
- 206010017533 Fungal infection Diseases 0.000 description 2
- 235000010469 Glycine max Nutrition 0.000 description 2
- 102000004157 Hydrolases Human genes 0.000 description 2
- 108090000604 Hydrolases Proteins 0.000 description 2
- 241000784732 Lycaena phlaeas Species 0.000 description 2
- 241001656512 Moniliophthora perniciosa Species 0.000 description 2
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 2
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 2
- 241000192142 Proteobacteria Species 0.000 description 2
- 241000589516 Pseudomonas Species 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 2
- 108010056079 Subtilisins Proteins 0.000 description 2
- 102000005158 Subtilisins Human genes 0.000 description 2
- 241000589634 Xanthomonas Species 0.000 description 2
- 241000589649 Xanthomonas campestris pv. campestris Species 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 230000003042 antagnostic effect Effects 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N biphenyl-2-ol Chemical compound OC1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 LLEMOWNGBBNAJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 2
- 210000002421 cell wall Anatomy 0.000 description 2
- 230000001332 colony forming effect Effects 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000012228 culture supernatant Substances 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 230000002538 fungal effect Effects 0.000 description 2
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229930182470 glycoside Natural products 0.000 description 2
- 150000002338 glycosides Chemical class 0.000 description 2
- 238000011081 inoculation Methods 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 2
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 2
- 235000010292 orthophenyl phenol Nutrition 0.000 description 2
- 239000004306 orthophenyl phenol Substances 0.000 description 2
- 239000000419 plant extract Substances 0.000 description 2
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 description 2
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 2
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 2
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 2
- 229960005322 streptomycin Drugs 0.000 description 2
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 239000004308 thiabendazole Substances 0.000 description 2
- 235000010296 thiabendazole Nutrition 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 2
- 241000186361 Actinobacteria <class> Species 0.000 description 1
- 241000251468 Actinopterygii Species 0.000 description 1
- 241000235349 Ascomycota Species 0.000 description 1
- 102000035101 Aspartic proteases Human genes 0.000 description 1
- 108091005502 Aspartic proteases Proteins 0.000 description 1
- 241000228212 Aspergillus Species 0.000 description 1
- 241000194108 Bacillus licheniformis Species 0.000 description 1
- 244000063299 Bacillus subtilis Species 0.000 description 1
- 101710130006 Beta-glucanase Proteins 0.000 description 1
- 241001480061 Blumeria graminis Species 0.000 description 1
- 241000123650 Botrytis cinerea Species 0.000 description 1
- 240000007124 Brassica oleracea Species 0.000 description 1
- 235000003899 Brassica oleracea var acephala Nutrition 0.000 description 1
- 235000011301 Brassica oleracea var capitata Nutrition 0.000 description 1
- 235000001169 Brassica oleracea var oleracea Nutrition 0.000 description 1
- 229920002101 Chitin Polymers 0.000 description 1
- 241000207199 Citrus Species 0.000 description 1
- 241001464977 Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis Species 0.000 description 1
- 241000037488 Coccoloba pubescens Species 0.000 description 1
- 241001312183 Coniothyrium Species 0.000 description 1
- 235000010799 Cucumis sativus var sativus Nutrition 0.000 description 1
- 241000219130 Cucurbita pepo subsp. pepo Species 0.000 description 1
- 235000003954 Cucurbita pepo var melopepo Nutrition 0.000 description 1
- 235000017788 Cydonia oblonga Nutrition 0.000 description 1
- 102000005927 Cysteine Proteases Human genes 0.000 description 1
- 108010005843 Cysteine Proteases Proteins 0.000 description 1
- 108700034637 EC 3.2.-.- Proteins 0.000 description 1
- 241000588698 Erwinia Species 0.000 description 1
- 241000221785 Erysiphales Species 0.000 description 1
- 241000510928 Erysiphe necator Species 0.000 description 1
- 235000016970 Fragaria moschata Nutrition 0.000 description 1
- 244000307700 Fragaria vesca Species 0.000 description 1
- 235000014828 Fragaria vesca ssp. americana Nutrition 0.000 description 1
- 235000012660 Fragaria virginiana Nutrition 0.000 description 1
- 229920001503 Glucan Polymers 0.000 description 1
- 244000068988 Glycine max Species 0.000 description 1
- 108010031186 Glycoside Hydrolases Proteins 0.000 description 1
- 102000005744 Glycoside Hydrolases Human genes 0.000 description 1
- 240000005979 Hordeum vulgare Species 0.000 description 1
- 235000007340 Hordeum vulgare Nutrition 0.000 description 1
- 244000027321 Lychnis chalcedonica Species 0.000 description 1
- 235000011430 Malus pumila Nutrition 0.000 description 1
- 235000015103 Malus silvestris Nutrition 0.000 description 1
- 108010006035 Metalloproteases Proteins 0.000 description 1
- 102000005741 Metalloproteases Human genes 0.000 description 1
- 241000361919 Metaphire sieboldi Species 0.000 description 1
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 1
- 244000061176 Nicotiana tabacum Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000006002 Pepper Substances 0.000 description 1
- 241001223281 Peronospora Species 0.000 description 1
- 241000682645 Phakopsora pachyrhizi Species 0.000 description 1
- 241000233614 Phytophthora Species 0.000 description 1
- 235000016761 Piper aduncum Nutrition 0.000 description 1
- 240000003889 Piper guineense Species 0.000 description 1
- 235000017804 Piper guineense Nutrition 0.000 description 1
- 235000008184 Piper nigrum Nutrition 0.000 description 1
- 241000758706 Piperaceae Species 0.000 description 1
- 241000221301 Puccinia graminis Species 0.000 description 1
- 235000014443 Pyrus communis Nutrition 0.000 description 1
- 241000233639 Pythium Species 0.000 description 1
- 241000589180 Rhizobium Species 0.000 description 1
- 235000004789 Rosa xanthina Nutrition 0.000 description 1
- 241000220222 Rosaceae Species 0.000 description 1
- 206010039509 Scab Diseases 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000187747 Streptomyces Species 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021307 Triticum Nutrition 0.000 description 1
- 244000098338 Triticum aestivum Species 0.000 description 1
- 241000509513 Ustilago hordei Species 0.000 description 1
- 235000015919 Ustilago maydis Nutrition 0.000 description 1
- 244000301083 Ustilago maydis Species 0.000 description 1
- 241000082085 Verticillium <Phyllachorales> Species 0.000 description 1
- 241001272684 Xanthomonas campestris pv. oryzae Species 0.000 description 1
- 241000589655 Xanthomonas citri Species 0.000 description 1
- 240000008042 Zea mays Species 0.000 description 1
- 235000016383 Zea mays subsp huehuetenangensis Nutrition 0.000 description 1
- 235000002017 Zea mays subsp mays Nutrition 0.000 description 1
- 239000003905 agrochemical Substances 0.000 description 1
- 239000005557 antagonist Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 230000011681 asexual reproduction Effects 0.000 description 1
- 238000013465 asexual reproduction Methods 0.000 description 1
- 244000052616 bacterial pathogen Species 0.000 description 1
- 244000000005 bacterial plant pathogen Species 0.000 description 1
- 230000000443 biocontrol Effects 0.000 description 1
- 238000010170 biological method Methods 0.000 description 1
- 239000005018 casein Substances 0.000 description 1
- BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N casein, tech. Chemical compound NCCCCC(C(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CC(C)C)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(C(C)O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=O)N=C(O)C(COP(O)(O)=O)N=C(O)C(CCC(O)=N)N=C(O)C(N)CC1=CC=CC=C1 BECPQYXYKAMYBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021240 caseins Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012677 causal agent Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000020971 citrus fruits Nutrition 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 244000038559 crop plants Species 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- DFBKLUNHFCTMDC-PICURKEMSA-N dieldrin Chemical compound C([C@H]1[C@H]2[C@@]3(Cl)C(Cl)=C([C@]([C@H]22)(Cl)C3(Cl)Cl)Cl)[C@H]2[C@@H]2[C@H]1O2 DFBKLUNHFCTMDC-PICURKEMSA-N 0.000 description 1
- 229950006824 dieldrin Drugs 0.000 description 1
- NGPMUTDCEIKKFM-UHFFFAOYSA-N dieldrin Natural products CC1=C(Cl)C2(Cl)C3C4CC(C5OC45)C3C1(Cl)C2(Cl)Cl NGPMUTDCEIKKFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005712 elicitor Substances 0.000 description 1
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 description 1
- 230000004151 fermentation Effects 0.000 description 1
- 238000013277 forecasting method Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 208000024386 fungal infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 244000000004 fungal plant pathogen Species 0.000 description 1
- 230000000855 fungicidal effect Effects 0.000 description 1
- 244000000059 gram-positive pathogen Species 0.000 description 1
- 235000002532 grape seed extract Nutrition 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 239000002054 inoculum Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 235000009973 maize Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002207 metabolite Substances 0.000 description 1
- 108010020132 microbial serine proteinases Proteins 0.000 description 1
- 230000017074 necrotic cell death Effects 0.000 description 1
- 208000013435 necrotic lesion Diseases 0.000 description 1
- 230000000269 nucleophilic effect Effects 0.000 description 1
- 239000006916 nutrient agar Substances 0.000 description 1
- 210000000287 oocyte Anatomy 0.000 description 1
- 238000009329 organic farming Methods 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007170 pathology Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000361 pesticidal effect Effects 0.000 description 1
- 239000003016 pheromone Substances 0.000 description 1
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 1
- 231100000208 phytotoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000000885 phytotoxic effect Effects 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 230000035755 proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 description 1
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 description 1
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000014639 sexual reproduction Effects 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N thiabendazole Chemical compound S1C=NC(C=2NC3=CC=CC=C3N=2)=C1 WJCNZQLZVWNLKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004546 thiabendazole Drugs 0.000 description 1
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002087 whitening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N25/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests
- A01N25/02—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators, characterised by their forms, or by their non-active ingredients or by their methods of application, e.g. seed treatment or sequential application; Substances for reducing the noxious effect of the active ingredients to organisms other than pests containing liquids as carriers, diluents or solvents
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
- A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
- A01N63/20—Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
- A01N63/22—Bacillus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N63/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
- A01N63/50—Isolated enzymes; Isolated proteins
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Y—ENZYMES
- C12Y304/00—Hydrolases acting on peptide bonds, i.e. peptidases (3.4)
- C12Y304/21—Serine endopeptidases (3.4.21)
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Zoology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Virology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к способу профилактики инфекций, вызванных грибами, в частности оомицетами, и бактериальных инфекций у полезных и декоративных растений. К областям применения относится выращивание винограда, плодов, овощей и декоративных растений. Целью настоящего изобретения является обеспечение способа профилактики инфекций, вызванных грибами, в частности оомицетами, и бактериальных инфекций, в частности ложной мучнистой росы (вызванной Peronosporales) и Pseudomonas syringae, при виноградарстве и овощеводстве. Неожиданно было обнаружено, что выбранные протеазы сами по себе и в комбинации с другими биологически активными ферментами эффективно предупреждают инфицирование растений определенными фитопатогенными организмами. Защищенное растение не инфицируется. Следовательно, предупреждается распространение патогена в культуре. Способ по настоящему изобретению отличается тем, что получают водный раствор протеазы сам по себе или в комбинации с β-глюканазами и/или хитиназами, смешивают со стабилизаторами, средствами, улучшающими адгезию, и смачивающими средствами и несколько раз наносят на растения с помощью традиционных методик в течение вегетационного периода, предпочтительно до наступления фаз высокого риска заражения, связанных с погодой.
Description
Настоящее изобретение относится к способу профилактики инфекций, вызванных грибами, в частности оомицетами, а также к профилактике бактериальных инфекций у полезных и декоративных растений. К областям применения относится овощеводство, плодоводство, виноградарство и выращивание декоративных растений, предпочтительно виноградарство и овощеводство.
Значимость, развитие и контроль инфекций, вызванных оомицетами
Заболевания у полезных и декоративных растений, а также у древесных растений ежегодно приводят к высоким экономическим потерям. Также при выращивании овощей и декоративных растений гидропонным способом в теплицах, грибы и оомицеты, такие как Phytophthora, Pythium и Peronospora, играют важную роль, поскольку вызывают заболевания растений (Malathrakis & Goumas, 1999; Paulitz & Berlanger, 2001). При овощеводстве (в частности, картофелеводстве и выращивании помидоров), плодоводстве, выращивании декоративных растений и виноградарстве, а также в лесоводстве они представляют особую значимость с экономической точки зрения. В 2013 г. в мировом масштабе картофель выращивали на землях сельскохозяйственного назначения, составляющих 19,3 млн га (Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций, отдел статистики). В картофелеводстве наиболее важным патогеном, который приобрел еще большее значение при распространении культивирования на территории с более теплым климатом, является представитель оомицетов Phytophthora infestans, патоген, который вызывает фитофтороз (Oerke und Steiner, 1996). Его распространение подлежит контролю только благодаря постоянному применению фунгицидов (более чем 235 млн долларов США в год только для выращивания картофеля). Общая сумма денег только на фунгициды составляет 5,5 млрд долларов США в год (Powell & Jutsum, 1993).
В Германии ежегодно только на борьбу с вредителями в виноградарстве тратится примерно 100 млн евро (Ochbner, 2009). В экологическом виноградарстве применяются только медьсодержащие средства защиты растений. Однако такие средства являются экологически опасными и потенциально токсичными. В связи с этим вышеуказанное представляет большой интерес для создания альтернативных, усовершенствованных средств защиты, которые являются эффективными против патогенов и одновременно экологически чистыми.
В данном случае цикл размножения оомицетов будет описан с применением образца Plasmopara viticola, который вызывает ложную мучнистую росу виноградной лозы. Жизненный цикл разделен на две части по различному эпидемиологическому значению. Ооспора, которая имеет важное значение для выживаемости патогена во время зимы, формируется в фазе полового размножения. Во время летнего цикла бесполого размножения высвобождаются большие количества спорангиев. Plasmopara viticola зимует в виде ооспоры в почве в лиственном опаде сильно зараженных листьев. В конце зимы ооспоры становятся всхожими и сохраняют свою способность всходить до раннего лета. Как только почва нагреется и выпадет достаточное количество осадков, они прорастают и формируют первичный спорангий. До средины июня ооспоры сохраняют всхожесть во время сильных дождей. Некоторые ооспоры также могут находиться в состоянии покоя в течение более года и прорастать в следующем году. Как правило, прорастание и высвобождение зооспор происходит из первичного спорангия, когда температура поднимается выше 10°C и выпадает более чем 8 мм осадков. В данных условиях, как правило, распускаются первые молодые листья виноградной лозы и, следовательно, может происходить первичное инфицирование. Для первичного инфицирования с помощью проросших зооспор листья ложны быть достаточно смочены водой.
Только в данной фазе инфекцию можно предотвратить или подавить, если повреждение или ингибирование зооспор было успешным.
Первичное инфицирование является отправной точкой летнего цикла Plasmopara viticola, при котором патоген размножается бесполым способом с помощью спорангиев и может вызвать эпидемии, если условия размножения являются подходящими. Первичное инфицирование происходит после инкубационного периода, при котором патоген созревает внутри листа без видимых симптомов. Лечение инфекции в это время не представляется возможным. Рост и развитие патогена сильно зависят от температуры, так что при высоких температурах мицелий быстрее проникает в ткань листа и маслянистые пятна появляются раньше по сравнению с низкими температурами. В конце инкубационного периода так называемые маслянистые пятна появляются в качестве видимого симптома грибковой инфекции. Как только ночью относительная влажность поднимается выше 95%, а значения температуры сохраняются выше 12°C, спорангиофоры высовываются из устьиц инфицированной листовой пластинки. Спорангии распространяются с каплями воды или движением воздуха. Как только эти капли воды входят в контакт с зеленой частью своего растения-хозяина, зооспоры высвобождаются. Высвобождение зооспор и последующее инфицирование происходит в оптимальных условиях при 24°C в течение 4 ч. Если значения температуры ниже или выше, высвобождение зооспор задерживается и процесс инфицирования продлевается. Plasmopara viticola может инфицировать листья, соцветия, включая стебли, грозди винограда и верхушки побегов, если они имеют устьица и если они влажные. Маленьких капель воды уже достаточно для инфицирования, однако условия инфицирования являются более подходящими, если смачивание водой является обширным и сохраняется длительное время. После каждого инфицирования снова следует инкубационный период, а затем спорангии будут распространятся, как только ночью появится достаточная влажность. Plasmopara viticola принадлежит к полициклическим патогенам и может подвергаться нескольким
- 1 033628 циклам размножения во время одного вегетационного периода. Если оптимальные условия для распространения спорангиев и для инфицирования сохраняются в течение длительных периодов, а инкубационные периоды сокращаются в связи с температурными условиями, эпидемия может развиваться стремительно. Засуха задерживает распространение Plasmopara viticola и препятствует прогрессированию эпидемий. Представляется возможным спрогнозировать локальные фазы высокого риска инфекции и, следовательно, принять определенные профилактические меры предупреждения.
В климатических условиях, преобладающих в центральной Европе, инфекций, вызванных такими патогенами, следует ожидать каждый год. В какой степени такие инфекции приводят к эпидемиям сильно зависит от ежегодных погодных условий и не поддается прогнозированию в начале вегетационного периода. Эпидемии, например ложной мучнистой росы виноградной лозы (Plasmopara viticola), могут становится очень тяжелыми в случае высоковосприимчивых классических сортов винограда в течение нескольких дождливых дней. Следовательно, такая инфекция должна быть выявлена и контролироваться на ранней стадии. Если заражение уже находится на поздней стадии, более поздний контроль больше невозможен. По этой причине коммерческое выращивание растений является возможным только с применением мер предупреждения в отношении таких инфекций. Способ прогнозирования, который позволяет проводить специфические предупредительные меры борьбы, уже разработан для Plasmopara viticola в Федеральном исследовательском институте селекции винограда в Германии (Staatliches Weinbauinstitut) и был применен на практике.
На сегодняшний день предлагается множество фунгицидов для традиционного выращивания растений. Только в виноградарстве в настоящее время одобрено 29 фунгицидов для применения при ложной мучнистой росе виноградной лозы.
Для экологического виноградарства ложная мучнистая роса виноградной лозы представляет сложность, поскольку в данном случае предупредительная обработка является обязательной, а на сегодняшний день одобрены только медьсодержащие препараты (например, купрозин). В связи с известными экотоксикологическими вопросами, вызывающими озабоченность в отношении меди, существует острая необходимость найти альтернативные варианты данному средству. Такие альтернативные варианты, однако, должны иметь достаточную эффективность также при высоких темпах заражения. В течение многих лет в испытаниях демонстрировалось, что подавляющее большинство препаратов, которые одобрены в качестве укрепляющих средств для растений, не проявляют удовлетворительную эффективность против ложной мучнистой росы виноградной лозы. Некоторые укрепляющие средства для растений являются эффективными против ложной мучнистой росы виноградной лозы при низких темпах заражения, однако в данном случае мера по контролю не была бы здесь необходима. При более высоких темпах заражения, которые также оправдывают борьбу с коммерческой точки зрения, эффективность тестируемого препарата была недостаточной. Благодаря таким испытаниям очевидно, что биологический контроль в отношении ложной мучнистой росы виноградной лозы не применим при экологическом выращивании растений. Особенно в экологическом виноградарстве с ограниченной возможностью остановить эпидемию срочно необходимы эффективные и практически осуществимые подходы для биологического контроля эпидемий.
Значимость, развитие и контроль бактериальных инфекций
Хотя количество патогенных для растений бактерий меньше, чем количество патогенов, подобных грибам, степень повреждения полезных растений, вызванного бактериальными заболеваниями, очень высока. Бактерии рода Xanthomonas в мировом масштабе вызывают заболевания во всех главных группах высших растений, сопровождающиеся хлоротическими и некротическими поражениями, увяданием и гниением. Примером касательно высокой экономической значимости является черная гниль у сортов капусты, которая вызвана Xanthomonas campestris pv. campestris. Xanthomonas oryzae pv. oryzae является причиной побеления листьев/бактериального некроза риса при заражении растений риса, который является одним из наиболее серьезных заболеваний растений риса и, следовательно, причиной основных экономических и социальных проблем. Аналогичным образом следует упомянуть Pathovar X. axonopodis pv. citri, патоген, который вызывает рак цитрусовых, и X campestris pv. Vesicatoria, патоген, который вызывает бактериальную пятнистость листьев на перцах и помидорах, что имеет экономическое значение, особенно в регионах с теплым и влажным климатом. Кроме того, следует упомянуть красную бактериальную гниль корней, вызванную патогеном Erwinia amylovora, которая является предметом обязательной отчетности. Растениями-хозяевами Е. amylovora являются розоцветные, такие как яблоня, груша и айва. Е. amylovora вызывает увядание листьев и цветов инфицированных растений, которые затем буреют или чернеют. Более того, следует упомянуть вид бактерий Pseudomonas syringae, которые вызывают различные заболевания растений, такие как рак, увядание и пятна у важных полезных растений, таких как помидор, перец и соя. Этот распространенный вид имеет очень важное значение для многих растений, выросших под стеклом, таких как помидор, огурец и кабачок.
Большая часть из описанных бактериальных патогенов растений принадлежат к группе протеобактерий и являются грамотрицательными организмами (например, Pseudomonas, Xanthomonas). Однако также экономически значимыми являются грамположительные патогены, такие как Clavibacter michiganensis ssp. Michiganensis, которые вызывают бактериальное увядание помидоров. Такой карантинный
- 2 033628 вредитель имеет важное значение в более теплых и сухих регионах произрастания помидоров, а также в теплицах.
Патогенные бактерии растений имеют несколько стратегий выживания в окружающей среде, например в почве, в растительном материале, таком как семена, или в насекомых. Насекомые, другие животные и люди играют важную роль в их распространении. Вода, например, в виде капель дождя, является важным носителем в отношении распространения по растению. Если бактерии переносятся к растению-хозяину, они проникают через естественные отверстия, такие как устьица или гидатоды, через участки поражения растения. Высокая плотность бактерий, а также внешние условия, такие как дождь, высокая влажность или поврежденные участки, способствуют инфицированию растения. Бактерии могут легко размножаться внутри растения, при этом они колонизируют апопласт и повреждают оттуда целое растение. Они нарушают физиологию и морфологию растений и, таким образом, они вызывают симптомы заболевания, такие как некротические пятна, потеря листвы, образование парши, увядание или гниение (De la Fuente and Burdman, 2011).
Следовательно, крайне важным является защитить полезные растения от таких бактериальных инфекций и, таким образом, обеспечить безопасность их урожая. Различные химические соединения и соединения меди представлены в актуальном списке средств защиты растений с антибактериальным эффектом, который одобрен в Германии. Препараты, содержащие медь, являются единственными средствами, которые, в свою очередь, допускаются к применению в экологическом сельском хозяйстве. Виды обработки содержащими медь препаратами для контроля бактериального заболевания оказывают частичный эффект и демонстрируют их ограничения, как только плотность бактериального инокулята проходит определенный порог. В связи с известными экотоксикологическими эффектами соединений меди и других агрохимикатов существует обоснованное беспокойство по поводу применения таких средств защиты растений. Кроме того, даже в Германии в исключительных случаях предусмотрено применение средств, защищающих растения, которые содержат антибиотики, такие как стрептомицин, для контроля красной бактериальной гнили корней. В других странах стрептомицин является легальным средством против бактериального заболевания, но в то же время применение антибиотиков является чрезвычайно сомнительным из-за нежелательных эффектов в отношении окружающей среды, а также может обнаруживаться снижение эффективности при развитии устойчивости у бактерий при недифференцированном применении антибиотиков. Следовательно, крайне необходимо разработать улучшенные, высокоэффективные и коммерчески целесообразные альтернативные варианты таких средств, которые являются более экологически чистыми и более безопасными для пользователя.
Современное развитие стратегий по защите растений
1. Требования к химическим средствам защиты растений в отношении эффективности, избирательности, специфичности, биологического разрушения и эффективности в отношении нецелевых организмов постоянно повышаются. В то же время ряд новых средств защиты растений являются доступными, поскольку соответствуют таким требованиям. Применение множества устаревших соединений, таких как углеводороды (алдрин, DDT, DDD, диэлдрин, кельтан), в настоящий момент запрещено. Применяемые на сегодняшний день химические средства защиты растений, однако, (например, орто-фенилфенол Е231 или тиабендазол Е 233) подвергаются все большей и большей критике. Они демонстрируют множество вредных побочных эффектов, которые делают их применение проблематичным. Таковые включают, не говоря о повреждении полезного растения, изменение вкуса сельскохозяйственных культур, токсические эффекты в отношении многочисленных полезных организмов, развитие устойчивых популяций вредителей, неполное разложение микроорганизмами и, таким образом, слишком длительное существование и накопление в почве, а также окончательное выщелачивание в грунтовые воды и накопление в пищевой цепи людей и животных (источник: Umweltlexikon-www.umweltlexikon-online.de).
2. Все больше и больше разрабатывается способов биологической и комплексной защиты растений, такие как применение полезных организмов и феромонов против насекомых, применение передающихся через почву антагонистов бактерий и грибков, а также применение растительных экстрактов. Среди наиболее важных антагонистически действующих классов организмов находятся бактерии Bacillus, Pseudomonas и Streptomyces и грибы Trichoderma, Coniothyrium и Verticillium. Особое значение в данном случае имеют бактерия Bacillus subtilis, которая, будучи ризобактерией, стимулирующей рост растений (PGPR), выделяет фитосанитарные метаболиты и грибы рода Trichoderma, штаммы которого применяют в качестве средства биоконтроля (Kucuk, С. and M. Kivanc, 2002; DeMarco, J.L., et al., 2003). В то время как многих вредителей-животных можно в достаточной мере контролировать с помощью таких биологических способов, с инфекциями, вызванными оомицетами, бороться исключительно сложно. В сельскохозяйственном секторе следующие заболевания растений имеют чрезвычайно важное значение в связи с их риском инфицирования и последующей их потерей (табл. 1).
- 3 033628
Таблица 1
| Таксономическая группа | Заболевание | Сельскохозяйственная площадь | Примеры | |
| Грибы | Аскомицеты | Настоящая мучнистая роса | Выращивание овощей, зерновых, плодов, винограда и декоративных растений | Erysiphe necator (виноградная лоза), Blumeria graminis (зерновые) |
| Аскомицеты | Серая гниль | Выращивание овощей, плодов, винограда и декоративных растений | Botrytis cinerea (земляника, виноградная лоза и т. д.) | |
| Базидиомицеты | Виды ржавчины | Выращивание овощей, зерновых, плодов и декоративных растений | Puccinia graminis (зерновые), Phakospora pachyrhizi (соя) | |
| Базидиомицеты | Г оловня | Выращивание овощей, зерновых, плодов и декоративных растений | Ustilago maydis (маис), Ustilago hordei (ячмень) |
- 4 033628
| Оомицеты | Оомицеты | Ложная мучнистая роса, фитофтороз | Выращивание овощей, плодов, винограда и декоративных растений | Phytophthora infestans (картофель и помидоры), Plasmopara viticola (виноградная лоза) |
| Бактерии | Протеобактерии | Красная бактериальная гниль корней, увядание, пятна и другое | Выращивание овощей, зерновых, плодов и декоративных растений | Erwinia amylovorans, Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris |
| Актиномицеты | Увядание и другое | Выращивание овощей, зерновых, плодов и декоративных растений | Clavibacter michiganensis |
Уровень техники
Известно, что препараты на основе фермента, расщепляющего гликозид, типа гидролаз полисахаридов, отличных от крахмала, эффективны при профилактике и терапии патогенных грибов растения. В данном случае предполагается прямая атака ферментом структур клеточных стенок грибов, в частности оомицетов (DE 10 2205 048 520, Biopract GmbH). Однако такие типы гидролиза могут также повреждать клеточную стенку растения и, следовательно, они являются только частично пригодными для защиты растений.
Применение ферментов типа гидролаз полисахаридов, отличных от крахмала, для профилактики и терапии фитопатогенов грибкового происхождения также поддерживается целым рядом полученных данных в других областях. Например, были накоплены данные в борьбе с микозами ооцитов рыб посредством комплексных препаратов на основе фермента из Trichoderma spp. (WO 2004/002574 Al Biopract GmbH).
В патенте США 6663860 (выданном Tvedten 16 декабря 2003 года) описаны протеазы в качестве пестицида среди прочего против насекомых, бактерий и грибов. Однако применение для профилактики микозов в виноградарстве не предполагается.
Кроме того, комбинация пестицида и фермента, например протеазы, описана в различных патентных документах. В настоящем документе описан эффект, обусловленный скорее пестицидом, а не только добавленным ферментом (WO 2013/096383 А2, CN 103461383 A, WO 1997/047202 Al, WO 1990/003732 А1). В других патентных документах описана комбинация детергентов и ферментов (US 7393528 В2), растительных экстрактов и белков (WO 2001/030161 Al), a также поверхностно-активных веществ и фермента (ЕР 184288 А1). Также эти публикации не демонстрируют, что пестицидный эффект обусловлен самим ферментом.
Наконец, ферменты или комбинации ферментов, которые проявляют среди прочего противогрибковый или антибактериальный эффект, были описаны раньше, например протеаза растений (WO 1991/002459 А1), протеаза дождевого червя (JP 2011177105А) или надосадочная жидкость культуры Bacillus после ферментации (JP 54073182 А).
Ни в одном из упомянутых выше изобретений не описано сравнительно эффективное решение все еще существующей проблемы заражения полезных растений оомицетами и бактериями. Протеазы, описанные в настоящем документе, обеспечивают высокую эффективность и одновременно экологически безопасную альтернативу в отношении универсальных средств защиты растений.
Цель настоящего изобретения
Целью настоящего изобретения является разработка высокоэффективного средства для контроля
- 5 033628 инфекций, вызванных грибами, в частности оомицетами, и бактериальными инфекциями у полезных и декоративных растений, которое является безвредным для самого растения, а также для экосистемы. Основной целью настоящего изобретения является разработка способа профилактики инфекций полезных растений, применяемых в сельском хозяйстве, которые вызваны фитопатогенами. В частности, проблема распознавания и предотвращения эпидемий, таких как ложная мучнистая роса виноградной лозы винных сортов, в ближайшее время должна быть решена. Получение подходящего средства также включено в настоящее изобретение.
Данная проблема решается с помощью мер, описанных в формуле изобретения. Способ в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что получают концентрат и готовый к применению раствор соответственно, которые содержат только протеазу или комбинацию протеаз и β-глюканаз и/или хитиназ. Сущностью настоящего изобретения является неожиданная возможность получать протеазы сами по себе в качестве эффективного средства для контроля инфекций у полезных и декоративных растений.
Кроме того, защитные средства могут содержать стабилизаторы, средства, улучшающие адгезию, и смачивающие средства, которые улучшают свойства в отношении применения. Общепринятые стабилизаторы, обеспечивающие несмываемость дождем, и стабилизаторы, защищающие от ультрафиолетового излучения, могут также быть включены в такие смеси.
Такую смесь наносят с помощью традиционных систем нанесения в установленные промежутки времени, которые определяются на основе погодных условий, путем смачивания всего растения. Применение можно осуществлять при значениях температуры от 4 до 34°С и, следовательно, во время всего вегетационного периода. В случае культивирования растений под стеклом применение практически не зависит от погодных условий и диапазона температур от 15 до 25°С. Такой способ применения гарантирует, что препараты на основе фермента являются активными, и заражение растений, например зооспорами фитопатогенных оомицетов или бактериальных патогенов, таких как Pseudomonas syringae, предотвращается. Применяемое количество на единицу площади должно быть определено в зависимости от полезного растения. Например, в виноградарстве примерно от 400 до 800 л смеси раствора для распыления на сегодняшний день применяется на площади в 1 га. Описанные препараты на основе фермента смешивают таким образом, что можно продолжать использовать методику традиционного распыления.
Описанное настоящее изобретение представляет собой значительный прогресс по сравнению с общепринятыми на сегодняшний день средствами и способами.
Далее описываются преимущества в сравнении с уровнем техники.
В отличие от медьсодержащих препаратов или других химических средств защиты растений, применение препаратов на основе фермента является безвредным для экосистемы, поскольку вещество полностью разрушается в почве и не накапливается. Следовательно, предотвращается нанесение вреда окружающей среде.
Отсутствуют фитотоксичные реакции, поскольку применяемые протеазы в соответствии с настоящим изобретением не воздействуют на поверхность растения.
Протеазы и другие ферменты являются эффективными во время роста растений. Они не прилипают к одному участку структуры листа, а распространяются в виде жидкой пленки по поверхности.
Эффективность фермента сохраняется неизменной в течение соответствующего периода, составляющего несколько дней, несмотря на дождь и ультрафиолетовое излучение. При необходимости такая устойчивость может быть улучшена с помощью подходящих составов.
Протеазы, также называемые пептидазами, расщепляют пептидные связи в белках и тем самым стимулируют их распад на пептиды или аминокислоты.
Исходя из механизма их действия протеазы делятся на следующие группы: сериновые протеазы, ЕС 3.4.21.-, (S), цистеиновые протеазы (С), аспарагиновая протеаза (А), металлопротеазы (М) и неизвестные или до сих пор неклассифицированные протеазы (Handbook of Proteolyse Enzymes, A.J. Barrett, N.D. Rawlings, J.F. Woessner (eds), Academic Press (1998)).
Описанные протеазы, которые применяют в соответствии с настоящим изобретением, представляют собой, в частности, сериновые протеазы. Каталитический механизм данного класса ферментов основан на нуклеофильной гидроксильной группе аминокислоты серина, которая может расщеплять пептидные связи. Соответствующие ферменты можно получать из надосадочных жидкостей культуры, например микроорганизмов рода Nocardiopsis или Bacillus. Соответствующие ферменты также можно получать рекомбинантным путем. Более того, эффективные протеазы могут представлять собой мутанты, варианты или фрагменты описанных ферментов, которые действуют аналогично.
Активность протеаз можно определять с помощью любого способа выявления, в котором применяют субстрат, который содержит соответствующие пептидные связи (например, казеин).
Неожиданно было обнаружено, что препараты на основе протеаз, которые применяют, например, для питания животных, предотвращают инфицирование растений фитопатогенными оомицетами и бактериями. В частности, зооспоры, которые появляются во время цикла размножения оомицетов и которые являются ответственными за фактическое инфицирование ткани листа, подвергаются необратимому повреждению посредством активности данных ферментов, и инфицирование защищенного таким образом
- 6 033628 растения не возникает. До сих пор не был освещен механизм действия против бактериального заражения.
Существенное влияние данных ферментов не было ожидаемо до такой степени, поскольку механизмы действия и точки воздействия не соответствуют механизму действия, описанному для β-глюканаз или хитиназ. Защитный эффект может быть улучшен посредством комбинации с β-глюканазами и/или хитиназами.
Коммерчески доступные препараты, которые содержат описанные протеазы, представляют собой, например, Ronozyme®ProAct® (DSM Nutritional Products AG, примеры 1-9: Prot III), который содержит сериновую протеазу из Nocardiopsis sp., или Alcalase® (Novozymes AG), который содержит в основном одну сериновую протеазу, субтилизин А из Bacillus licheniformis. Кроме того, выбранные препараты на основе протеазы, которые демонстрируют защитный эффект, представляют собой препараты от компании Lumis Enzymes (PAP 2XS), которые, насколько известно, содержат папаин из папайи, от компании Cyadic (Protease Plus, Protease АР Conc) и от компании АВ Enzymes (BIOTOUCH ROC 250LC), которые содержат, насколько известно, протеазу из Trichoderma.
Глюканазы и хитиназы представляют собой ферменты, которые могут гидролизировать глюканы или хитин. Они относятся к классу ферментов Е.С. 3.2.1.-, который включает гликозидазы, т.е. ферменты, которые расщепляют О-и S-гликозидные связи.
Исходя из характеристик определенного заболевания, фермент против патогенов листа (например, ложной мучнистой росы или Pseudomonas syringae) применяют путем обработки надземных частей растения (посредством обработки распылением) при концентрациях препарата на основе фермента от 0,001 до 1%. Протеазы и гликозилазы предпочтительно применяют в различных соотношениях компонентов в смеси из отдельных ферментов.
Эффект, обеспечиваемый препаратами на основе фермента в соответствии с настоящим изобретением, который проявляется при предотвращении случая инфекции, достигается при применении протеаз самих по себе или в виде смеси.
Ферменты получают из надосадочных жидкостей культуры микроорганизмов. Компоненты для инактивации патогена предпочтительно применяют в водной среде с рН, находящимся в диапазоне от 4,5 до 8,5, предпочтительно рН находится в диапазоне от 6,0 до 7,5. Они применяются при температуре воды от 4 до 34°С, предпочтительно от 10 до 25°С.
В дальнейшем настоящее изобретение будет проиллюстрировано с помощью примеров. На примерах 1-7 продемонстрировано применение протеаз в качестве защиты от оомицетов, в то время как на примерах 8 и 9 описан защитный эффект от бактериальных инфекций. Ronozyme®ProAct® (DSM Nutritional Products AG) применяли в качестве протеазы III.
Примеры
Защита полезных растений от инфекции, вызванной оомицетами
Пример 1. Подавляющий эффект в отношении инфекции, обеспечиваемый регулярным внекорневым внесением препаратов на основе фермента, расщепляющего белок, против Plasmopara viticola в листовых пластинках.
Листовые пластинки винограда Vitis vinifera cv. Muller-Thurgau обрабатывали один раз различными препаратами на основе фермента, расщепляющего белок (протеазой I, II и III), посредством обработки распылением так, чтобы нижняя сторона листа используемых листовых пластинок равномерно смачивалась. Препараты содержали каждую из сериновых протеаз, полученную или из видов рода Nocardiopsis, или Bacillus. Препараты на основе фермента, применяемые для обработки, тестировали при концентрациях в диапазоне от 0,01 до 1% (об./об.). Значение рН препаратов, растворенных в воде, находилось в диапазоне от 6 до 7,5. В качестве контроля на листовые пластинки распыляли медьсодержащее средство защиты растений или воду. Через 24 ч после обработки проводили искусственное инфицирование листовых пластинок с помощью Plasmopara viticola (примерно 40000 спор на 1 мл воды), патогена, который вызывает ложную мучнистую росу виноградной лозы. Затем листовые пластинки инкубировали на водных агаровых пластинках при 22°C в течение 6 дней в климатической камере для растений с режимом день-ночь.
Степень заражения рассчитывали исходя из соотношения общей площади листа и инфицированной площади листа. Для анализа применяли программное обеспечение для оценки изображений, с помощью которого определяли различия между общей площадью (количество зеленых пикселей листовых пластинок в начале эксперимента) и инфицированной площадью (количество белых пикселей в конце эксперимента). Два из тестируемых препаратов на основе протеазы (I, III), а также медьсодержащее средство защиты растений (купрозин) эффективно предотвращали заражение и развитие Plasmopara viticola (0% заражения), третий препарат, протеаза II, предотвращал заражение только до некоторой степени (38% заражения). Однако листовые пластинки, на которые распыляли воду, демонстрировали заметное заражение (см. табл. 2 и фиг. 1).
- 7 033628
Т аблица 2 Степень заражения (MW) Стандартное отклонение
| Н2О | 87% | 6% |
| Купрозин | 0% | 1% |
| Протеаза I | 0% | 1% |
| Протеаза II | 38% | 28% |
| Протеаза III | 0% | 0% |
Степень заражения (%) рассчитывали исходя из соотношения общей площади листовой пластинки и инфицированной площади на листовую пластинку после обработки листовых пластинок с помощью трех различных препаратов на основе протеазы (n=36).
Пример 2. Подавляющий эффект в отношении инфекции, обеспечиваемый регулярным внекорневым внесением комбинацией протеаз, хитиназ и препаратов на основе фермента., расщепляющего гликозид, против Plasmopara viticola в листовых пластинках.
Листовые пластинки винограда Vitis vinifera cv. Muller-Thurgau обрабатывали один раз комбинацией ферментов, включающей протеазу, хитиназу и β-глюканазу при соотношении компонентов в смеси 1:1:1 посредством нанесения распылением так, чтобы нижняя сторона листа используемых листовых пластинок равномерно смачивалась. Концентрация применяемых препаратов на основе фермента составляла 0,1% (об./об.) для каждого фермента. Значение рН в разбавленных водой препаратах находилось в диапазоне от 6 до 7,5. В качестве контроля на листовые пластинки распыляли медьсодержащее средство защиты растений или воду. Через 24 ч после обработки проводили искусственное инфицирование листовых пластинок с помощью Plasmopara viticola (примерно 40000 спор на 1 мл воды), патогена, который вызывает ложную мучнистую росу виноградной лозы. Затем листовые пластинки инкубировали на водных агаровых пластинках при 22°C в течение 6 дней в климатической камере для растений с режимом день-ночь.
Степень заражения рассчитывали исходя из соотношения общей площади листа и инфицированной площади листа. Для анализа применяли программное обеспечение для оценки изображений, с помощью которого определяли различия между общей площадью (количество зеленых пикселей листовых пластинок в начале эксперимента) и инфицированной площадью (количество белых пикселей в конце эксперимента). Развитие Plasmopara viticola эффективно предотвращалось на листовых пластинках, которые обрабатывали ферментами и медьсодержащим средством защиты растений.
Пример 3. Подавляющий эффект в отношении инфекции, обеспечиваемыйрегулярным внекорневым внесением препаратов на основе фермента, расщепляющего белок,против Plasmopara viticola у тепличных растений.
Растения молодого винограда сорта Vitis vinifera cv. Muller-Thurgau один раз целиком обрабатывали препаратом на основе фермента, расщепляющего белок (протеаза III), при помощи стационарного аппарата для нанесения. Концентрации применяемых препаратов на основе фермента составляли 0,1, 0,2 и 0,5% (об./об.). Значения рН в смесях для распыления регулировали от 6,5 до 7,5. В качестве контроля на дополнительный горшечный виноград распыляли медьсодержащее средство защиты растений или воду. Через 24 ч после обработки препаратом на основе протеазы проводили искусственное инфицирование листьев с помощью Plasmopara viticola, патогена, который вызывает ложную мучнистую росу виноградной лозы. Затем растения инкубировали в течение одной недели в теплице при 20°C. Заражение определяли путем визуального осмотра, получали в виде доли (%) соответственно болезненных и некротических изменений в листьях и стеблях по отношению к общей массе растения на повторность (100%) и фиксировали результаты фотографическим способом. Применяли шкалу баллов с градацией 1, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 90, 100% изменений, вызванных заболеванием.
Развитие и распространение Plasmopara viticola эффективно предотвращалось на растениях, которые обрабатывали протеазой III и медьсодержащими средствами защиты растений, тогда как листья, на которые распыляли воду, демонстрировали высокий уровень заражения (фиг. 2).
Пример 4. Подавляющий эффект в отношении инфекции, обеспечиваемыйпериодическим внесением препаратов на основе фермента, расщепляющего белок, против Plasmopara viticola в полевых испытаниях.
На целые растения винограда сорта Vitis vinifera cv. Blauer Spatburgunder распыляли препарат на основе фермента, расщепляющего фермент (Prot III), с помощью распылительного устройства туннельного типа во время вегетационного периода с повторениями в промежутках от 8 до 14 дней так, чтобы поверхность растений винограда равномерно смачивалась. Концентрация применяемого препарата на
- 8 033628 основе фермента составляла 0,1% (об./об.). Значения рН в смесях для распыления регулировали от 6,5 до
7,5. Для улучшения смачивания листьев дополнительно добавляли смачивающее средство (TREND 90).
В конце вегетационного периода оценивали степень заражения и частоту заражения ложной мучнистой росой на листьях и гроздях винограда. Развитие Plasmopara viticola эффективно предотвращалось на винограде в открытом грунте.
Пример 5. Подавляющий эффект в отношении инфекции, обеспечиваемыйпрепаратами на основе фермента, расщепляющего белок, против патогена, который вызывает фитофтороз (Phytophtora infestans) на растениях помидора.
На помидоры сорта Red robin распыляли препарат на основе протеазы на стадии 4 листьев (протеаза III, 0,1% (об./об.)). Значения рН в смесях для распыления регулировали от 6,5 до 7,5. В качестве дополнительных вариантов добавляли универсальные смачивающие средства (T/S forte, Biomaxima, Nufilm) при концентрации 0,02% (об./об.) раствора протеазы. Коммерческий препарат на основе меди Atempo и вода служили в качестве внутренних контролей. На каждый вариант получали 5 повторов, каждый от одного растения.
Через 24 ч после применения ферментов проводили искусственное заражение патогеном Phytophtora infestans при концентрации спорангиев 80000 спор/мл. Для каждого растения применяли 6 мл взвеси. Растения помещали в термостат примерно при 16°C и относительной влажности 100% без света. Через 24 ч устанавливали световой режим 16:8 ч и выключали увлажнитель. Балльную оценку проводили через 6 дней после инфицирования. Заражение определяли при визуальном осмотре, получали в виде доли (%) болезненных и некротических изменений в листьях и стеблях по отношению к общей массе растения и фиксировали результаты фотографическим способом. (табл. 3).
Таблица 3 Заражение Phytophtora infestans и эффективность препарата на основе протеазы
| № | Вариант | Среднее значение заражения [%] (стандартное отклонение) | Эффективность [%] |
| 1 | Протеаза III | 12,00 (2,74) | 87,50 |
| 2 | Протеаза III + T/S -Forte | 18,00 (2,74) | 81,25 |
| 3 | Протеаза III + BioMaxima | 11,00 (5,48) | 88,54 |
| 4 | Протеаза III + Nufilm Р | 12,00 (2,74) | 87,50 |
| 5 | Atempo (медьсодержащий эталон) | 1,80 (1,79) | 98,13 |
| 6 | Вода в качестве контроля | 96,00 (5,48) | 0,00 |
Пример 6. Подавляющий эффект в отношении инфекции, обеспечиваемый препаратами на основе фермента, расщепляющего белок, против Pseudooeronospora cubensis на растениях огурца.
Растения огурца выращивали в климатроне. Для доказательства защитного эффекта протеаз на нижнюю сторону листьев распыляли примерно 6 мл препарата на основе протеазы (Prot III), который представлял собой водный раствор при концентрации 0,1%. Значения рН в смесях для распыления регулировали от 6,5 до 7,5. Общепринятый препарат на основе меди (Cuprozin Progress) и вода служили в качестве контролей. На каждый вариант получали 6 повторов, каждый от одного растения. Через день после применения ферментов опытные растения инфицировали Pseudoperonospora cubensis (75000 спор/мл).
Инкубацию проводили при комнатной температуре в теплице при относительной влажности более чем 95%. В течении первых 48 ч растения инкубировали в темноте, затем растения содержали с режимом день-ночь 16/8 ч. Балльную оценку проводили через 10 дней после инфицирования. Следовательно, определяли пропорциональную долю заражения растений. Заражение могло уменьшаться менее чем до 4% с применением препарата Prot III (табл. 4).
- 9 033628
Таблица 4
| № | Вариант | Среднее значение заражения [%] (Стандартное отклонение) | Эффективность [%] |
| 1 | Протеаза III | 3,6 (0,4) | 94,1 |
| 5 | Cuprozi Progress (медьсодержащий стандартный образец) | 9,0 (4,7) | 85,2 |
| 6 | Вода | 60,4(11,9) | 0,00 |
Пример 7. Сравнение подавляющего эффекта в отношении инфекции, обеспечиваемогоразличными препаратами на основе протеазы против Pseudooeronospora cubensis на растениях огурца.
Растения огурца выращивали в климатроне. Для сравнения эффективности различных препаратов на основе протеазы на нижнюю сторону листьев распыляли примерно 6 мл каждого препарата на основе протеазы (Prot III-Prot IX), который представлял собой водный раствор при концентрации 0,1%. Значения рН в смесях для распыления регулировали от 6,5 до 7,5.
Общепринятый препарат на основе меди (Cuprozin Progress) и вода служили в качестве контроля. На каждый вариант получали 6 повторов, каждый от одного растения. Через день после применения ферментов опытные растения инфицировали Pseudoperonospora cubensis. Инкубацию проводили при комнатной температуре в теплице при относительной влажности более чем 95%. В течение первых 48 ч растения инкубировали в темноте, затем растения содержали с режимом день-ночь 16/8 ч. Балльную оценку проводили через 10 дней после инфицирования. Таким образом, определяли пропорциональную долю заражения растений. Эффективность отдельных препаратов представлена в табл. 5. Препаратом с самым лучшим эффектом была протеаза III. Протеазы IV, VIII и IX обладали сходным эффектом. Насколько известно, указаны организмы, из которых происходит соответствующая протеаза.
Таблица 5
Среднее значение заражения Эффективность
ID образца Источник Продукт [%] [%1 (Стандартное отклонение)
Ронозим
| Prot III | Nocardiopsis | ProAct | 0,4 (0,4) | 98,6 |
| Prot IV | Bacillus | Алкал аза | 0,5 (0,4) | 98,3 |
| ProtV | Bacillus | Савиназа | 9,8 (4,8) | 65,8 |
| Prot VI | Aspergillus | Флаворзим | 35,0 (21,5) | - |
- 10 033628
| Prot VIII | Папайя | PAP 2XS | 0,8 (0,3) | 97,2 |
| Prot IX | Bacillus | Protease AP Cone | 1,0 (0,6) | 98,5 |
| Медьсодержащий фунгицид | - | Cuprozin Progress | 7,4 (6,2) | 74 |
Краткое изложение касательно препаратов на основе протеазы, которые применяли в эксперименте, а также заражения и соответствующих показателей эффективности.
Защита полезных растений от инфекции, вызванной бактериями
Пример 8. Эксперимент с применением чашек для доказательства ингибирующего эффекта в отношении роста, обеспечиваемого протеазой, против Clavibacter michiganensis.
Культуру Clavibacter michiganensis выращивали до поздней фазы логарифмического роста и соответственно разбавляли до OD600kM=1,0 в 10 нМ растворе NaCl. Такую стартовую культуру высевали на чашки в 12 разведениях в диапазоне от 10-1 до 10-12 на каждый питательный агар, который содержал препарат на основе протеазы III при концентрациях 0,01-1%. Две контрольные чашки не содержали протеазу III и демонстрировали максимальный рост Clavibacter michiganensis в заданных условиях (фиг. 3, слева: 10-5). Бактериальный рост эффективно ингибировали посредством протеаз при концентрациях начиная от 0,05%, поскольку только при наиболее концентрированных разведениях происходил рост (от 10-1 до 10-3, см. фиг. 3). Высокий потенциал протеазы III в качестве средства защиты растений для контроля бактериального увядания у помидоров (Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis) становится очевидным в данном эксперименте.
Пример 9. Защита растений помидора от инфекций, вызванных Pseudomonas syringae.
Для данного эксперимента на растения помидоров сорта Red Robin распыляли раствор протеазы 0,1% (протеазы III) с добавлением и без добавления средства, улучшающего адгезию (NufilmP) и инкубировали при 22°С в течение 24 ч. Значение рН в смеси для распыления регулировали от 6,5 до 7,5. В качестве контроля служили 4 растения, на каждое из которых распыляли водопроводную воду и имитирующий раствор соответственно. Через 24 ч после применения ферментов растения инфицировали Pseudomonas syringae.
Первые образцы больших листовых сегментов 0,7 см2 брали через два часа после инокулирования, дополнительные образцы брали в день 7, 14 и 21 после инокулирования. Для анализа брали 4 различных отдельных листа от каждого из 4 различных растений и от каждого из таких четырех различных отдельных листьев брали 4 листовых сегмента для анализа. В начале количество колониеобразующих единиц (КОЕ) на листовой сегмент составляло 1х103. В контроле (вода) количество КОЕ повышалось до 1х106 КОЕ на листовой сегмент в течение трех недель. Состояние растений, которых обрабатывали протеазой III, сохранялось на постоянном уровне (103 КОЕ на лист) в первые две недели. Через три недели количество КОЕ на лист на листьях, обработанных протеазой, значительно уменьшалось до 10 КОЕ на листовой сегмент (фиг. 4). Применяемая протеаза была намного более эффективна, чем имитирующее вещество.
Литература.
DE LA FUENTE, L. and BURDMAN, S. 2011. Pathogenic and beneficial plant-associated bacteria. In Agricultural Sciences, [Ed.Rattan Lal], in Encyclopedia of Life Support Systems (EOLSS), Developed under the Auspices of the UNESCO, Eolss Publishers, Oxford ,UK, [http://www.eolss.net]
DE MARCO, J.L; VALADARES-INGLIS, M.C. and CR. FELIX, 2003:
Production of hydrolytic enzymes by Trichoderma isolates with antagonistic activity against Crinipellis perniciosa, the causal agent of witches' broom of cocoa. Brazilian J. Microbiol. 34, 33 - 38
- 11 033628
KAS SEME YER H.-H. (2004) Forschungsvorhaben fur das Programm des Bundesministeriums fur Verbraucherschutz, Emahrung und Landwirtschaft zur Forderung von Forschungs- und Entwicklungsvorhaben sowie zum Technologic- und Wissenstransfer im okologischen Landbau. „Innovationen zur Verbesserung der Rahmenbedingungen fur den okologischen Weinbau. Erarbeitung von wissenschaftlichen Ansatzen zur biologischen Kontrolle der Rebenperonospora und fur Strategien zu deren Regulierung im okologischen Weinbau, Projektnummer 020E269, Staatliches Weinbauinstitut Freiburg
KUDO, S. and C. TESHIMA, 1991: Enzyme activities and antifungal action of fertilization envelope extract from fish eggs. The Journal of Experimental Zoology 259, 392 - 398
KUDO, S., 1992: Enzymatic basis for protection of fish embryos by the fertilization envelope. Experientia 48, 277 - 281
KUDO, S., 2000: Enzymes responsible for the bactericidal effect in extracts of vitelline and fertilization envelopes of rainbow trout eggs. Zygote 8, 257 - 265
KLCUK, C. and M. KIVANC 2002: Isolation of Trichoderma spp. and determination of their antifungal, biochemical and physiological features. Turk. J. Biol. 27, 247-253
MALATHRAKIS, N.E., GOUMAS, D.E. 1999: Fungal and bacterial diseases. See Ref. 4 pp. 34-47.
MUNCH, S., NEUHAUS, J.M., BOLLER, T., KEMMERLING, B. and K.H. KOGEL 1997: Expression of B-l,3-glucanase and chitinase in healthy, stem rustaffected and elicitor-treated near-isogenic wheat lines showing Sr5 or Sr24-specific rust resistance. Planta 201,235-244
OERKE, E.CH. und U. STEINER 1996: Ertragsverluste und Pflanzenschutz: Die Anbausituation fur die wirtschaftlich wichtigsten Kulturen. Schriftenreihe der deutschen Phytomedizinischen Gesellschaft, Eugen Ulmer GmbH & Co., Stuttgart
PAULITZ, T.C. BELANGER, R.R. 2001: Biological control in greenhouse Systems. Annu. Rev. Phytopathol. 39, 103-133
POWELL, K. A., JUTSUM, A. R. (1993) Technical and commercial aspects of biocontrol products. Pestic. Sei. 37, 315-321.
- 12 033628
SCALA F., S.L. WOO, I. GARCIA, A. ZOINA, E. FILIPPONE, J.-A.
PINTOR- TORO, G. DEL SORBO, B. ALOJ and M. LORITO. 1998. Transgenic tobacco and potato plants expressing antifungal genes from Trichoderma are resistant to several plant pathogenic fungi. 7th International Congress of Plant Pathology, August 9-16 1998, Edinburgh, Scotland, Offered Papers Abstracts - Volume 3: 5.3.10.
WO 2004/002574 Al Biopract GmbH, Berlin; LEIBNIZ-Institut fur Gewasserokologie und Binnenfischerei im Forschungsverbund Berlin e.V. Verfahren zur Prophylaxe und Therapie von Mykosen bei Fischen und Wirbellosen und deren Entwicklungsstadien. (expired)
DE 10 2205 048 520 Biopract GmbH, Berlin GmbH, Institut fiir Gemiise- und Zierpflanzenbau GroBbeeren/Erfurt. Verfahren zur Prophylaxe und Therapie von Mykosen bei Nutz- und Zierpflanzen sowie bei Geholzen, insbesondere in hydroponischen Systemen, 07.10.2007
Подписи к фигурам
Фиг. 1. Листовые пластинки, обработанные водой (А), медьсодержащим средством защиты растений (В), протеазой I (С), протеазой II (D) или протеазой III (E).
Фиг. 2. Тест на эффективность Prot III у горшечных растений винограда Muller-Thurgau. Представлена степень заражения P. Viticola в вариантах, обработанных протеазой III от 0,01% до 0,5%, по сравнению с внутренними стандартами, водой в качестве контроля и эталонным раствором на основе меди. Степень заражения эффективно снижалась с применением Prot III. Повышенная степень заражения растений, обработанных с помощью 0,5% Prot III (*), была обусловлена распылением на затененные зоны отдельного листа. Степень заражения рассчитывали исходя из пропорциональной доли заражения 6 отдельных растений не более чем с 6 листьями на вариант.
Фиг. 3. Представлен ингибирующий эффект протеазы III в отношении роста С. michigenesis. Представлены серии разведений бактериальной культуры для различных концентраций протеазы III. Числа под чашками с агаром указывают разведение, до которого бактерии росли.
Фиг. 4. Пролиферация бактерий P. syringeа в листовых сегментах помидора в течение 21 дня после заражения. Растения помидора обрабатывали имитирующим контролем (холостая проба) и распыляли на них протеазу III или протеазу III в Nufilm-P соответственно. Колониеобразующие единицы (КОЕ) выделяли из 0,7 см2 листовых сегментов и подсчитывали после инкубирования в течение 48 ч.
Claims (11)
1. Способ профилактики инфекций у полезных и декоративных растений, отличающийся тем, что на растения распыляют водный раствор, содержащий бактериальную сериновую протеазу, полученную из Nocardiopsis sp.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный водный раствор содержит в качестве активного протеина только указанную бактериальную сериновую протеазу.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что указанный водный раствор дополнительно содержит бактериальную сериновую протеазу, полученную из Bacillus sp.
4. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанные инфекции вызваны оомицетами.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что указанные оомицеты представляют собой Plasmopara viticola, Phytophthora infestans или Pseudoperonospora cubensis.
6. Способ по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что указанные инфекции вызваны бактериями.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что указанные бактерии представляют собой Pseudomonas syringae или Clavibacter michiganensis.
8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что концентрация бактериальной сериновой протеазы в указанном водном растворе составляет от 0,001 до 1%, предпочтительно от 0,01 до 0,1%.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что указанный водный раствор бактериальной сериновой протеазы имеет значение рН от 4,0 до 8,0, предпочтительно от 4,5 до 7,5.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что указанный водный раствор бактериальной сериновой протеазы применяют при температурах от 4 до 34°С, предпочтительно от 20 до 32°С.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что указанный водный раствор бактериальной сериновой протеазы содержит средства, улучшающие адгезию, смачивающие средства, а также стабилизаторы, выбранные из группы модифицированных трисилоксанов, модифицированных фосфатидилхолинов, этоксилатов, природных жирных кислот, органических кислот, жирных спиртов и алканолов.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102014009813.3A DE102014009813A1 (de) | 2014-07-03 | 2014-07-03 | Verfahren zur Prophylaxe von Pilzinfektionen bei Nutz- und Zierpflanzen, bevorzugt beim Weinbau, sowie bei Gehölzen |
| PCT/DE2015/000289 WO2016000671A1 (de) | 2014-07-03 | 2015-06-16 | Verfahren zur prophylaxe von infektionen bei nutz- und zierpflanzen, bevorzugt beim weinbau, sowie bei gehölzen |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201692567A1 EA201692567A1 (ru) | 2017-04-28 |
| EA033628B1 true EA033628B1 (ru) | 2019-11-11 |
Family
ID=53765012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201692567A EA033628B1 (ru) | 2014-07-03 | 2015-06-16 | Способ профилактики инфекций у полезных и декоративных растений, предпочтительно в виноградарстве, а также у древесных растений |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US10426171B2 (ru) |
| EP (1) | EP3164005A1 (ru) |
| CN (2) | CN112438278B (ru) |
| AU (1) | AU2015283359B2 (ru) |
| BR (1) | BR112016030114A2 (ru) |
| CA (1) | CA2951582A1 (ru) |
| CL (1) | CL2016003270A1 (ru) |
| DE (1) | DE102014009813A1 (ru) |
| EA (1) | EA033628B1 (ru) |
| EC (1) | ECSP16095952A (ru) |
| MX (2) | MX369374B (ru) |
| UA (1) | UA119775C2 (ru) |
| WO (1) | WO2016000671A1 (ru) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11812747B2 (en) * | 2018-02-06 | 2023-11-14 | Novozymes Bioag A/S | Methods of protecting a plant from fungal pests |
| US20210251239A1 (en) * | 2018-06-05 | 2021-08-19 | Novozymes Bioag A/S | Methods of protecting a plant from a fungal pest |
| CN109618944B (zh) * | 2018-12-13 | 2022-05-13 | 哈尔滨森荞生物科技有限公司 | 一种超敏蛋白复合酶制剂及其制备方法与应用 |
| CN110250207B (zh) * | 2019-06-19 | 2021-07-30 | 浙江万里学院 | 一种柑橘褐斑病致病菌抑菌剂及其制备方法 |
| WO2021030400A1 (en) | 2019-08-13 | 2021-02-18 | Novozymes Bioag A/S | Pesticidal combinations of yersinia and proteases |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5473182A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-12 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Preparation of bacteriolytic enzyme composition |
| JPS5785307A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-28 | Asahi Denka Kogyo Kk | Agricultural and horticultural fungicide |
| WO1991002459A1 (en) * | 1989-08-18 | 1991-03-07 | University Of Florida | Novel methods and compositions for the control of fungi and bacteria |
| WO2001030161A1 (fr) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Giten Groupe S.A. | Procede de stimulation des defenses naturelles des plantes |
| DE102005048520A1 (de) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Biopract Gmbh | Verfahren zur Prophylaxe und Therapie von Mykosen bei Nutz- und Zierpflanzen sowie bei Gehölzen, insbesondere in hydroponischen Systemen |
| CN101514331A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-08-26 | 中国农业大学 | 绿针假单胞桔黄亚种Pa40及其应用 |
| JP2011177105A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Osaka Prefecture Univ | ミミズ由来のプロテアーゼ |
| CN103461383A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-25 | 陕西省蒲城美尔果农化有限责任公司 | 一种杀菌剂组合物及其生产工艺 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0184288A1 (en) | 1984-10-23 | 1986-06-11 | Schering Agrochemicals Limited | Herbicides, insecticides and fungicides |
| GB8823277D0 (en) | 1988-10-04 | 1988-11-09 | Schering Agrochemicals Ltd | Fungicidal composition |
| ES2172795T3 (es) | 1996-06-07 | 2002-10-01 | Dsm Nv | Nuevos fungicidas enzimaticos. |
| US6663860B1 (en) | 1998-01-08 | 2003-12-16 | Stephen L. Tvedten | Biological pesticide |
| US7393528B2 (en) | 1997-01-09 | 2008-07-01 | Tvedten Stephen L | Biological pesticide |
| US6855548B2 (en) * | 2000-02-08 | 2005-02-15 | F. Hoffman-La Roche Ag | Use of acid-stable proteases in animal feed |
| DE10228627A1 (de) | 2002-06-26 | 2004-01-22 | Biopract Gmbh | Verfahren zur Prophylaxe und Therapie von Mykosen bei Fischen und Wirbellosen und deren Entwicklungsstadien |
| CN1784147A (zh) | 2003-03-07 | 2006-06-07 | 加拿大农业及农业食品部 | 蛋白水解酶在反刍动物饮食中增加饲料利用的用途 |
| CN103182387B (zh) * | 2004-09-10 | 2016-01-06 | 诺维信北美公司 | 防止、去除、减少或破坏生物膜的方法 |
| US7548364B2 (en) | 2006-07-31 | 2009-06-16 | Applied Materials, Inc. | Ultra-fast beam dithering with surface acoustic wave modulator |
| US8293174B2 (en) | 2007-10-17 | 2012-10-23 | American Sterilizer Company | Prion deactivating composition and methods of using same |
| KR101163986B1 (ko) * | 2009-04-22 | 2012-07-09 | 한국화학연구원 | 바실러스 벨레젠시스 ｇ341 균주 및 이를 이용한 식물병 방제방법 |
| WO2011151146A1 (en) * | 2010-05-31 | 2011-12-08 | Syngenta Participations Ag | Method of crop enhancement |
| EP2705145B1 (en) | 2011-05-05 | 2020-06-17 | The Procter and Gamble Company | Compositions and methods comprising serine protease variants |
| WO2013096383A2 (en) | 2011-12-19 | 2013-06-27 | Novozymes Biologicals Holdings A/S | Bio-pestcide methods and compositions |
| CN104117059B (zh) * | 2013-04-28 | 2016-05-04 | 中国科学院海洋研究所 | 三疣梭子蟹丝氨酸蛋白酶基因的应用 |
| US10136646B2 (en) * | 2013-06-26 | 2018-11-27 | Indigo Ag, Inc. | Agricultural endophyte-plant compositions, and methods of use |
-
2014
- 2014-07-03 DE DE102014009813.3A patent/DE102014009813A1/de active Pending
-
2015
- 2015-06-16 CN CN202011239915.XA patent/CN112438278B/zh active Active
- 2015-06-16 EA EA201692567A patent/EA033628B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2015-06-16 CA CA2951582A patent/CA2951582A1/en active Pending
- 2015-06-16 MX MX2016017270A patent/MX369374B/es active IP Right Grant
- 2015-06-16 WO PCT/DE2015/000289 patent/WO2016000671A1/de active Application Filing
- 2015-06-16 UA UAA201613646A patent/UA119775C2/uk unknown
- 2015-06-16 US US15/323,419 patent/US10426171B2/en active Active
- 2015-06-16 BR BR112016030114A patent/BR112016030114A2/pt not_active Application Discontinuation
- 2015-06-16 AU AU2015283359A patent/AU2015283359B2/en active Active
- 2015-06-16 CN CN201580035482.7A patent/CN107427011B/zh active Active
- 2015-06-16 EP EP15744869.7A patent/EP3164005A1/de active Pending
-
2016
- 2016-12-20 CL CL2016003270A patent/CL2016003270A1/es unknown
- 2016-12-20 MX MX2019013268A patent/MX2019013268A/es unknown
- 2016-12-21 EC ECIEPI201695952A patent/ECSP16095952A/es unknown
-
2019
- 2019-09-11 US US16/567,335 patent/US12004513B2/en active Active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5473182A (en) * | 1977-11-22 | 1979-06-12 | Mitsui Petrochem Ind Ltd | Preparation of bacteriolytic enzyme composition |
| JPS5785307A (en) * | 1980-11-14 | 1982-05-28 | Asahi Denka Kogyo Kk | Agricultural and horticultural fungicide |
| WO1991002459A1 (en) * | 1989-08-18 | 1991-03-07 | University Of Florida | Novel methods and compositions for the control of fungi and bacteria |
| WO2001030161A1 (fr) * | 1999-10-25 | 2001-05-03 | Giten Groupe S.A. | Procede de stimulation des defenses naturelles des plantes |
| DE102005048520A1 (de) * | 2005-10-07 | 2007-04-12 | Biopract Gmbh | Verfahren zur Prophylaxe und Therapie von Mykosen bei Nutz- und Zierpflanzen sowie bei Gehölzen, insbesondere in hydroponischen Systemen |
| CN101514331A (zh) * | 2009-01-05 | 2009-08-26 | 中国农业大学 | 绿针假单胞桔黄亚种Pa40及其应用 |
| JP2011177105A (ja) * | 2010-03-01 | 2011-09-15 | Osaka Prefecture Univ | ミミズ由来のプロテアーゼ |
| CN103461383A (zh) * | 2013-09-11 | 2013-12-25 | 陕西省蒲城美尔果农化有限责任公司 | 一种杀菌剂组合物及其生产工艺 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016000671A1 (de) | 2016-01-07 |
| MX369374B (es) | 2019-11-07 |
| CN107427011B (zh) | 2020-12-01 |
| MX2019013268A (es) | 2020-01-13 |
| US12004513B2 (en) | 2024-06-11 |
| CL2016003270A1 (es) | 2017-11-10 |
| CA2951582A1 (en) | 2016-01-07 |
| MX2016017270A (es) | 2017-06-21 |
| AU2015283359B2 (en) | 2019-07-04 |
| BR112016030114A2 (pt) | 2017-08-22 |
| CN112438278A (zh) | 2021-03-05 |
| AU2015283359A1 (en) | 2017-01-19 |
| CN112438278B (zh) | 2021-12-14 |
| US10426171B2 (en) | 2019-10-01 |
| US20170156342A1 (en) | 2017-06-08 |
| CN107427011A (zh) | 2017-12-01 |
| UA119775C2 (uk) | 2019-08-12 |
| US20200000097A1 (en) | 2020-01-02 |
| EP3164005A1 (de) | 2017-05-10 |
| DE102014009813A1 (de) | 2016-01-07 |
| ECSP16095952A (es) | 2017-03-31 |
| EA201692567A1 (ru) | 2017-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US12004513B2 (en) | Method for prophylaxis of infections in crops and ornamentals, preferably in viticulture, and in woody plants | |
| US7906131B2 (en) | Formulation and method for treating plants to control or suppress a plant pathogen | |
| El-Mohamedy et al. | Chitosan and Trichoderma harzianum as fungicide alternatives for controlling Fusarium crown and root rot of tomato | |
| Thuerig et al. | An aqueous extract of the dry mycelium of Penicillium chrysogenum induces resistance in several crops under controlled and field conditions | |
| Sehsah et al. | Efficacy of Bacillus subtilis, Moringa oleifera seeds extract and potassium bicarbonate on Cercospora leaf spot on sugar beet | |
| Ghimire et al. | Major fungal contaminants of mushrooms and their management. | |
| Tapadar et al. | Disease management in staple crops: a bacteriological approach | |
| US20160174554A1 (en) | Compostion and method for the control of phyto-parasitic nematodes | |
| US20150086650A1 (en) | Pre-Harvest Treatment | |
| Shobha | Effect of Endophytic and plant growth promoting rhizobacteria against foot rot disease of Piper nigrum L. | |
| Taylor | Control of soil borne potato pathogens using Brassica spp. mediated biofumigation | |
| WO2011037086A1 (ja) | 植物育成剤、植物病害抵抗性誘導剤及び病害防除方法 | |
| Abada et al. | Potentiality of inducer resistance chemicals and bioagents in managing lettuce downy mildew | |
| Abada et al. | Effect of combination between bioagents and antioxidants on management of tomato powdery mildew | |
| KR102679082B1 (ko) | 바실러스 아밀로리쿼파시엔스 균주를 포함한 식물병 저항성 증진용 조성물 및 이의 용도 | |
| ES2258905B1 (es) | Filtrados proteicos fungicos con capacidad para inducir una respuesta sistemica en plantas, procedimiento de obtencion y aplicaciones. | |
| Bajpai | MANAGEMENT OF POWDERY MILDEW OF STRAWBERRY (FRAGARIAE× ANANNASA) BY THE APPLICATION OF ASCOPHYLLUM NODOSUM EXTRACT | |
| Degani et al. | Trichoderma Biological Control to Protect Sensitive Maize Hybrids Against Late Wilt Disease in the Field. J. Fungi 2021, 7, 315 | |
| Luján et al. | Fungal extracts as biocontrol of growth, biofilm formation, and motility of xanthomonas citri subsp. citri | |
| PL239212B1 (pl) | Szczep grzyba Trichoderma harzianum ZggD-19, sposób biostymulacji wzrostu rzepaku i roślin uprawnych z rodziny Brassicaceae, sposób ochrony rzepaku i roślin uprawnych z rodziny Brassicaceae oraz roztwór do ochrony rzepaku i roślin uprawnych z rodziny Brassicaceae | |
| Fealko | An Examination of Organic Options in Tomato Systems and Their Use as Alternatives to Copper-based Products | |
| Vikram et al. | Disease Management Strategies: Cultural, Physical and Biological Control | |
| BASSANI | Effect of Salicylic acid and Silicon biostimulants on the induced resistance response in Strawberry plants against Phytophthora fragariae and cactorum | |
| Thomson | Invasive Silver carp (Hypophthalmichthys moltrix) protein hydrolysates and their efficacy in increasing seed vigor and reducing seed borne pathogen growth |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AZ KG TJ TM |