JP2023546531A - 植物病害を制御するシュードモナス属菌株及びその代謝物 - Google Patents
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Abstract
本開示は、様々な作物病原体及び真菌病原体に関する様々な微生物種の増殖を抑制することができる、0617-T307、0917-T305、0917-T306、0917-T307、0118-T319、0318-T327及び0418-T328の新規細菌株、細胞ブロス、並びに細菌株から産生される新規代謝産物を使用する方法に関する。方法は、式(I)、(II)、及び(III)を有する化合物に対応する菌株から生産される新規で強力な抗菌代謝物の使用を含む。TIFF2023546531000032.tif73166
Description
本出願は、2020年10月5日に出願され、「PSEUDOMONAS STRAINS AND THEIR METABOLITES TO CONTROL PLANT DISEASES」と題された国際特許出願第PCT/US2020/54303号の一部継続出願であり、その優先権並びに2020年10月5日に出願された米国仮出願第17/063,540号、2020年10月5日に出願されたアルゼンチン特許出願第P200102757号及び2020年10月5日に出願された台湾特許出願第109134454号の優先権を主張し、それぞれの内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本発明は、生物農薬の分野である。特に、本発明は、様々な微生物種の増殖を抑制することができる、シュードモナス属種(Pseudomonas spp)、0617-T307、0917-T305、0917-T306、0917-T307、0118-T319、0318-T327及び0418-T328の7つの新規菌株、その細胞ブロス及び細菌株から生産された新規代謝物に関係する。0617-T307、0917-T305、0917-T306、0917-T307、0118-T319、0318-T327、及び0418-T328のシュードモナス属菌株は、American Type Culture Collection(ATCC)に寄託され、それぞれATCC受託番号PTA-126796、PTA-126797、PTA-126798、PTA-126799、PTA-126800、PTA-126801、及びPTA-126802を有する。
病原微生物によって引き起こされる植物病害は、指数関数的に増加し、費用がかかいる。植物病原生物は、真菌、細菌、マイコプラズマ、ウイルス、ウイロイド、線虫、又は寄生顕花植物を含む。現在、細菌によって引き起こされる一般的な植物病害は、斑点細菌病、細菌性胴枯病、青枯れ病など14種類ある。火傷病(エルウィニア・アミロボーラ(Erwinia amylovora))、柑橘類がん腫病[キサントモナス・アキソノポディス 病原型シトリ(Xanthomonas axonopodis pv. citri)(Xac)]、細菌性斑点病(BLS)[キサントモナス・キャンペストリス 病原型ベシカトリア(Xanthomonas campestris pv. vesicatoria)(XV-16)]、オリーブがん腫病[シュードモナス・サバスタノイ 病原型サバスタノイ(Pseudomonas savastanoi pv.Savastanoi)(Psv)]、軟腐病(ディケヤー・ダダンティイ(Dickeya dadantii)、ペクトバクテリウム・パルメンティエリ(Pectobacterium parmentieri)、ペクトバクテリウム・アトロセプチカム(Pectobacterium atrosepticum)、ペクトバクテリウム・カロトボラム(Pectobacterium carotovorum)は、破壊的な植物病害である。全米では、火傷病の制御費用は1億ドルを超えると推定されている(Norelliら、(2003))。柑橘類がん腫病については、フロリダ州だけでも、1995年から2005年までの根絶プログラムの実施費用、並びに商業生産者及び壊滅した住宅用柑橘類の住宅所有者への補償で、10億ドルに迫ろうとしている。
火傷病は、グラム陰性細菌エルウィニア・アミロボーラの感染によって生じるナシ状果の壊滅的な病害で、欧州、ドイツ、オーストリア、及びスイスなど世界の多くの地域でナシやリンゴに影響を与えている(Chenら、(2009))。火傷病が果樹園全体を枯らすことはほとんどないが、この病害とその制御は、依然として大きな経済的損失をもたらす。太平洋岸北西部及びカリフォルニア州北部では、1991年以降、毎年小規模な発生があり、少なくとも一部の地域では3~4年ごとに大規模な発生を経験している。感染した植物部分を取り除くために剪定すると、樹形が崩れ、将来の生産性が低下するため、軽微な病害の発生であっても費用がかかることがある。例えば、樹齢4年のリンゴ園で台木の胴枯れ病が10%発生した場合、1エーカーあたり最大3,500ドルの損失となる(Norelliら、(2003))。
微生物天然物は、農薬として豊富な生物学的化合物を提供してきた(Gwinn、(2018))。しかし、現在の細菌性植物病害の予防法は、効果が限定的である。抗生物質のストレプトマイシン硫酸塩(FireWall, AgroSource, Inc.)及びオキシテトラサイクリン塩酸塩(FireLine, AgroSource, Inc.)は、感染リスクが高い場合にE.アミロボーラ対策として主に使用されてきた製品である。これらの化合物は、ヒト及び動物の健康管理にも使用されているため、これらと同じ抗生物質を作物農業に使用することは、議論の余地がある(Stockwell、(2012))。ストレプトマイシン硫酸塩については、抗生物質耐性に関する懸念から、その使用は制限されている(Vranckenら、(2013))。また、火傷病に対して研究されている抗生物質として、カスガマイシンがある。欠点の1つは、カスガマイシンを頻繁に投与すると、植物が破壊される植物毒性につながることである(Adaskavegら、(2010))。もう1つの欠点は、他の抗生物質と比較して、カスガマイシンの値段が高いことである。そのため、カスガマイシンは他の抗生物質と組み合わせて使用する必要がある。
ここ数十年、多数の非抗生物質製品が開発され、環境保護庁(EPA)に登録され、全米オーガニックプログラム(NOP)に承認され、火傷病制御のために果樹園経営者に販売されてきた(Tiannaら、(2018))。歴史的に、欧州では、バチルス・サブティリス(Bacillus subtilis)をベースにした2つの製品が火傷病制御に登録されている:QST 713株をベースにしたSerenade(登録商標)及びBD 170菌株をベースにしたBiopro(登録商標)(Brogginiら、(2005))。胞子形成バチルス属(Bacillus)をベースとした生物製剤は、長期間生存できるため、生物的制御に有利である(Haasら、(2005))。2つのバチルス属をベースとした生物製剤のまずまずの成功は、米国とドイツの多くの野外試験で実証されている(Aldwinckleら、(2002);Kunzら、(2011);Lauxら、(2003))。このことは、E.アミロボーラによる花感染症の制御において、バチルス属種が有望である見込みがあることを示唆する。しかし、バチルス属は感染圧が低い場合にのみ有効である。感染圧が中程度及び高い場合には効果がない。得られた結果は、両生物製品ともに不安定で、病害抑制率は71%から0%の間で変動した(Brogginiら、(2005))。
将来の生物学的保護製品は、一方ではE.アミロボーラと効果的に競合し、他方では標的植物の異なる器官上の同じ微小環境にコロニー形成することができなければならない。保護細菌は、病原菌に影響を与える二次代謝産物を生産し、餌と空間を奪い合い、植物との関係性においてE.アミロボーラによる発病を防ぐ。この問題では、シュードモナス属の細菌は、上記の生物学的保護因子に適合する(Haasら、(2005))。様々な植物のコロニー形成細菌の種構成の分析は、シュードモナス属の蛍光細菌が広く存在していることを示した。
フランスでは、健康及び罹病の両方のリンゴの木、ナシ、サンザシに生息する集団の主要構成要素がシュードモナス属種であり、その多くがインビトロでE.アミロボーラの増殖を制限する能力を示すことがわかった(Paulinら、(1978))。しかし、効能を有する代謝物に関する情報はほとんど報告されていない。
カリフォルニアでは、Thomsonら、(1976)が、ナシの花の保護に有効な3種類の蛍光性シュードモナス属を選抜した(Thomsonら、(1976))。1980年代半ば、カリフォルニアのナシの木の葉から単離されたP.フルオレッセンス(P.fluorescens)菌株A506は、E.アミロボーラの増殖を制限する特徴的な活性及び、リンゴとナシを火傷病から保護する能力を示した(Lindowら、(1996))。P.フルオレッセンスを含む製品BlightBan(登録商標)A506が開発され、1996年から市販されている。カリフォルニア州、オレゴン州、ワシントン州で行われた多くの実験は、リンゴやナシの様々な保護プログラムにおけるこの製剤の有用性を実証した(Johnson、(2000))。
英国では、シュードモナス・フルオレッセンスの2つの単離株がサンザシの花及び新芽の保護に使用された(Wilsonら、(1992))。
イタリアとニュージーランドでは、BO 3371及びBO G19の符号を有するシュードモナス属の2つの菌株の適性が調査された(Galassoら、(2002))。温室条件では、それらはリンゴ及びナシの花及び新芽を保護するのに非常に有効である。例えば、BO3371菌株のナシの新芽に対する相対的な保護効果は87%に達する(Galassoら、(2002))。しかし、得られた結果は必ずしも一貫しておらず、これは開花から開花終了までの期間の長さに結び付いた花の感受性が関係している可能性がある。
ニュージーランドでは、蛍光性シュードモナス属種IPV-BO G19菌株が、野外条件下で79%のリンゴの花を保護した。別の実験果樹園では、「Braeburn」リンゴの花にE.アミロボーラを接種する24時間前に散布した場合、蛍光性シュードモナス属種IPV-BO G19及びIPV-BO 3371は、火傷病の発生をそれぞれ78%と58%抑制した(Biondiら、(2006))。
スペインでは、菌株EPS62e P.フルオレッセンスが、野外アッセイにおいてリンゴの花、ナシの果実及びナシの花に対する試験における火傷病を有意に抑制した。P.フルオレッセンス EPS62eの、火傷病に対する適応力及び効力の向上は、栄養強化及び浸透圧適応を組み合わせた戦略によって得られた。生理学的に改良されたP.フルオレッセンス EPS62eをナシの花に対する野外処理は、90%もの高い効果を生じたが、結果は試験によって異なった(Cabrefigaら、(2011);Mikicinskiら、(2020))。
ポーランドでは、リンゴの葉圏と土壌から、ナシ果実への火傷病の影響を軽減することができる細菌の47コロニーが単離された(Mikicinskiら、(2008))。
グラム陰性シュードモナス属種によって生産される代謝物は、包括的に概説されている(Masscheleinら、(2017))。シュードモナス属代謝物の種類は、フェノール化合物、フェナジン、リポペプチドなどに分類される。シュードモナス属種及びその代謝物の機能としては、以下が挙げられる(Alsohimら、(2014)):1)ホルモンを生産する又は全身抵抗性を誘導する;、2)天然に存在する多くの菌株も植物の生育を著しく改善する(植物成長調節物質、IAA、ビスコシン)、3)シデロフォアとビスコシン及びビスコシンアミドなどの界面活性物質との生産、並びにシアン化水素、フェナジン、ピロルニトリン又は2,4-ジアシルホログルシノール(DAPG)などの抗菌化合物により拮抗作用が付与され得る。本発明者らの研究では、菌株が同定され、発酵物及び新規代謝物が細菌から生産されており、特にRejuAgro AとRejuAgro Bは、これまで報告されていない細菌及び真菌を含む複数の病原微生物に対して高い効力を示す。
セプトリア・トリティシ(Septoria tritici)によって引き起こされるセプトリア・トリティシ葉枯病(Septoria tritici blotch)は、主に世界の温帯地域全体にわたって見られる問題である。EUでは穀物生産の収率及び価値が高いために、これは最も重要な葉病害のうちの1つになっている。高度に感受性の変種は、殺菌剤によって保護されない場合、50%以上の収率低下を示し得る。セプトリアの化学的制御に対する大きな問題は病害抵抗性である。セプトリアのほぼすべての集団は、過去20年以上にわたって広範囲に使用されているストロビルリン及びトリアゾール系殺菌剤に対する耐性を有している。
真菌のコレトトリカム(Colletotrichum)属は、多種多様な宿主に感染する多数の植物病原性種を含む。コレトトリカム属は、リンゴ、モモ、ブドウ、他のベリー作物(イチゴ、ブルーベリー、クランベリー)を含む広範囲の果実作物において多大な損害を引き起こし得る。近年、炭疽病損害について関心を持たれている主要な作物は、イチゴ、石果及びアーモンドである。発病は、制御対策の非存在下の好ましい条件下において壊滅的となり得る。化学殺菌剤耐性は生産者の関心事である。耐性は、脱メチル化阻害薬、キノン外部阻害薬(quinone-outside inhibitor)及びメチルベンゾイミダゾールカルバメートを含む複数のクラスの殺菌剤に対して立証されている。
フザリウム・グラミネアラム(Fusarium graminearum)によって引き起こされるフザリウム赤かび病は、穀粒の家畜又はヒトによる消費のための販売を不可能にするマイコトキシンを生じる、コムギ及びオオムギの壊滅的な病害である。感染リスクが高い状況下では、許容されない作物中マイコトキシンレベルを防ぐために、化学殺菌剤が使用しなければならない。一部の生物学的殺菌剤が使用される場合もある。生物学的殺菌剤を使用することの主な利点は、化学殺菌剤よりも遅い時期の適用を可能にする、より短い収穫前間隔である。土壌伝染性真菌フザリウム・オキシスポラム(Fusarium oxysporum)によって引き起こされるフザリウム立枯病は、広範囲にわたる植物病害である。高度に感受性の一部の重要な作物としては、トマト、サツマイモ、メロン、マメ科植物及びバナナ(パナマ病)が挙げられる。病原体は、水しぶき、植え付け機及び感染した種によって拡散する。フザリウム属は、側根又は根の傷口から感染し、木部に達するまで細胞内で増殖する。歴史的に、土壌燻蒸がフザリウム属を除去するための手段として生育期の初めに実施されているが、臭化メチルの市場からの排除により、燻蒸剤の選択肢はより限定されている。
マグナポルテ・オリザエ(Magnaporthe oryzae)によって引き起こされるイネイモチ病は、イネを攻撃する最も深刻な病害である。イネイモチ病は、過酷な条件下では最大30%以上の損害を引き起こし得る。これは、イネの栽培地域に一般的に見られる条件である温暖かつ高湿度の下で最も重度となる。
Norelliら、(2003)
Chenら、(2009)
Gwinn、(2018)
Stockwell、(2012)
Vranckenら、(2013)
Adaskavegら、(2010)
Tiannaら、(2018)
Brogginiら、(2005)
Haasら、(2005)
Aldwinckleら、(2002)
Kunzら、(2011)
Lauxら、(2003)
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Paulinら、(1978)
Thomsonら、(1976)
Lindowら、(1996)
Johnson、(2000)
Wilsonら、(1992)
Galassoら、(2002)
Biondiら、(2006)
Cabrefigaら、(2011)
Mikicinskiら、(2020)
Mikicinskiら、(2008)
Masscheleinら、(2017)
Alsohimら、(2014)
様々な作物病原体及び真菌病原体の増殖を抑制することができる、新規菌株、細胞ブロス、及びそのような菌株から産生される新規代謝産物に由来する新たな生物農薬に対する必要性が存在する。
(発明の簡単な要旨)
第1の態様において、細菌性作物病害を制御する方法が提供される。方法はいくつかのステップを含む。第1のステップは、式(I):
第1の態様において、細菌性作物病害を制御する方法が提供される。方法はいくつかのステップを含む。第1のステップは、式(I):
第2のステップは、上記農業用組成物を作物に適用して、病原微生物の増殖を抑制することを含む。
第2の態様において、細菌性作物病害を制御する方法が提供される。方法は、約1.0×105~1.0×109cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む農業用組成物を作物に適用して、病原微生物の増殖を抑制するステップを含む。
第3の態様において、細菌作物における真菌病原体を制御する方法が提供される。方法はいくつかのステップを含む。1つのステップは、式(I)
第4の態様において、細菌性作物病害を制御する方法が提供される。方法は、約1.0×105~1.0×109cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む農業用組成物を作物に適用して、真菌病原体の増殖を抑制するステップを含む。
本発明は、本特許に記載されている0617-T307などのシュードモナス属7菌株が生産する、細菌及び真菌を含む病原微生物に対して抗菌活性を示す新規代謝物に関する。16S rRNA及び他のハウスキーピング遺伝子の配列から、この菌株はシュードモナス・プチダ(Pseudomonas putida)群のシュードモナス・ソリ(Pseudomonas soli)0617-T307であると同定された。0617-T307などの7つの細菌株の細胞ブロスは、以下に示されているように、二量体のRejuAgro BとともにRejuAgro Aと名付けられた新規で強力な6員複素環天然物を含む。
これらの化合物、その生産方法、及び植物微生物病原体の阻害のための用途は、本明細書でより詳細に開示される。
定義
本開示の態様又は特定の実施形態の要素を導入する場合、冠詞「a」、「an」、「the」、及び「said」は、要素の1つ以上が存在することを意味することが意図される。用語「含む(comprising)」、「含む(including)」及び「有する(having)」は、包括的であることが意図され、列挙された要素以外の追加の要素が存在してもよいことを意味する。用語「又は」は、特に指定がない限り、特定のリストのいずれか1つの要素を意味し、そのリストの要素の任意の組合せも含む。
本開示の態様又は特定の実施形態の要素を導入する場合、冠詞「a」、「an」、「the」、及び「said」は、要素の1つ以上が存在することを意味することが意図される。用語「含む(comprising)」、「含む(including)」及び「有する(having)」は、包括的であることが意図され、列挙された要素以外の追加の要素が存在してもよいことを意味する。用語「又は」は、特に指定がない限り、特定のリストのいずれか1つの要素を意味し、そのリストの要素の任意の組合せも含む。
本明細書で意図されるように、用語「実質的に」、「ほぼ」、及び「約」並びに同様の用語は、本開示の主題が関係する技術分野において一般的でかつ許容される使用と協調して広い意味を有することが意図される。これらの用語は、これらの特徴の範囲を、提供される正にその数値範囲に制限することなく、記載され、及び特許請求された特定の特徴の説明を可能にすることを意図されることが、本開示を検討する当業者によって理解されるべきである。それに応じて、これらの用語は、記載され、及び特許請求された主題の、実質的でない、又は、重要部分でない修正又は変更が、添付の特許請求の範囲に述べる本発明の範囲内にあることが考えられることを指示するものと解釈されるべきである。
「生物学的制御剤(又はBCA)」は、病原体、雑草、昆虫などの有害生物を、安全で、持続可能で、費用対効果に優れた方法で管理する方法である。これらの薬剤は、有害生物種を標的として環境に導入され、環境中の有害生物の個体数や存在量を減少させることを目的としている。
「生物学的製剤」とは、宿主にコロニーを作る生きた微生物(細菌、酵母)の製剤である。これらの微生物は、主に着生期の病原体の蓄積を遅らせるために適用される(Tiannaら、(2018))。
「バイオラショナル(Biorational)」とは、微生物に基づく生物農薬に適用される用語である。これらの生物農薬は、多くの場合、微生物株を発酵させることで作られる。これらの製品の多くは、抗菌活性と抗真菌活性の両方を備えている(Tiannaら、(2018))。
「生物農薬」とは、米国環境保護庁(EPA)によって天然素材由来の農薬と定義され、無害な機構によって有害生物を制御する物質を含む生物化学農薬、生物活性天然物(BNP)を通常生産する微生物からなる微生物農薬、遺伝物質を加えたために植物が生み出す活性を持つ植物組み込み型保護剤に分類される(Gwinn K.D.(2018))。
RejuAgro A、RejuAgro B、RejuAgro Cと呼ばれる化合物は、それぞれ以下に例示する式(I)、(II)、(III)を有する化合物に相当する。
第1の態様において、細菌性作物病害を制御する方法が提供される。方法はいくつかのステップを含む。第1のステップは、式(I):
第2のステップは、上記農業用組成物を作物に適用して、病原微生物の増殖を抑制することを含む。
1つの点において、方法は、ブラックシガトカ、灰色かび病、火傷病、柑橘類がん腫病、軟腐病、オリーブがん腫病、トマト斑葉細菌病、細菌性がん腫病又はイモチ病(石果及びナシ状果)、ウリ科の角斑病、モモの斑点細菌病、トマト斑点細菌病、クルミ胴枯れ病、青枯れ病、トマトがん腫病、ジャガイモ葉枯れ病、リンゴ赤かび病、白葉枯病、カンキツグリーニング病、ジャガイモのゼブラチップ病、及び条斑細菌病からなる群から選択される作物の病害を含む。第2の点において、方法は、ミコスフェレラ・フィジエンシス(Mycosphaerella fijiensis)、ボトリティス・シネレア(Botrytis cinerea)、エルウィニア・アミロボーラ(Erwinia amylovora)(Ea)(特にストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ菌株)、キサントモナス・アキソノポディス 病原型シトリ(Xanthomonas axonopodis pv.citri)(Xac)、ペクトバクテリウム・パルメンティエリ(Pectobacterium parmentieri)、ペクトバクテリウム・アトロセプチカム(Pectobacterium atrosepticum)、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種ブラシリエンシス(Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliensis)、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種カロトボラム(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum)、ディケヤー・ダダンティイ(Dickeya dadantii)、シュードモナス・サバスタノイ 病原型サバスタノイ(Pseudomonas savastanoi pv.savastanoi)(Psv)、シュードモナス・シリンガエ 病原型トマト(Pseudomonas syringae pv.tomato)、シュードモナス・シリンガエ 病原型シリンガエ(Pseudomonas syringae pv.syringae)、シュードモナス・シリンガエ 病原型ラクリマンス(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)、キサントモナス・キャンペストリス 病原型プルニ(Xanthomonas campestris pv.pruni)、キサントモナス・キャンペストリス 病原型ベシカトリア(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria)、キサントモナス・アルボリコーラ 病原型ジュグランディス(Xanthomonas arboricola pv.juglandis)、ラルストニア・ソラナセアラム(Ralstonia solanacearum)、クラビバクター・ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス(Clavibacter michiganensis subsp.michiganensis)、フィトフトラ・インフェスタンス(Phytophthora infestans)、ベンチュリア・イナエキュアリス(Venturia inaequalis)、キサントモナス・オリザエ 病原型オリザエ(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)、キサントモナス・オリザエ 病原型オリジコーラ(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)及びキサントモナス・シトリ 病原型シトリ(Xanthomonas citri pv.citri)からなる群から選択される病原微生物を含む。第3の点において、方法は、バナナ、リンゴ、ナシ、クラブアップル、柑橘類、ジャガイモ、カボチャ、タマネギ、コメ、アフリカスミレ;ニンジン、ジャガイモ、トマト、ナス、葉菜類、スカッシュ及びウリ類などのアブラナ科(Cruciferae)、ナス科(Solanaceae)、ウリ科(Cucurbitaceae)の植物種、コショウ及びグリーンペッパー、オリーブ;オリーブ、モモ、クルミを含む石果及びナシ状果植物からなる群から選択される作物を含む。
第2の態様において、細菌性作物病害を制御する方法が提供される。方法は、約1.0×105~1.0×109cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む農業用組成物を作物に適用して、病原微生物の増殖を抑制するステップを含む。
第1の点において、方法は、シュードモナス・ソリ 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ(Pseudomonas mosselii) 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)からなる群から選択されるシュードモナス属細菌を含む。第2の点において、方法は、約5.0×107~2.0×108cfu/mLのシュードモナス属細菌の農業用組成物を含む。第3の点において、方法は、ブラックシガトカ、灰色かび病、火傷病、柑橘類がん腫病、軟腐病、オリーブがん腫病、トマト斑葉細菌病、細菌性がん腫病又はイモチ病(石果及びナシ状果)、ウリ科の角斑病、モモの斑点細菌病、トマト斑点細菌病、クルミ胴枯れ病、青枯れ病、トマトがん腫病、ジャガイモ葉枯れ病、リンゴ赤かび病、白葉枯病、カンキツグリーニング病、ジャガイモのゼブラチップ病、及び条斑細菌病からなる群から選択される作物の病害を含む。第4の点において、方法は、ミコスフェレラ・フィジエンシス、ボトリティス・シネレア、エルウィニア・アミロボーラ(Ea)(特にストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ菌株)、キサントモナス・アキソノポディス 病原型シトリ(Xac)、ペクトバクテリウム・パルメンティエリ、ペクトバクテリウム・アトロセプチカム、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種ブラシリエンシス、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種カロトボラム、ディケヤー・ダダンティイ、シュードモナス・サバスタノイ 病原型サバスタノイ(Psv)、シュードモナス・シリンガエ 病原型トマト、シュードモナス・シリンガエ 病原型シリンガエ、シュードモナス・シリンガエ 病原型ラクリマンス、キサントモナス・キャンペストリス 病原型プルニ、キサントモナス・キャンペストリス 病原型ベシカトリア、キサントモナス・アルボリコーラ 病原型ジュグランディス、ラルストニア・ソラナセアラム、クラビバクター・ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス、フィトフトラ・インフェスタンス、ベンチュリア・イナエキュアリス、キサントモナス・オリザエ 病原型オリザエ、キサントモナス・オリザエ 病原型オリジコーラ及びキサントモナス・シトリ 病原型シトリからなる群から選択される病原微生物を含む。第5の点において、方法は、バナナ、リンゴ、ナシ、クラブアップル、柑橘類、ジャガイモ、カボチャ、タマネギ、コメ、アフリカスミレ;ニンジン、ジャガイモ、トマト、ナス、葉菜類、スカッシュ及びウリ類などのアブラナ科、ナス科、ウリ科の植物種、コショウ及びグリーンペッパー、オリーブ;オリーブ、モモ、クルミを含む石果及びナシ状果植物からなる群からのものである作物を含む。
第3の態様において、細菌作物における真菌病原体を制御する方法が提供される。方法はいくつかのステップを含む。1つのステップは、式(I)
第1の点において、方法は真菌病原体を含み、真菌病原体は、セプトリア・トリティシ、コレトトリカム・デマチウム(Colletotrichum dematium)、フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス(Fusarium oxysporum f.sp.Melonis)及びマグナポルテ・オリザエからなる群から選択される。第2の点において、作物は、リンゴ、モモ、ブドウ、ベリー作物、コムギ、オオムギ、トマト、サツマイモ、メロン、マメ科植物、バナナ及びコメからなる群から選択される。
第4の態様において、細菌性作物病害を制御する方法が提供される。方法は、約1.0×105~1.0×109cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む農業用組成物を作物に適用して、真菌病原体の増殖を抑制するステップを含む。
第1の点において、方法は、シュードモナス・ソリ 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)からなる群から選択されるシュードモナス属細菌を含む。第2の点において、方法は、約5.0×107~2.0×108cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む組成物を含む。第3の点において、方法は、セプトリア・トリティシ、コレトトリカム・デマチウム、フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス及びマグナポルテ・オリザエからなる群から選択される真菌病原体を含む。第4の点において、方法は、リンゴ、モモ、ブドウ、ベリー作物、コムギ、オオムギ、トマト、サツマイモ、メロン、マメ科植物、バナナ及びコメからなる群から選択される作物を含む。
生物寄託情報
本発明者らのうちの1人である、Ching-Hong Yang博士は、細菌株シュードモナス・ソリ 0617-T307、シュードモナス・ソリ 0917-T305、シュードモナス・ソリ 0917-T306、シュードモナス・ソリ 0917-T307、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328をAmerican Type Culture Collection(ATCC(登録商標))、P.O.Box 1549、Manassas、VA 20110 USA(「ATCC Patent Depository」)に2020年6月25日に提出し、これらはそれぞれ、非公式のATCC特許番号PTA-126796、PTA-126797、PTA-126798、PTA-126799、PTA-126800、PTA-126801及びPTA-126802を与えられた。生存率試験後、ATCC特許寄託機構は、これらの寄託された細菌株に、2020年6月25日から有効な以下の受託番号を付与した:シュードモナス・ソリ 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)。Yang博士は、本出願人に対し、この生物寄託の開示を本出願に含めることへの許可を与えている。
本発明者らのうちの1人である、Ching-Hong Yang博士は、細菌株シュードモナス・ソリ 0617-T307、シュードモナス・ソリ 0917-T305、シュードモナス・ソリ 0917-T306、シュードモナス・ソリ 0917-T307、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328をAmerican Type Culture Collection(ATCC(登録商標))、P.O.Box 1549、Manassas、VA 20110 USA(「ATCC Patent Depository」)に2020年6月25日に提出し、これらはそれぞれ、非公式のATCC特許番号PTA-126796、PTA-126797、PTA-126798、PTA-126799、PTA-126800、PTA-126801及びPTA-126802を与えられた。生存率試験後、ATCC特許寄託機構は、これらの寄託された細菌株に、2020年6月25日から有効な以下の受託番号を付与した:シュードモナス・ソリ 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)。Yang博士は、本出願人に対し、この生物寄託の開示を本出願に含めることへの許可を与えている。
[実施例1] 0617-T307菌株の同定及び特徴付け
16S rDNA、gyrB、rpoB、rpoDの部分配列が解析された。これらの4つの遺伝子は、シュードモナス属の多座配列解析(MLSA)の推奨マーカーである(Peixら、(2018))。
16S rDNA、gyrB、rpoB、rpoDの部分配列が解析された。これらの4つの遺伝子は、シュードモナス属の多座配列解析(MLSA)の推奨マーカーである(Peixら、(2018))。
種の帰属のために、これらの4つの配列を使用して、NCBI非冗長ヌクレオチドデータベースに対してBLASTNを実行した。結果に基づき、0617-T307菌株はP.フルオレッセンス系統のP.プチダ群に属するシュードモナス属種に近縁である。「MLSA系統樹」及び「シュードモナス属種の標準菌株由来のゲノムリスト」(Peixら、(2018);Peixら、(2018)の図2及び表2参照)を分類サンプリングのガイドとして用いた(図1)。この情報をもとに、GenBankからゲノムを取得した。高品質なゲノムアセンブリを持つP.プチダ群のすべての種が含まれた。0617-T307はP.ソリと最も高いrpoD(すなわち、シュードモナス属種の割り当てに最も高い解像力を持つ遺伝子)配列類似性を持つため、P.ソリの利用可能な4種類のゲノムすべてをサンプリングに含めた(P.soliの標準菌株LMG 27941Tを含む)。P.フルオレッセンス系統の他の種については、それぞれのグループの代表として1種を選択した。P.エルジノーサ(P.エルジノーサ群、P.エルジノーサ系統)は、ツリーのルートを作成するためのアウトグループとして含まれた。
MLSA用の4つの遺伝子は、サンプリングされたゲノムから抽出された。それぞれの遺伝子が個別に配列された後、系統解析のために4つのヌクレオチドアライメントがすべて連鎖された。連鎖されたアライメントは、9,912個の配列されたヌクレオチド部位が含まれる。最尤推定はPhyML(Guindonら、(2003))を用いて行われた。ブートストラップ支持は1,000個の複製によって評価された。
多座分子系統樹(図1)に基づき、0617-T307及びゲノム配列が利用可能な4つのP.ソリ菌株は、100%のブートストラップ支持で単系統クレードを形成する。この結果は、0617-T307を、スペインのシエラネバダ国立公園の土壌試料から分離されたことが報告されている標準菌株であるP.ソリ(Pascualら、(2014))に割り当てる強い裏付けを提供した。
さらに、Garcia-Valdes及びLalucatによって提供されたシュードモナス属種割り当てのためのガイドライン((Garcia-Valdesら、(2016))に基づき、0617-T307をP.ソリに割り当てるための追加の支持は、以下を含めた。(a)16S rDNA>98.7~99%同一。P.ソリの標準菌株と比較して、0617-T307は99.2%の配列同一性を有していた。姉妹種であるP.エントモフィラ(P.entomophila)と比較すると、0617-T307は99.5%の配列同一性を有していた。16S rDNAはシュードモナス属における種同定に十分な解像力がないことが知られていることに注意されたい(Garcia-Valdesら、(2016);Peixら、(2018));(b)rpoD遺伝子>95~96%同一。P.ソリの標準菌株と比較して、0617-T307は96.5%の配列同一性を有していた。姉妹種であるP.エントモフィラと比較して、0617-T307は89.1%の配列同一性しか有さなかった;及び(c)MLSA>97%同一。P.ソリの標準菌株と比較して、0617-T307は98.0%の配列同一性を有していた。姉妹種であるP.エントモフィラと比較すると、0617-T307は95.1%の配列同一性しか有さなかった。
[実施例2] 0617-T307菌株の細胞ブロスの酢酸エチル抽出物由来のRejuAgro A及びRejuAgro Bの調製、単離、及び特徴付け
RejuAgro A及びBの調製は、発酵槽発酵の細胞ブロスを酢酸エチル抽出し、その後クロマトグラフィーで単離及び精製することにより得ることができる。簡単に説明すると、ストック細菌であるシュードモナス属種0617-T307をLBプレート(10g/L トリプトン、5g/L 酵母エキス、10g/L NaCl、15g/L 寒天、水)に画線塗布し、28℃のインキュベーター内で24時間増殖させた。種培地の調製においては、0617-T307の単一コロニーを、500mLのオートクレーブしたYME培地(4g/L 酵母エキス、4g/L グルコース、10g/L 麦芽エキス)を含む2.0Lフラスコに接種し、28℃で200rpmの振盪速度で24時間増殖させる。次いで、12LのオートクレーブしたYME培地を含む20LのNBS発酵槽に種培地を接種した。発酵は16℃で1~7日間進行させた。撹拌速度は200rpm、送風量は2L/分であった。
RejuAgro A及びBの調製は、発酵槽発酵の細胞ブロスを酢酸エチル抽出し、その後クロマトグラフィーで単離及び精製することにより得ることができる。簡単に説明すると、ストック細菌であるシュードモナス属種0617-T307をLBプレート(10g/L トリプトン、5g/L 酵母エキス、10g/L NaCl、15g/L 寒天、水)に画線塗布し、28℃のインキュベーター内で24時間増殖させた。種培地の調製においては、0617-T307の単一コロニーを、500mLのオートクレーブしたYME培地(4g/L 酵母エキス、4g/L グルコース、10g/L 麦芽エキス)を含む2.0Lフラスコに接種し、28℃で200rpmの振盪速度で24時間増殖させる。次いで、12LのオートクレーブしたYME培地を含む20LのNBS発酵槽に種培地を接種した。発酵は16℃で1~7日間進行させた。撹拌速度は200rpm、送風量は2L/分であった。
採取後、菌体培養物は酢酸エチルにより4回抽出された。酢酸エチル層が分離され、硫酸ナトリウムを用いて脱水した後、35℃でロータリーエバポレーションにより乾燥させた。この結果、0617-T307菌株の12L培養物から2.9gの粗抽出物が得られた。
濃縮した試料は酢酸エチルに溶解され、シリカゲルと混合されてインジェクションカラム(φ3.0×20cm)として充填され、UV検出器を備えたフラッシュクロマトグラフィーシステム(Yamazen AI-580)のシリカゲルユニバーサルカラム(4.8×18.5cm)の上に装填された。試料を装填した後、試料は、極性が増加する順に、100%ヘキサン、75%ヘキサン/25%酢酸エチル、50%ヘキサン/50%酢酸エチル、25%ヘキサン/75%酢酸エチル、100%酢酸エチル、50%酢酸エチル/50%アセトン、100%アセトン、及び100%メタノールのそれぞれの溶媒280mLによって溶出された。試料は20mL/分の流速で溶出された。溶出液はUV254nmでモニターされ、フラクションは20mL/試験管の時間モードにより回収された。フラッシュクロマトグラフィーから得られたフラクション又は試験管は合計114本であった。
生成されたフラクションは、その後のプレートアッセイに適用された。それぞれのフラクションの1mLを1.5mL試験管に採取し、エッペンドルフ真空濃縮機で真空乾燥させた。乾燥された試料は、50μLのDMSOに溶解され、そのうちの2μLがプレートアッセイに使用された。簡単に説明すると、エルウィニア・アミロボーラ273を、LBプレートに画線塗布して28℃のインキュベーター内で増殖させ、24時間後に得られた単一コロニーを5mLのLB培地に接種して28℃、200rpmの振盪機で一晩増殖させた。菌体を滅菌水で1:100に希釈し、そのうちの225μLを50%LBプレート(5.0g/L トリプトン、2.5g/L 酵母エキス、5.0g/L NaCl、15g/L 寒天)上にプレーティングした。バイオセーフティキャビネット内で10分間乾燥させた後、それぞれのフラクションのDMSO溶液をシャーレのあらかじめラベルを貼った部分に分配し、さらに10分間乾燥させた。アッセイに伴い、DMSO及びカスガマイシンをそれぞれ陰性対照及び陽性対照として使用した。次いで、プレートは28℃のインキュベーターでインキュベートされ、1日後に阻止円が確認された。
114フラクションのインビトロプレートアッセイでは、E.アミロボーラ273の増殖を抑制するフラクションが2つ示された。特筆すべきは、フラクション/試験管38~40(これは、T3840又はFlash-RejuAgro Aと略記された)は50%ヘキサン/50%酢酸エチルによって溶出され、さらなる試験で有望となり得る比較的大きなクリアランスゾーンを有していた。このアッセイにおける他の生物活性化合物は、フラクション50~52(これはT5052としてコード化された)にあった。これらのフラクションは、25%ヘキサン/75%酢酸エチルによって溶出された。
フラクション3840及び5054を分取HPLC(Prep-HPLC)で精製した結果、黄色に着色した化合物RejuAgro A(Rt17.5)15mgと暗緑色に着色した化合物RejuAgro B103.3mgをそれぞれ発見した。RejuAgro Aは、メタノール及びクロロホルムに溶解され得る。RejuAgro B(Rt10.5)はメタノール及びクロロホルムには十分に溶解されないが、ジメチルスルホキシド(DMSO)には非常によく溶解され、濃緑色を呈する。この2つの化合物の構造を、高分解能質量分析(HR-MS)、赤外線(IR)、紫外線(UV)、1次元及び2次元核磁気共鳴(NMR)、X線結晶構造解析によって調べた。その結果、この2つの化合物は構造的に類似しており、化合物RejuAgro Aは7種類の炭素基(3種類のカルボニル基、2種類の3級炭素、2種類のメチル炭素)を有するが、RejuAgro Bは以下に示すように1種類のメチル基を欠いている:
[実施例3] 0617-T307菌株由来のRejuAgro A及びRejuAgro Bのインビトロ抗菌活性
野生型グラム陰性植物病原性細菌、ストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ、魚病原因細菌、グラム陽性及びグラム陰性ヒト病原性細菌、RejuAgro Aの生産菌(0617-T307菌株)の5種類の細菌に対して、RejuAgro A及びRejuAgro BのMIC値は決定された。抗菌性アッセイは、CLSI抗菌物質感受性テスト(AST)標準に準拠して実施された。簡単に説明すると、試験したそれぞれの菌のストック溶液をLB(Luria-Bertani)プレート(10g/L トリプトン、5g/L 酵母エキス、10g/L ナトリウム塩、15g/L 寒天)に画線塗布した。特殊培養では、NA(栄養ブロス+寒天)プレート(3g/L ビーフエキス、1g/L 酵母エキス、5g/L ポリペプトン、10g/L スクロース、15g/L 寒天)がXacに対して使用された。SHIEH(5g/L トリプトン、0.5g/L 酵母エキス、0.01g/L 酢酸ナトリウム、0.01g/L BaCl2(H2O)2、0.1g/L K2HPO4、0.05g/L KH2PO4、0.3g/L MgSO4・7H2O、0.0067g/L CaCl2・2H2O、0.001g/L FeSO4・7H2O、0.05g/L NaHCO3、10g/L 寒天)、及びTYES(4g/L トリプトン、0.4g/L 酵母エキス、0.5g/L MgSO4、0.5g/L CaCl2、pH7.2、15g/L 寒天)がそれぞれフラボバクテリウム・コルムナーレ菌株MS-FC-4及び#2に対して使用された。その後、プレートから単一コロニーを拾い上げ、対応する液体培地に接種して一晩増殖させた。この培養物はLB又は対応する培地でOD590=0.01に希釈され、96ウェルプレートに200μL/ウェルで分配された。化合物RejuAgro A及びRejuAgro B及びストレプトマイシンは希釈され、それぞれの濃度の4μLがそれぞれのウェルに添加され、最終濃度は40μg/mL、20μg/mL、10μg/mL、5μg/mL、2.5μg/mL、1.25μg/mL、0.625μg/mL、0.3125μg/mL、0.15625μg/mL、0.078μg/mLとする。対照として、ビヒクル水(ストレプトマイシンの場合)又はDMSO(RejuAgro A及びRejuAgro Bの場合)を使用した。
野生型グラム陰性植物病原性細菌、ストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ、魚病原因細菌、グラム陽性及びグラム陰性ヒト病原性細菌、RejuAgro Aの生産菌(0617-T307菌株)の5種類の細菌に対して、RejuAgro A及びRejuAgro BのMIC値は決定された。抗菌性アッセイは、CLSI抗菌物質感受性テスト(AST)標準に準拠して実施された。簡単に説明すると、試験したそれぞれの菌のストック溶液をLB(Luria-Bertani)プレート(10g/L トリプトン、5g/L 酵母エキス、10g/L ナトリウム塩、15g/L 寒天)に画線塗布した。特殊培養では、NA(栄養ブロス+寒天)プレート(3g/L ビーフエキス、1g/L 酵母エキス、5g/L ポリペプトン、10g/L スクロース、15g/L 寒天)がXacに対して使用された。SHIEH(5g/L トリプトン、0.5g/L 酵母エキス、0.01g/L 酢酸ナトリウム、0.01g/L BaCl2(H2O)2、0.1g/L K2HPO4、0.05g/L KH2PO4、0.3g/L MgSO4・7H2O、0.0067g/L CaCl2・2H2O、0.001g/L FeSO4・7H2O、0.05g/L NaHCO3、10g/L 寒天)、及びTYES(4g/L トリプトン、0.4g/L 酵母エキス、0.5g/L MgSO4、0.5g/L CaCl2、pH7.2、15g/L 寒天)がそれぞれフラボバクテリウム・コルムナーレ菌株MS-FC-4及び#2に対して使用された。その後、プレートから単一コロニーを拾い上げ、対応する液体培地に接種して一晩増殖させた。この培養物はLB又は対応する培地でOD590=0.01に希釈され、96ウェルプレートに200μL/ウェルで分配された。化合物RejuAgro A及びRejuAgro B及びストレプトマイシンは希釈され、それぞれの濃度の4μLがそれぞれのウェルに添加され、最終濃度は40μg/mL、20μg/mL、10μg/mL、5μg/mL、2.5μg/mL、1.25μg/mL、0.625μg/mL、0.3125μg/mL、0.15625μg/mL、0.078μg/mLとする。対照として、ビヒクル水(ストレプトマイシンの場合)又はDMSO(RejuAgro A及びRejuAgro Bの場合)を使用した。
アッセイの結果は、0617-T307菌株の最も活性な代謝物は、RejuAgro BではなくRejuAgro Aであることを示した。グラム陽性菌のMRSA(MIC>40μg/mL)及びグラム陰性菌のE.コーライO157:H7(ヒトに下痢、出血性大腸炎、溶血性尿毒症症候群(HUS)を引き起こす食品及び水媒介性重要病原菌)(MIC=40μg/mL)に対する効果と比較すると、RejuAgro AはMIC値が5~40μg/mLの試験細菌に対して特に効率的である。RejuAgro Aの抗菌活性は、エルウィニア・アミロボーラ 1189、キサントモナス・アキソノポディス 病原型シトリ、シュードモナス・サバスタノイ 病原型サバスタノイ、ペクトバクテリウム・パルメンティエリ UPP163 936、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種ブラシリエンシス 944、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種カロトボラム wpp14 945、ディケヤー・ダダンティイ 3937菌株に関してはストレプトマイシンと同等であり、E.アミロボーラに関するMIC値は5μg/mLであり、他の弱い病原性細菌では20~40μg/mLであった。キサントモナス細菌はストレプトマイシに対して非常に感受性が高く、MIC値は0.16μg/mLで、これはRejuAgro Aに対するMIC値5μg/mLより低い。シュードモナス・サバスタノイ 病原型サバスタノイに対するRejuAgro AのMIC値は40μg/mLである。キサントモナス・アルボリコーラ 病原型ジュグランディス219に対するRejuAgro AのMIC値は6.25μg/mLである。ラルストニア・ソラナセアラム K60及びPss4に対するRejuAgro AのMIC値は、それぞれ3.13及び6.25μg/mLである。クラビバクター・ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス NCPPB382、Cmm0317、Cmm0690に対するRejuAgro AのMIC値はそれぞれ6.25、1.56、12.5μg/mLである。ラルストニア・ソラナセアラム K60及びPss4に対するRejuAgro AのMIC値は40μg/mLである。
また、RejuAgro Aは、病原性E.アミロボーラ1菌株とストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ3菌株を含む他のE.アミロボーラ菌株に対しても試験された。E.アミロボーラ 110に対して、RejuAgro Aはストレプトマイシンと同等の効果を示した(MIC値5μg/mL)。しかしながら、RejuAgro AはE.アミロボーラ 1189に対して、ストレプトマイシンよりも効果が高い。E.アミロボーラ 1189に対するRejuAgro A及びストレプトマイシンのMIC値は、それぞれ5μg/mL及び10μg/mLである。さらに、RejuAgro Aに対してストレプトマイシンのMIC値(40μg/mL超)よりも低いMIC値(10μg/mL)が観察されたため、ストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ CA11、DM1及び898に対してはより効果的である。これらの結果は、RejuAgro AがE.アミロボーラに対するテストにおいて最も強力な化合物であり、ストレプトマイシンの代替候補となり得ることを示唆する。ストレプトマイシン耐性株におけるRejuAgro Aに対する交差耐性の徴候はない。
魚類のカラムナリス病の原因菌であるフラボバクテリウムに対して、RejuAgro Aはフラボバクテリウム・コルムナーレ MS-FC-4菌株及び#2菌株(天然及び養殖魚のカラムナリス病を引き起こす)に対してMIC値5μg/mLであり、この値はストレプトマイシンのMIC値より高かった(#2菌株及びMS-FC-4菌株に対してそれぞれ0.31μg/mL及び1.25μg/mL)。
0617-T307菌株に対するRejuAgro Aの影響を検証した。シュードモナス・ソリ 0617-T307(RejuAgro A生産菌)に対するRejuAgro AのMIC値は、試験したLB培地において40μg/mLより大きいことが示され、このことは0617-T307菌株は少なくとも自ら生産した40μg/mLのRejuAgro Aに対して生存及び耐性を持つことを意味する。
RejuAgro Aは、トマトの病原菌(P.シリンガエ 病原型トマト PT30、P.シリンガエ 病原型シリンガエ 7046、P.シリンガエ 病原型ラクリマンス 1188-1)及びその他の柑橘類がん腫病病原菌(キサントモナス・キャンペストリス 病原型プルニ、キサントモナス・キャンペストリス 病原型ベシカトリア XV-16)についてストレプトマイシンとともに試験された。P.シリンガエに対するRejuAgro AのMIC値は40μg/mL、ストレプトマイシンのMIC値は2.5~5μg/mLであった。X.キャンペストリス種に対しては、RejuAgro AのMIC値は2.5μg/mL又は40μg/mLであり、これは、ストレプトマイシンのMIC値20μg/mL又は40μg/mL超と比較して小さい。これらのことから、シュードモナス属を原因とするトマトの病原菌と比較した場合、キサントモナス・キャンペストリスの病原菌はストレプトマイシンよりもRejuAgro Aに対して感受性が高いことが示された。
RejuAgro Aは、試験したすべての病原性真菌に対して有効であった(表1)。RejuAgro Aは、フィトフトラ・インフェスタンス、ベンチュリア・イナエキュアリス、ミコスフェレラ・フィジエンシスに対して試験された。RejuAgro Aは、40μg/mL、80μg/mL、600μg/mLでP.インフェスタンス及びV.イナエキュアリスに対して100%の阻害を示した(表1)。
[実施例4] 振盪フラスコ発酵における0617-T307菌株由来のRejuAgro Aの生産及び安定性
RejuAgro Aの生産及び調製に用いる0617-T307の発酵は、振盪フラスコ発酵と発酵槽発酵の2つのアプローチで得ることができる。発酵槽発酵は、実施例2に記載した。本実施例では、フラスコ発酵は以下のように得ることができる。ストック細菌であるシュードモナス属種0617-T307を、YME寒天培地(4g/L 酵母エキス、4g/L グルコース、10g/L 麦芽エキス、15g/L 寒天)に画線塗布し、28℃のインキュベーターで24時間増殖させた。50mLの滅菌YME液体培地を含む250mLフラスコにおいて0617-T307の単一コロニーを16℃、220rpmで24時間増殖させることによって、種培地を作成した。次いで種培地を、4%の比率(v/v)で0.5L滅菌YME培地を含む4Lフラスコに接種した。2LのYME培地を含む8つの4Lフラスコへの接種(2%、v/v)に続いて、細菌は16℃で200~220rpmの振盪機で1~7日間増殖させた。
RejuAgro Aの生産及び調製に用いる0617-T307の発酵は、振盪フラスコ発酵と発酵槽発酵の2つのアプローチで得ることができる。発酵槽発酵は、実施例2に記載した。本実施例では、フラスコ発酵は以下のように得ることができる。ストック細菌であるシュードモナス属種0617-T307を、YME寒天培地(4g/L 酵母エキス、4g/L グルコース、10g/L 麦芽エキス、15g/L 寒天)に画線塗布し、28℃のインキュベーターで24時間増殖させた。50mLの滅菌YME液体培地を含む250mLフラスコにおいて0617-T307の単一コロニーを16℃、220rpmで24時間増殖させることによって、種培地を作成した。次いで種培地を、4%の比率(v/v)で0.5L滅菌YME培地を含む4Lフラスコに接種した。2LのYME培地を含む8つの4Lフラスコへの接種(2%、v/v)に続いて、細菌は16℃で200~220rpmの振盪機で1~7日間増殖させた。
開発した標準曲線に従って、LC-MS分析によりRejuAgro Aの濃度が得られた。LC-MS分析用の試料の調製には、2つの方法が用いられた。1つのアプローチは、細胞ブロスを酢酸エチル(1mL:1mL、ボルテックス1分)で抽出し、遠心分離と酢酸エチル層の真空乾燥により酢酸エチル抽出物を得ることである。乾燥した酢酸エチル抽出物は40μLのメタノールに溶解され、2μLのメタノール溶液がLC-MS分析に使用された。もう1つの方法は、細胞ブロスを遠心分離して上清を得、次いでその上清と等量のメタノールを混合して50%メタノール溶液とし、そのうちの10μL溶液をLC-MSに注入する方法である。RejuAgro Aの生産は細胞外分泌であり、細胞内ではなく上清にRejuAgro Aが多く含まれていることが確認されたため、第2の方法を採用した(図3A)。
7日間の発酵中、RejuAgro Aの総生産量は初日にピーク濃度に達し、その後、時間の増加とともに減少し始めた(図3B)。さらに、振盪フラスコ発酵において、6時間ごとにRejuAgro Aの生産量と細胞濃度について詳細な検討が行われた。RejuAgro Aの濃度(RejuAgro Aの総量)は18時間で最大値13.8mg/Lに達し、細菌細胞濃度は12時間で最大値2×1011CFU/mLに達し、このことはRejuAgro Aの生産が細胞の増殖に伴う生産プロセスであることが示された。
4Lの振盪フラスコ内の培地の体積は、RejuAgro Aの生産に影響を与える。YME培地を使用した4Lフラスコでは、500mLの体積サイズでのみRejuAgro Aの生産が確認され、1.0Lと1.5Lの体積サイズでは確認されなかった。この観察結果は、RejuAgro Aの生産が、高い通気状態に存在するのを好むことを示す。
培地の種類と培養温度はRejuAgro Aの生産に影響を与える。LB培地はYME培地と並行して16℃又は28℃で試験された。RejuAgro Aの生産は、16℃においてYME培地では確認されたが、LB培地では確認されなかった。コロニー形成単位について、0617-T307菌株は16℃と28℃の両方のLB培地、及び28℃のYME培地で良好に増殖した。これらの結果は、RejuAgro Aの生産は培地特異的かつ温度依存的であることを示唆する。0617-T307由来の生産物に対する活性は、E.アミロボーラに対するプレートアッセイによってモニターされ、これはRejuAgro Aの生産と一致するものである。
RejuAgro Aの生産条件の適用性を確認するため、シュードモナス属 0617-T307菌株と並行して、他の10菌株のシュードモナス属も同条件で試験した。ハウスキーピング遺伝子の解析に従って、0917-T305、0917-T306、及び0917-T307はシュードモナス・ソリであると同定され、0118-T319、0318-T327、0418-T328はシュードモナス・モッセリイであると同定された。シュードモナス・ソリ及びシュードモナス・モッセリイの両方のタイプ菌株が報告されている(Daboussiら、(2002);Pascualら、(2014))。
0617-T307株とその系統的に近縁な種は、28℃、220rpmのYMEにおいてRejuAgro Aを生産できることが示された。この結果は、本方法が0617-T307株及びその近縁種の一部に対してRejuAgro Aを生産する特異性を有することを示唆する(表2)。0617-T307をYME培地で16℃、220rpmの振盪機で培養することによって得られた40時間の培養物についてLCMSで試験したところ、RejuAgro Aは室温で少なくとも4週間存在し、安定である。
[実施例5] 菌株0617-T307の細胞ブロスの、0617-T307及びE.アミロボーラに対する抗菌活性。
0617-T307の細胞ブロス及び代謝物の抗菌試験には、2つのアッセイが使用された。1つはプレート拡散アッセイ、もう1つはマイクロプレートアッセイである。E.アミロボーラに対するRejuAgro A含有フラクション及び細胞ブロスの抗菌活性のプレート拡散アッセイには、LBプレートを使用した(表3)。0617-T307の生細胞を含む細胞ブロス及び2mg/mLのRejuAgro A含有懸濁液は、いずれもE.アミロボーラに対して抗菌活性を示した。しかし、Serenade(登録商標)を適用した場合には、阻止円は観察されなかった。
0617-T307細胞と活性成分RejuAgro Aの両方からなる生物学的制御方法を見つけるために、以下のような実験が行われた。RejuAgro Aの生産菌である0617-T307に対する抗菌アッセイのために、RejuAgro Aを含む0617-T307の40時間培養した細胞ブロスの上清(「上清」と略記)を使用した。0617-T307菌株はYME培地ではなく、LB培地で上清の2倍希釈で増殖できることが示された。上清の抑制効果は、pH値が低いことに起因することをさらなる研究が示した。次いでpHを6.5~6.8に制御することで、質問1及び2に「はい」と答えることができる。
生物活性フラクション(粗抽出物、100μg/mL;flash-RejuAgro A、20μg/mL;HPLC-RejuAgro A、10μg/mL)を菌株0617-T307、Ea及びXacに対して試験した。生物活性フラクションは菌株0617-T307の増殖を抑制することができなかったことが示され、このことは生物的防除剤を調製するために、RejuAgro Aは0617-T307細胞と混合できることを示す。RejuAgro Aを含む生物活性フラクションは、Ea及びXacに対して阻害効果を示し、特にflash-RejuAgro A及びHPLC-RejuAgro Aは、試験条件下でEa及びXacの増殖をほぼ停止させた。このことは、RejuAgro A溶液は、10~20μg/mLで火傷病及び柑橘類がん腫病の生物的制御に使用され得ることを実証する。
[実施例6] 0617-T307菌株の酸性化上清(pH2.0)の酢酸エチル抽出物由来の生物活性代謝物の同定及び特徴付け。
ストック細菌であるシュードモナス属種0617-T307を、LB寒天(10g/L トリプトン、5g/L 酵母エキス、10g/L NaCl、15g/L 寒天、水)プレートに接種し、28℃インキュベーターで24時間増殖させた。種培地の調製については、0617-T307の単一コロニーを、500mLのオートクレーブしたYME培地(4g/L 酵母エキス、4g/L グルコース、10g/L 麦芽エキス)に接種し、28℃で150rpmの振盪速度で24時間増殖させる。次いで、2LのオートクレーブしたYME培地をそれぞれ含む8つの4Lフラスコに種培地を接種した。16℃、振盪速度150rpmの振盪機で7日間発酵を進行させた。
7日間の増殖後、上清は、細菌培養物を4000rpmで15分間遠心分離することによって得られた。次いで、上清のpHは、6N HClを加えることによって2.0に調整された。次いで、酸性化した上清は、酢酸エチル抽出に供せられた。この結果、0617-T307菌株の14L培養物から3.0gの粗抽出物が得られた。
濃縮した試料はアセトンに溶解され、シリカゲルと混合されてUV検出器を備えたフラッシュクロマトグラフィーシステム(Yamazen AI-580)のシリカゲルカラム(φ3.0×20cm)の上に装填された。試料を装填した後、試料は、極性が増加する順に、100%ヘキサン、75%ヘキサン/25%酢酸エチル、50%ヘキサン/50%酢酸エチル、25%ヘキサン/75%酢酸エチル、100%酢酸エチル、50%酢酸エチル/50%アセトン、100%アセトン、及び100%メタノールのそれぞれの溶媒280mLによって溶出された。試料は20mL/分の流速で溶出された。溶出液はUV254nmでモニターされ、フラクションは20mL/試験管の時間モードにより回収された。フラッシュクロマトグラフィーから得られたフラクション又は試験管は合計114本であった。
生成されたフラクションは、その後のプレートアッセイに適用された。それぞれのフラクションの1mLを1.5mL試験管に採取し、エッペンドルフ真空濃縮機で真空乾燥させた。乾燥された試料は、50μLのDMSOに溶解され、そのうちの2μLがプレートアッセイに使用された。簡単に説明すると、エルウィニア・アミロボーラ 273を、50%LB(5.0g/L トリプトン、2.5g/L 酵母エキス、5.0g/L NaCl)プレートに接種し、単一コロニーを5mL LB培地に接種することになる。細菌は滅菌水で1:100に希釈されることになり、そのうちの225μLが50%LBプレートにプレーティングされた。バイオセーフティキャビネット内で10分間乾燥させた後、それぞれのフラクションのDMSO溶液をシャーレのあらかじめラベルを貼った部分に分配し、さらに10分間乾燥させた。アッセイに伴い、DMSO及びカスガマイシンをそれぞれ陰性対照及び陽性対照として使用した。次いで、プレートは28℃のインキュベーターでインキュベートされ、1日後に阻止円が確認される。
114のフラッシュフラクションのインビトロプレートアッセイでは、E.アミロボーラ273の増殖を抑制する3つの生物活性フラクション(T3234、T5058、T7882)が示された。フラクション3234及び5258は、比較的小さなクリアランスゾーンを示した。フラクション3234は、50%ヘキサン/50%酢酸エチルによって溶出される。フラクション5058は、25%ヘキサン/75%酢酸エチルにより溶出された。陰性対照では、DMSOは阻止円を示さず、陽性対照のカスガマイシンは阻止円を示した。別のフラッシュフラクションT7882は、アセトン/酢酸エチル(50%/50%)によって溶出された。これは、E.アミロボーラ活性の増殖を同様に阻害した。
さらに抗E.アミロボーラ活性に基づくHPLCによる単離及び精製は、T5058から2つの抗菌性化合物(Rt22.9及びRt25.0)(化合物の式、0617_T307_5058_Rt22.9及び0617_T307_5058_Rt25.0を参照)、T7882から1つの抗菌性化合物(Rt18.9)(化合物の式0617_T307_7882_Rt18.9を参照)を同定した。T307_5058_Rt22.9及びT307_5058_Rt25.0はトリプトファン由来の天然物であり、その構造はScifinderデータベースで報告されているが生物活性は報告されていない(Lootsら、(2015))。0617_T307_7882_Rt18は、以前に報告されているジフリルの誘導体であると予測された(Osipovら、(1978))。これらの天然物を以下に示す:
[実施例7] LCMSMS及びスペクトルライブラリ検索を使用した0617-T307菌株由来のその他の代謝物の同定。
非pH調整細胞ブロス及びpH調整細胞ブロス(6N HClにより細胞ブロスのpHは2.0に調整された)の粗抽出物は濃縮され、内部標準(m/z311.08)を含む250μL 100% MeOHに再懸濁され、LC-MS/MS分析に使用された。LC注入量:5μL;LCカラム:1.7μM C18、100A、Phenomenexからの50×2.1mm Kinetex C18カラム、12分のグラジエント。Bruker Maxis Impact IIで5~95% ACN。データは、Bruker MaXis Impact II、UHR-QqTOF(超高分解能Qq-Time-Of-Flight)質量分析装置によって取得した。各フルMSスキャンに続いて、スペクトル中の最も豊富な8つのイオンの衝突活性化解離法(CID)フラグメンテーションを用いたタンデムMS(MS/MS)を実施した。スキャン速度は3Hzであった。
次いで、バイオインフォマティクス解析及び分子ネットワーク解析に基づき、新規化合物及び既知化合物の同定を目的として、正確なスペクトルライブラリ検索が実施された。試料のMS/MSスペクトルは、以下のスペクトルライブラリに対して検索された、1)GNPS Community Library、2)FDA Library、PhytoChemical Library、3)NIH Clinical Collections、4)NIH Natural Products Library、5)Pharamacologically Active NIH Small Molecule Repository、6)Faulkner Legacy Library、7)Pesticides、8)Dereplicator Identified MS/MS Peptidic Natural Products、9)PNNL Lipids、10)Massbank、11)Massbank EU、12)MoNA、13)ReSpect-Phytochemicals、14)HMDB。
試料のMS/MSスペクトルは上記のライブラリで検索され、参照スペクトルにオフセットして整列させた。マッチングパラメーターは同じであった。これらの結果は、既知化合物の構造類似体を同定するために探索され得る。MS/MS分子ネットワークは、最小クラスタサイズ=2、最小エッジ0.7コサイン、最小マッチングピーク数6で生成された。例として、m/z303.16の新しい分子種は、活性フラクション0617-T307_5058_Rt25.0からの新しい化合物に対応するものであることが同定された。粗抽出物から既知化合物の一部が確認され、粗抽出物は植物成長促進因子であるインドール-3-カルボン酸及びキサントリジン(xantholysin)Aを含む。1)P.プチダ BW11M1の幅広い抗真菌活性は主にキサントリジン生産に依存する、2)キサントリシンはスウォーミングに必要でバイオフィルム形成に寄与している、と報告されている(Liら、(2013))。実際に、0617-T307、0418-T328、及び0318-T327を28℃で培養することにより、より高い濃度のキサントリジンAが観察された。つまり、生物活性化合物であるRejuAgro Aを除けば、キサントリジンAは生物的制御細菌0617-T307とその近縁種0318-T3027及び0418-T328の抗菌活性に寄与する代謝物である。
[実施例8] RejuAgro Aを生産する菌株0617-T307及びそのいくつかの近縁種の温室及び野外感染アッセイ。
エルウィニア・アミロボーラに対する0617-T307の生物制御活性を評価するため、University of Wisconsin-Milwaukeeの温室でクラブアップルの木を用いた感染アッセイを行った。1.0×108cfu/mLを含む生物制御剤(0617-T307、0717-T327、0617-T318)は、複数本の小区画にある花(80%~満開)に散布された。簡単に説明すると、菌株0617-T307を5mLのLB培地を含む26mLガラス管で一晩増殖させ、次いでその細胞をLB培地に接種(1:100)して28℃、200rpmの振盪機で14~18時間増殖させた。細胞が採取され、108CFU/mLとなるまで10倍の水に再懸濁させた。この再懸濁液は、温室及び野外での火傷病制御のための野外アッセイに使用され得る。対照花には蒸留水が散布された。次いで、すべての花に、1.0×106cfu/mLのE.アミロボーラ菌株エルウィニア・アミロボーラ 273を散布することによって接種した。0617-T307による処理は、2018年9月7日、10月9日、及び10月19日に3回実施した。表4を参照すると、0617-T307(シュードモナス・ソリ)のすべての散布処理は、クラブアップルの花に蒸留水の0%制御に対して花枯病症状の100%制御をもたらし、0617-T307がE.アミロボーラによる火傷病に対する有望な生物制御剤となることが示唆された。他の2つのシュードモナス属種、0717-T327(シュードモナス・コーリエンシス)及び0617-T318(シュードモナス・プロテゲンス)の制御率はそれぞれ16.7%と25%と低かった。結論として、今回試験した3種のシュードモナス属種のうち、0617-T307のみがクラブアップルの火傷病に対して良好な制御効果を示す。植物毒性は認められなかった。
野外アッセイでは、2019年5月5日及び5月6日(リンゴの花の40%及び70%開花)に、RejuAgro Aを生産する生物的制御細菌(0617-T307、0118-T319、0318-T327、0418-T328;表2参照)は5×108CFU/mLの濃度で果樹園内のリンゴ木の花に適用された。細菌性病原菌E.アミロボーラ Ea110は、5月7日(90%開花)に、5×106CFU/mLの濃度で接種された。水対照、ストレプトマイシン、0617-T307、0118-T319、0318-T327、及び0418-T328の罹病花房率はそれぞれ32.9%、13.3%、16.8%、18.5%、16.7%、11.8%である。ストレプトマイシンと比較して、RejuAgro Aを生産する生物的制御細菌は、リンゴ園の火傷病の制御に対して同等かそれ以上の効果を有する。
[実施例9] RejuAgro A及びBとその生産菌のベンチュリア・イナエキュアリスに対する抗真菌活性。
リンゴ赤かび病を引き起こす真菌ベンチュリア・イナエキュアリスをPDA寒天培地で暗所、室温(約24℃)で維持した。PDA(ポテトデキストロースアガー)から、分生子及び菌糸の混合懸濁液(0.01M PBS中)が採取された。10μLの分生子及び菌糸の懸濁液を、生物的制御細菌、RejuAgro A、又はRejuAgro A改良プレートに滴下した。対照は、生物的制御細菌、RejuAgro A又はBを添加しないPDAプレートであった。シャーレは、暗所の室温でインキュベートされ、7日後にV.イナエキュアリスのそれぞれのコロニーの直径が確認された。
対照(図4)と比較した場合、選択された4つの生物的制御細菌株0617-T307、0118-T319、0318-T327、及び0418-T328は、PDAプレート上のV.イナエキュアリスの増殖を抑制することができる(図5)。RejuAgro Aは、40~80μg/mLでPDAプレート上のV.イナエキュアリスの増殖を抑制できる(図6)。しかし、10~80μg/mLでPDAプレート上において、V.イナエキュアリスの増殖に対するRejuAgro Bの抑制作用は観察されなかった(図7)。最後に、200~1000μg/mLの硫酸銅を含むPDAプレート上において、V.イナエキュアリスの抑制は観察されなかった(図8)。
[実施例10] シュードモナス属種によるRejuAgro Aの生産
RejuAgro Aの量は、500mLのYME培地を含む4Lフラスコを16℃、220rpmの振盪条件で24時間発酵させた後のブロスについて、HPLC-MSによって分析された。HPLCピーク面積とRejuAgro Aの量との関係を調べるために、量-ピーク面積曲線が作成された(図9)。分析方法:1)25mLの細胞ブロスは25mLの酢酸エチルで抽出された。2)5mLの酢酸エチル抽出物は乾燥され、0.1mLのメタノールに溶解された。3)4μLがHPLC-MSに注入された。
RejuAgro Aの量は、500mLのYME培地を含む4Lフラスコを16℃、220rpmの振盪条件で24時間発酵させた後のブロスについて、HPLC-MSによって分析された。HPLCピーク面積とRejuAgro Aの量との関係を調べるために、量-ピーク面積曲線が作成された(図9)。分析方法:1)25mLの細胞ブロスは25mLの酢酸エチルで抽出された。2)5mLの酢酸エチル抽出物は乾燥され、0.1mLのメタノールに溶解された。3)4μLがHPLC-MSに注入された。
7種類の細菌(0617-T307、0917-T305、0917-T306、0917-T307、0118-T319、0318-T327、0418-T328)がRejuAgro Aの生産について評価され、種培地は、細菌をYME培地で16℃、220rpmで24時間増殖させることによって調製された。HPLC分析は、7種類の細菌すべてがRejuAgro Aを生産することを示した(図10)。
[実施例11] RejuAgro Aの製剤化及び温室アッセイ。
[実施例11] RejuAgro Aの製剤化及び温室アッセイ。
RejuAgro Aの製剤化(溶液、SL;表5参照)。花に適用する前に、10μg/mLが毒性緩和剤として1%のポリエチレングリコール(PEG)4000とタンク混合された。その後の試験で、毒性緩和剤として0.03%のポリビニルアルコール(PVA)を使用すると、より優れた花の保護効果が得られることが示された。また、界面活性物質であるAlligare90は、より高い効果を得るために添加することができる(表5)。
エルウィニア・アミロボーラに対するRejuAgro Aの生物制御活性を評価するため、University of Wisconsin-Milwaukeeにおいて、クラブアップルの木を用いた温室感染アッセイが実施された。10μg/mLに1%ポリエチレングリコール(PEG)4000を添加したもの又は1%PEG4000(陰性対照)を、接種3時間前と接種24時間後に満開の木花に適用した。接種には、水に懸濁したE.アミロボーラ110菌株を約108CFU/mLが使用された。感染率は接種後6日目前後に算出された。RejuAgro Aは、花枯病を効果的に抑制することができる(表6)。
[実施例12] ボトリティス・シネレア CA17に対する0617-T307細胞ブロスの抗真菌活性
菌株0617-T307の種菌は、YME培地で28℃、180rpmで24時間増殖させることにより調製された。次いで、4%(2mL~50mL)を50mLのM8(IAA培地)又はM9(CN培地)又はM7(PRN培地)又はM6(DAPG培地)を含む250mLフラスコに接種し、28℃、180rpmで48時間増殖させた。0.5mLの細胞ブロスが12時間及び24時間に採取され、-20℃のフリーザーで保管された。抗真菌アッセイのために、細胞ブロスが解凍され、PDA(ポテトデキストロースアガー)プレートの試料ウェル上に、ボトリティス・シネレアを接種した中心から半径方向に等しい距離で5μL塗布された(図11)。細胞ブロスは、PDA(ポテトデキストロースアガー)プレート上のボトリティス・シネレア CA17に対して抗真菌活性を有することが示された。
菌株0617-T307の種菌は、YME培地で28℃、180rpmで24時間増殖させることにより調製された。次いで、4%(2mL~50mL)を50mLのM8(IAA培地)又はM9(CN培地)又はM7(PRN培地)又はM6(DAPG培地)を含む250mLフラスコに接種し、28℃、180rpmで48時間増殖させた。0.5mLの細胞ブロスが12時間及び24時間に採取され、-20℃のフリーザーで保管された。抗真菌アッセイのために、細胞ブロスが解凍され、PDA(ポテトデキストロースアガー)プレートの試料ウェル上に、ボトリティス・シネレアを接種した中心から半径方向に等しい距離で5μL塗布された(図11)。細胞ブロスは、PDA(ポテトデキストロースアガー)プレート上のボトリティス・シネレア CA17に対して抗真菌活性を有することが示された。
[実施例13] 粗抽出物、RejuAgro A及びRejuAgro Bの植物病原性細菌に対する抗菌活性。
細菌0917-T305、0318-T327及び0418-T328の代謝物は、R.ソラナセアラム、C.ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス及びX.アルボリコーラ 病原型ジュグランディスに対して優れた効果を示した(表7)。細菌0917-T305、0318-T327及び0418-T328は、YME培地でそれぞれ16℃及び28℃で増殖させた。0917-T305、0318-T327及び0418-T328の天然物抽出物は5mg/mLで調製され、それらを3種類の植物病原菌、ラルストニア・ソラナセアラム、クラビバクター・ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス、及びキサントモナス・アルボリコーラ 病原型ジュグランディスに対してプレート拡散アッセイにより試験された。寒天プレート拡散アッセイでは、16℃と28℃のYMEで増殖させた細菌0917-T305、0318-T327、0418-T328の代謝物が、試験したR.ソラナセアラム、C.ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス、X.アルボリコーラ 病原型ジュグランディスに対して比較的良い効果を示した(表7)。このことは、RejuAgro Aとともに、他の代謝物もラルストニア・ソラナセアラム、クラビバクター・ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス、キサントモナス・アルボリコーラ 病原型ジュグランディスに対して優れた効果を有することを示す。RejuAgro Bは、ラルストニア・ソラナセアラムに対して良好な効果を示す(表7)。
[実施例14] Rt18.9、Rt22.9、及びRt25.0の抗菌効果。
ストック細菌であるシュードモナス属種0617-T307は、LB寒天(10g/L トリプトン、5g/L 酵母エキス、10g/L NaCl、15g/L 寒天、水)プレートに接種され、28℃インキュベーターで24時間増殖させた。発酵及び粗抽出物の調製は実施例6に記載されたものと同様に実施された。
シュードモナス属種0617-T307の酸性化細胞ブロスの酢酸エチル抽出物のHPLCによる分離及び精製は、フラッシュフラクションT5058から2種類の抗菌性化合物(Rt22.9及びRt25.0)、フラッシュフラクションT7882から1種類の抗菌性化合物(Rt18.9)を同定した。これらは、表8に示された細菌株に対して抗菌活性について試験された。DMSO、Rt18.9、Rt22.9又はRt25.0の2μLが、異なる細菌株が増殖した寒天プレートにそれぞれスポットされ、阻止円がさらに試験された(表8)。
[実施例15] ミコスフェレラ・フィジエンシスに対するRejuAgro Aの抗菌効果
ミコスフェレラ・フィジエンシスに対するRejuAgro Aの抗菌効果は、HPLCで精製したRejuAgro Aの最終濃度60μg/mLと600μg/mLをそれぞれPDA寒天培地に添加することによって検討された。0.5mg/mL又は5mg/mL RejuAgro Aの480μLは、6ウェルプレートのウェル内の3.52mLのPDAに添加され、RejuAgro Aの最終濃度がそれぞれ60μg/mL(図12、中央のウェル(パネルA))及び600μg/mL(図12、左のウェル(パネルB))になるようにした。プレートは穏やかに振盪され、化合物を溶解させた。3.52mLのPDAを含む480μLの水が対照処理として使用された(図12、右のウェル(パネルC))。寒天の固化後、M.フィジエンシスを増殖させた寒天片が寒天表面の中央に配置された。M.フィジエンシスの増殖の完全な抑制は、RejuAgro Aの600μg/mLの濃度で処理した場合、接種後2週間に確認された(図12)。
ミコスフェレラ・フィジエンシスに対するRejuAgro Aの抗菌効果は、HPLCで精製したRejuAgro Aの最終濃度60μg/mLと600μg/mLをそれぞれPDA寒天培地に添加することによって検討された。0.5mg/mL又は5mg/mL RejuAgro Aの480μLは、6ウェルプレートのウェル内の3.52mLのPDAに添加され、RejuAgro Aの最終濃度がそれぞれ60μg/mL(図12、中央のウェル(パネルA))及び600μg/mL(図12、左のウェル(パネルB))になるようにした。プレートは穏やかに振盪され、化合物を溶解させた。3.52mLのPDAを含む480μLの水が対照処理として使用された(図12、右のウェル(パネルC))。寒天の固化後、M.フィジエンシスを増殖させた寒天片が寒天表面の中央に配置された。M.フィジエンシスの増殖の完全な抑制は、RejuAgro Aの600μg/mLの濃度で処理した場合、接種後2週間に確認された(図12)。
[実施例16] キサントモナス・オリザエ 病原型オリザエ(Xon507)に対するRejuAgro Aの抗菌効果
キサントモナス・オリザエ 病原型オリザエ(Xon507)に対するRejuAgro Aの抗菌効果が検討された。X.オリザエ 病原型オリザエ(Xon507)の細菌懸濁液(OD600=0.3)がPSG寒天プレートに噴霧された。HPLCにより精製された水性RejuAgro Aをそれぞれ5.5μg/mL、11.1μg/mL、22.1μg/mL、33.2μg/mL、55.4μg/mL、110.7μg/mLの濃度で50μLの装填体積で装填したペーパーディスクは寒天プレートに配置され、ペーパーディスクを置いて44時間後に阻止円が計測された。阻害は、RejuAgro A懸濁液を染み込ませたペーパーディスクのすべての濃度で観察された(表9)。
キサントモナス・オリザエ 病原型オリザエ(Xon507)に対するRejuAgro Aの抗菌効果が検討された。X.オリザエ 病原型オリザエ(Xon507)の細菌懸濁液(OD600=0.3)がPSG寒天プレートに噴霧された。HPLCにより精製された水性RejuAgro Aをそれぞれ5.5μg/mL、11.1μg/mL、22.1μg/mL、33.2μg/mL、55.4μg/mL、110.7μg/mLの濃度で50μLの装填体積で装填したペーパーディスクは寒天プレートに配置され、ペーパーディスクを置いて44時間後に阻止円が計測された。阻害は、RejuAgro A懸濁液を染み込ませたペーパーディスクのすべての濃度で観察された(表9)。
[実施例17] キサントモナス・シトリ 病原型シトリ シトランジェ(Xanthomonas citri pv. citri citrange)(XW19)に対するRejuAgro Aの抗菌効果
キサントモナス・シトリ 病原型シトリ シトランジェ(XW19)に対するRejuAgro Aの抗菌効果が検討された。X.シトリ 病原型シトリ シトランジェ(XW19)の細菌懸濁液(OD600=0.3)がPSG寒天プレートに噴霧された。HPLCにより精製された水性RejuAgro Aをそれぞれ5.5μg/mL、11.1μg/mL、22.1μg/mL、33.2μg/mL、55.4μg/mL、110.7μg/mLの濃度で50μLの装填体積で装填したペーパーディスクは寒天プレートに配置され、ペーパーディスクを寒天プレートに置いて44時間後に阻止円が計測された。阻害は、RejuAgro Aの濃度が55.37μg/mL及び110.74μg/mLで観察された(表10)。
キサントモナス・シトリ 病原型シトリ シトランジェ(XW19)に対するRejuAgro Aの抗菌効果が検討された。X.シトリ 病原型シトリ シトランジェ(XW19)の細菌懸濁液(OD600=0.3)がPSG寒天プレートに噴霧された。HPLCにより精製された水性RejuAgro Aをそれぞれ5.5μg/mL、11.1μg/mL、22.1μg/mL、33.2μg/mL、55.4μg/mL、110.7μg/mLの濃度で50μLの装填体積で装填したペーパーディスクは寒天プレートに配置され、ペーパーディスクを寒天プレートに置いて44時間後に阻止円が計測された。阻害は、RejuAgro Aの濃度が55.37μg/mL及び110.74μg/mLで観察された(表10)。
[実施例18] カンキツグリーニング病、ジャガイモのゼブラチップ病を抑制するためのRejuAgro A及び他のナス科宿主の使用。
カンキツグリーニングとしても公知である黄龍病(Huanglongbing:HLB)は、柑橘類の最も壊滅的な病害である。HLBは、アジアが起源であると考えられており、米国では2005年にフロリダ州における発生が最初に検出された。2005年以来、HLBは、フロリダ州の柑橘類生産地域に拡散し、柑橘類の生産量を75%減少させると同時に生産コストを2倍超にしている。2008年に、HLBはルイジアナ州において検出され、2009年に、この病害はジョージア州及びサウスカロライナ州において検出された。2012年に、HLBは、テキサス州、及びカリフォルニア州の住居地域において検出された(Hu&Wright.(2019))。この病害は、純粋培地において培養できない細菌病原体であるカンディダトゥス・リベリバクター・アジアティカス(Candidatus Liberibacter asiaticus)によって引き起こされる。リベリバクター・クレッセンスは、無菌培地において増殖させることができるこの属の唯一の種であり、カンキツグリーニングを引き起こすCa.リベリバクター・アメリカヌス(Ca.Liberibacter americanus)及び「Ca.リベリバクター・アフリカヌス(Ca.Liberibacter africanus)」;並びにジャガイモのゼブラチップ(ZC)病を引き起こし、トマト及びナス科の他の植物とセリ科(Apiaceae)又は散形科(Umbelliferae)の植物とを攻撃する「Ca.リベリバクター・ソラナセアラム(Ca.Liberibacter solanacearum)」などの他の培養できないリベリバクター属病原体を研究するためのモデルとして使用されている(Sena-Velezら(2019))。
HLB病原体は植物の師管に生息し、病害の蔓延には、病原媒介昆虫であるミカンキジラミを必要とする。この病害を制御する取組みは行われているが、効果は限定的であり、持続可能ではない。感染を予防する現在の方法及びHLBに感染した木の生産性を維持する現在の方法は、病原媒介生物の殺虫制御、抗菌処理及び栄養補助剤を含む。抗生物質であるオキシテトラサイクリン及びストレプトマイシンはこの病害の制御において有効性を示す唯一の選択であるが、これらの抗生物質は、ヒト病原体の抗生物質耐性及び柑橘類の木の生態系の破壊を引き起こすおそれがある。殺虫剤を噴霧することによる昆虫制御もまた、ヒトの健康及び花粉媒介昆虫などの非標的昆虫に対する潜在的な脅威である。HLBを処置するために抗微生物ペプチドを使用することに関する近年の進歩は有望であるが(Huangら(2021))、それは依然として実験段階であり、柑橘類の木の維管束組織への大規模な適用に関するコストは高い可能性がある。
本発明者らはこれまでに、細菌種シュードモナス・ソリ 0617-T307をウィスコンシン州の土壌試料から単離した。この細菌株は、火傷病原因物質のエルウィニア・アミロボーラ及び柑橘類がん腫病原因物質のキサントモナス・アキソノポディスを含む、多様な植物細菌病原体に対する抑制を示す活性化合物、すなわちRejuAgro A(RAA)を産生する。本発明者らは、185.2gの分子量を有するこの化合物を成功裏に精製し、この分子量は、オキシテトラサイクリン(MW:460.4g)及びストレプトマイシン(MW:581.6g)よりも著しく小さい。予備試験結果は、RAAがリベリバクター・クレッセンスBT-1の増殖を成功裏に抑制できることを示す。効力及び最小発育阻止濃度(MIC)は、オキシテトラサイクリン及びストレプトマイシンと同等であり、16日間の抑制にわたって2.5mg/Lと低い(図13)。RAAの標的は、作物及び果実における経済的損害を引き起こす植物細菌病害である。RAAは、ヒト及び動物において適用されたことがない新規の天然化合物であるため、抗生物質耐性を増強するリスクは、他の従来の抗生物質よりもはるかに低いと考えられる。加えて、より小さい分子サイズは、HLBが生息する柑橘類の木の維管束組織に達することをより容易にする。RAAは、HLB、ZC、及びカンディダトゥスによって引き起こされる多くの他のナス科宿主に対する病害を、有意に低い環境への影響を伴って制御するために使用することができる。
[実施例19] 植物真菌病原体を抑制するためのRejuAgro Aの使用
HPLC精製RejuAgro Aのin vivo抗菌活性を実施した。寒天を有する6ウェルプレートに様々な濃度のRejuAgro A(5、10、15、25、50及び100μg/mL)を添加した。DMSOを陰性対照として使用し、特定の抗菌化合物を陰性対照として使用した。ペトリプレートにおいて増殖させた真菌培養を小片に切断し、アッセイプレートの各ウェルの中央に移した。6日後に真菌の増殖が観察された。セプトリア・トリティシ及びコレトトリカム・デマチウムについて、増殖培地はポテトデキストロース寒天(PDA)であり、陽性対照はナイスタチン(50μg/mL)であった。フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス及びマグナポルテ・オリザエについて、使用した増殖培地はPDAであり、陽性対照はシクロヘキシミド(50μg/mL)であった。真菌病原体セプトリア・トリティシ、コレトトリカム・デマチウム、フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス及びマグナポルテ・オリザエの最小発育阻止濃度(MIC)による抗微生物効果は、それぞれ100、50 100、75μg/mLであった(表11)。この研究は、RejuAgro Aが、コムギ及び他の穀類における、セプトリア・トリティシによって引き起こされるセプトリア葉枯病に対する抑制活性を有することを示す。RejuAgro Aは、リンゴ、モモ、ブドウ、ベリー作物(例えばイチゴ、ブルーベリー、クランベリー)及びコレトトリカム属が感染する他の植物作物を含む植物宿主に感染する真菌のコレトトリカム属に対する抑制活性を示す。加えて、RejuAgro Aは、コムギ及びオオムギにおけるフザリウム赤かび病、並びにトマト、サツマイモ、メロン、マメ科植物、バナナ(パナマ病)及びフザリウム属が感染する他の作物におけるフザリウム立枯病を引き起こす真菌のフザリウム属に対する抑制活性を示す。RejuAgro Aは、イネイモチ病を引き起こすマグナポルテ・オリザエに対する抑制活性を示す。
HPLC精製RejuAgro Aのin vivo抗菌活性を実施した。寒天を有する6ウェルプレートに様々な濃度のRejuAgro A(5、10、15、25、50及び100μg/mL)を添加した。DMSOを陰性対照として使用し、特定の抗菌化合物を陰性対照として使用した。ペトリプレートにおいて増殖させた真菌培養を小片に切断し、アッセイプレートの各ウェルの中央に移した。6日後に真菌の増殖が観察された。セプトリア・トリティシ及びコレトトリカム・デマチウムについて、増殖培地はポテトデキストロース寒天(PDA)であり、陽性対照はナイスタチン(50μg/mL)であった。フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス及びマグナポルテ・オリザエについて、使用した増殖培地はPDAであり、陽性対照はシクロヘキシミド(50μg/mL)であった。真菌病原体セプトリア・トリティシ、コレトトリカム・デマチウム、フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス及びマグナポルテ・オリザエの最小発育阻止濃度(MIC)による抗微生物効果は、それぞれ100、50 100、75μg/mLであった(表11)。この研究は、RejuAgro Aが、コムギ及び他の穀類における、セプトリア・トリティシによって引き起こされるセプトリア葉枯病に対する抑制活性を有することを示す。RejuAgro Aは、リンゴ、モモ、ブドウ、ベリー作物(例えばイチゴ、ブルーベリー、クランベリー)及びコレトトリカム属が感染する他の植物作物を含む植物宿主に感染する真菌のコレトトリカム属に対する抑制活性を示す。加えて、RejuAgro Aは、コムギ及びオオムギにおけるフザリウム赤かび病、並びにトマト、サツマイモ、メロン、マメ科植物、バナナ(パナマ病)及びフザリウム属が感染する他の作物におけるフザリウム立枯病を引き起こす真菌のフザリウム属に対する抑制活性を示す。RejuAgro Aは、イネイモチ病を引き起こすマグナポルテ・オリザエに対する抑制活性を示す。
[実施例20] 実施例に使用された培地培養組成
表12は、実施例に使用された例示的な培地組成を含む。
表12は、実施例に使用された例示的な培地組成を含む。
[実施例21] 細菌株、天然物、及びこれらに引用された文献。
本願に記載され、添付の特許請求の範囲に示された細菌株及び天然物は、微生物学の文献でよく知られたものである。これらの文献は、本明細書に開示された引用された細菌株及び天然物のそれぞれについて、以下の表13に示されており、その内容は参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
引用文献
参照による組み込み
ここで引用されているすべての文献、出版物、特許、特許出願及び関連資料は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により組み込まれる。
ここで引用されているすべての文献、出版物、特許、特許出願及び関連資料は、本明細書に完全に記載されているかのように参照により組み込まれる。
生物寄託情報
本発明者らのうちの1人である、Ching-Hong Yang博士(アメリカ合衆国、ウィスコンシン・53902、メクォン、ノース・シェリダン・ドライブ・10120在住)は、PCT第13規則の2に基づく「寄託された微生物に関する表示」(PCT/RO/134)(本願において提出)によって証明される、細菌株シュードモナス・ソリ 0617-T307、シュードモナス・ソリ 0917-T305、シュードモナス・ソリ 0917-T306、シュードモナス・ソリ 0917-T307、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328を、American Type Culture Collection(ATCC(登録商標))、P.O.Box 1549、Manassas、VA 20110 USA(「ATCC Patent Depository」)に2020年6月25日に提出した。生存率試験後、ATCC特許寄託機構は、これらの寄託された細菌株に、2020年6月25日から有効な以下の受託番号を付与した:シュードモナス・ソリ 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)。Yang博士は、本出願人に対し、この生物寄託の開示を本出願に含めることへの許可を与え、かつ、出願日の時点で公衆に利用可能にされることについて、無条件かつ取消不能な同意を与えている。
本発明者らのうちの1人である、Ching-Hong Yang博士(アメリカ合衆国、ウィスコンシン・53902、メクォン、ノース・シェリダン・ドライブ・10120在住)は、PCT第13規則の2に基づく「寄託された微生物に関する表示」(PCT/RO/134)(本願において提出)によって証明される、細菌株シュードモナス・ソリ 0617-T307、シュードモナス・ソリ 0917-T305、シュードモナス・ソリ 0917-T306、シュードモナス・ソリ 0917-T307、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328を、American Type Culture Collection(ATCC(登録商標))、P.O.Box 1549、Manassas、VA 20110 USA(「ATCC Patent Depository」)に2020年6月25日に提出した。生存率試験後、ATCC特許寄託機構は、これらの寄託された細菌株に、2020年6月25日から有効な以下の受託番号を付与した:シュードモナス・ソリ 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)。Yang博士は、本出願人に対し、この生物寄託の開示を本出願に含めることへの許可を与え、かつ、出願日の時点で公衆に利用可能にされることについて、無条件かつ取消不能な同意を与えている。
Claims (18)
- 作物病害が、ブラックシガトカ、灰色かび病、火傷病、柑橘類がん腫病、軟腐病、オリーブがん腫病、トマト斑葉細菌病、細菌性がん腫病又はイモチ病(石果及びナシ状果)、ウリ科の角斑病、モモの斑点細菌病、トマト斑点細菌病、クルミ胴枯れ病、青枯れ病、トマトがん腫病、ジャガイモ葉枯れ病、リンゴ赤かび病、白葉枯病、カンキツグリーニング病、ジャガイモのゼブラチップ病、及び条斑細菌病からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 病原微生物が、ミコスフェレラ・フィジエンシス(Mycosphaerella fijiensis)、ボトリティス・シネレア(Botrytis cinerea)、エルウィニア・アミロボーラ(Erwinia amylovora)(Ea)(特にストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ菌株)、キサントモナス・アキソノポディス 病原型シトリ(Xanthomonas axonopodis pv.citri)(Xac)、ペクトバクテリウム・パルメンティエリ(Pectobacterium parmentieri)、ペクトバクテリウム・アトロセプチカム(Pectobacterium atrosepticum)、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種ブラシリエンシス(Pectobacterium carotovorum subsp.brasiliensis)、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種カロトボラム(Pectobacterium carotovorum subsp.carotovorum)、ディケヤー・ダダンティイ(Dickeya dadantii)、シュードモナス・サバスタノイ 病原型サバスタノイ(Pseudomonas savastanoi pv.savastanoi)(Psv)、シュードモナス・シリンガエ 病原型トマト(Pseudomonas syringae pv.tomato)、シュードモナス・シリンガエ 病原型シリンガエ(Pseudomonas syringae pv.syringae)、シュードモナス・シリンガエ 病原型ラクリマンス(Pseudomonas syringae pv.lachrymans)、キサントモナス・キャンペストリス 病原型プルニ(Xanthomonas campestris pv.pruni)、キサントモナス・キャンペストリス 病原型ベシカトリア(Xanthomonas campestris pv.vesicatoria)、キサントモナス・アルボリコーラ 病原型ジュグランディス(Xanthomonas arboricola pv.juglandis)、ラルストニア・ソラナセアラム(Ralstonia solanacearum)、クラビバクター・ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス(Clavibacter michiganensis subsp.michiganensis)、フィトフトラ・インフェスタンス(Phytophthora infestans)、ベンチュリア・イナエキュアリス(Venturia inaequalis)、キサントモナス・オリザエ 病原型オリザエ(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)、キサントモナス・オリザエ 病原型オリジコーラ(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola)及びキサントモナス・シトリ 病原型シトリ(Xanthomonas citri pv.citri)からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 作物が、バナナ;リンゴ;ナシ;クラブアップル;柑橘類;ジャガイモ;カボチャ;タマネギ;コメ;アフリカスミレ;ニンジン、ジャガイモ、トマト、ナス、葉菜類、スカッシュ及びウリ類などのアブラナ科(Cruciferae)、ナス科(Solanaceae)、ウリ科(Cucurbitaceae)の植物種;コショウ及びグリーンペッパー;オリーブ;オリーブ、モモ、クルミを含む石果及びナシ状果植物からなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
- 細菌性作物病害を制御する方法であって、
約1.0×105~1.0×109cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む農業用組成物を作物に適用して、病原微生物の増殖を抑制すること
を含む方法。 - シュードモナス属細菌が、シュードモナス・ソリ(Pseudomonas soli) 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ(Pseudomonas mosselii) 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)からなる群から選択される、請求項5に記載の方法。
- 組成物が、約5.0×107~2.0×108cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む、請求項5に記載の方法。
- 作物病害が、ブラックシガトカ、灰色かび病、火傷病、柑橘類がん腫病、軟腐病、オリーブがん腫病、トマト斑葉細菌病、細菌性がん腫病又はイモチ病(石果及びナシ状果)、ウリ科の角斑病、モモの斑点細菌病、トマト斑点細菌病、クルミ胴枯れ病、青枯れ病、トマトがん腫病、ジャガイモ葉枯れ病、リンゴ赤かび病、白葉枯病、カンキツグリーニング病、ジャガイモのゼブラチップ病、及び条斑細菌病からなる群から選択される、請求項5に記載の方法。
- 病原微生物が、ミコスフェレラ・フィジエンシス、ボトリティス・シネレア、エルウィニア・アミロボーラ(Ea)(特にストレプトマイシン耐性E.アミロボーラ菌株)、キサントモナス・アキソノポディス 病原型シトリ(Xac)、ペクトバクテリウム・パルメンティエリ、ペクトバクテリウム・アトロセプチカム、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種ブラシリエンシス、ペクトバクテリウム・カロトボラム 亜種カロトボラム、ディケヤー・ダダンティイ、シュードモナス・サバスタノイ 病原型サバスタノイ(Psv)、シュードモナス・シリンガエ 病原型トマト、シュードモナス・シリンガエ 病原型シリンガエ、シュードモナス・シリンガエ 病原型ラクリマンス、キサントモナス・キャンペストリス 病原型プルニ、キサントモナス・キャンペストリス 病原型ベシカトリア、キサントモナス・アルボリコーラ 病原型ジュグランディス、ラルストニア・ソラナセアラム、クラビバクター・ミシガンエンシス 亜種ミシガンエンシス、フィトフトラ・インフェスタンス、ベンチュリア・イナエキュアリス、キサントモナス・オリザエ 病原型オリザエ、キサントモナス・オリザエ 病原型オリジコーラ及びキサントモナス・シトリ 病原型シトリからなる群から選択される、請求項5に記載の方法。
- 作物が、バナナ;リンゴ;ナシ;クラブアップル;柑橘類;ジャガイモ;カボチャ;タマネギ;コメ;アフリカスミレ;ニンジン、ジャガイモ、トマト、ナス、葉菜類、スカッシュ及びウリ類などのアブラナ科、ナス科、ウリ科の植物種;コショウ及びグリーンペッパー;オリーブ;オリーブ、モモ、クルミを含む石果及びナシ状果植物からなる群から選択される、請求項5に記載の方法。
- 真菌病原体が、セプトリア・トリティシ(Septoria tritici)、コレトトリカム・デマチウム(Colletotrichum dematium)、フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス(Fusarium oxysporum f.sp.Melonis)及びマグナポルテ・オリザエ(Magnaporthe oryzae)からなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 作物が、リンゴ、モモ、ブドウ、ベリー作物、コムギ、オオムギ、トマト、サツマイモ、メロン、マメ科植物、バナナ及びコメからなる群から選択される、請求項11に記載の方法。
- 細菌性作物病害を制御する方法であって、
約1.0×105~1.0×109cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む農業用組成物を作物に適用して、真菌病原体の増殖を抑制すること
を含む方法。 - シュードモナス属細菌が、シュードモナス・ソリ 0617-T307(受託番号PTA-126796)、シュードモナス・ソリ 0917-T305(受託番号PTA-126797)、シュードモナス・ソリ 0917-T306(受託番号PTA-126798)、シュードモナス・ソリ 0917-T307(受託番号PTA-126799)、シュードモナス・モッセリイ 0118-T319(受託番号PTA-126800)、シュードモナス・モッセリイ 0318-T327(受託番号PTA-126801)及びシュードモナス・モッセリイ 0418-T328(受託番号PTA-126802)からなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
- 組成物が、約5.0×107~2.0×108cfu/mLのシュードモナス属細菌を含む、請求項15に記載の方法。
- 真菌病原体が、セプトリア・トリティシ、コレトトリカム・デマチウム、フザリウム・オキシスポラム 分化型メロニス及びマグナポルテ・オリザエからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
- 作物が、リンゴ、モモ、ブドウ、ベリー作物、コムギ、オオムギ、トマト、サツマイモ、メロン、マメ科植物、バナナ及びコメからなる群から選択される、請求項14に記載の方法。
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