JP2013539752A

JP2013539752A - 柑橘類の最も深刻な知られた病気、すなわちカンキツグリーニング病（ＨＬＢ）を引き起こすＣａｎｄｉｄａｔｕｓｌｉｂｅｒｉｂａｃｔｅｒ属の細菌の媒介生物であるキジラミＴｒｉｏｚａｅｒｙｔｒｅａｅおよびＤｉａｐｈｏｒｉｎａｃｉｔｒｉを防除するための組成物

Info

Publication number: JP2013539752A
Application number: JP2013532234A
Authority: JP
Inventors: アンドレス・アントニオ・ボルヘス・ロドリゲス; アンドレス・アントニオ・ボルヘス・ペレス
Original assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Current assignee: Consejo Superior de Investigaciones Cientificas CSIC
Priority date: 2010-10-06
Filing date: 2011-09-27
Publication date: 2013-10-28
Also published as: AU2011311448A1; BR112013008324B1; ZA201302946B; ES2383398B1; EP2625956A4; CL2013000920A1; ES2383398A1; AU2011311448B2; US20130225406A1; BR112013008324B8; BR112013008324A2; MX2013003804A; EP2625956A2; WO2012045901A3; CN103260405A; BR112013008324A8; MX345522B; WO2012045901A2

Abstract

本発明は、柑橘類に適用すると、現在、世界中の柑橘類の農作物に影響を及ぼす最も壊滅的な被害を与える病気であると考えられているカンキツグリーニング病(HLB)として知られる病気を引き起こすCandidatus liberibacter属の細菌の媒介生物であるキジラミTrioza erytreaeおよびDiaphorina citriを防除することができる組成物の使用に関する。これら組成物は、区別なしにかまたは一緒に、活性成分として、ビタミンK3、その可溶性誘導体 (好ましくはメナジオン重亜硫酸ナトリウム[MSB])、またはその難溶性誘導体(好ましくは、メナジオン重亜硫酸ニコチンアミド[MNB])を各濃度0.0001〜200ppm、0.001〜10000ppm、好ましくはビタミンK3を0.001〜100ppm、MSBを0.01〜5000ppm、およびMNBを0.01〜5000ppm含むことができる。該組成物は、好ましくは、散布により植物の地上部に、または灌漑システムを介して適用され、種々の添加物、例えば有機および無機肥料、殺虫剤、殺線虫剤、殺真菌剤、殺菌剤、殺ダニ剤、または除草剤と混合することができる。

Description

本発明は、植物の自然防御機構のバイオスティミュレーションの一般的課題に関する。詳細には、本発明は、柑橘類に適用すると、現在、世界中の柑橘類の農作物に影響を及ぼす最も壊滅的な被害を与える病気であると考えられているカンキツグリーニング病(HLB)として知られる病気を引き起こすCandidatus liberibacter属の細菌のベクターであるキジラミTrioza erytreaeおよびDiaphorina citriを防除することができる組成物の使用に関する。

あらゆる生物同様に、植物は、多くの環境的（非生物的および生物的両方の）ストレスを受ける。干ばつおよび極端な温度は非生物的ストレスに含まれる。生物的ストレスには、有害生物、例えば、昆虫、クモ形類動物、および線形動物、および病原体、例えば、細菌、ウイルス、および真菌が含まれる。

病原体や有害生物の攻撃の結果としての農作物の収穫量の減少はきわめて重要である。農作物に毎年生じる経済損失は世界中で数十億ドルと推定される。可能な限り環境、動物、およびヒトに対する有害な副作用を抑えるために最小量の殺虫剤を用いて農作物のそのようなストレスの影響を抑制することは、現代人の農業における大きな課題の一つである。

カンキツグリーニング病(Huanglongbing disease)(HLB)（柑橘類の「グリーニング」としても知られる）は、柑橘類の世界規模の産業に重大な脅威をもたらし、次第にこれらの農作物に蔓延し、新たな地域に広がる壊滅的な病気である。HLBは、1919年に中国南部で最初に報告され、現在、アジア、アフリカ、オセアニア、および北米および南米の約40カ国に存在することがわかっている。原因病原体は、Candidatus Liberibacter属の細菌であり、師部に限定される。該病原体は、キジラミ（アジアとアフリカではDiaphorina citri、アフリカではTrioza erytrae）によって木から木へと伝染する。柑橘類のほとんどすべての市販種および栽培品種はパターンに関わらず感受性である。

HLBは、Candidatus Liberibacter属の細菌によって引き起こされる。現在、以下の３種が知られている：アジア諸国でみられ、ブラジルや米国（フロリダ）ではそれほどでもなCandidatus Liberibacter asiaticus、アフリカ諸国でみられるCandidatus Liberibacter africanus、およびブラジルで見られるCandidatus Liberibacter americanus。各Liberibacter種はその名前が与えられる大陸で進化してきたと考えられる。HLBの症状はその病気が起きる場合はいつでも実質的に同じである。感染した樹木は、葉が、該病気に非常に特徴的な初期症状である黄色い新芽の発現をもたらすパッチでまだらになる。該樹木は、発育不良、変形果実（非対称）となり、へたの着色（色の反転）から始まって特徴的な緑色を失う（グリーニング）。HLBは、柑橘類から柑橘類への移植により伝染しうる。キジラミTrioza erytreaeおよびDiaphorina citriは天然媒介生物である。HLBには、以下の異なる２種類が知られている：22〜25℃の温度で発現するTrioza erytreaeによって伝染する熱感受性アフリカ型、および約30℃でDiaphorina citriによって伝染する熱耐性アジア型。

柑橘類の別の壊滅的病気には、橙の根茎に移植した柑橘類の急速な腐敗と死滅をもたらす「カンキツトリステザウイルス」(CTV)によって生じる「トリステザ」(悲しみ)として知られるものがある(Citrus aurantium L.)。「トリステザ」病の制御は、橙の根茎を耐性のある根茎で置換することにより達成される。CTVが風土病である重要な柑橘類地帯は、我慢することを学んだ。しかしながら、HLBについては、樹木が感染することを防ぐ以外に制御は知られていない。したがって、HLBは、おそらく「トリステザ」よりはるかに重大な柑橘類の最も重大な病気であり、地中海沿岸地方や西アジアなど、まだこの病気がない地域にとって深刻な脅威となる。

（最先端技術）
キジラミ媒介生物の防除。防除戦略の構築において考慮すべきキジラミの主な特徴が報告されている[Bov J.M.「Huanglongbing：A destructive, newly emerging century-old disease of citrus.] Journal of Plant Pathology 88 (1), 7-37 (2006)]。接触性および全身性殺虫剤による処置は、キジラミ、したがってHLBのポピュレーションを減少させる。処置の効果は、Trioza erytreaeの幼虫によって葉に瘤ができるので、Trioza erytreaeの方がDiaphorina citriより評価しやすい。

南アフリカでは、Trioza erytreaeに対してある程度奏功している全身性殺虫剤（具体的にはモノクロトホス）が木の幹に直接適用されている。キジラミ Diaphorina citriは、南アフリカには存在しない。

アジアでは、広範囲に有効な殺虫剤、特に有機リンおよびピレスロイドを、新芽についた卵や幼虫を殺すために非常に集中的な散布プログラムに用いる。

Reunion（レユニオン）島は、Trioza erytreaeおよびDiaphorina citriの両方の防除が効果をあげている唯一の地域である。その成功は、寄生虫のいないその島で最初に２種類のキジラミが定着したことによる。南アフリカおよびインドでそれぞれ制御されているTamarixia dryi（Trioza erytreae寄生虫）およびTamarixia radiata(Diaphorina citri寄生虫)が、しばらく殺虫剤で処置されていなかった放棄された柑橘類のプランテーションに放たれた。フロリダでは、台湾とベトナムからTamarixia radiataが導入され、すでにフロリダで定着している。

柑橘類のHLBを引き起こすliberibacter菌のキジラミ媒介生物の防除における当該分野の状態についてすでに論評されているものから、ある者は、基本的にHLBの制御は、Tamarixia radiataおよびTamarixia dryiに対する生物学的戦いと組み合わせて殺虫剤を使用する必要があるとの結論に達した。残念なことに、フロリダでは、殺虫剤の使用も、捕食動物の使用もHLBの定着を阻止できなかった。

殺虫剤の過剰使用に関連する土壌、環境、植物、動物、および人に対する危険性は、研究者に農作物の保護に対する他の戦略を検討させた。可能な戦略の一つは、使用による土壌、環境、植物自体、動物、および人に対する有害作用を暗示しない、病原体や害虫に対する植物の自然防御機構を活性化する組成物を使用することである。この意味で、本発明者らは、２５年間、植物生長調節物質が植物の自然防御機構を強化することにより、該調節物質で処置した植物の病原体や害虫に対する抵抗性を誘導する効果について研究してきた。この研究において、本発明者らは、ある種類の植物生長調節物質、水溶性ビタミンK誘導体が処置した植物の自然防御機構を刺激することにより、病原体と害虫の攻撃に対する抵抗性を誘導することを見いだした。

[「Compositions for inducing resistance to tracheomycosis in plants.」特許：WO 95/03702, 公開日09.02.95]；[「Uso de composiciones que contienen menadiona, para bioestimular el metabolismo de plantas a fin de inducir su resistencia a patogenos y plagas」(病原体と害虫に対する植物の抵抗性を誘導するための植物メカニズムのバイオスティミュレーションのためのメナジオン含有組成物の使用)。特許：[95ES−9500522, 公開日16.04.99]。

ビタミンKおよびその水溶性誘導体に基づく植物生長調節物質に関する文献は非常に減っており、1985年に特許として最初の参考文献があり[「Plant growth regulator−contg. menadione bisulphite−giving cold resistance to rice, vegetables, flowers and fruit trees」。83JP−179430, 公開日24.04.85.]、年代順に下記特許が続く：
[「Citrus fruit quality improving agent−contains water−soluble Vitamin K deriv. As active component」 85JP−055993, 公開日25.09.86];
[「Plant growth regulator promoting increase in harvest yield − contains water -soluble Vitamin K other than menadione bisulphite adduct」。85JP−054297, 25.09.86]；
[「Agent for promoting maturity crops−contains water−soluble Vitamin-K deriv. and. e.g. menadiol dinicotinate」。 86JP-028878, 公開日20.08.87];
[「Additive for rice seedlings cultivating mat−contains water sol. Vitamin-K deriv. as active component」。86JP−030770, 公開日20.08.87];
[「Fatigue of strawberry root preventing agent−contains water soluble Vitamin-K deriv. as active component」。86JP−032021, 公開日22.08.87];
[「Plant growth accelerator compsn.−based on Vitamin-K, contg. menadione and menadiol cpds. With aromatic amine salts and a carrier」。85ES−542475, 公開日16.06.88];
[「Plant growth regulation」。76US−4764201, 公開日16.08.88];
[「Seed treatment compsn.− contg. water−sol. Vitamin-K deriv. Of alkali metal, alkaline earth metal, etc.」。89JP−040255, 公開日04.09.90];
[「Plant growth regulator for increase yield and quality−Vitamin-K3 and choline salt as active components」。89JP−155629, 公開日01.02.91];
[「Plant growth promotion−with menadione bisulphite adducts of vitamin (s) or amino acid (s)」。90IT−020777, 公開日15.01.92];
[「Growth activator contg. Vitamin-K derives.−for agricultural or horticultural crop plant alleviating of chemical injury caused herbicide」。90JP−153870, 公開日16.01.92]。

本発明者らの特許95ES-9500522の公開(16.04.99)まで、それ以前には、この特定の種類の植物生長調節物質、ビタミンKおよびその水溶性誘導体がその種類の調節物質で処理した植物の病原体と害虫に対する抵抗性を誘導することに関する参考文献はなかった。本発明者らは、特にバナナの栽培において研究を続け、水溶性ビタミンK3誘導体、メナジオン重亜硫酸ナトリウム（すなわちMSB）が無処置に比べて処置した植物の開花の促進を刺激するかについて検討した。この研究結果は下記特許で公開されている：[「Uso de composiciones que contienen menadiona, para bioestimular el metabolismo de las plantas a fin de adelantar la floracion en los cultivos de platanos」(バナナ作物の開花を促進するための植物代謝のためのメナジオン含有組成物の使用)。95ES−9500523, 公開日01.10.98]；[「Utilization of compositions which contain menadione for the biostimulation of plant metabolism in order to induce their resistance to pathogens and pests and /or accelerate their blooming」。WO 96 / 28026]；[「Uso de composiciones que contienen menadiona y/o alguno/s de sus derivados hidrosolubles para bioestimular los mecanismos naturales de defensa de las plantas, a fin de desarrollar sus propiedades antialimentarias frente a los ataques de patogenos y plagas」(病原体および害虫の攻撃に対する非消化性(anti-alimentary)をもたらすためのメナジオンおよび/またはその水溶性誘導体を含有する組成物の使用）、出願番号200601179、出願日5/9, 2006（主要特許ES-P9500522の追加出願）]。

本発明は、キジラミ媒介生物の新規殺虫剤または新規捕食動物を開示していない。驚くべきことに、有効量のメナジオンおよび/またはそのある種の水溶性誘導体で予防的に処置した柑橘類の樹木は、HLBの定着を予防するための最も重要な条件である、処置したプランテーションにおけるCandidatus Liberibacter属の細菌のキジラミ媒介生物の定着を予防する。

本発明は、メナジオンおよび/またはそのある種の水溶性誘導体を含む組成物の使用であって、植物の天然の防御メカニズムをバイオスティムレートするために該植物に適用する際に、柑橘類のカンキツグリーニング病(HLB)を引き起こすLiberibacter菌の媒介生物であるキジラミTroza erytreaeおよびDiaphorina citriの攻撃を、該組成物を用いて処置した柑橘類において防除するための使用に関する。

本発明は、環境面から安全で、非殺虫性、無毒性であり、植物、動物、および人に対する危険性のない、全身性、生分解性のあるクラスの化合物の使用を開示する。該化合物には、メナジオン、すなわちビタミンK3(2−メチル-1,4-ナフタレン-ジオン、または2−メチル-1,4-ナフトキノン)、Merck index = 5714, C.A.R.N. = [58-27-5]、およびその水溶性誘導体(好ましくは、重亜硫酸ナトリウムを用いて形成された異なる付加化合物(メナジオン重亜硫酸ナトリウム、またはMSB, M.I. = 5716, C.A.R.N. = [130-37-0]、または重亜硫酸カリウム、または重亜硫酸アンモニウム、または重亜硫酸マグネシウムを用いて形成された異なる付加化合物)、および水に難溶性の他のビタミンK3誘導体(好ましくは、メナジオン重亜硫酸ニコチンアミド（すなわちMNB）、メナジオン重亜硫酸p-アミノ安息香酸、メナジオン重亜硫酸ヒスチジン、メナジオン重亜硫酸アデニン、メナジオン重亜硫酸ニコチン酸、およびメナジオン重亜硫酸トリプトファン)。

植物の自然防御機構のバイオスティミュレーション用の組成物は、ビタミンK3および/またはその少なくとも１の水溶性誘導体[好ましくはメナジオン重亜硫酸ナトリウム（すなわちMSB）]、および/またはその水に難溶性の少なくとも１の誘導体(好ましくはメナジオン重亜硫酸ニコチンアミド（すなわちMNB）)を含む。

有効量の１またはそれ以上の記載した化合物を含む先に記載の組成物の１つを植物の表面に適用するとその防御反応をもたらす。このようにして得られる防御反応は、全身性であるので、植物の部分の処置は、植物全体の自然防御機構のバイオスティミュレーションを引き起こす。

種々の組成物の推奨される適用の形には、植物の地上部への散布があるが、例えば幹内への注射、土壌もしくは植物の他の育成培地への直接適用、または灌漑用水(または培養溶液)を通しての間接的適用、または根茎または植物全体（すなわち種）の該組成物中への浸漬を排除しない。

該組成物の活性成分（ビタミンK3、MSB、およびMNB）の有効性は以下の濃度で期待できる：ビタミンK3は0.0001〜200ppm；MSBは0.001〜10000pmm；MNBは0.001〜10000ppm；好ましくはビタミンK3が0.001〜100ppm、MSBが0.01〜5000ppm、MNBが0.01〜5000ppm。

該組成物の活性成分の濃度は、植物の種類、植物の発育段階、および該組成物の適用頻度と適用の形に依存する。

同様に該組成物は、種々の添加剤、例えば有機および無機肥料、殺虫剤、殺ダニ剤、殺線虫剤、殺真菌剤、殺菌剤、除草剤と混合することができる。

実験は、オレンジおよび少量のマンダリンとレモンの木を含む2400本の柑橘類の樹木がある商業的プランテーションで行った。2002年に実験を行った地域で、Tenerife(カナリア諸島)に最初にTrioza erytreaeが定着した。HLBはカナリア諸島にはまだ定着していなかった。

2008年以前に、該プランテーションは、軽いTrioza erytreaeの攻撃を受けていた。該プランテーションの木は50年前に植えられ、生産性が落ちていたので、2008年に、該プランテーションのすべての木が刈り込まれた。
刈り込み後の2008年の初夏に、100％の木が、殺虫剤を使用したにも関わらず、Trioza erytreaeのひどい被害を受けた。2009年の初夏に、殺虫剤で処置したにも関わらず、再度100％の木が被害を受けた。

2010年2月に、１月に１回、水性溶液中のMSBによる葉の予防的処置を開始した。該プランテーションを以下の３区画に分けた。
Ａ区画：2000本の木で形成され、古典的殺虫剤で処置し、水性溶液中の80ppmのMSBで１月に１回、葉の処置を開始した。
Ｂ区画：300本の木で形成され、水性溶液中の80ppmのMSBのみで１月に１回、葉を処置した。
Ｃ区画：100本の木で形成され、殺虫剤のみでＡ区画と同様に処置した。

2010年の夏の終わりに以下の結果を得た。
Ａ区画：2000本の木のいずれにも、Trioza erytreaeによる攻撃の典型的症状を示す葉はみられなかった。Ａ区画の殺虫剤とMSBによる併用処置はTrioza erytreaeによる攻撃の100％の防除を達成した。
Ｂ区画：300本の木のいずれにも、Trioza erytreaeによる攻撃の典型的症状を示す葉はみられなかった。Ｂ区画のMSBのみによる処置はTrioza erytreaeによる攻撃の100％の防除を達成した。
Ｃ区画：100本の木に、Trioza erytreaeによる攻撃の典型的症状を示す葉がみられた。殺虫剤のみによる処置はＣ区画において攻撃を100％予防しなかった。

Claims

以下の活性成分の少なくとも１を水溶液中に含むことを特徴とする植物の自然防御機構をバイオスティミュレーションするための組成物の使用であって、該組成物で処理した柑橘類の樹木におけるキジラミTrioza erytreaeおよびDiaphorina citriの攻撃を防除するための使用：
- 0.0001〜200ppmのビタミンK3；
- 0.001〜10000ppmの水溶性ビタミンK3誘導体、好ましくは重亜硫酸塩；
- 0.01〜10000ppmの水に難溶性のビタミンK3誘導体、好ましくは重亜硫酸塩。
該組成物を好ましくは散布により該植物の地上部に適用することを特徴とする請求項１記載の組成物の使用。
該組成物を好ましくは注射により植物の幹に適用することを特徴とする請求項１または２記載の組成物の使用。
該組成物を、土壌または植物の他の生育培地に直接、または灌漑用水(または培養溶液)を通して間接的に、または請求項１中に記載の組成物に植物の根系もしくは種子を浸漬することにより適用することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組成物の使用。
該組成物をそのまま、または有機もしくは無機肥料、殺虫剤、殺線虫剤、殺真菌剤、殺菌剤、殺ダニ剤、除草剤と混合して用いる、請求項１〜４のいずれかに記載の組成物の使用。
請求項１〜５のいずれかに記載の植物の自然防御機構のバイオスティミュレーションのための組成物の使用であって、該組成物で処理した柑橘類の樹木において、カンキツグリーニング病(HLB)を引き起こすCandidatus liberibacter属の細菌の媒介生物であるキジラミTrioza erytreaeおよびDiaphorina citriの攻撃を防除するための、殺虫剤と同時または前もしくは後に植物に適用することができる組成物の使用。