JP2022544196A - 真菌病原体の防止または低減のために植物で使用するための微生物組成物 - Google Patents

真菌病原体の防止または低減のために植物で使用するための微生物組成物 Download PDF

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Abstract

本明細書において、植物真菌病原体に対する生物防除組成物、および作物損失または食品の品質低下の防止または低減のためのその使用方法を開示する。生物防除組成物は、抗真菌または抗病原活性を有する、少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物の二次代謝物を含み得る。本明細書において開示する方法および組成物は、Penicillium属の病原体をはじめとする様々な異なる病原体の成長を防止または阻害することができる。生物防除組成物を、植物、種子、もしくはその農産物に、または農作物を輸送もしくは貯蔵するために使用されるパッケージング材料に、付与することができる。

Description

相互参照
本出願は、2019年8月9日に出願した米国仮出願第62/885,114号に基づく優先権を主張しており、前記仮出願は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
背景
真菌病原体は、有意な農業上の損失を引き起こし、作物損失、食品廃棄、および経済的損失をもたらす。抗真菌特性を有する微生物は、これらの真菌病原体による作物損失および食品の品質低下の両方を低減させるための生物防除剤として開発されている。市販の製品は、所望の植物または真菌特異性または有効性を示すことができない。さらに、農産物、特に有機農産物の収穫後保護のための選択肢は限られている。真菌の成長を防止するための生物防除組成物は、現在利用可能な製品の代替物を提供することができる。
要旨
ある態様では、本開示は、(i)少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および(ii)担体を含む、生物防除組成物であって、少なくとも1種の微生物が、配列番号1、配列番号22または配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、生物防除組成物が、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium種の成長を阻害することが可能である、生物防除組成物を提供する。一部の実施形態では、少なくとも1種の微生物は、配列番号1の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含む。一部の実施形態では、16S rRNA配列は、配列番号22の16S rRNA配列と99%を超えて同一である。一部の実施形態では、16S rRNA配列は、配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である。
ある態様では、本開示は、(i)少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および(ii)担体を含む、生物防除組成物であって、少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である16S rRNA配列を含むか、または少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と90%を超えて同一であるITS配列を含み、生物防除組成物が、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium種の成長を阻害することが可能である、生物防除組成物を提供する。一部の実施形態では、少なくとも1種の微生物は、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である16S rRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1種の微生物は、配列番号24の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1種の微生物は、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と90%を超えて同一であるITS配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1種の微生物は、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と99%を超えて同一であるITS配列を含む。一部の実施形態では、少なくとも1種の微生物は、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である16S rRNA配列を含む第1の微生物、および配列番号25のITS配列と90%を超えて同一であるITS配列を含む第2の微生物を含む、少なくとも2種の微生物である。一部の実施形態では、Penicillium種の成長阻害は、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して生物防除組成物に曝露された農産物における病変サイズまたは組織壊死の低減によって示される。一部の実施形態では、生物防除組成物は、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium種の成長を5%またはそれより大きく阻害することが可能である。一部の実施形態では、生物防除組成物は、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium種の成長を25%またはそれより大きく阻害することが可能である。一部の実施形態では、Penicilliumは、Penicillium expansumである。一部の実施形態では、Penicilliumは、Penicillium digitatumである。一部の実施形態では、生物防除組成物は、栄養細胞を含む。一部の実施形態では、生物防除組成物は、胞子を含む。一部の実施形態では、担体は、油、水、ロウ、樹脂、カオリナイト粘土、珪藻土、または穀粉からなる群より選択される。一部の実施形態では、担体は、水である。一部の実施形態では、生物防除組成物は、液体形態で製剤化される。一部の実施形態では、生物防除組成物は、液体形態で製剤化される。一部の実施形態では、生物防除組成物は、粉末形態で製剤化される。
別の態様では、本開示は、植物、種子、花、またはその農産物における病原体の成長を低減または防止する方法であって、植物、種子、花、またはその農産物に生物防除組成物を付与するステップを含む方法を提供する。
別の態様では、本開示は、植物、種子、花、またはその農産物における病原体の成長を低減または防止する方法であって、植物、種子、花、またはその農産物に隣接する物体または領域に生物防除組成物を付与するステップを含む方法を提供する。一部の実施形態では、付与するステップは、植物、種子、花、または農産物を収穫する前に行なわれる。一部の実施形態では、付与するステップは、植物、種子、花、または農産物を収穫した後に行なわれる。一部の実施形態では、植物に隣接する領域は、植物、種子、花、またはその農産物を成長させるために使用される土壌を含む。一部の実施形態では、植物に隣接する物体は、植物、種子、花、または農産物を貯蔵または輸送するために使用されるパッケージングを含む。一部の実施形態では、付与するステップは、生物防除組成物を噴霧することによって行なわれる。一部の実施形態では、付与するステップは、植物、種子、花、または農産物を生物防除組成物に浸漬することによって行なわれる。一部の実施形態では、植物は、アーモンド、アプリコット、リンゴ、アーティチョーク、バナナ、オオムギ、ビーツ、ブラックベリー、ブルーベリー、ブロッコリー、芽キャベツ、キャベツ、アサ、セイヨウアブラナ、トウガラシ、ニンジン、セロリー、フダンソウ、サクランボ、柑橘、トウモロコシ、ウリ、ナツメヤシ、イチジク、アマ、ニンニク、ブドウ、薬草、香辛料、ケール、レタス、ミント、アブラヤシ、オリーブ、タマネギ、エンドウ、ナシ、モモ、落花生、パパイヤ、パースニップ、ペカン、カキ、プラム、ザクロ、ジャガイモ、マルメロ、ラディッシュ、ラズベリー、バラ、コメ、スピノサスモモ、モロコシ、ダイズ、ホウレンソウ、イチゴ、サツマイモ、タバコ、トマト、カブの葉、クルミ、およびコムギからなる群より選択される。一部の実施形態では、植物は、リンゴである。一部の実施形態では、植物は、Malus属のメンバーである。一部の実施形態では、植物は、Citrus属のメンバーである。一部の実施形態では、柑橘は、マンダリン、レモン、ライム、ネーブルオレンジ、ザボン、またはその交配種を含む。
別の態様では、本開示は、病原体の成長を阻害する方法であって、生物防除組成物をリンゴに付与するステップを含み、生物防除組成物が、(i)少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および(ii)担体を含み、少なくとも1種の微生物が、配列番号1、配列番号22または配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、生物防除組成物が、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansum種の成長を阻害することが可能である、方法を提供する。
別の態様では、本開示は、病原体の成長を阻害する方法であって、生物防除組成物をリンゴに付与するステップを含み、生物防除組成物が、(i)第1の微生物および第2の微生物、または第1の微生物もしくは第2の微生物によって産生された代謝物、ならびに(ii)担体を含み、第1の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、第2の微生物が、配列番号25のITS配列と90%を超えて同一であるITS配列を含み、生物防除組成物が、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansum種の成長を阻害することが可能である、方法を提供する。別の態様では、本開示は、病原体の成長を阻害する方法であって、生物防除組成物を柑橘植物に付与するステップを含み、生物防除組成物が、(i)少なくとも1種の微生物、または少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および(ii)担体を含み、少なくとも1種の微生物が、配列番号1、配列番号22または配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、生物防除組成物が、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansum種の成長を阻害することが可能である、方法を提供する。
別の態様では、本開示は、病原体の成長を阻害する方法であって、生物防除組成物を柑橘植物に付与するステップを含み、生物防除組成物が、(i)第1の微生物および第2の微生物、または第1の微生物もしくは第2の微生物によって産生された代謝物、ならびに(ii)担体を含み、第1の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、第2の微生物が、配列番号25のITS配列と90%を超えて同一であるITS配列を含み、生物防除組成物が、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansum種の成長を阻害することが可能である、方法を提供する。
本開示の別の態様は、1台または複数のコンピュータプロセッサーによる実行時に本明細書の上記または他所における方法のいずれかをインプリメンテーションするマシン実行可能コードを含む、非一過性コンピュータ可読媒体を提供する。
本開示の別の態様は、1台または複数のコンピュータプロセッサーとそれに結合されたコンピュータメモリーとを含むシステムを提供する。コンピュータメモリーは、1台または複数のコンピュータプロセッサーによる実行時に本明細書の上記または他所における方法のいずれかをインプリメンテーションするマシン実行可能コードを含む。
本開示のさらなる態様および利点は、本開示の単に実例となる実施形態が示され、説明される、以下の詳細な説明から、当業者には容易に明らかになる。気づかれるであろうが、本開示は、他のおよび種々の実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、全て本開示から逸脱することなく、様々な明らかな点で変更が可能である。したがって、図面および説明は、実際は実例となるものと見なすべきであり、制限的なものと見なすべきではない。
参照による組み入れ
本明細書で言及される全ての刊行物、特許および特許出願は、個々の刊行物、特許または特許出願各々が参照により組み込まれると具体的かつ個々に示されている場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。参照により組み込まれる刊行物および特許または特許出願が、本明細書に収載される本開示と相反する場合は、本明細書は、一切のそのような相反する物質に取って代わるおよび/または優先するように意図されている。
本発明の新規特色は、添付の特許請求の範囲において詳しく記載する。本発明の特色および利点のよりよい理解は、本発明の原理を利用する実例となる実施形態を記載する以下の詳細な説明、および添付の図面(本明細書における「図(Figure)」および「図(Fig.)」も)を参照することによって得られるであろう。
図1は、生物防除組成物を使用および生成する方法の概略図を示す。
図2は、処置および無処置ふじおよびガーラリンゴについての平均病変サイズを説明する。
図3は、処置および無処置ふじおよびガーラリンゴについてのリンゴ腐敗を説明する。
図4A~4Bは、処置および無処置ふじリンゴにおける壊死の平均病変サイズおよび平均重量を説明する。
図5は、感染の6日後のふじリンゴを説明する。
図6A~6Bは、処置および無処置ガーラリンゴにおける壊死の平均病変サイズおよび平均重量を説明する。
図7は、感染の6~7日後のガーラリンゴを説明する。
図8Aは、生物防除組成物の播種位置の概略図を示す。図8Bは、柑橘培地プレートにおける生物防除組成物の成長の写真を示す。
図9は、柑橘培地プレートにおけるP.digitatumの阻害の写真を示す。
図10は、柑橘培地プレートにおけるP.digitatumの阻害の写真を示す。
詳細な説明
本発明の様々な実施形態が本明細書において示し、説明してきたが、そのような実施形態が単に例として提供されていることは、当業者には明らかであろう。本発明からの逸脱のない、多数の変更、変化、および置換が当業者の心に浮かぶ可能性がある。本明細書に記載の本発明の実施形態の様々な代替物を用いることができることは理解されるはずである。
本明細書において、病原体の防止または低減のために植物に対して使用するための、微生物、微生物共同体、または微生物の集合体の、組成物、製剤、およびそれらの使用方法を提供する。本明細書に記載の組成物、製剤および方法は、病原体の防止もしくは低減のために植物に対して使用するための微生物、微生物共同体、もしくは微生物の集合体から生成された、またはそのような微生物、微生物共同体、もしくは微生物の集合体を含む、上清または培養組成物にも関する。これらの組成物は、生物防除組成物と呼ばれ得る。特に、組成物および製剤、ならびにそれらの使用方法は、真菌病原体に対して有効であり得る。真菌病原体は、Penicillium属のメンバーであり得る。例えば、真菌病原体は、別名青カビとして知られている、Penicillium expansumであり得る。別の例では、真菌病原体は、Penicillium digitatumであり得る。真菌病原体は、Botrytis cinereaであり得る。
植物は、花、種子または農産物であり得る。植物、花、種子、またはその農産物は、アーモンド、アプリコット、リンゴ、アーティチョーク、バナナ、オオムギ、ビーツ、ブラックベリー、ブルーベリー、ブロッコリー、芽キャベツ、キャベツ、アサ、セイヨウアブラナ、トウガラシ、ニンジン、セロリー、フダンソウ、サクランボ、柑橘、トウモロコシ、ウリ、ナツメヤシ、イチジク、アマ、ニンニク、ブドウ、薬草、香辛料、ケール、レタス、ミント、アブラヤシ、オリーブ、タマネギ、エンドウ、ナシ、モモ、落花生、パパイヤ、パースニップ、ペカン、カキ、プラム、ザクロ、ジャガイモ、マルメロ、ラディッシュ、ラズベリー、バラ、コメ、スピノサスモモ、モロコシ、ダイズ、ホウレンソウ、イチゴ、サツマイモ、タバコ、トマト、カブの葉、クルミ、またはコムギのものであり得る。植物は、CitrusまたはMalus属のメンバーであり得る。例えば、植物は、マンダリン、レモン、またはネーブルオレンジであり得る。植物は、リンゴであり得る。植物は、特定の栽培品種であり得る。例えば、リンゴは、ふじリンゴであり得る。
微生物共同体の選択
微生物共同体を含む生物防除組成物を同定または選択するための方法を使用することができる。例えば、米国特許出願公開第20180127796号で開示されているような方法を、微生物共同体についての同定または選択に使用することができる。一部の場合では、複数種の微生物を共に成長させることができる。一部の場合では、方法は、試料を希釈して複数の希釈物を形成するステップを含むことができ、複数の希釈物における1つの希釈物は、複数種の微生物のサブセットを含む。希釈物は、複数種の微生物の異なる微生物が相互作用することができる複数のサブセットの生成を可能にし得る。複数種の微生物のサブセットを培養に供することができ、その結果、微生物は増殖し得る。サブセットをシークエンシング反応に供することができ、その結果、微生物の配列を得ることができる。シークエンシング反応から、種、株、または他の分類学的情報を得ることができる。特定の微生物を同定するための配列は、本明細書の他所で論じられる。サブセットを様々な培養時間に供することができ、そうしたものを様々な時点でシークエンシング反応に供して、特定の種、株、または他の分類学上のカテゴリーの存在および/または相対的存在量をモニターすることができる。特定の種、株、または他の分類学上のカテゴリーの存在および/または相対的存在量の変化を観察することによって、複数種の微生物間の相互作用を判定することができる。例えば、第1の微生物は、第2の微生物と共に培養した場合、第2の微生物と共に培養しなかった場合の相対的存在量と比較して高い相対的存在量を有し得る。この例では、第1の微生物は、第2の微生物と相互作用し得るので、第1の微生物の全体的な生存度が増加する。複数の希釈物を、各々、シークエンシング反応に供することができ、その結果、各希釈物の微生物を同定することができ、複数の希釈物によって、多重化されたハイスループットアプローチが可能になり得る。
複数種の微生物を、複数種の微生物のサブセットが共に成長するように希釈することができる。一部の場合では、試料の複数種の連続希釈物を形成するために複数種の微生物の連続希釈を行なうことができる。試料の複数種の連続希釈物中の微生物は、分散によるものであることもあり、または偶然によるものであることもある。複数種の連続希釈物は、異なるインプリメンテーションにおいて異なり得る。一部の実施形態では、試料の複数種の連続希釈物は、試料の1:10、1:100、1:1000、1:10000、1:100000、1:1000000、1:10000000、1:100000000、1:1000000000、または約1:10、1:100、1:1000、1:10000、1:100000、1:1000000、1:10000000、1:100000000、1:1000000000、またはこれらの値のうちのいずれか2つの間の数もしくは範囲の、希釈物を含み得る。一部の実施形態では、試料の複数種の連続希釈物は、試料の少なくともまたは多くとも1:10、1:100、1:1000、1:10000、1:100000、1:1000000、1:10000000、1:100000000、または1:1000000000希釈物を含み得る。例えば、試料を、例えば緩衝液を使用して試料の1:10希釈物へと10倍希釈することができる。試料の1:10希釈物を、試料の1:100希釈物へと10倍希釈することができる。複数種の連続希釈物は、試料の1:10希釈物、試料の1:100希釈物、および類似に調製された試料の他の希釈物を含み得る。別の例として、試料を、例えば緩衝液を使用して試料の1:10希釈物へと10倍希釈することができる。試料を、試料の1:100希釈物へと100倍希釈することができる。複数種の連続希釈物は、試料の1:10希釈物、試料の1:100希釈物、および類似に調製された試料の他の希釈物を含み得る。
一部の実施形態では、第1の培養条件で試料の複数種の希釈物を培養することは、1分もの短い期間から1年まで変化し得る複数の期間にわたって第1の培養条件で試料の複数種の希釈物を培養することを含む。
複数種の微生物をシークエンシング反応に供することができ、特定の微生物を同定することができる。サブセットを一定期間培養すると、サブセットにおける各微生物の全体的なパーセンテージ表示は、培養開始時のパーセンテージから変化し得る。例えば、異なる培養期間後に他の微生物の中で生き残る微生物は、培養物の微生物間の共生的関係または相互作用を示し得るものであり、これらの微生物が微生物共同体を形成し得る。微生物共同体を、本明細書の他所で記載されるような少なくとも1種の微生物の有効性を同定するために使用した方法と類似の様式で、真菌病原体の成長を阻害する有効性に関して試験することができる。
本明細書の他所に記載の方法または組成物において使用するために、特定の微生物の単離を行なうこともできる。例えば、複数種の微生物を連続希釈に供することができ、その結果、特定の微生物のコロニーを単離することができる。連続希釈物を液体、半固体、または固体培地で各々培養することができる。半固体または固体培地、例えば寒天プレートにおいて、複数種の微生物がコロニーを形成し得る。コロニーが単一の株または微生物の種を含有することができるように、コロニーを十分に分散させることができる。遠心分離などの物理的分離方法を使用して、特定の微生物の単離を行なうこともできる。例えば、複数種の微生物を液体培地で培養し、遠心分離して、培養物から微生物を単離することができる。特定の成長条件を使用して特定の微生物を単離することもできる。例えば、特定の微生物は、嫌気性条件で培養した場合、別の微生物と比較してより高い生存度を有し得る。特定の微生物は、特定の栄養が豊富な培地で培養した場合、別の微生物と比較して高い生存度を有し得る。
作物損失および食品の品質低下の防止または低減のための組成物
本明細書において、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を防止または低減させることができる生物防除組成物を開示する。用語「農産物」は、本明細書において、植物の食用部分、例えば葉、茎、種子、根、花、または果実を指すために使用することができる。用語「植物」は、本明細書において植物の任意の部分、例えば葉、茎、種子、根、または果実を指すために使用することができる。植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を防止または低減させることは、植物から農産物を収穫する前、間、または後に作物の損失および食品の品質低下の量を低減させることができる。
少なくとも1つの微生物は、細菌または酵母であり得る。少なくとも1つの微生物は、Bacillus、Burkholderia、Cutaneotrichosporon、Cyberlindnera、Gluconacetobacter、Gluconobacter、Hanseniaspora、Paraburkholderia、Pseudomonas、Torulaspora、およびその任意の組合せからなる群より選択される属の微生物を含み得る。
少なくとも1つの微生物は、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis、Bacillus velezensis、Cutaneotrichosporon jirovecii、Cutaneotrichosporon moniliiforme、Cutaneotrichosporon mucoides、Cyberlindnera mrakii、Cyberlindnera saturnus、Gluconacetobacter liquefaciens、Gluconobacter cerinus、Hanseniaspora uvarum、Paraburkholderia phytofirmans、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas frederiksbergensis、Pseudomonas lini、Pseudomonas migulae、Torulaspora delbrueckiiおよびその任意の組合せからなる群より選択される微生物を含み得る。
少なくとも1つの微生物は、Bacillus属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Burkholderia属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Cutaneotrichosporon属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Cyberlindnera属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Gluconacetobacter属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Gluconobacter属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Hanseniaspora属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Paraburkholderia属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Pseudomonas属の微生物であり得る。少なくとも1つの微生物は、Torulaspora属の微生物であり得る。
少なくとも1つの微生物は、Bacillus amyloliquefaciensであり得る。少なくとも1つの微生物は、Bacillus subtilisであり得る。少なくとも1つの微生物は、Bacillus velezensisであり得る。少なくとも1つの微生物は、Cutaneotrichosporon jivroveciiであり得る。少なくとも1つの微生物は、Cutaneotrichosporon moniliiformeであり得る。少なくとも1つの微生物は、Cutaneotrichosporon mucoidesであり得る。少なくとも1つの微生物は、Cyberlindnera mrakiiであり得る。少なくとも1つの微生物は、Cyberlindnera saturnusであり得る。少なくとも1つの微生物は、Gluconacetobacter liquefaciensであり得る。少なくとも1つの微生物は、Gluconobacter cerinusであり得る。少なくとも1つの微生物は、Hanseniaspora uvarumであり得る。少なくとも1つの微生物は、Paraburkholderia phytofirmansであり得る。少なくとも1つの微生物は、Paraburkholderia fluroescensであり得る。少なくとも1つの微生物は、Paraburkholderia frederiksbergensisであり得る。少なくとも1つの微生物は、Pseudomonas liniであり得る。少なくとも1つの微生物は、Pseudomonas migulaeであり得る。少なくとも1つの微生物は、Torulaspora delbrueckiiであり得る。
少なくとも1つの微生物は、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis、Bacillus velezensis、Cutaneotrichosporon jirovecii、Cutaneotrichosporon moniliiforme、Cutaneotrichosporon mucoides、Cyberlindnera mrakii、Cyberlindnera saturnus、Gluconacetobacter liquefaciens、Gluconobacter cerinus、Hanseniaspora uvarum、Paraburkholderia phytofirmans、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas frederiksbergensis、Pseudomonas lini、Pseudomonas migulae、Torulaspora delbrueckii、およびその任意の組合せからなる群より選択される微生物のrRNAと少なくとも約70%、75%、80%、85%、87%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含み得る。rRNAは、16S rRNA、23S rRNA、内部転写スペーサー(ITS)、またはその組合せであり得る。少なくとも1つの微生物は、1つまたは複数の微生物種からの微生物株の組合せであり得る。
生物防除組成物は、(i)少なくとも1つの微生物または少なくとも1つの微生物の二次代謝物、および(ii)担体を含み得、少なくとも1つの微生物は、配列番号1および配列番号9の群から選択される16S rRNA配列と98%を超えて同一である16S rRNA配列を有するか、または少なくとも1つの微生物は、配列番号17および配列番号20の群から選択されるITS配列と98%を超えて同一であるITS配列を有するか、または少なくとも1つの微生物は、配列番号18のITS配列と90%を超えて同一であるITS配列を有する。
微生物は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、および配列番号25からなる群より選択される配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有するRNA配列を含み得る。
生物防除組成物はさらに、第2の微生物を含み得、第2の微生物は少なくとも1つの微生物と同一ではない。第2の微生物は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、配列番号22、配列番号23、配列番号24、および配列番号25からなる群より選択される配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有するRNA配列を含み得る。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は同じ種である。例えば、第1の微生物および第2の微生物の両方が、Bacillus amyloliquefaciensであり得る。さらに非限定的な例では、第1の微生物および第2の微生物、ならびに必要に応じて各々が同じ種の異なる株である2つより多くの微生物を、本明細書に開示の生物防除組成物に含めてもよい。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は、同じ種ではない。例えば、第1の微生物はGluconobacter cerinusであり得、第2の微生物はHanseniaspora uvarumであり得る。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は同じ属ではない。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は同じ科に存在しない。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は同じ目に存在しない。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は同じ綱に存在しない。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は、同じ門に存在しない。一部の場合では、第1の微生物および第2の微生物は同じ界に存在しない。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Bacillus種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Bacillus種は、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus subtilis、またはBacillus velezensisであり得る。rRNA配列は、16S配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号1または配列番号23と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Gluconacetobacter種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Gluconacetobacter種は、Gluconacetobacter liquefaciensであり得る。rRNA配列は16S配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号2、配列番号4、配列番号5、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、または配列番号16と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Gluconobacter種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Gluconobacter種はGluconobacter cerinusであり得る。rRNA配列は16S配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号24と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Burkholderia種またはParaburkholderia種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Paraburkholderia種はParaburkholderia phytofirmansであり得る。rRNA配列は16S配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号3、配列番号7、または配列番号9と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Pseudomonas種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Pseudomonas種は、Pseudomonas fluorescens、Pseudomonas lini、Pseudomonas migulae、またはPseudomonas frederiksbergensisであり得る。rRNA配列は16S配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号6、配列番号10、配列番号15、または配列番号22と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号8と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Cyberlindnera種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Cyberlindnera種は、Cyberlinderna saturnusまたはCyberlindera mrakkiiであり得る。rRNA配列はITS配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号17と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Hanseniaspora種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Hanseniaspora種はHanseniaspora uvarumであり得る。rRNA配列はITS配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号18または配列番号25と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号18または配列番号25と少なくとも90%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号18または配列番号25と少なくとも95%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号18または配列番号25と少なくとも99%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Torulaspora種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Torulaspora種はTorulaspora delbrueckiiであり得る。rRNA配列はITS配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号19と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、Cutaneotrichosporon種のrRNA配列と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。Cutaneotrichosporon種は、Cutaneotrichosporon moniliiforme、Cutaneotrichosporon jirovecii、またはCutaneotrichosporon mucoidesであり得る。rRNA配列はITS配列であり得る。一実施形態では、少なくとも1つの微生物は、配列番号20または配列番号21と少なくとも約85%、87%、90%、92%、95%、96%、97%、98%、99%、99.5%、または100%の配列同一性を有する少なくとも1つの微生物を含む。
生物防除組成物は、複数の微生物を含む微生物共同体を含み得る。複数の微生物は、少なくとも2つの微生物、少なくとも3つの微生物、少なくとも4つの微生物、少なくとも5つの微生物、少なくとも6つの微生物、少なくとも7つの微生物、少なくとも8つの微生物、少なくとも9つの微生物、または少なくとも10個の微生物であり得る。複数の微生物の各々の微生物は、異なる微生物であり得る。生物防除組成物は、複数の微生物を含む微生物の共同体からの二次代謝物を含み得、複数の微生物は、少なくとも2つの微生物、少なくとも3つの微生物、少なくとも4つの微生物、少なくとも5つの微生物、少なくとも6つの微生物、少なくとも7つの微生物、少なくとも8つの微生物、少なくとも9つの微生物、または少なくとも10個の微生物である。
少なくとも2つの微生物は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号22、配列番号23、配列番号24からなる群より選択される16S rRNA配列を有する微生物、ならびに配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、および配列番号25からなる群より選択されるITS配列を有する微生物からなる群より選択される少なくとも2つの微生物を含み得る。少なくとも2つの微生物は、配列番号1もしくは配列番号9から選択される16S rRNA配列を有する第1の微生物を含み得るか、または第1の微生物は、配列番号17および配列番号20の群から選択されるITS配列と98%を超えて同一であるITS配列を有するか、もしくは第1の微生物は、配列番号18のITS配列と90%を超えて同一であるITS配列を有する。少なくとも2つの微生物は、配列番号18と90%を超えて同一であるITS配列を有する第1の微生物を含み得、第2の微生物は、Gluconacetobacter種であり得る。Gluconacetobacter種は、Gluconacetobacter liquefaciensであり得る。Gluconacetobacter種は、配列番号2、配列番号4、配列番号5、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、および配列番号16からなる群より選択される16S rRNA配列を有するGluconacetobacter種であり得る。少なくとも2つの微生物は、Gluconobacter種である第1の微生物、およびHanseniaspora種である第2の微生物を含み得る。少なくとも2つの微生物は、Gluconobacter cerinusである第1の微生物およびHanseniaspora uvarumである第2の微生物を含み得る。
少なくとも2つの微生物は、配列番号24と90%を超えて同一である16S配列を有する第1の微生物、および配列番号25と90%を超えて同一であるITS配列を有する第2の微生物を含み得る。少なくとも2つの微生物は、配列番号24と95%を超えて同一である16S配列を有する第1の微生物、および配列番号25と95%を超えて同一であるITS配列を有する第2の微生物を含み得る。少なくとも2つの微生物は、配列番号24と98%を超えて同一である16S配列を有する第1の微生物、および配列番号25と98%を超えて同一であるITS配列を有する第2の微生物を含み得る。
少なくとも3つの微生物は、配列番号23と99%を超えて同一である16S rRNA配列を有する第1の微生物、配列番号23と99%を超えて同一である16S rRNA配列を有する第2の微生物、配列番号23と99%を超えて同一である16S rRNA配列を有する第3の微生物を含み得、第1の微生物、第2の微生物、および第3の微生物は、同一ではないゲノムを含む。一部の場合では、ゲノムは、一塩基多型(SNP)によって異なり得る。一部の場合では、ゲノムは、1つより多くのSNPによって異なり得る。一部の場合では、ゲノムは、各ゲノムにおける遺伝子の数が異なり得る。一部の場合では、ゲノムは、再配列、例えば挿入、欠失、並べかえ(reordering)、リファクタリング(refactoring)、または溶原性もしくは不活性ファージ、挿入配列、反復ゲノム配列、またはゲノム領域もしくは遺伝子の他の異なる内容物によって異なり得る。一部の場合では、細胞DNA含有量は、株によって異なり得る1つまたは複数のプラスミドを含めることによって異なり得る。一部の場合では、ゲノムは遺伝子の異なるアイソフォームをコードし得る。例えば遺伝子から発現されたタンパク質は、タンパク質の機能に影響を及ぼし得る点変異、欠失、挿入を含有し得る。例えば、遺伝子から発現されたタンパク質は、タンパク質の機能に影響を及ぼし得ない、またはタンパク質の機能に実質的に影響を及ぼし得ない点変異、欠失、挿入を含有し得る。
少なくとも3つの微生物は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号22、配列番号23、および配列番号24からなる群より選択される16S rRNA配列を有する微生物、ならびに配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、および配列番号25からなる群より選択されるITS配列を有する微生物からなる群より選択される少なくとも3つの微生物を含み得る。少なくとも3つの微生物は、配列番号1、配列番号9、もしくは配列番号23から選択される16S rRNA配列、または配列番号17、配列番号18、もしくは配列番号20から選択されるITS配列を有する少なくとも1つの微生物を含み得る。
少なくとも4つの微生物は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号22、配列番号23、および配列番号24からなる群より選択される16S rRNA配列を有する微生物、ならびに配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、および配列番号25からなる群より選択されるITS配列を有する微生物からなる群より選択される少なくとも4つの微生物を含み得る。少なくとも4つの微生物は、配列番号1、配列番号9、もしくは配列番号23から選択される16S rRNA配列、または配列番号17、配列番号18、もしくは配列番号20から選択されるITS配列を有する少なくとも1つの微生物を含み得る。
少なくとも5つの微生物は、配列番号1、配列番号2、配列番号3、配列番号4、配列番号5、配列番号6、配列番号7、配列番号8、配列番号9、配列番号10、配列番号11、配列番号12、配列番号13、配列番号14、配列番号15、配列番号16、配列番号22、配列番号23、および配列番号24からなる群より選択される16S rRNA配列を有する微生物、ならびに配列番号17、配列番号18、配列番号19、配列番号20、配列番号21、および配列番号25からなる群より選択されるITS配列を有する微生物からなる群より選択される少なくとも5つの微生物を含み得る。少なくとも5つの微生物は、配列番号1、配列番号9、もしくは配列番号23から選択される16S rRNA配列、または配列番号17、配列番号18、もしくは配列番号20から選択されるITS配列を有する少なくとも1つの微生物を含み得る。
表1は、本明細書に記載の微生物株の識別子、推定の微生物属または種、および対応する配列番号を説明する。少なくとも1種の微生物は、表1の微生物であり得る。表2は、これらの配列番号に対応する配列を説明する。
Figure 2022544196000002
Figure 2022544196000003
Figure 2022544196000004
Figure 2022544196000005
Figure 2022544196000006
Figure 2022544196000007
Figure 2022544196000008
少なくとも1つの微生物は、培養において成長させることができる。少なくとも1つの微生物は、培養物から単離および精製することができる。培養物から精製された少なくとも1つの微生物は、少なくとも1つの微生物の栄養細胞または胞子を含み得る。培養物は、固体または半固体培地であり得る。培養物は液体培地であり得る。培養物はバイオリアクターであり得る。任意の適したバイオリアクターを使用することができる。バイオリアクターの例には、フラスコ、連続撹拌タンクバイオリアクター(CSTR)、バブルレスバイオリアクター、エアリフト反応器、およびメンブレンバイオリアクターが挙げられるがこれらに限定されない。一部の例では、培養物の上清は、少なくとも1つの微生物の二次代謝物を含む。少なくとも1つの微生物の二次代謝物は、上清から単離および精製することができる。一部の場合では、上清を、本明細書の他所で説明される生物防除組成物として適用することができる。
少なくとも1種の微生物は、他の微生物による影響を受け得る。微生物は、共に培養した場合、相乗的に挙動することができ、したがって、個別に培養した場合と比較して共に培養した場合のほうが、抗真菌特性が改善される。例えば、少なくとも1種の微生物は、別の微生物と共に培養した場合、生存度が増加され得る。少なくとも1種の微生物は、別の微生物と共に培養した場合、増殖が増加され得る。少なくとも1種の微生物は、別の微生物によって産生された化学物質または代謝物を使用し得る。少なくとも1種の微生物は、別の微生物と直接相互作用し得る。例えば、少なくとも1種の微生物および別の微生物は、バイオフィルムまたは多細胞構造を形成し得る。少なくとも1種の微生物は、別の微生物と共に培養した場合、増加量の二次代謝物を産生および/または分泌し得る。例えば、少なくとも1種の微生物は、中間代謝物を産生することができ、この中間代謝物が次に別の微生物によって処理され、二次代謝物をもたらす。本明細書の他所で開示する方法を使用して、別の微生物との培養から利益が得られ得る微生物を同定することができ、ならびに第2の微生物が第1の微生物と同一ではない第1の微生物および第2の微生物を含む生物防除組成物を同定することができる。
生物防除組成物は、少なくとも1つの微生物の1つまたは複数の二次代謝物を含み得る。1つまたは複数の二次代謝物は、単独で抗真菌特性を有することができる。1つまたは複数の二次代謝物は、生物防除組成物における他の微生物と共に抗真菌特性を有し得る。1つまたは複数の二次代謝物は、少なくとも1つの微生物の培養上清から単離することができる。1つまたは複数の二次代謝物は、リポペプチド、ジペプチド、アミノポリオール、タンパク質、シデロフォア、フェナジン化合物、ポリケチド、またはその組合せを含み得る。
リポペプチドは、線形のリポペプチドまたは環状のリポペプチド(CLP)であり得る。リポペプチドの例には、サーファクチン、フェンギシン、イツリン、マセトリド、アムフィシン、アルスロファクチン、トラシン、シリンゴペプチド、シリンゴマイシン、プチソルビン、バシロマイシン、バシロペプチン、バシトラシン、ポリミキシン、ダプトマイシン、ミコサブチリン、クルスタキン、テンシン、プリパスタチン、ビスコシン、およびエキノキャンディンが挙げられるがこれらに限定されない。エキノキャンディンは、エキノキャンディンB(echinocandib B)(ECB)であり得る。一部の例では、二次代謝物は、サーファクチン(surfatin)、フェンギシン、イツリン、またはその組合せである。
ジペプチドは、バシリシンまたはクロロテタインであり得る。ポリケチドは、デフィシジン、マクロラクチン、バシラエン、ブチロラクトールA、ソラフェンA、ヒッポラクニンA、またはホラゾリンAであり得る。二次代謝物は、アミノポリオールであり得る。アミノポリオールは、ツヴィッターマイシンAであり得る。二次代謝物はタンパク質であり得る。タンパク質は、バシスビン、サブチリシン、またはフンギシンであり得る。
シデロフォアは、ピオベルジン、チオキノロバクチン、またはピオケリンであり得る。フェナジン化合物は、フェンジン-1-カルボン酸、1-ヒドロキシフェナジン、またはフェナジン-1-カルボキサミドであり得る。二次代謝物は、キチナーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ、またはグルカナーゼであり得る。二次代謝物は、揮発性抗真菌化合物であり得る。
生物防除組成物は、液体製剤または乾燥製剤として製剤化することができる。液体製剤は、流動性または水性懸濁物であり得る。液体製剤は、水、油、またはその混合物(乳剤)に懸濁した少なくとも1つの微生物またはその二次代謝物を含み得る。乾燥製剤は、水和剤、ドライフレーク、ダスト、または顆粒であり得る。水和剤は、植物、種子、花、またはその農産物に懸濁剤として適用することができる。ダストは、植物、種子、またはその農産物、例えば種子または葉に乾燥状態で適用することができる。顆粒剤は、乾燥状態で適用することができるか、または水と混合して懸濁物を作製することができる。少なくとも1つの微生物またはその二次代謝物は、マイクロカプセル化として製剤化することができ、少なくとも1つの微生物またはその二次代謝物は保護内層を有する。保護内層は、任意の適したポリマーを含み得る。
生物防除組成物はさらに、追加の化合物を含み得る。追加の化合物は、担体、界面活性剤、湿潤剤、浸透剤、乳化剤、展着剤(spreader)、粘着剤(sticker)、安定化剤、栄養、結合剤、乾燥剤、増粘剤、分散剤、UV保護剤、またはその組合せであり得る。担体は、液体担体、無機担体、または有機担体であり得る。液体担体の例には、植物油または水が挙げられるがこれらに限定されない。無機担体の例には、カオリナイト粘土または珪藻土が挙げられるがこれらに限定されない。有機担体の例には、穀粉が挙げられるがこれに限定されない。界面活性剤は、陰イオン界面活性剤、陽イオン界面活性剤、両性界面活性剤、または非イオン界面活性剤であり得る。界面活性剤は、Tween(登録商標)20またはTween(登録商標)80であり得る。湿潤剤は、ポリオキシエチレンエステル、エトキシサルフェート、またはその誘導体を含み得る。一部の場合では、湿潤剤を、非イオン界面活性剤と混合する。浸透剤は、炭化水素を含み得る。展着剤は、脂肪酸、ラテックス、脂肪族アルコール、作物油(crop oil)(例えば、綿実)、または無機油を含み得る。粘着剤は、乳化ポリエチレン、重合化樹脂、脂肪酸、石油蒸留物、またはアルファ化コーンフラワーを含み得る。油は、ココナツ油、ヤシ油、ヒマシ油、またはラノリンであり得る。安定化剤は、ラクトースまたは安息香酸ナトリウムであり得る。栄養は、糖蜜またはペプトンであり得る。結合剤は、アラビアゴムまたはカルボキシメチルセルロースであり得る。乾燥剤は、シリカゲルまたは無水塩であり得る。増粘剤は、ポリアクリルアミド、ポリエチレンポリマー、多糖類、キサンタンガム、または植物油を含み得る。分散剤は、微結晶セルロースであり得る。UV保護剤は、オキシベンゾン、blankophor BBH、またはリグニンであり得る。
生物防除組成物はさらに、ジピコリン酸を含み得る。
少なくとも1つの微生物は、液体培養物から単離および精製された単離および精製微生物の有効量を含み得る。液体培養物からの少なくとも1つの微生物を、風乾、フリーズドライ、噴霧乾燥、または流動層乾燥させて、乾燥製剤を産生することができる。乾燥製剤を液体中で再溶解して、液体製剤を産生することができる。
生物防除組成物は、少なくとも1つの微生物が、それらが標的生息地(例えば、土壌、植物、種子、および/または農産物)に適用/または送達されると複製することができるように製剤化することができる。
生物防除組成物は、少なくとも1週間、1ヶ月、6ヶ月、少なくとも1年、少なくとも2年、少なくとも3年、少なくとも4年、または少なくとも5年の貯蔵寿命を有し得る。貯蔵寿命は、生物防除組成物が、その抗真菌特性の少なくとも80%、少なくとも85%、少なくとも90%、少なくとも95%、少なくとも99%、または100%を維持する期間の長さを示し得る。生物防除組成物は、室温、4℃もしくはそれ未満、0℃もしくはそれ未満、または-20℃もしくはそれ未満で貯蔵することができる。
生物防除組成物は、胞子を含み得る。胞子含有組成物は、本明細書に記載の方法によって適用することができる。胞子含有組成物は、生物防除組成物の貯蔵寿命を延長させることができる。胞子含有組成物は、標的生息地の低いpHまたは低温を生存することができる。例えば、胞子含有組成物は、より低温(例えば、10℃未満)で土壌に適用することができ、より高温(例えば、20℃)で植え付けられた種子に関して抗真菌特性を有し得る。胞子は、栄養細胞となることができ、それらに栄養細胞の任意の利点を与える。
生物防除組成物は、栄養細胞を含み得る。栄養細胞含有組成物を、本明細書に記載の方法によって適用することができる。栄養細胞は増殖して、組成物の有効性を増加し得る。例えば、生物防除組成物中の栄養細胞は、適用後に増殖して、生物防除組成物に曝露される植物の表面積を増加させ得る。別の例では、生物防除組成物における栄養細胞は、適用後に増殖して、生物防除組成物が生存する時間の量を増加させ、このように生物防除組成物が有効性を有する期間を延長させ得る。栄養細胞は、増殖し、真菌病原体と栄養について競合し得る。栄養細胞は、抗真菌特性を有する1つまたは複数の二次代謝物を活発に産生し得る。栄養細胞は、胞子となることができ、それらに胞子の任意の利点を与える。
生物防除組成物は、抗真菌活性、例えば、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長の防止または真菌病原体の成長の低減を有し得る。生物防除組成物は、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を少なくとも1日間、少なくとも2日間、少なくとも3日間、少なくとも4日間、または少なくとも5日間防止することができる。生物防除組成物は、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を少なくとも1日間、少なくとも2日間、少なくとも3日間、少なくとも4日間、少なくとも5日間、少なくとも6日間、少なくとも7日間、少なくとも8日間、少なくとも9日間、または少なくとも10日間防止することができる。生物防除組成物は、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を10日間より長く防止することができる。
生物防除組成物は、生物防除組成物に曝露されていない植物、種子、花、またはその農産物である対照における真菌病原体の成長と比較して、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を低減させることができる。対照は、抗真菌剤が適用されていない植物、種子、もしくはその農産物であり得るか、または市販の抗真菌剤が適用されている植物、種子、花、もしくはその農産物であり得る。市販の抗真菌剤の例には、Bacillus subtilis株QST713(Serenade(登録商標))、Bacillus subtilis株GB02(Kodiak(登録商標))、Bacillus subtilis株MBI 600(Subtilex(登録商標))、Bacillus pumilus株GB34(YieldShield)、Bacillus licheniformis株SB3086(EcoGuard(登録商標))が挙げられるがこれらに限定されない。生物防除組成物は、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を、少なくとも1日間、少なくとも2日間、少なくとも3日間、少なくとも4日間、または少なくとも5日間低減させることができる。生物防除組成物は、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を少なくとも1日間、少なくとも2日間、少なくとも3日間、少なくとも4日間、少なくとも5日間、少なくとも6日間、少なくとも7日間、少なくとも8日間、少なくとも9日間、または少なくとも10日間低減させることができる。生物防除組成物は、植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を10日間より長く低減させることができる。生物防除組成物は、対照における真菌病原体の成長と比較して真菌病原体の成長を少なくとも25%低減することができる。生物防除組成物は、対照における真菌病原体の成長と比較して真菌病原体の成長を少なくとも60%低減させることができる。生物防除組成物は、対照における真菌病原体の成長と比較して真菌病原体の成長を少なくとも25%、30%、35%、40%、45%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、99%、またはそれより大きく低減させることができる。
本明細書において開示する様々な態様では、生物防除組成物を使用して、植物における真菌病原体の成長を低減させることができる。植物は、花、種子または農産物であり得る。植物、花、種子、またはその農産物は、アーモンド、アプリコット、リンゴ、アーティチョーク、バナナ、オオムギ、ビーツ、ブラックベリー、ブルーベリー、ブロッコリー、芽キャベツ、キャベツ、アサ、トウガラシ、ニンジン、セロリー、フダンソウ、サクランボ、柑橘、トウモロコシ、ウリ、ナツメヤシ、イチジク、ニンニク、ブドウ、薬草、香辛料、ケール、レタス、アブラヤシ、オリーブ、タマネギ、エンドウ、ナシ、モモ、落花生、パパイヤ、パースニップ、ペカン、カキ、プラム、ザクロ、ジャガイモ、マルメロ、ラディッシュ、ラズベリー、バラ、コメ、スピノサスモモ、モロコシ、ダイズ、ホウレンソウ、イチゴ、サツマイモ、タバコ、トマト、カブの葉、クルミ、またはコムギのものであり得る。植物は、CitrusまたはMalus属のメンバーであり得る。例えば、植物は、マンダリン、レモン、ネーブルオレンジ、またはその交配種であり得る。植物は、リンゴであり得る。植物は、特定の栽培品種であり得る。例えば、リンゴは、ふじリンゴであり得る。
食品腐敗および食品の品質低下を防止または低減させるための方法および組成物
植物、種子、花、またはその農産物を、収穫前に生物防除組成物によって処置する
方法は、真菌病原体の成長の阻害に有効であり得る。方法は、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して真菌病原体の成長を25%またはそれより大きく阻害することまたは低減させることが可能であり得る。方法は、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して真菌病原体の成長を60%またはそれより大きく阻害することまたは低減させることが可能であり得る。方法および組成物は、生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して真菌病原体の成長を少なくとも1%、2%、3% 4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、17%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、97%、98%、99%、99.5%またはそれより大きく阻害することまたは低減させることが可能であり得る。
植物、種子、またはその農産物における真菌病原体の成長を防止または低減させる方法は、収穫される前の植物、種子、花、または農産物に、本明細書に記載の少なくとも1つの微生物または1つもしくは複数のその二次代謝物および担体を含む生物防除組成物を適用するステップを含み得る。農産物の収穫は、植物の食用部分を植物の残りから採取することを指し得る、または植物全体を採取した後、食用部分を後に採取することを指し得る。
生物防除組成物を収穫前に適用するステップは、植物、種子、またはその農産物に生物防除組成物を振りかける、注入する、噴霧する、または刷毛塗りするステップを含み得る。生物防除組成物を適用するステップは、生物防除組成物を滴下線、灌漑システム、薬液灌漑システム、噴霧剤、または浸漬剤に添加するステップを含み得る。一部の場合では、生物防除組成物は、植物の根、植物の種子、植物の葉、植物周辺の土壌、または本明細書において植物の農産物とも呼ばれる植物の可食部分に適用される。
方法はさらに、植物に、肥料、除草剤、殺有害生物剤、他の生物防除剤、またはその組合せを適用するステップを含み得る。一部の例では、肥料、除草剤、殺有害生物剤、他の生物防除剤またはその組合せは、生物防除組成物の前、後、または同時に適用される。
真菌病原体の成長を防止または低減させる方法は、本明細書に記載の少なくとも1つの微生物またはその二次代謝物および担体を含む生物防除組成物を種子に適用するステップを含み得る。生物防除組成物を植物の種子に適用するステップは、植え付け前、植え付け時または植え付け後で発芽前に起こり得る。例えば、生物防除組成物を、植え付け前の種子の表面に適用することができる。一部の場合では、植え付け前に起こる種子の処置は、着色剤または色素、担体、結合剤、粘着剤、消泡剤、潤滑剤、栄養、またはその組合せを生物防除組成物に添加するステップを含み得る。
真菌病原体の成長を防止または低減させる方法は、本明細書に記載の少なくとも1つの微生物またはその二次代謝物および担体を含む生物防除組成物を土壌に適用するステップを含み得る。生物防除組成物は、土壌に種子を植え付ける前、後、もしくは間に、または植物を新しい場所に移植する前に適用することができる。一例では、土壌改良剤を、植え付けの前に土壌に添加し、土壌改良剤は、植物の成長の改善をもたらし、土壌改良剤は、生物防除組成物を含む。一部の場合では、土壌改良剤はさらに肥料を含む。
真菌病原体の成長を防止または低減させる方法は、本明細書に記載の少なくとも1つの微生物またはその二次代謝物および担体を含む生物防除組成物を、根に適用するステップを含み得る。生物防除組成物は、根に直接適用することができる。植物の根への直接適用の一例は、生物防除組成物を含む溶液に根を浸漬することを含み得る。生物防除組成物は、根に間接的に適用することができる。植物の根への間接的適用の一例は、植物の基部付近に生物防除組成物を噴霧することを含み得、生物防除組成物は土壌に浸透して根に到達する。
図1は、生物防除組成物を使用する方法の一般概略図を示す。微生物を、生物防除組成物における使用のために成長させることができる。生物防除組成物の活性成分を必要に応じて抽出することができ、または微生物成長を、異なる成分を生物防除組成物に使用することができるように操作することができる。例えば、微生物成長物を遠心分離することができ、上清および微生物ペレットを回収することができる。上清または微生物を生物防除組成物として使用することができる。追加の化合物を生物防除組成物に添加することができ、製剤を生成することができる。製剤は、例えば、貯蔵寿命を延長することができ、または生物防除組成物を付与できるようにすることができる。並行して、植物を成長させることができる。植物を種子からまたは接ぎ木から成長させることができる。植物の農産物を収穫することができ、収穫した農産物を輸送することができる。製剤化された生物防除組成物を、植物に、植物成長過程の任意の段階で付与することができ、または収穫もしくは輸送プロセスで付与することができる。例えば、生物防除組成物を植物の種子または根に付与することができる。別の例では、生物防除組成物を、農産物に、収穫前、収穫中、収穫後に付与することができ、または農産物の輸送のために使用されるパッケージングに付与することができる。生物防除組成物の付与後、植物は、病原体感染または成長に対する増強された回復力を有し得る。
収穫後にその農産物を生物防除組成物によって処置する
農産物における真菌病原体の成長を防止または低減させる方法は、収穫前または収穫後の農産物に、本明細書に記載の少なくとも1つの微生物またはその二次代謝物および担体を含む生物防除組成物を適用するステップを含み得る。
収穫前または収穫後に生物防除組成物を適用するステップは、植物の農産物に生物防除組成物を振りかける、浸漬する、延ばす、注入する、擦りつける、噴霧する、または刷毛塗りするステップを含み得る。生物防除組成物は、収穫直前、または収穫直後、または収穫後1日、2日、3日、4日、5日、6日、もしくは1週間以内に農産物に適用することができる。一部の場合では、生物防除組成物は、収穫直前または収穫直後に農産物を処置するプロセスにおいて収穫を行う実体によって、農産物をパッケージングする実体によって、農産物を輸送する実体によって、または農産物を販売もしくは消費者のために商業的に陳列する実体によって、適用される。
収穫後に生物防除組成物を適用するステップはさらに、収穫後の農産物を処置するプロセスに生物防除組成物を組み込むステップを含むことができる。農産物は、収穫直後、例えば1回または複数回の洗浄時に処置することができる。1回または複数回の洗浄は、漂白剤(塩素)および/もしくは重炭酸ナトリウムが添加された水またはオゾン添加水の使用を含み得る。農産物をまた、油、樹脂、または構造もしくは化学マトリクスによって処置してもよい。生物防除組成物を、適用のために、油、樹脂、または構造もしくは化学マトリクスと混合してもよい。農産物は、農産物を乾燥する前または後に処置することができる。例えば、生物防除組成物を、ロウ、アラビアゴム、または農産物をコーティングするために使用される他のコーティングに添加することができる。生物防除組成物を、プロセスにおける任意の時点で添加してもよく、新しい洗浄液の一部として洗浄液の1つに含めてもよく、またはロウ、アラビアゴム、もしくは農産物の他のコーティングと混合してもよい。
生物防除組成物の、可能性のある製剤
生物防除組成物の貯蔵寿命を延長するためにおよび付与しやすさを向上させるために、特定の製剤を使用することができる。製剤は、スクロース、グリセロール、カルボキシメチルセルロース(CMC)、アラビアゴム、ポリビニルピロリドン(PVP)、アルギン酸塩、寒天、λ-およびκカラギーナン、ペクチン、キトサン、ビーンガム、脱脂乳、デンプン、またはトレハロースを含み得る。製剤は、組成物の最大100%までの量の所与の成分を含み得る。製剤は、特定の量の所与の成分を含有し得る。例えば、所与の成分は、組成物の少なくとも0.1%、1% 5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれより多くを構成し得る。例えば、所与の成分は、組成物の最大で0.1%、1% 5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%、50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%、95%、またはそれ未満を構成し得る。
例えば、カルボキシメチルセルロース(CMC)は、1:5 w/vの量で存在し得る。別の例では、アラビアゴムは、最大40% w/wまでの濃度で存在し得る。製剤は、様々な液体もしくは固体状態のものであり得、またはエアロゾル化可能であり得る。例えば、製剤は、フリーズドライの粉末であり得る。例えば、製剤は、液体であり得、または凍結乾燥される前は元々液体である。
以下の実施例は、本発明の様々な実施形態を説明することを目的として与えるものであり、いかなる形にせよ本発明を限定することを意図したものではない。本実施例は、本明細書に記載の方法と共に、好ましい実施形態を現時点で代表するものであり、例示的なものであり、本発明の範囲を限定することを目的とするものではない。特許請求の範囲に記載の範囲により定義される本発明の趣旨に包含される本実施例における変化および他の使用を当業者は思い付くであろう。
(実施例1)
リンゴのP.expansum感染に対するBC8、BC16、BC17およびBC18の使用による保護
負傷させて植菌したリンゴを、密閉容器内でインキュベートし、有害生物による攻撃の4、6および8日後に罹病発生率および発病度を評価した。植菌した負傷部から広がる目視可能な感染の直径を測定して発病度を評価した。
リンゴを、10%漂白溶液に果実を8分間浸漬することによって、先ず、消毒した。漂白されたリンゴを蒸留水で3回すすぎ、30分間、放置して乾かした。滅菌した幅4mmのコルクボーラーを使用してリンゴを人工的に負傷させ、リンゴに深さ3mmの穴を開けた。リンゴを、1セットリンゴ4つのセットに分別し、写真を撮った。処置剤ごとに、果実をそれぞれのBC組成物(BC8、BC16、BC17またはBC18)の1/4希釈物に1分間浸漬することによって、処置剤で果実に植菌した。処置剤を少なくとも3時間、放置して乾かした。果実貯蔵用の容器を、容器を殺菌シートで拭くことによって準備し、20分間、放置して乾かした。容器の底に200mLの脱イオン水を充填した。ペトリ皿の片側を使用して、果実の植菌側を上にして保持し、蓋付き容器に果実を入れた。Penicillium expansumを負傷部位に付与した。4つのリンゴは、植菌せずに放置した(25μLの滅菌水)。全ての処置剤について、1.0×10胞子/mLの溶液25μL(胞子の絶対数2.5×10)で各リンゴに植菌した。感染の進行を貯蔵後4、6および8日目に評価した。感染を分析するために、病変直径の読み取りを行い、リンゴの写真を撮った。加えて、リンゴ全体を計量し、壊死領域を切り取り、再度リンゴを計量して、感染した組織のグラム数を評価することによって、感染度を測定した。
ガーラリンゴとふじリンゴの両方に対して条件ごとに4反復で行なった6条件:BC8の胞子、BC16、BC17の胞子、BC18、病原体に感染させなかった無処置対照(病原体無感染UTC)、および病原体に感染させた無処置対照リンゴ(病原体感染UTC)に関して、実験条件を表3に示す。
Figure 2022544196000009
Figure 2022544196000010
図2は、ふじ(3)およびガーラ(3)リンゴを含む6実験にわたって病変直径によって測定したリンゴ腐敗を示す。陰性対照(対照(-))には、植菌せず、処置しないが、その一方で、陽性対照(対照(+))には、植菌するが処置しない。同じ文字によって結び付けられない箱ひげ図は、有意に異なる(p=0.01)。測定は、感染の6日後に行なった。
図3は、ふじ(3)およびガーラ(3)リンゴを含む6実験にわたって腐敗組織の重量によって測定したリンゴ腐敗を示す。陰性対照には、植菌せず、処置しなかったが、その一方で、陽性対照には、植菌したが処置しなかった。同じ文字によって結び付けられない箱ひげ図は、有意に異なる(p=0.01)。測定は、感染の6日後に行なった。
図4Aは、平均病変直径によって評価したふじリンゴ腐敗を示す。図4Bは、壊死の平均重量によって評価したふじリンゴ腐敗を示す。陰性対照には、植菌せず、処置しなかったが、その一方で、陽性対照には、植菌したが処置しなかった。同じ文字により結び付けられない棒は、有意に異なる(p=0.05)。測定は、感染の6日後に行なった。
BC18で処置したリンゴは、感染のサイズまたは重量のどちらかの測定によって、処置していないリンゴより腐敗する傾向が有意に低いことが示された。腐敗からのBC18により媒介される保護が、ふじおよびガーラリンゴで見られた。BC18処置は、無処置(+)対照と比較して、ふじリンゴをP.expansumによる腐敗から有意に保護することが示される。BC18処置は、ガーラりんごもP.expansumによる腐敗から有意に保護した。ガーラリンゴにおける処置の結果は、植菌していない(-)対照リンゴと同等である。加えて、これらの候補で処置したリンゴに対する有害効果は、一切、認められなかった。異常な臭いも、リンゴ表面の変色も、観察されなかった。
図5は、感染の6日後のふじリンゴの写真であり、図7は、感染の6~7日後のガーラリンゴの写真である。図6Aは、平均病変直径によって評価したガーラリンゴ腐敗を示す。図6Bは、壊死の平均重量によって評価したガーラリンゴ腐敗を示す。陰性対照には、植菌せず、処置しないが、その一方で、陽性対照には、植菌するが処置しない。同じ文字により結び付けられない棒は、有意に異なる(p=0.05)。測定は、感染の6日後に行なった。
(実施例2)
BC18成分株でのリンゴに対するP.expansumによる腐敗からの保護
負傷させて植菌したリンゴを密閉容器内でインキュベートする。罹病発生率および発病度を、有害生物による攻撃後6日目に評価する。植菌した負傷部から広がる目視可能な感染の直径を測定して発病度を評価する。BC18を構成する2つ株(Gluconobacter cerinus=BC18A、およびHanseniaspora uvarium=BC18B)を、単一の株と同じ方法で試験する。加えて、BC18の成分の様々な比を試験する。ガーラリンゴについて条件ごとに4反復で行なった8条件[BC18、BC18微生物A(BC18A)、BC18微生物B(BC18B)、微生物AおよびBの量の第1の比率でのBC18微生物Aと微生物B(BC18A+B比率1)、)、微生物AおよびBの量の第2の比率でのBC18微生物Aと微生物B(BC18A+B比率2)、)、微生物AおよびBの量の第3の比率でのBC18微生物Aと微生物B(BC18A+B比率3)、病原体に感染させなかった無処置対照(病原体無感染UTC)、および病原体に感染させた無処置対照リンゴ(病原体感染UTC)]に関して、実験条件を表4に示す。
Figure 2022544196000011
リンゴを、10%漂白溶液に果実を8分間浸漬することによって、先ず、消毒する。漂白されたリンゴを蒸留水で3回すすぎ、30分間、放置して乾かす。滅菌した幅4mmのコルクボーラーを使用してリンゴを人工的に負傷させ、リンゴに深さ3mmの穴を開ける。リンゴを、1セットリンゴ4つのセットに分別し、写真を撮る。処置剤ごとに、果実をそれぞれのBC組成物の1/4希釈物に1分間浸漬することによって、処置剤で果実に植菌する。処置剤を少なくとも3時間、放置して乾かす。果実貯蔵用の容器を、容器を殺菌シートで拭くことによって準備し、20分間、放置して乾かす。容器の底に200mLの脱イオン水を充填する。ペトリ皿の片側を使用して、果実の植菌側を上にして保持し、蓋付き容器に果実を入れる。Penicillium expansumを負傷部位に付与する。4つのリンゴは、植菌せずに放置する(25μLの滅菌水)。全ての処置剤について、1.0×10胞子/mLの溶液25μL(胞子の絶対数2.5×10)で各リンゴに植菌する。感染の進行を貯蔵後4、6および8日目に評価する。感染を分析するために、病変直径の読み取りを行い、リンゴの写真を撮る。加えて、リンゴ全体を計量し、壊死領域を切り取り、再度リンゴを計量して、感染した組織のグラム数を評価することによって、感染度を測定する。
BC18AとBC18Bの最適な比率を突き止め、BC18AおよびBC18Bの相対的寄与率も突き止める。共培養の相乗効果を観察することができ、それを別々に成長させた株と比較することができる。抗真菌代謝物の相互刺激に起因して、相乗効果を観察することができる。
(実施例3)
BC8、BC16、BC17およびBC18でのイチゴに対するBotrytis cinereaによる腐敗からの保護
負傷させて植菌したイチゴを、密閉容器内でインキュベートし、有害生物による攻撃の4、6、8日後に罹病発生率および発病度を評価する。植菌した負傷部から広がる目視可能な感染の直径を測定して発病度を評価する。イチゴに対して条件ごとに4反復で行なった6条件:BC8の胞子、BC16、BC17の胞子、BC18微生物、病原体に感染させなかった無処置対照(病原体無感染UTC)、および病原体に感染させた無処置対照リンゴ(病原体感染UTC)に関して、実験条件を表5に示す。
Figure 2022544196000012
イチゴは、10%漂白溶液に果実を8分間浸漬することによって、先ず、果実表面を消毒する。漂白されたイチゴを蒸留水で3回すすぎ、30分間、放置して乾かす。滅菌した幅4mmのコルクボーラーを使用してイチゴを人工的に負傷させ、イチゴに深さ3mmの穴を開ける。イチゴを、1セットイチゴ4つのセットに分別し、写真を撮る。処置剤ごとに、果実をそれぞれのBC組成物の1/4希釈物に1分間浸漬することによって、処置剤で果実に植菌する。処置剤を少なくとも3時間、放置して乾かす。果実貯蔵用の容器を、容器を殺菌シートで拭くことによって準備し、20分間、放置して乾かした。容器の底に200mLの脱イオン水を充填した。ペトリ皿の片側を使用して、果実の植菌側を上にして保持し、蓋付き容器に果実を入れる。Botrytis cinereaを負傷部位に付与する。4つのイチゴは、植菌せずに放置する(25μLの滅菌水)。全ての処置剤について、1.0×10胞子/mLの溶液25μL(胞子の絶対数2.5×10)で各イチゴに植菌する。感染の進行を貯蔵後4、6および8日目に評価する。感染を分析するために、病変直径の読み取りを行い、リンゴの写真を撮る。加えて、リンゴ全体を計量し、壊死領域を切り取り、再度リンゴを計量して、感染した組織のグラム数を評価することによって、感染度を測定する。
(実施例4)
様々な柑橘に基づく培地におけるin vitroでのBC8、BC17およびBC18によるPenicillium digitatumの阻害
柑橘に基づく培地は、均質化果実組織、水および寒天から作製した。均質化果実組織は、マンダリン、レモンまたはネーブルについて各々の果実組織型をブレンドして対応する培地を生成することによって作製した。マンダリンの皮、完全体のマンダリン、レモンの皮、完全体のレモン、ネーブルの皮、または完全体のネーブルである6タイプの培地を、ブレンダーを使用して作製した。完全体の培地は、果実の皮と果肉の両方を含むが、その一方で、皮の培地は、果実の皮を用い、果肉を用いずに生成した。柑橘に基づく培地をオートクレーブで処理した後、柑橘培地をペトリ皿に注入して固体培地プレートを作製した。
柑橘寒天培地におけるBC8、BC17およびBC18微生物共同体の成長能力を判定するために、4μLの各微生物共同体を、図8Aに示すように固体柑橘培地プレートにスポッティングした。培養物を室温で4日間成長させた。4日後のBC8、BC17およびBC18の成長を説明する柑橘培地プレートの写真を図8Bに示す。BC8およびBC17は、いずれのプレートにおいても顕著な目視可能なコロニー成長を示さなかったが、BC18は、全ての柑橘培地タイプでコロニー成長を示した。
Bacillus amyloliquefaciensを含む微生物BC8、Bacillus sp.を含むBC17微生物、およびGluconobacter cerinusとHanseniaspora uvarumとを含む微生物共同体BC18を、上文に記載したように調製した様々な柑橘に基づく培地においてPenicillium digitatum(P.digitatum)成長を阻害する能力について試験した。
P.digitatumの菌叢を、50μLの胞子懸濁物を使用して、プレートに500胞子/プレートまたは5000胞子/プレートの濃度で塗り広げた。菌叢が乾いた後、中心プラグを切断して各プレートに入れた。作業用ストックプレートから単一コロニーを採取し、それを1.5mLの濾過滅菌した脱イオン水に入れて植菌することによって、候補懸濁物を調製した。100uLの微生物共同体を中心プラグに植菌した。プレートを室温で放置して4~5日間インキュベートした。P.digitatumに対する阻害の程度を、真菌叢上の排除域を測定することによって評定した。微生物共同体を植菌していない対照プレートを、0%阻害を示すために使用した。
プレートにおけるP.digitatumの500胞子/プレートの植菌濃度での(図9)および5000胞子/プレートの植菌濃度(図10)での植菌後4日目の結果を示す。結果は、両方の濃度で同等であったが、P.digitatum成長阻害は、500胞子/プレートの植菌濃度を用いたプレート(図9)におけるほうが高度に目視可能であった。BC8は、試験したいずれの柑橘寒天プレートにおいてもP.digitatumの阻害を示さなかった。BC17は、複数の培地においてP.digitatumの阻害を示した。
BC17については、マンダリンの皮の培地では強い阻害があり、マンダリン完全体の培地では最小の阻害があった。レモンの皮の培地では目視可能な阻害がなく、レモン完全体の培地では明確な阻害があった。ネーブルの皮および完全体のネーブルの培地ではP.digitatumの阻害の目視可能な阻害はなかった(図9および10)。
BC18は、マンダリンの皮の培地ではP.digitatumの阻害をほとんど示さず、完全体のマンダリンの培地では明確な阻害を示した。レモンの皮の培地では最小の阻害があり、完全体のレモンの培地では阻害がなかった。ネーブルの皮の培地と完全体のネーブルの培地の両方について、BC18は、P.digitatumに対する明確な阻害を示した(図9および10)。柑橘果実培地でのBC8およびBC17の目視可能な成長の欠如にもかかわらず、病原体の阻害がなお観察された。これは、阻害特性を有する生物防除組成物の代謝物の可能性を明示する。
本発明の好ましい実施形態を本明細書で示し、説明したが、このような実施形態を単なる例として提供することは、当業者には明らかであろう。本発明からの逸脱のない、多数の変更、変化、および置換が、すぐに当業者の心に浮かぶことであろう。本明細書に記載の実施形態の様々な代替物を用いることができることは理解されるはずである。下記の請求項が本発明の範囲を定義すること、およびこれらの請求項の範囲内の方法および構造ならびにそれらの均等物が、これらの請求項に包含されることを意図している。

Claims (55)

  1. (i)少なくとも1種の微生物、または前記少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および
    (ii)担体
    を含む生物防除組成物であって、
    前記少なくとも1種の微生物が、配列番号1、配列番号22または配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、前記生物防除組成物が、前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium種の成長を阻害することが可能である、生物防除組成物。
  2. 少なくとも1種の微生物が、配列番号1の16S rRNA配列と99%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項1に記載の生物防除組成物。
  3. 前記16S rRNA配列が、配列番号22の16S rRNA配列と99%を超えて同一である、請求項1に記載の生物防除組成物。
  4. 前記16S rRNA配列が、配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である、請求項1に記載の生物防除組成物。
  5. (i)少なくとも1種の微生物、または前記少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および
    (ii)担体
    を含む生物防除組成物であって、
    前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である16S rRNA配列を含むか、または前記少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と90%を超えて同一であるITS配列を含み、前記生物防除組成物が、前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium種の成長を阻害することが可能である、生物防除組成物。
  6. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項5に記載の生物防除組成物。
  7. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と99%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項5に記載の生物防除組成物。
  8. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と90%を超えて同一であるITS配列を含む、請求項5に記載の生物防除組成物。
  9. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と99%を超えて同一であるITS配列を含む、請求項5に記載の生物防除組成物。
  10. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の前記16S rRNA配列と90%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む第1の微生物、および配列番号25の前記ITS配列と90%を超えて同一である前記ITS配列を含む第2の微生物を含む、少なくとも2種の微生物である、請求項5に記載の生物防除組成物。
  11. 前記Penicillium種の成長阻害が、前記生物防除組成物に曝露されていない前記対照と比較して前記生物防除組成物に曝露された農産物における病変サイズまたは組織壊死の低減により示される、請求項1から10のいずれかに記載の生物防除組成物。
  12. 前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して前記Penicillium種の成長を5%またはそれより大きく阻害することが可能である、請求項1から11のいずれか一項に記載の生物防除組成物。
  13. 前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して前記Penicillium種の成長を10%またはそれより大きく阻害することが可能である、請求項1から12のいずれか一項に記載の生物防除組成物。
  14. 前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して前記Penicillium種の成長を20%またはそれより大きく阻害することが可能である、請求項1から13のいずれか一項に記載の生物防除組成物。
  15. 前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較して前記Penicillium種の成長を25%またはそれより大きく阻害することが可能である、請求項1から13のいずれか一項に記載の生物防除組成物。
  16. 前記Penicilliumが、Penicillium expansumである、請求項1から13のいずれかに記載の生物防除組成物。
  17. 前記Penicilliumが、Penicillium digitatumである、請求項1から13のいずれかに記載の生物防除組成物。
  18. 栄養細胞を含む、請求項1から17のいずれかに記載の生物防除組成物。
  19. 胞子を含む、請求項1から17のいずれかに記載の生物防除組成物。
  20. 前記担体が、油、水、ロウ、樹脂、カオリナイト粘土、珪藻土、または穀粉からなる群より選択される、請求項1から19のいずれかに記載の生物防除組成物。
  21. 前記担体が水である、請求項1から19のいずれかに記載の生物防除組成物。
  22. 液体形態で製剤化される、請求項1から21のいずれかに記載の生物防除組成物。
  23. 固体形態で製剤化される、請求項1から21のいずれかに記載の生物防除組成物。
  24. 粉末形態で製剤化される、請求項1から21のいずれかに記載の生物防除組成物。
  25. 植物、種子、花、またはその農産物における病原体の成長を低減または防止する方法であって、前記植物、種子、花、またはその農産物に、前記請求項のいずれかに記載の生物防除組成物を付与するステップを含む、方法。
  26. 植物、種子、花、またはその農産物における病原体の成長を低減または防止する方法であって、前記植物、種子、花、またはその農産物に隣接する物体または領域に、前記請求項のいずれかに記載の生物防除組成物を付与するステップを含む、方法。
  27. 前記付与するステップが、前記植物、種子、花、または農産物を収穫する前に行なわれる、請求項25から26のいずれかに記載の方法。
  28. 前記付与するステップが、前記植物、種子、花、または農産物を収穫した後に行なわれる、請求項25から26のいずれかに記載の方法。
  29. 前記植物に隣接する前記領域が、前記植物、種子、花、またはその農産物を成長させるために使用される土壌を含む、請求項26に記載の方法。
  30. 前記植物に隣接する前記物体が、前記植物、種子、花、または農産物を貯蔵または輸送するために使用されるパッケージングを含む、請求項26に記載の方法。
  31. 前記付与するステップが、前記生物防除組成物を噴霧することにより行なわれる、請求項25から30のいずれかに記載の方法。
  32. 前記付与するステップが、植物、種子、花、または農産物を前記生物防除組成物に浸漬することにより行なわれる、請求項25、27から28のいずれかに記載の方法。
  33. 前記植物が、アーモンド、アプリコット、リンゴ、アーティチョーク、バナナ、オオムギ、ビーツ、ブラックベリー、ブルーベリー、ブロッコリー、芽キャベツ、キャベツ、アサ、セイヨウアブラナ、トウガラシ、ニンジン、セロリー、フダンソウ、サクランボ、柑橘、トウモロコシ、ウリ、ナツメヤシ、イチジク、アマ、ニンニク、ブドウ、薬草、香辛料、ケール、レタス、ミント、アブラヤシ、オリーブ、タマネギ、エンドウ、ナシ、モモ、落花生、パパイヤ、パースニップ、ペカン、カキ、プラム、ザクロ、ジャガイモ、マルメロ、ラディッシュ、ラズベリー、バラ、コメ、スピノサスモモ、モロコシ、ダイズ、ホウレンソウ、イチゴ、サツマイモ、タバコ、トマト、カブの葉、クルミ、およびコムギからなる群より選択される、請求項25から32のいずれかに記載の方法。
  34. 前記植物が、リンゴである、請求項25から33のいずれかに記載の方法。
  35. 前記植物が、Malus属のメンバーである、請求項25から32のいずれかに記載の方法。
  36. 前記植物が、Citrus属のメンバーである、請求項25から32のいずれかに記載の方法。
  37. 前記Citrusが、マンダリン、レモン、ライム、ネーブルオレンジ、ザボン、またはその交配種を含む、請求項33に記載の方法。
  38. 病原体の成長を阻害する方法であって、
    生物防除組成物をリンゴに付与するステップを含み、前記生物防除組成物が、
    (i)少なくとも1種の微生物、または前記少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および
    (ii)担体
    を含み、
    前記少なくとも1種の微生物が、配列番号1、配列番号22または配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、前記生物防除組成物が、前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansumの成長を阻害することが可能である、方法。
  39. 少なくとも1種の微生物が、配列番号1の16S rRNA配列と99%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項38に記載の方法。
  40. 前記16S rRNA配列が、配列番号22の16S rRNA配列と99%を超えて同一である、請求項38に記載の方法。
  41. 前記16S rRNA配列が、配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である、請求項38に記載の方法。
  42. 病原体の成長を阻害する方法であって、
    生物防除組成物をリンゴに付与するステップを含み、前記生物防除組成物が、
    (i)第1の微生物および第2の微生物、または前記第1の微生物もしくは前記第2の微生物によって産生された代謝物、ならびに
    (ii)担体
    を含み、
    前記第1の微生物が、配列番号24の前記16S rRNA配列と90%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含み、前記第2の微生物が、配列番号25の前記ITS配列と90%を超えて同一である前記ITS配列を含み、前記生物防除組成物が、前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansumの成長を阻害することが可能である、方法。
  43. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項42に記載の方法。
  44. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と99%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項42に記載の方法。
  45. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と90%を超えて同一であるITS配列を含む、請求項42に記載の方法。
  46. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と99%を超えて同一であるITS配列を含む、請求項42に記載の方法。
  47. 病原体の成長を阻害する方法であって、
    生物防除組成物を柑橘植物に付与するステップを含み、前記生物防除組成物が、
    (i)少なくとも1種の微生物、または前記少なくとも1種の微生物によって産生された代謝物、および
    (ii)担体
    を含み、
    前記少なくとも1種の微生物が、配列番号1、配列番号22または配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である16S rRNA配列を含み、前記生物防除組成物が、前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansum種の成長を阻害することが可能である、方法。
  48. 少なくとも1種の微生物が、配列番号1の16S rRNA配列と99%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項43に記載の方法。
  49. 前記16S rRNA配列が、配列番号22の16S rRNA配列と99%を超えて同一である、請求項43に記載の方法。
  50. 前記16S rRNA配列が、配列番号23の16S rRNA配列と99%を超えて同一である、請求項43に記載の方法。
  51. 病原体の成長を阻害する方法であって、
    生物防除組成物を柑橘植物に付与するステップを含み、前記生物防除組成物が、
    (i)第1の微生物および第2の微生物、または前記第1の微生物もしくは前記第2の微生物によって産生された代謝物、ならびに
    (ii)担体
    を含み、
    前記第1の微生物が、配列番号24の前記16S rRNA配列と90%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含み、前記第2の微生物が、配列番号25の前記ITS配列と90%を超えて同一である前記ITS配列を含み、前記生物防除組成物が、前記生物防除組成物に曝露されていない対照と比較してPenicillium expansum種の成長を阻害することが可能である、方法。
  52. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と90%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項51に記載の方法。
  53. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号24の16S rRNA配列と99%を超えて同一である前記16S rRNA配列を含む、請求項51に記載の方法。
  54. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と90%を超えて同一であるITS配列を含む、請求項51に記載の方法。
  55. 前記少なくとも1種の微生物が、配列番号25の内部転写スペーサー(ITS)配列と99%を超えて同一であるITS配列を含む、請求項51に記載の方法。
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