JP6904944B2 - 種子処理耐性微生物のハイスループットな取得方法 - Google Patents

種子処理耐性微生物のハイスループットな取得方法 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本願は、2015年8月20日に提出された米国特許仮出願62/207,868号(参照により、その全体が本明細書に援用される)に基づく利益を主張するものである。
本発明で提供するのは、種子処理プロセス後も生き残ることのできる微生物のハイスループットな取得方法である。
農作物の生産では、種子の化学処理を利用することが多い。種子または得られる植物に、病害耐性または病害虫耐性の特性を付与するには、種子の化学処理に依存する場合が多い。播種前に種子処理を行うと、保存、発芽または播種中の種子への被害を軽減し得るとともに、出芽している植物を保護することもできる。これにより、均一な苗立ちの確保を助けることができ、種子自体への投資資金を守るという利点を得られるだけではなく、単位土地当たりの植物の性能も最大限に高められる。種子及び植物に有益な微生物を種子処理剤に含めることが広がり続けており、これにより、幅広い有益な農業形質を付与できる。微生物は、例えば、植物接種剤、土壌改良剤、生物防除剤または植物生長調節剤として使用できる。
この分野における進歩にもかかわらず、依然として、植物種子処理剤で使用するさらなる微生物を同定する必要性が存在する。
一態様においては、本発明で提供するのは、微生物のハイスループットな取得方法であって、a)生長環境において作物植物に関与する複数の微生物を取得するステップと、b)複数の微生物を種子またはその代用物に塗布するステップと、c)その複数の微生物の1つ以上の構成微生物が生存不能になる条件で、種子またはその代用物を保存するステップと、d)種子またはその代用物を溶液に入れるステップと、e)その溶液から、ステップ(c)の後に生き残っている少なくとも第1の微生物を同定するステップとを含む方法である。一実施形態では、ステップa)は、作物植物及び/または生長環境から、微生物細胞懸濁液を作製することを含む。あるいは、この方法は、ステップb)の前に、微生物細胞懸濁液を濃縮することを含んでもよい。具体的な実施形態では、ステップe)は、上記の溶液を増殖培地に播いて、上記の微生物を含むコロニーを選択することを含む。
本発明の特定的な一態様では、生長環境において作物植物に関与する複数の微生物を取得することは、i)作物植物及び/または生長環境から微生物細胞懸濁液を作製することと、ii)その微生物細胞懸濁液を増殖培地に播くことと、iii)微生物コロニーを選択することと、iv)ステップiii)で選択した微生物コロニーの構成微生物を組み合わせることによって、複数の微生物を作製することとを含む。本発明の方法では、生長環境は、農地の土壌を含んでも、非農業環境を含んでもよい。特定的な実施形態では、本発明で用いる複数の微生物は、作物植物の根圏、内部圏、葉圏またはこれらのいずれかを組み合わせた場所から得たものである。この複数の微生物は、作物植物の組織から得てもよい。
具体的な実施形態では、本発明の方法はさらに、作物植物種の播種時、微生物が付与できる少なくとも第1の有益な形質を同定するステップを含む。作物植物種は、本発明の方法で用いる種子と同じ種であってもなくてもよい。作物植物種は、双子葉植物種であってよく、アルファルファ、マメ、ビート、ブロッコリー、キャベツ、ニンジン、カリフラワー、セロリ、白菜、綿、キュウリ、ナス、アマ、レタス、ルピナス、メロン、エンドウ、コショウ、ラッカセイ、ジャガイモ、パンプキン、ダイコン、セイヨウアブラナ、ホウレンソウ、ダイズ、カボチャ、テンサイ、ヒマワリ、トマト及びスイカが挙げられるが、これらに限らない。作物植物種は、単子葉植物種であってもよく、オオムギ、トウモロコシ、リーキ、タマネギ、イネ、モロコシ、スイートコーン、コムギ、ライムギ、アワ、サトウキビ、オートムギ、ライコムギ、アメリカクサキビ及び芝草が挙げられるが、これらに限らない。
本発明の方法のさらなる実施形態では、生き残る微生物は、グラム陰性の非芽胞形成細菌、またはグラム陽性の芽胞形成もしくは非芽胞形成細菌である。別の実施形態では、種子またはその代用物は、約1時間〜約1年間保存するか、周囲温度で保存するか、または周囲温度よりも高いかもしくは低い温度で保存する。
本発明のさらなる実施形態では、複数の微生物を種子またはその代用物に塗布し、複数の微生物を塗布する前、塗布するのと同時または塗布した後に、種子処理剤を種子またはその代用物に塗布する。種子処理剤は、複数の微生物を含んでも含まなくてもよい。一実施形態では、複数の微生物を塗布する前または塗布した後に、種子処理剤を種子またはその代用物に塗布する。別の実施形態では、種子処理剤は、殺真菌剤、殺生物剤、殺虫剤、除草剤、殺ダニ剤、殺鼠剤、殺線虫剤、植物生長調節剤及び微量栄養素、またはこれらを組み合わせたものを含む。さらなる実施形態では、種子処理剤は、ポリマー、着色剤、結合剤、固着剤、付着剤、分散剤、界面活性剤、栄養剤、コーティング剤、湿潤剤、緩衝剤、多糖及び充填剤、またはこれらを組み合わせたものを含む。
種子処理耐性微生物をハイスループットに発見及び単離するための方法B1及び方法B2の概略図である。 方法B1によって発見した、生物分類上の目ごとの相違の代表ヒストグラムである。 方法B1によって発見した、生物分類上の網ごとの相違の代表ヒストグラムである。 方法B1によって発見した、生物分類上の網当たりの属の総数による相違の代表ヒストグラムである。 方法B2によって発見した、生物分類上の目ごとの相違の代表ヒストグラムである。 方法B2によって発見した、生物分類上の網ごとの相違の代表ヒストグラムである。 方法B2によって発見した、生物分類上の網当たりの属の総数による相違の代表ヒストグラムである。 方法B1と方法B2によって発見した、生物分類上の目ごとの相違の代表ヒストグラムである。 方法B1と方法B2によって発見した、生物分類上の網ごとの相違の代表ヒストグラムである。 方法B1と方法B2によって発見した、生物分類上の網当たりの属の総数による相違の代表ヒストグラムである。
本発明で提供するのは、対象の植物にコロニーを形成できるとともに、種子処理成分と種子処理プロセスに関連する条件に耐えることができる微生物の取得方法である。例えば、種子処理剤に組み込まれた微生物の生存能が、微生物の種によって異なり得るとともに、同じ種でも株によって異なる可能性があることを本発明者は発見した。したがって、どの微生物または株が、種子処理成分または種子処理プロセスに耐えられるかは、これまでは概ね予測不能であった。さらに、種子処理と最終的な播種との間には、少なくとも1カ月〜数カ月、さらには数年のタイムラグが生じることがある。これにより、一部の株の生存能が播種前に失われるために、農業にとって有益となり得る微生物を同定する性能が大きな影響を受けている。この影響は、どの株が播種前に生存能を喪失するかを予測するのが難しいことと、各生育期に、改善された有用な微生物を組み込む必要性によってさらに大きくなる。候補微生物をそれぞれ個別に試験するには、多大な時間が必要となり、現実的ではない。
過去の調査において、本発明者は、作物植物と関連する数百のグラム陰性細菌株の種子処理成分耐性について個別に試験し、その結果から、典型的には植物と微生物との共生環境から単離した種の大半が、1つの種子当たり10〜10コロニー形成単位(CFU)で種子に塗布してから1〜2週間後の検出時点まで耐えられないことが示された。さらに、結果から、根圏に特に多く存在する微生物の一部は、種子に塗布する微生物の濃度を問わず、種子処理後に生存能をほぼ完全に喪失することが明らかになった。本発明で提供する方法は、このような問題点を解消し、短時間で、大きな集団の微生物を同定可能にし、種子処理成分及び種子処理プロセスに耐えられるとともに、微生物が農作物植物に及ぼす有益な作用についてさらに試験できる多数の微生物をもたらす。
驚くべきことに、本明細書に開示されている方法により、増殖の速い耐寒性微生物(芽胞形成細菌など)のみならず、多様なその他の微生物群(非芽胞形成細菌など)も同定可能になることが分かった。非限定的な例では、開示されている方法に従って、複数のグラム陰性細菌(種子処理プロセスまたは種子処理成分に耐えられないことが多いか、または、生き残る能力について試験するのが困難である)を作物植物の根圏から単離し、スクリーニングする。
一実施形態では、種子コーティング内で保存後でも、農業において有効に利用できる種子処理耐性微生物のハイスループットな単離、選択、及び同定方法を提供する。具体的な実施形態では、この方法は、所定の1つの環境または複数の環境に特有の複数の微生物を取得することと、種子処理成分、種子処理プロセス、及び試薬に耐えられる微生物を同定することとを含む。一実施形態では、微生物プールを所定の比率で種子に塗布する。別の実施形態では、種子に直接塗布するためのものとして、多様な微生物プールを含む濃縮微生物細胞懸濁液を作製する。この懸濁液は、微生物群(土壌、植物組織及び水域に見られるものが挙げられるが、これらに限らない)に存在するすべての細菌、真菌及び古細菌を反映した抽出物であることができる。この細胞懸濁液は、人工的に作製した微生物プールであって、事前に培養したプールに由来することもできる。種子処理プロセスに耐えられる微生物を同定する目的で、これらの細胞懸濁液を用いて、種子に接種できる。
追加の実施形態では、種子処理調製剤で用いてよいポリマー、着色剤、有害生物防除剤(殺真菌剤、殺生物剤、殺虫剤、除草剤、殺ダニ剤、殺鼠剤、殺線虫剤を含む)、またはその他の成分を同様の形式で種子に塗布して、様々な種子処理成分と種子処理プロセスに耐えられる微生物を選択する。特定の実施形態では、種子処理とインキュベートに耐える微生物株を培養し、植物の生長に対する有益な作用についての圃場試験スクリーニングで将来使用するのに備えて保存する。
実生、種子病害、早期害虫、病害虫などを抑えるために、特有の成分(例えば殺線虫剤、殺虫剤、殺真菌剤、接種剤を含む有害生物防除剤、または例えばコーティング剤もしくは保護剤を含む調合成分のうちの1つ以上など)による種子処理剤を作製及び塗布するための好適な方法及び組成物は、当該技術分野において知られている。保存及び播種の前に種子を前処理すると、例えば、収穫高を向上させる可能性を高めるように、早期苗立ち、均一性及び活力を最大化することができる。
本発明で用いる種子処理成分の使用率は、種子を播く特定の地理的領域における使用率または種子処理によって実現するように意図されている目的の恩恵を得るための使用率として、当該技術分野において標準的な使用率であってよい。標準的な範囲は、当該技術分野において周知であり、その国の規制要件によって勧告されていることが多く、その規制要件により、市販の種子に塗布する最小及び最大レベルが定められていることがある。本明細書に記載されている種子処理耐性の方法の特定の有害生物防除剤製品の好適な範囲の例は、商業用途用の製品ラベルに記載されている範囲である。あるいは、本明細書に記載されているハイスループットな方法では、微生物の生存能に影響を及ぼして、種子処理後に生存能を維持する能力について、よりストリンジェントまたはコンパクトな試験を行えるようにできる可能性のあるいずれかの1つ以上の種子処理成分の使用量を増やすことができる。
同様に、コーティング剤、微生物または保護剤の量は、様々な要因(用いる化合物、処理する種子のタイプ、提示されている播種条件、及び予測される極限条件など)に左右され得る。本明細書に示されている指針を用いれば、当業者は、本発明による使用に適する具体的な量を判断できるであろう。種子処理では、調合製品(純粋な活性成分に対するもの)を用いることが多い。有益なことに、供給の利便性と使いやすさのために、本明細書に記載されている方法では、調合製品を用いてもよい。
いくつかの実施形態では、植物/土壌抽出物に含まれる莫大な数の微生物(無数の微生物種と亜種を表す)を単離、選択し、任意に応じて同定し、種子処理耐性について1回のアッセイで試験する。本発明の別の態様では、対象の植物及び土壌からの抽出物で種子を直接コーティングして、微生物の単離工程を行うときに存在する培地による偏りを防ぐ。特定的な実施形態では、様々な土壌で生長した多数の異なる作物を収穫して、関連する微生物を所定の種の種子またはその別種に塗布できるようにし、それにより、これらの対象の植物にコロニーを形成するとともに、種子に塗布するプロセスに耐える微生物を選択するようにする。
本発明の方法により、初めて、対象の植物にコロニーを形成するとともに、種子処理剤に組み込んでも耐えることもできる株を環境試料から優先濃縮できるようになる。確立された単離プロトコールは概ね、特定の増殖パターンを示すか、特定の物質を利用するか、または試験で、所望の生化学的活性に関して陽性となる微生物を見つけることに対するものである。記載されている方法により、ユーザーは、種子処理組成物において微生物に適用されるインキュベート時間を変更できるようになり、それにより、必要な安定性の程度に対する制御性が向上し、実際のシナリオに更に適用可能になる。所望に応じて、本発明に従って解析する出発微生物から、対象となる特定の作物植物またはその変種にコロニーを形成する種を濃縮できる。
種子処理ステップを単離手順に挿入すると、圃場試験の前に、各微生物候補の種子処理耐性について個別に試験する必要がなくなるという利点が得られる(個別試験は、特定の微生物が商業的に実用可能か判断する際の現行のパラダイムである)。この結果、従来の方法よりも効率性が向上する。本明細書に開示されている方法は、上記のような微生物を同定するための迅速かつ簡素化されたプロセスをもたらし、長時間を要したりまたは個々に行ったりする作業の必要性を排除し、多大な資源を節約することになる。
定義
特に断りのない限り、用語は、当業者による従来の用法に従っているものと理解されたい。
いくつかのケースでは、明確にするため及び/または参照を容易にするために、広く理解されている意味を有する用語が、本明細書で定義されており、このような定義が本明細書に含まれていることは、必ずしも、当該技術分野において一般的に理解されている定義との実質的な違いを表すものと解釈するものではない。本明細書で説明または参照されている技法と手順の多くは、当業者に、よく理解されているとともに、従来の手法を用いて、広く利用されている。
文脈上、明らかに別段に解される場合を除き、単数形の「a」、「an」及び「the」には、複数の言及物が含まれる。例えば、「細胞」という用語には、細胞の混合物を含め、1つ以上の細胞が含まれる。
本明細書で使用する場合、「ハイスループット」という用語は、いずれかの微生物群集試料または複数の異なる試料(例えば、根圏、内部圏または土壌から得た環境試料)に由来する多数の微生物(いずれかの微生物種及び/または亜種を含む)を1つのプロトコールで試験するプロセス、例えば、多数の微生物種及び亜種を表している微生物アレイを1回のアッセイで試験するプロセスを指す。
本明細書で使用する場合、「病原体」という用語は、植物または動物において病害を引き起こすことのできる、例えば藻、クモ形類動物、細菌、真菌、虫、線虫、寄生植物、酵母、原生動物またはウイルスのような生物を指す。「植物病原体」と言う用語は、本明細書で使用する場合、植物に感染する病原生物を指す。
本明細書で使用する場合、「亜種」という用語は、微生物に関しては、その亜種が属する種を特定する特性を有するが、親株とのヌクレオチド配列の違いまたは同定可能な形質の違い(この場合の形質は、遺伝的系(経世代的)なものである)を少なくとも1つ有する株である。ヌクレオチド配列の違いには、置換、挿入、欠失またはこのようは変化のいずれかを組み合わせたものが含まれる。
本明細書で使用する場合、種子処理成分は、本明細書に記載されているとともに、当該技術分野において知られている少なくとも1つの有害生物防除剤または種子処理調合成分である。
ハイスループットなスクリーニング方法
環境試料(例えば土壌もしくは植物物質を含む)、または本明細書に記載されているような培養微生物のプール試料から直接単離できる微生物懸濁液をスクリーニングして、植物種子処理組成物及び植物種子処理プロセスに関連する条件に耐えられる微生物を同定できる。記載されている方法の培養ステップ、懸濁ステップ及び濃縮ステップで使用できる多くの培地と緩衝液が当該技術分野において知られている。様々な実施形態において、微生物は、種子、特には作物植物の種子、または種子代用物(例えば、岩石、大理石、結晶などのような粒子、または合成物質もしくは合成表面を含む)の上に塗布してよい。
特定の実施形態では、代用物は、異なる植物種の種子であってよい。例えば、本発明の方法では、トウモロコシ種子に塗布することによって、ダイズ植物の生長と関連する微生物の種子処理耐性を試験してよい。いくつかの実施形態では、選択した微生物株を液体コートまたは粉剤として、種子または種子代用物に塗布してよい。細菌懸濁液は、例えば、溶液で希釈して、種子をコーティングするのに直接使用できる。あるいは、非細菌は、例えば、胞子調製物として種子に塗布できる。別の例では、生きた培養液、発酵物または液体胞子培養液を種子に塗布できる。さらに別の例では、処理した種子は、転動するとともに、空気に曝すことによって乾燥できる。微生物は、不活性担体と混合し、乾燥し、粉砕して微粉末にして、種子に塗布することもできる。不活性担体材の例としては、タルク、シリカ、ファーバーク、パーライト、潤滑剤(fluency agent)、バーミキュライト、アルギネート及びクレーが挙げられる。
一実施形態では、植物関連微生物のプールを所定の比率で種子に塗布する。特に重要なのは、多数の微生物を塗布して、1回のアッセイで、多様なタイプの微生物を、従来のスクリーニング方法(圃場またはグロースチャンバー/アッセイ試験(2年のプロセスである場合が多い)において、単離体ベースで、個々の単離体で生残性と生存能について試験することを含む)よりも効率的にスクリーニング可能にすることである。具体的な実施形態では、微生物で処理した種子の胞子濃度または微生物細胞濃度は、種子1つ当たり約10〜約10個である。追加の実施形態では、種子には、種子1つ当たりに、上記よりも多い胞子または微生物細胞が存在してよい(例えば、種子1つ当たり1010個、1011個、1012個、またはこれを越える数の微生物または胞子)。濃度は、例えば、微生物培養液の濁度と600nmにおける光学密度(OD600)を測定し、所望の対応するCFUを直接種子に塗布することによって容易に調整できる。
微生物で処理する前、処理するのと同時または処理した後に、本明細書に記載されているように、他の種子処理剤及び調合成分を塗布することができる。特定の成分、例えばポリマーでは、微生物での処理を行った後に塗布するのが好ましいことがある。いくつかの実施形態では、1つ以上の有害生物防除剤(殺真菌剤、殺生物剤、殺虫剤、除草剤、殺ダニ剤、殺鼠剤及び殺線虫剤を含む)、植物生長調節剤(LCO、CO、キチン性化合物、フラボノイド、ジャスモン酸、メチルジャスモネート、リノール酸、リノレン酸及びカリキンを含む)、または微量栄養素も種子に塗布する。種子処理成分の塗布は、微生物を塗布する前、塗布した後または塗布するのと同時に行ってよい。一実施形態では、イプコナゾール、メタラキシル、トリフロキシストロビン及びクロチアニジンから選択した1つ以上の有害生物防除剤と、任意に応じて、事前に単離した1つ以上の有益な微生物(例えばBacillus firmusを含む)を含む組成物で前処理したトウモロコシ種子に、微生物を塗布する。別の実施形態では、ピラクロストロビン、メタラキシル、フルキサピロキサド及びイミダクロプリドから選択した1つ以上の有害生物防除剤を含む組成物で前処理したダイズ種子に、微生物を塗布する。さらに別の実施形態では、ピラクロストロビン、メタラキシル、フルキサピロキサド、ミクロブタニル、イミダクロプリド、イプコナゾール、チアメトキサム、クロルピリホス及びアバメクチンから選択した1つ以上の有害生物防除剤を含む組成物で前処理した綿種子に、微生物を塗布する。様々な有害生物防除剤、植物生長調節剤及び微量栄養素が当該技術分野において知られているとともに、本明細書に記載されており、当業者は、例えば、作物の種子及び所望の有益な作用に応じて、これらの化合物の組成と濃度を変更することができる。
具体的な実施形態では、正確に、安全に、かつ効率的に種子処理製品を種子に塗布するように特別に設計及び製造されている処理剤塗布器具の使用を通じて、混合する従来の方法、噴霧する従来の方法またはこれらを組み合わせた方法を用いて、種子または種子代用物に、本発明の方法に従って取得した微生物懸濁液を均一にコーティングしてよい。
任意に応じて、微生物を塗布した後または塗布するのと同時に、ポリマーベースの種子仕上げ剤(「オーバーコート」)を加えることができる。そして、所望の条件で、一部の微生物を生存不能にできる期間にわたって種子を保存して、保存後でも生き残っている少なくとも第1の微生物を同定できるようにする。保存条件を必要に応じて修正して、所定の種子処理剤を塗布した後でも生き残っている微生物を同定するための所望のレベルのストリンジェンシーとストリンジェンシー特性を得てよい。変更してよい保存条件の非限定的な例としては、例えば、保存時間、温度及び湿度が挙げられる。一実施形態では、種子業界において農家に流通及び販売するまで種子を保存する際に典型的な条件で保存を行う。特定的な実施形態では、1時間未満から1年以上の範囲(約1時間、約6時間、約12時間、約24時間、約2日、約1週間、約2週間、約1カ月、約2カ月、約6カ月及び約1年またはそれを超える期間を含むとともに、これらの時間から導き出せるすべての範囲を含む)で保存を行う。別の実施形態では、保存は、周囲温度で行うか、または周囲温度よりも高いかもしくは低い温度(約0℃以下、約4℃、約25℃、約37℃及び約45℃以上を含み、これらの温度から導き出せるすべての範囲を含む)で行ってもよい。
所望の保存条件の後、処理した種子を緩衝液に浸漬して、例えば固形寒天増殖培地に堆積できる細胞懸濁液を作製できる。形成される微生物コロニーは、種子処理と保存に耐えた株に由来し、これらのコロニーを単離し、微生物分類方法を用いて同定し、圃場試験またはその他の調査で将来使用するのに備えて保存することができる。多くの培地と緩衝液が当該技術分野において知られており、記載されている方法の培養ステップ、懸濁ステップ及び濃縮ステップで使用できる。
特に重要なのは、本明細書に記載されている方法において、市販の種子処理調合物で用いられている様々な化合物を使用する点である。このような化合物を含めると、市販の種子処理条件を再現可能になり、将来の試験及び商業用途で、そのような条件に耐える微生物の選択を確実に行える。さらなる試験に、追加の種子処理条件でのさらなるスクリーニングと、商業的な農業条件において植物に有益な作用を及ぼし得る微生物についての植物圃場条件での試験を含めてもよい。
本明細書に記載されているものを含め、発芽して植物を形成できるいずれかの植物種子であって、線虫、病原真菌及び/または病原細菌による攻撃の影響を受けやすい種子を、本明細書に記載されている方法によって得られる微生物で処理することができる。
微生物
本明細書に記載されている方法は、いずれの原核微生物または真核微生物も含むいずれの微生物にも適用可能である。いくつかの実施形態では、微生物は、Actinomycetes属、Agrobacterium属、Arthrobacter属、Alcaligenes属、Aureobacterium属、Azobacter属、Bacillus属、Beijerinckia属、Brevibacillus属、Burkholderia属、Chromobacterium属、Clostridium属、Clavibacter属、Comomonas属、Corynebacterium属、Curtobacterium属、Enterobacter属、Flavobacterium属、Gluconobacter属、Hydrogenophage属、Klebsiella属、Methylobacterium属、Paenibacillus属、Pasteuria属、Phingobacterium属、Photorhabdus属、Phyllobacterium属、Pseudomonas属、Rhizobium属、Serratia属、Stenotrophomonas属、Streptomyces属、Variovorax属及びXenorhadbus属のうちの少なくとも1つの細菌に由来する生物系殺真菌剤(「bf」)である。特定的な実施形態では、細菌は、Bacillus amyloliquefaciens、Bacillus cereus、Bacillus firmus、Bacillus lichenformis、Bacillus pumilus、Bacillus sphaericus、Bacillus subtilis、Bacillus thuringiensis、Pasteuria penetrans、Pasteuria usage、Pseudomona fluorescens及びこれらを組み合わせたものからなる群から選択する。
実施形態では、生物系殺真菌剤(「bf」)は、Alternaria属、Ampelomyces属、Aspergillus属、Aureobasidium属、Beauveria属、Candida属、Colletotrichum属、Coniothyrium属、Cryphonectria属、Fusarium属、Gliocladium属、Metarhizium属、Metschnikowia属、Microdochium属、Muscodor属、Paecilonyces属、Phlebiopsis属、Pseudozyma属、Pythium属、Trichoderma属、Typhula属、Ulocladium属及びVerticilium属の真菌であることができる。特定的な実施形態では、真菌は、Beauveria bassiana、Coniothyrium minitans、Gliocladium virens、Metarhizium anisopliae(当該技術分野では、Metarrhizium anisopliae、Metarhizium brunneumまたは「緑きょう病菌」ということもある)、Muscodor albus、Paecilomyces lilacinus、Trichoderma polysporum及びこれらを組み合わせたものである。
本明細書に開示されている方法で用いるのに適することのある生物系殺真菌剤(「bf」)の非限定的な例としては、Ampelomyces quisqualis(bf.1)(例えば、ドイツのIntrachem Bio GmbH & Co.KGのAQ10(登録商標)(bf.1a))、Aspergillus flavus(bf.2)(例えば、スイスのSyngentaのAFLAGUARD(登録商標)(bf.2a))、Aureobasidium pullulans(bf.3)(例えば、ドイツのbio ferm GmbHのBOTECTOR(登録商標)(bf.3a))、Bacillus pumilus(bf.4)、Bacillus pumilus単離株AQ717、NRRL B−21662(bf.4a)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Bacillus pumilus単離株NRRL B−30087(bf.4b)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Bacillus属単離株AQ175、ATCC55608(bf.5)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Bacillus属単離株AQ177、ATCC55609(bf.6)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Bacillus subtilis(bf.7)、Bacillus subtilis単離株AQ713、NRRL B−21661(bf.7a)(RHAPSODY(登録商標)、SERENADE(登録商標)MAX及びSERENADE(登録商標)ASO)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Bacillus subtilis単離株AQ743、NRRL B−21665(bf.7b)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Bacillus amyloliquefaciens(bf.8)Bacillus amyloliquefaciens FZB24(bf.8a)(例えば、米国のNovozymes Biologicals,Inc.のTAEGRO(登録商標)(bf.8b))、Bacillus amyloliquefaciens単離株NRRL B−50349(bf.8c)、Bacillus amyloliquefaciens TJ1000(bf.8d)(すなわち、1BE、単離株ATCC BAA−390としても知られている)、Bacillus thuringiensis(bf.9)、Bacillus thuringiensis単離株AQ52、NRRL B−21619(bf.9a)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Candida oleophila(bf.10)、Candida oleophila I−82(bf.10a)(例えば、米国のEcogen Inc.のASPIRE(登録商標)(bf.10b))、Candida saitoana(bf.11)(例えば、米国のMicro Flo Company(BASF SE)及びArystaのBIOCURE(登録商標)(bf.11a)(リゾチームとの混合物)及びBIOCOAT(登録商標)(bf.11b))、Clonostachys rosea f.catenulata(Gliocladium catenulatumともいう)(bf.12)(例えば、フィンランドのVerderaの単離株J1446:PRESTOP(登録商標)(bf.12a))、Coniothyrium minitans(bf.13)(例えば、ドイツのProphytaのCONTANS(登録商標)(bf.13a))、Cryphonectria parasitica(bf.14)(例えば、フランスのCNICMのEndothia parasitica(bf.14a))、Cryptococcus albidus(bf.15)(例えば、南アフリカのAnchor Bio−TechnologiesのYIELD PLUS(登録商標)(bf.15a))、Fusarium oxysporum(bf.16)(例えば、イタリアのS.I.A.P.A.のBIOFOX(登録商標)(bf.16a)、フランスのNatural Plant ProtectionのFUSACLEAN(登録商標))、Metschnikowia fructicola(bf.17)(例えば、イスラエルのAgrogreenのSHEMER(登録商標)(bf.17a))、Microdochium dimerum(bf.18)(例えば、フランスのAgrauxineのANTIBOT(登録商標)(bf.18a))、Muscodor albus(bf.19)、Muscodor albus単離株NRRL30547(bf.19a)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Muscodor roseus(bf.20)、Muscodor roseus単離株NRRL30548(bf.20a)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Phlebiopsis gigantea(bf.21)(例えば、フィンランドのVerderaのROTSOP(登録商標)(bf.21a))、Pseudozyma flocculosa(bf.22)(例えば、カナダのPlant Products Co. Ltd.のSPORODEX(登録商標)(bf.22a))、Pythium oligandrum(bf.23)、Pythium oligandrum DV74(bf.23a)(例えば、チェコ共和国のRemeslo SSRO,BiopreparatyのPOLYVERSUM(登録商標)(bf.23b))、Talaromyces flavus(bf.24)、Talaromyces flavus V117b(bf.24a)(例えば、ドイツのProphytaのPROTUS(登録商標)(bf.24b))、Trichoderma asperellum(bf.25)、Trichoderma asperellum SKT−1(bf.25a)(例えば、日本のKumiai Chemical Industry Co.,Ltd.のECO−HOPE(登録商標)(bf.25b))、Trichoderma atroviride(bf.26)、Trichoderma atroviride LC52(bf.26a)(例えば、ニュージーランドのAgrimm Technologies LtdのSENTINEL(登録商標)(bf.26b))、Trichoderma harzianum(bf.27)、Trichoderma harzianum T−22(bf.27a)(例えば、米国のFirma BioWorks Inc.のPLANTSHIELD(登録商標)(bf.27b))、Trichoderma harzianum TH−35(bf.27c)(例えば、イスラエルのMycontrol Ltd.のROOT PRO(登録商標)(bf.27d))、Trichoderma harzianum T−39(bf.27e)(例えば、イスラエルのMycontrol Ltd.及びイスラエルのMakhteshim Ltd.のTRICHODEX(登録商標)及びTRICHODERMA2000(登録商標)(bf.27f))、Trichoderma harzianum ICC012(bf.27g)、Trichoderma harzianum及びTrichoderma viride(bf.28)(例えば、ニュージーランドのAgrimm Technologies LtdのTRICHOPEL(bf.28a))、Trichoderma harzianum ICC012及びTrichoderma viride ICC080(bf.28b)(例えば、イタリアのIsagro RicercaのREMEDIER(登録商標)WP(bf.28c))、Trichoderma polysporum及びTrichoderma harzianum(bf.29)(例えば、スウェーデンのBINAB Bio−Innovation ABのBINAB(登録商標)(bf.29a))、Trichoderma stromaticum(bf.30)(例えば、ブラジルのC.E.P.L.A.C.のTRICOVAB(登録商標)(bf.30a))、Trichoderma virens(bf.31)、Trichoderma virens GL−21(bf.31a)(例えば、米国のCertis LLCのSOILGARD(登録商標)(bf.31b))、Trichoderma virens G1−3(bf.31c)(例えば、Novozymes BioAg,Inc.のATCC58678)、Trichoderma virens G1−21(bf.31d)(Thermo Trilogy Corporationから市販されている)、Trichoderma virens及びBacillus amyloliquefaciens(bf.32)、Trichoderma virens G1−3及びBacillus amyloliquefaciens FZB24(bf.32a)、Trichoderma virens G1−3及びBacillus amyloliquefaciens単離株NRRL B−50349(bf.32b)、Trichoderma virens G1−3及びBacillus amyloliquefaciens TJ1000(bf.32c)、Trichoderma virens G1−21及びBacillus amyloliquefaciens FZB24(bf.32d)、Trichoderma virens G1−21及びBacillus amyloliquefaciens単離株NRRL B−50349(bf.32e)、Trichoderma virens G1−21及びBacillus amyloliquefaciens TJ1000(bf.32f)、Trichoderma viride(bf.33)(例えば、インドのEcosense Labs.(India)Pvt.Ltd.のTRIECO(登録商標)(bf.33a)、インドのT.Stanes & Co.Ltd.のBIO−CURE(登録商標)F)、Trichoderma viride TV1(bf.33b)(例えば、イタリアのAgribiotec srlのTrichoderma viride TV1)、Trichoderma viride ICC080(bf.33c)、Streptomyces属単離株NRRL No.B−30145(bf.34)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Streptomyces属単離株M1064(bf.35)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Streptomyces galbus(bf.36)、Streptomyces galbus単離株NRRL30232(bf.36a)(米国のFa.AgraQuest Inc.製)、Streptomyces lydicus(bf.37)、Streptomyces lydicus WYEC108(bf.37a)(例えば、米国のIdaho Research FoundationのACTINOVATE(登録商標)、ACTINOVATE AG(登録商標)、ACTINOVATE STP(登録商標)、ACTINO−IRON(登録商標)、ACTINOVATE L&G(登録商標)及びACTINOGROW(登録商標)における単離株ATCC55445)、Streptomyces violaceusniger(bf.38)、Streptomyces violaceusniger YCED9(bf.38a)(例えば、米国のIdaho Research FoundationのDE−THATCH−9(登録商標)、DECOMP−9(登録商標)及びTHATCH CONTROL(登録商標)における単離株ATCC55660)、Streptomyces WYE53(bf.39)(例えば、米国のIdaho
Research FoundationのDE−THATCH−9(登録商標)、DECOMP−9(登録商標)及びTHATCH CONTROL(登録商標)における単離株ATCC55750)、ならびにUlocladium oudemansii(bf.40)、Ulocladium oudemansii HRU3(bf.40a)(例えば、ニュージーランドのBotry−Zen LtdのBOTRY−ZEN(登録商標)(bf.40b))が挙げられる。
特定的な実施形態では、微生物は、微生物の殺虫剤、殺ダニ剤または殺線虫剤である。本明細書に開示されている方法で用いてよい真菌の殺虫剤、殺ダニ剤または殺線虫剤の非限定的な例は、McCoy,C.W.,Samson,R.A.,and Coucias,D.G.“Entomogenous fungi.In“CRC Handbook of Natural Pesticides.Microbial Pesticides,Part A.Entomogenous Protozoa and Fungi.”(C.M.Inoffo,ed.),(1988):Vol.5,151−236、Samson,R.A.,Evans,H.C.,and Latge’,J.P.“Atlas of Entomopathogenic Fungi.”(Springer−Verlag,Berlin)(1988)及びdeFaria,M.R.and Wraight,S.P.“Mycoinsecticides and Mycoacaricides:A comprehensive list with worldwide coverage and international classification of formulation types.”Biol.Control(2007),doi:10.1016/j.biocontrol.2007.08.001に記載されている。
実施形態では、真菌の殺虫剤、殺ダニ剤または殺線虫剤は、Aegerita属の真菌、Akanthomyces属の真菌、Alternaria属の真菌、Arthrobotrys属の真菌、Aschersonia属の真菌、Ascophaera属の真菌、Aspergillus属の真菌、Beauveria属の真菌、Blastodendrion属の真菌、Calonectria属の真菌、Coelemomyces属の真菌、Coelomycidium属の真菌、Conidiobolus属の真菌、Cordyceps属の真菌、Couchia属の真菌、Culicinomyces属の真菌、Dactylaria属の真菌、Engyodontium属の真菌、Entomophaga属の真菌、Entomophthora属の真菌、Erynia属の真菌、Filariomyces属の真菌、Filobasidiella属の真菌、Fusarium属の真菌、Gibellula属の真菌、Harposporium属の真菌、Hesperomyces属の真菌、Hirsutella属の真菌、Hymenostilbe属の真菌、Hypocrella属の真菌、Isaria属の真菌、Lecanicillium属の真菌、Lagenidium属の真菌、Leptolegnia属の真菌、Massospora属の真菌、Metarhizium属の真菌、Meristacrum属の真菌、Metschnikowia属の真菌、Monacrosporium属の真菌、Mycoderma属の真菌、Myiophagus属の真菌、Myriangium属の真菌、Myrothecium属の真菌、Nectria属の真菌、Nematoctonus属の真菌、Neozygites属の真菌、Nomuraea属の真菌、Paecilomyces属の真菌、Pandora属の真菌、Paraisaria属の真菌、Pasteuria属の真菌、Pleurodesmospora属の真菌、Pochonia属の真菌、Podonectria属の真菌、Polycephalomyces属の真菌、Pseudogibellula属の真菌、Septobasidium属の真菌、Sorosporella属の真菌、Sporodiniella属の真菌、Stillbella属の真菌、Tetranacrium属の真菌、Tilachlidium属の真菌、Tolypocladium属の真菌、Torrubiella属の真菌、Trenomyces属の真菌、Trichoderma属の真菌、Uredinella属の真菌、Verticillium属の真菌、Zoophthora属の真菌及びこれらを組み合わせたものであることができる。
本明細書に記載されている方法における真菌の殺虫剤、殺ダニ剤または殺線虫剤として有用であり得る特定の種の非限定的な例としては、Alternaria cassia(mian.A1)、Arthrobotrys dactyloides(mian.A2)、Arthrobotrys oligospora(mian.A3)、Arthrobotrys superb(mian.A4)、Arthrobotrys dactyloides(mian.A5)、Aspergillus parasiticus(mian.A6)、Beauveria bassiana(mian.A7)、Beauveria bassiana単離株ATCC−74040(mian.A7a)、Beauveria bassiana単離株ATCC−74250(mian.A7b)、Dactylaria candida(mian.A8)、Fusarium lateritum(mian.A9)、Fusarium solani(mian.A10)、Harposporium anguillulae(mian.A11)、Hirsutella rhossiliensis(mian.A12)、Hirsutella minnesotensis(mian.A13)、Lecanicillium lecanii(mian.A14)、Metarhizium anisopliae(当該技術分野では、Metarrhizium anisopliae、Metarhizium brunneumまたは「緑きょう病菌」ともいう)(mian.A15)、Metarhizium anisopliae単離株F52(mian.A15a)(Metarhizium anisopliae株52、Metarhizium anisopliae株7、Metarhizium anisopliae株43、Metarhizium anisopliae BIO−1020、TAE−001としても知られており、DSM3884、DSM3885、ATCC90448、SD170及びARSEF7711として寄託されている)(米国のNovozymes Biologicals,Inc.から入手可能である))、Monacrosporium cionopagum(mian.A16)、Nematoctonus geogenius(mian.A17)、Nematoctonus leiosporus(mian.A18)、Meristacrum asterospermum(mian.A19)、Myrothecium verrucaria(mian.A20)、Paecilomyces fumosoroseus(mian.A21)、Paecilomyces fumosoroseus FE991(mian.A21a)(スペイン、バルセロナのFuturEco BioScience S.L.のNOFLY(登録商標)中)、Paecilomyces lilacinus(mian.A22)、Pasteuria penetrans(mian.A23)、Pasteuria usage(mian.A24)、Pochonia chlamydopora(mian.A25)、Trichoderma hamatum(mian.A26)、Trichoderma harzianum(mian.A27)、Trichoderma virens(mian.A28)、Verticillium chlamydosporum(mian.A29)、Verticillium lecanii(mian.A30)、ならびにこれらを組み合わせたものが挙げられる。
特定的な実施形態では、微生物は、細菌の殺虫剤、殺ダニ剤または殺線虫剤である。実施形態では、細菌の殺虫剤、殺ダニ剤または殺線虫剤は、Actinomycetes Agrobacterium属の細菌、Arthrobacter属の細菌、Alcaligenes属の細菌、Aureobacterium属の細菌、Azobacter属の細菌、Bacillus属の細菌、Beijerinckia属の細菌、Burkholderia属の細菌、Chromobacterium属の細菌、Clavibacter属の細菌、Clostridium属の細菌、Comomonas属の細菌、Corynebacterium属の細菌、Curtobacterium属の細菌、Desulforibtio属の細菌、Enterobacter属の細菌、Flavobacterium属の細菌、Gluconobacter属の細菌、Hydrogenophage属の細菌、Klebsiella属の細菌、Methylobacterium属の細菌、Paenibacillus属の細菌、Phyllobacterium属の細菌、Phingobacterium属の細菌、Photorhabdus属の細菌、Pseudomonas属の細菌、Rhodococcus属の細菌、Serratia属の細菌、Stenotrotrophomonas属の細菌、Streptomyces属の細菌、Xenorhadbus属の細菌、Variovorax属の細菌及びこれらを組み合わせたものである。本明細書に記載されている方法における細菌の殺虫剤、殺ダニ剤または殺線虫剤として有用であり得る特定の種の非限定的な例としては、Bacillus firmus(mian.B1)、Bacillus firmus単離株I−1582(mian.B1a)(BioNeem、Votivo中)、Bacillus mycoides(mian.B2)、Bacillus mycoides単離株AQ726、NRRL B−21664(mian.B2a)、Burkholderia属(mian.B3)、新種のBurkholderia rinojensis(mian.B3a)、新種のBurkholderia属A396 rinojensis、NRRL B−50319(mian.B3b)、Chromobacterium subtsugae(mian.B4)、新種のChromobacterium subtsugae(mian.B4a)、新種のChromobacterium subtsugae単離株NRRL B−30655(mian.B4b)、Chromobacterium vaccinii(mian.B5)、Chromobacterium vaccinii単離株NRRL B−50880(mian.B5a)、Chromobacterium violaceum(mian.B6)、Flavobacterium属(mian.B7)、Flavobacterium属単離株H492、NRRL B−50584(mian.B7a)、Streptomyces lydicus(mian.B8)、Streptomyces violaceusniger(mian.B9)及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。
一実施形態では、本明細書に記載されている方法はさらに、有益な微生物(「bm」)を少なくとも1つ含んでよい。この少なくとも1つの有益な微生物は、胞子形態、栄養体形態またはこれらを組み合わせた形態であってよい。
特定的な実施形態では、少なくとも1つの有益な微生物(「bm」)は、ジアゾ栄養生物(すなわち、共生窒素固定細菌である細菌)である。実施形態では、このジアゾ栄養生物は、Azorhizobium属の細菌、Azospirillum属の細菌、Bradyrhizobium属の細菌、Mesorhizobium属の細菌、Rhizobium属の細菌、Sinorhizobium属の細菌及びこれらを組み合わせたものである。本明細書に記載されている方法における細菌のジアゾ栄養生物として有用であり得る特定の種の非限定的な例としては、Azorhizobium caulinodans(bm.A1)、Azorhizobium doebereinerae(bm.A2)、Azospirillum amazonense(bm.A3)、Azospirillum brasilense(bm.A4)、Azospirillum brasilense単離株INTA Az−39(bm.A4a)(Novozymesから入手可能である)、Azospirillum canadense(bm.A5)、Azospirillum doebereinerae(bm.A6)、Azospirillum formosense(bm.A7)、Azospirillum halopraeferans(bm.A8)、Azospirillum irakense(bm.A9)、Azospirillum largimobile(bm.A10)、Azospirillum lipoferum(bm.A11)、Azospirillum melinis(bm.A12)、Azospirillum oryzae(bm.A13)、Azospirillum picis(bm.A14)、Azospirillum rugosum(bm.A15)、Azospirillum thiophilum(bm.A16)、Azospirillum zeae(bm.A17)、Bradyrhizobium bete(bm.A18)、Bradyrhizobium canariense(bm.A19)、Bradyrhizobium elkanii(bm.A20)、Bradyrhizobium elkanii単離株SEMIA587(bm.A20a)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium elkanii単離株SEMIA5019(bm.A20b)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium iriomotense(bm.A21)、Bradyrhizobium japonicum(bm.A22)、Bradyrhizobium japonicum単離株SEMIA5079(bm.A22a)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株SEMIA5080(bm.A22b)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50608(bm.A22c)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50609(bm.A22d)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50610(bm.A22e)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50611(bm.A22f)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50612(bm.A22g)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50592(NRRL B−59571としても寄託されている)(bm.A22h)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50593(NRRL B−59572としても寄託されている)(bm.A22i)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50586(NRRL B−59565としても寄託されている)(bm.A22j)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50588(NRRL B−59567としても寄託されている)(bm.A22k)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50587(NRRL B−59566としても寄託されている)(bm.A22l)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50589(NRRL B−59568としても寄託されている)(bm.A22m)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50591(NRRL B−59570としても寄託されている)(bm.A22n)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum NRRL B−50590(NRRL B−59569としても寄託されている)(bm.A22o)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50594(NRRL B−50493としても寄託されている)(bm.A22p)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50726(bm.A22q)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50727(bm.A22r)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50728(bm.A22s)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50729(bm.A22t)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株NRRL B−50730(bm.A22u)(Novozymesから入手可能である)、Bradyrhizobium japonicum単離株USDA 532C(bm.A22v)、Bradyrhizobium japonicum単離株USDA 110(bm.A22w)、Bradyrhizobium japonicum単離株USDA 123(bm.A22x)、Bradyrhizobium japonicum単離株USDA 127(bm.A22y)、Bradyrhizobium japonicum単離株USDA 129(bm.A22z)、Bradyrhizobium jicamae(bm.A23)、Bradyrhizobium liaoningense(bm.A24)、Bradyrhizobium pachyrhizi(bm.A25)、Bradyrhizobium yuanmingense(bm.A26)、Mesorhizobium albiziae(bm.A27)、Mesorhizobium amorphae(bm.A28)、Mesorhizobium chacoense(bm.A29)、Mesorhizobium ciceri(bm.A30)、Mesorhizobium huakuii(bm.A31)、Mesorhizobium loti(bm.A32)、Mesorhizobium mediterraneum(bm.A33)、Mesorhizobium pluifarium(bm.A34)、Mesorhizobium septentrionale(bm.A35)、Mesorhizobium temperatum(bm.A36)、Mesorhizobium tianshanense(bm.A37)、Rhizobium cellulosilyticum(bm.A38)、Rhizobium daejeonense(bm.A39)、Rhizobium etli(bm.A40)、Rhizobium galegae(bm.A41)、Rhizobium gallicum(bm.A42)、Rhizobium giardinii(bm.A43)、Rhizobium hainanense(bm.A44)、Rhizobium huautlense(bm.A45)、Rhizobium indigoferae(bm.A46)、Rhizobium leguminosarum(bm.A47)、Rhizobium leguminosarum単離株SO12A−2−(IDAC080305−01)(bm.A47a)、Rhizobium loessense(bm.A48)、Rhizobium lupini(bm.A49)、Rhizobium lusitanum(bm.A50)、Rhizobium meliloti(bm.A51)、Rhizobium mongolense(bm.A52)、Rhizobium miluonense(bm.A53)、Rhizobium sullae(bm.A54)、Rhizobium tropici(bm.A55)、Rhizobium undicola(bm.A56)、Rhizobium yanglingense(bm.A57)、Sinorhizobium abri(bm.A58)、Sinorhizobium adhaerens(bm.A59)、Sinorhizobium americanum(bm.A60)、Sinorhizobium aboris(bm.A61)、Sinorhizobium fredii(bm.A62)、Sinorhizobium indiaense(bm.A63)、Sinorhizobium kostiense(bm.A64)、Sinorhizobium kummerowiae(bm.A65)、Sinorhizobium medicae(bm.A66)、Sinorhizobium meliloti(bm.A67)、Sinorhizobium mexicanus(bm.A68)、Sinorhizobium morelense(bm.A69)、Sinorhizobium saheli(bm.A70)、Sinorhizobium terangae(bm.A71)、Sinorhizobium xinjiangense(bm.A72)及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。
特定的な実施形態では、少なくとも1つの有益な微生物(「bm」)は、リン酸可溶化微生物である。実施形態では、少なくとも1つのリン酸可溶化微生物は、Penicillium属の真菌、Talaromyces属の真菌及びこれらを組み合わせたものである。本明細書に記載されている方法においてリン酸可溶化真菌として有用であり得る特定の種の非限定的な例としては、Penicillium albidum(bm.B1)、Penicillium aurantiogriseum(bm.B2)、Penicillium bilaiae(以前はPenicillium bilaii及びPenicillium bilajiとして知られていた)(bm.B3)、Penicillium bilaiae単離株ATCC20851(bm.B3a)、Penicillium bilaiae単離株ATCC22348(bm.B3b)、Penicillium bilaiae単離株V08/021001(NRRL B−50612としても寄託されている)(bm.B3c)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50776(bm.B3d)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50777(bm.B3e)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50778(bm.B3f)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50779(bm.B3g)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50780(bm.B3h)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50781(bm.B3i)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50782(bm.B3j)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50783(bm.B3k)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50784(bm.B3l)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50785(bm.B3m)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50786(bm.B3n)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50787(bm.B3o)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50788(bm.B3p)、Penicillium bilaiae単離株NRRL B−50169(bm.B3q)、Penicillium bilaiae単離株ATCC18309(bm.B3r)、Penicillium brevicompactum(bm.B4)、Penicillium brevicompactum単離株AgRF18(bm.B4a)、Penicillium canescens(bm.B5)、Penicillium canescens単離株ATCC10419(bm.B5a)、Penicillium chrysogenum(bm.B6)、Penicillium citreonigrum(bm.B7)、Penicillium citrinum(bm.B8)、Penicillium digitatum(bm.B9)、Penicillium expansum(bm.B10)、Penicillium expansum単離株ATCC24692(bm.B10a)、Penicillium expansum単離株YT02(bm.B10b)、Penicillium fellutanum(bm.B11)、Penicillium fellutanum単離株ATCC48694(bm.B11a)、Penicillium frequentas(bm.B12)、Penicillium fuscum(bm.B13)、Penicillium fussiporus(bm.B14)、Penicillium gaestrivorus(bm.B15)、Penicillium gaestrivorus単離株NRRL 50170(bm.B15a)、Penicillium glabrum(bm.B16)、Penicillium glabrum単離株DAOM239074(bm.B16a)、Penicillium glabrum単離株CBS229.28(bm.B16b)、Penicillium glaucum(bm.B17)、Penicillium griseofulvum(bm.B18)、Penicillium implicatum(bm.B19)、Penicillium janthinellum(bm.B20)、Penicillium janthinellum単離株ATCC10455(bm.B20a)、Penicillium lanosocoeruleum(bm.B21)、Penicillium lanosocoeruleum単離株ATCC48919(bm.B21a)、Penicillium lilacinum(bm.B22)、Penicillium minioluteum(bm.B23)、Penicillium montanense(bm.B24)、Penicillium nigricans(bm.B25)、Penicillium oxalicum(bm.B26)、Penicillium pinetorum(bm.B27)、Penicillium pinophilum(bm.B28)、Penicillium purpurogenum(bm.B29)、Penicillium radicum(bm.B30)、Penicillium radicum単離株N93/47267(bm.B30a)、Penicillium radicum単離株FRR4717(bm.B30b)、Penicillium radicum単離株ATCC201836(bm.B30c)、Penicillium radicum単離株FRR4719(bm.B30d)、Penicillium raistrickii(bm.B31)、Penicillium raistrickii単離株ATCC10490(bm.B31a)、Penicillium rugulosum(bm.B32)、Penicillium simplicissimum(bm.B33)、Penicillium solitum(bm.B34)、Penicillium variabile(bm.B35)、Penicillium velutinum(bm.B36)、Penicillium viridicatum(bm.B37)、Talaromyces aculeatus(bm.B38)、Talaromyces aculeatus単離株ATCC10409(bm.B38a)及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。
特定的な実施形態では、少なくとも1つの有益な微生物(「bm」)は菌根菌である。好適な菌根菌としては、内菌根菌(ベシキュラーアービュスキュラー菌根菌、VAM、アービュスキュラー菌根菌またはAMともいう)、外生菌根菌、ツツジ科菌根菌及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。実施形態では、菌根菌は、Gigaspora属の真菌、Glomus属の真菌、Hymenoscyphous属の真菌、Laccaria属の真菌、Oidiodendron属の真菌、Paraglomus属の真菌、Pisolithus属の真菌、Rhizoctonia属の真菌、Rhizopogon属の真菌、Scleroderma属の真菌及びこれらを組み合わせたものである。本明細書に記載されている組成物において有用であり得る特定の菌根菌種の非限定的な例としては、Gigaspora margarita(bm.C1)、Glomus aggregatum(bm.C2)、Glomus brasilianum(bm.C3)、Glomus clarum(bm.C4)、Glomus deserticola(bm.C5)、Glomus etunicatum(bm.C6)、Glomus fasciculatum(bm.C7)、Glomus intraradices(bm.C8)、Glomus monosporum(bm.C9)、Glomus mosseae(bm.C10)、Hymenoscyphous ericae(bm.C11)、Laccaria bicolor(bm.C12)、Laccaria laccata(bm.C13)、Oidiodendron属(bm.C14)、Paraglomus brazilianum(bm.C15)、Pisolithus tinctorius(bm.C16)、Rhizoctonia属(bm.C17)、Rhizopogon amylopogon(bm.C18)、Rhizopogon fulvigleba(bm.C19)、Rhizopogon luteolus(bm.C20)、Rhizopogon villosuli(bm.C21)、Scleroderma cepa(bm.C22)、Scleroderma citrinum(bm.C23)、Rhizoplex(登録商標)(Gigaspora margarita、Glomus aggregatum、Glomus brasilianum、Glomus clarum、Glomus deserticola、Glomus etunicatum、Glomus intraradices、Glomus monosporum、Glomus mosseae、Laccaria bicolor、Laccaria laccata、Pisolithus tinctorius、Rhizopogon amylopogon、Rhizopogon fulvigleba、Rhizopogon luteolus、Rhizopogon villosuli、Scleroderma cepa及びScleroderma citrinum)(bm.C24)(Novozymesから入手可能である)、Rhizomyco(登録商標)(Gigaspora margarita、Glomus aggregatum、Glomus clarum、Glomus deserticola、Glomus etunicatum、Glomus intraradices、Glomus monosporum、Glomus mosseae、Laccaria bicolor、Laccaria laccata、Paraglomus brazilianum、Pisolithus tinctorius、Rhizopogon amylopogon、Rhizopogon fulvigleba、Rhizopogon luteolus、Rhizopogon villosuli、Scleroderma cepa及びScleroderma citrinum)(bm.C25)(Novozymesから入手可能である)、Rhizomyx(登録商標)(Gigaspora margarita、Glomus aggregatum、Glomus brasilianum、Glomus clarum、Glomus deserticola、Glomus etunicatum、Glomus intraradices、Glomus monosporum及びGlomus mosseae)(bm.C26)(Novozymesから入手可能である)、ならびにこれらを組み合わせたものが挙げられる。
本発明で提供する方法において、種子処理成分及び種子処理プロセスに耐える能力についてスクリーニングする微生物は、任意の数の環境から取得できる。一実施形態では、この微生物は、非農業用地から得られる土壌、または農業用、例えば商業規模の栽培または小規模の栽培用として、現在用いられているかもしくは過去に用いられていた用地から得られる土壌を含む環境土壌試料から取得する。荒れ具合が最小限の非農業用地から土壌試料を得るときには、例えば、本明細書に記載されている方法によって、近代の農業設定とは無関係の微生物を単離、選択及び同定できる。土壌は、微生物の増殖を支えるいずれかの環境から得ることができ、この土壌としては、例えば、砂地、粘土質土壌、プレーリー土壌、泥炭土壌及びローム質土壌を挙げることができる。
一実施形態では、本明細書に記載されている方法で試験する微生物は、種子処理成分及び種子処理方法への耐性について試験する前に、所定の対象植物と関連することが分かっている。例えば、微生物は、農地、すなわち、作物植物を栽培しない非栽培環境と区別する用地として、作物植物を栽培する圃場で生長する作物植物と関連していてよい。あるいは、対象の環境の土壌試料を採取して、作物植物種子をその土壌に播種し、制御された環境(例えば、植物グロースチャンバーまたは温室を含む)で育成してよい。制御された環境で植物を育成する場合、環境土壌試料を、無機または有機の植物育成材(バーミキュライト、パーライト、泥炭などのような植物育成材を含む)と混合して、植物育成条件を最適化できる。農地で植物を育成する場合でも、制御された環境で植物を育成する場合でも、植物と根圏を採取して、関連する微生物をその試料から抽出できる。いずれかの数の植物生長段階で植物と土壌を採取してよいが、優先的には、第1本葉が出てから、植物を収穫する。これよりも後の生長段階(例えば、初期の栄養生長期、(V3〜V4)、後期の栄養生長期またはさらには成熟期を含む)に、植物を収穫してもよい。
特定した微生物を塗布することによって恩恵を受け得る植物は、植物と関連する微生物の初期供給源によって限定されない。例えば、1つの植物種と関連する微生物が、同じまたは異なる種の作物植物の生長に有益な特性をもたらすことが示されることがある。
一実施形態では、根圏微生物細胞懸濁液を作物植物の根から作製して、例えば、植物物質及び/または細胞懸濁液を攪拌(例えば、超音波処理)して、根と関連する微生物を溶液中に遊離させることによって、その懸濁液から微生物を単離してよい。別の実施形態では、植物の苗条、茎、葉、花または果実を溶液に浸漬し、激しい混合及び/またはビード打ちによって、これらを果肉の堅さまで液浸軟化させることによって、内部圏/葉圏細胞懸濁液を作製できる。特定の実施形態では、微生物細胞懸濁液を濃縮して、調製物の体積当たりの微生物数を向上させる。一実施形態では、本発明の方法で用いる微生物懸濁液を濃縮して、懸濁液1ミリリットル当たり10〜10CFUの懸濁液をもたらす。さらに別の実施形態では、当業者に知られている方法(例えば、ろ過、分別遠心分離及び/または密度勾配遠心分離)を用いて、得られた微生物細胞懸濁液を精製して、植物/土壌破片を除去し、さらに濃縮した微生物懸濁液をもたらす。一実施形態では、さらなる精製を用いて、同じまたは異なる種の植物を含む複数の植物から、プール細菌懸濁液をもたらす。さらに別の実施形態では、細胞懸濁液は、微生物群(土壌、植物組織及び水域で見られる微生物群が挙げられるが、これらに限らない)に存在するすべての細菌、真菌及び古細菌の代表試料であることができる。培養微生物を用いる他の実施形態では、植物の生長とすでに関連付けられているかにかかわらず、培養株保存機関から得た既知の微生物群を、例えば、本明細書に記載されているように、または当該技術分野において知られているようにして作製してもよく、あるいは、環境試料から単に単離して、本明細書に記載されている方法を用いてスクリーニングしてもよい。
種子処理成分
本明細書に記載されているスクリーニング方法における種子処理成分は、少なくとも1つの有害生物防除剤を含んでよい。種子処理剤としては例えば、殺真菌剤(「f」)が挙げられる。有用な殺真菌剤は、生物系殺真菌剤(「bf」)、化学系殺真菌剤(「cf」)またはこれらを組み合わせたものであってよい。殺真菌剤は、広範な植物病原体真菌(Plasmodiophoromycetes綱、Peronosporomycetes綱(syn.Oomycetes)、Chytridiomycetes綱、Zygomycetes綱、Ascomycetes綱、Basidiomycetes綱及びDeuteromycetes綱(syn.Fungi imperfecti)に特に由来する土壌伝染性真菌を含む)を有効に防除するように選択してよい。有効な標的としてよいさらに一般的な真菌病原体としては、Pytophthora、Rhizoctonia、Fusarium、Pythium、PhomopsisまたはSelerotinia及びPhakopsora、ならびにこれらを組み合わせたものが挙げられる。
特定の実施形態では、殺真菌剤は化学系殺真菌剤(「cf」)である。本開示で用いるのに適し得る有用な化学系殺真菌剤(「cf」)の代表的な例としては、芳香族炭化水素、ベンズイミダゾール、ベンズチアジアゾール、カルボキサミド、カルボン酸アミド、モルホリン、フェニルアミド、ホスホネート、キノンアウトサイドインヒビター(例えば、ストロビルリン)、チアゾリジン、チオファネート、チオフェンカルボキサミド及びトリアゾール、
A)ストロビルリン(cf.A):
アゾキシストロビン(cf.A1)、クメトキシストロビン(cf.A2)、クモキシストロビン(cf.A3)、ジモキシストロビン(cf.A4)、エネストロブリン(cf.A5)、フルオキサストロビン(cf.A6)、クレソキシムメチル(cf.A7)、メトミノストロビン(cf.A8)、オリサストロビン(cf.A9)、ピコキシストロビン(cf.A10)、ピラクロストロビン(cf.A11)、ピラメトストロビン(cf.A12)、ピラオキシストロビン(cf.A13)、ピリベンカルブ(cf.A14)、トリフロキシストロビン(cf.A15)、2[2−(2,5−ジメチル−フェノキシメチル)−フェニル]−3−メトキシ−アクリル酸メチルエステル(cf.A16)及び2(2−(3−(2,6−ジクロロフェニル)−1−メチル−アリリデンアミノオキシメチル)−フェニル)−2−メトキシイミノ−N−メチル−アセトアミド(cf.A17)、
B)カルボキサミド(cf.B):
カルボキシアニリド(cf.B1):ベナラキシル(cf.B1a)、ベナラキシル−M(cf.B1b)、ベノダニル(cf.B1c)、ビキサフェン(cf.B1d)、ボスカリド(cf.B1d)、カルボキシン(cf.B1e)、フェンフラム(cf.B1f)、フェンヘキサミド(cf.B1g)、フルトラニル(cf.B1h)、フルキサピロキサド(cf.B1i)、フラメトピル(cf.B1j)、イソピラザム(cf.B1k)、イソチアニル(cf.B1l)、キララキシル(cf.B1m)、メプロニル(cf.B1n)、メタラキシル(cf.B1o)、メタラキシル−M(メフェノキサム)(cf.B1p)、オフラセ(cf.B1q)、オキサジキシル(cf.B1r)、オキシカルボキシン(cf.B1s)、ペンフルフェン(cf.B1t)、ペンチオピラド(cf.B1u)、セダキサン(cf.B1v)、テクロフタラム(cf.B1w)、チフルザミド(cf.B1x)、チアジニル(cf.B1y)、2−アミノ−4−メチル−チアゾール−5−カルボキシアニリド(cf.B1z)、N−(4’−トリフルオロメチルチオビフェニル−2−イル)−3−ジフルオロメチル−1−メチル−1H−ピラゾール−4−カルボキサミド(cf.B1aa)及びN−(2−(1,3,3−トリメチルブチル)−フェニル)−1,3−ジメチル−5−フルオロ−1H−ピラゾール−4−カルボキサミド(cf.B1ab)、
カルボン酸モルホリド(cf.B2):ジメトモルフ(cf.B2a)、フルモルフ(cf.B2b)、ピリモルフ(cf.B2c)、安息香酸アミド(cf.B3):フルメトベル(cf.B3a)、フルオピコリド(cf.B3b)、フルオピラム(cf.B3c)、ゾキサミド(cf.B3d)、その他のカルボキサミド(cf.B4):カルプロパミド(cf.B4a)、ジシクロメット(cf.B4b)、マンジプロパミド(cf.B4c)、オキシテトラサイクリン(cf.B4d)、シルチオファム(cf.B4e)及びN−(6−メトキシ−ピリジン−3−イル)シクロプロパンカルボン酸アミド(cf.B4f)、
C)アゾール(cf.C):
トリアゾール(cf.C1):アザコナゾール(cf.C1a)、ビテルタノール(cf.C1b)、ブロムコナゾール(cf.C1c)、シプロコナゾール(cf.C1d)、ジフェノコナゾール(cf.C1e)、ジニコナゾール(cf.C1f)、ジニコナゾール−M(cf.C1g)、エポキシコナゾール(cf.C1h)、フェンブコナゾール(cf.C1i)、フルキンコナゾール(cf.C1j)、フルシラゾール(cf.C1k)、フルトリアホール(cf.C1l)、ヘキサコナゾール(cf.C1m)、イミベンコナゾール(cf.C1n)、イプコナゾール(cf.C1o)、メトコナゾール(cf.C1p)、ミクロブタニル(cf.C1q)、オキシポコナゾール(cf.C1r)、パクロブトラゾール(cf.C1s)、ペンコナゾール(cf.C1t)、プロピコナゾール(cf.C1u)、プロチオコナゾール(cf.C1v)、シメコナゾール(cf.C1w)、テブコナゾール(cf.C1x)、テトラコナゾール(cf.C1y)、トリアジメホン(cf.C1z)、トリアジメノール(cf.C1aa)、トリチコナゾール(cf.C1ab)、ウニコナゾール(cf.C1ac)、イミダゾール(cf.C2):シアゾファミド(cf.C2a)、イマザリル(cf.C2b)、ペフラゾエート(cf.C2c)、プロクロラズ(cf.C2d)、トリフルミゾール(cf.C2e)、
D)複素環式化合物(cf.D):
ピリジン(cf.D1):フルアジナム(cf.D1a)、ピリフェノックス(cf.D1b)、3−[5−(4−クロロ−フェニル)−2,3−ジメチル−イソオキサゾリジン−3−イル]−ピリジン(cf.D1c)、3−[5−(4−メチル−フェニル)−2,3−ジメチル−イソオキサゾリジン−3−イル]−ピリジン(cf.D1d)、ピリミジン(cf.D2):ブピリメート(cf.D2a)、シプロジニル(cf.D2b)、ジフルメトリム(cf.D2c)、フェナリモル(cf.D2d)、フェリムゾン(cf.D2e)、メパニピリム(cf.D2f)、ニトラピリン(cf.D2g)、ヌアリモル(cf.D2h)、ピリメタニル(cf.D2i)、ピペラジン(cf.D3):トリホリン(cf.D3a)、ピロール(cf.D4):フェンピクロニル(cf.D4a)、フルジオキソニル(cf.D4b)、モルホリン(cf.D5):アルジモルフ(cf.D5a)、ドデモルフ(cf.D5b)、ドデモルフ−アセテート(cf.D5c)、フェンプロピモルフ(cf.D5d)、トリデモルフ(cf.D5e)、ピペリジン(cf.D6):フェンプロピジン(cf.D6a)、ジカルボキシイミド(cf.D7):フルオロイミド(cf.D7a)、イプロジオン(cf.D7b)、プロシミドン(cf.D7c)、ビンクロゾリン(cf.D7d)、非芳香族5員複素環(cf.D8):ファモキサドン(cf.D8a)、フェナミドン(cf.D8b)、フルチアニル(cf.D8c)、オクチリノン(cf.D8d)、プロベナゾール(cf.D8e)、5−アミノ−2−イソプロピル−3−オキソ−4−オルト−トリル−2,3−ジヒドロ−ピラゾール−1−カルボチオ酸S−アリルエステル(cf.D8f)、その他(cf.D9):アシベンゾラル−S−メチル(cf.D9a)、アメトクトラジン(cf.D9b)、アミスルブロム(cf.D9c)、アニラジン(cf.D9d)、ブラストサイジン−S(cf.D9e)、カプタホール(cf.D9f)、キャプタン(cf.D9g)、キノメチオナト(cf.D9h)、ダゾメット(cf.D9i)、デバカルブ(cf.D9j)、ジクロメジン(cf.D9k)、ジフェンゾコート(cf.D9l)、ジフェンゾコート−メチルサルフェート(cf.D9m)、フェノキサニル(cf.D9n)、フォルペット(cf.D9o)、オキソリン酸(cf.D9p)、ピペラリン(cf.D9q)、プロキナジド(cf.D9r)、ピロキロン(cf.D9s)、キノキシフェン(cf.D9t)、トリアゾキシド(cf.D9u)、トリシクラゾール(cf.D9v)、2−ブトキシ−6−ヨード−3−プロピルクロメン−4−オン(cf.D9w)、5−クロロ−1−(4,6−ジメトキシ−ピリミジン−2−イル)−2−メチル−1H−ベンゾイミダゾール(cf.D9x)及び5−クロロ−7−(4−メチルピペリジン−1−イル)−6−(2,4,6−トリフルオロフェニル)−[1,2,4]トリアゾロ−[1,5−a]ピリミジン(cf.D9y)、
E)ベンズイミダゾール(cf.E):カルベンダジム(cf.E1)、
F)その他の活性物質(cf.F):
グアニジン(cf.F1):グアニジン(cf.F1a)、ドジン(cf.F1b)、ドジン遊離塩基(cf.F1c)、グアザチン(cf.F1d)、グアザチン−アセテート(cf.F1e)、イミノクタジン(cf.F1f)、イミノクタジン−トリアセテート(cf.F1g)、イミノクタジン−トリス(アルベシレート)(cf.F1h)、抗生物質(cf.F2):カスガマイシン(cf.F2a)、カスガマイシンハイドロクロライド水和物(cf.F2b)、ストレプトマイシン(cf.F2c)、ポリオキシン(cf.F2d)、バリダマイシンA(cf.F2e)、ニトロフェニル誘導体(cf.F3):ビナパクリル(cf.F3a)、ジクロラン(cf.F3b)、ジノブトン(cf.F3c)、ジノカップ(cf.F3d)、ニトロタール−イソプロピル(cf.F3e)、テクナゼン(cf.F3f)、有機金属化合物(cf.F4):フェンチン塩(cf.F4a)(フェンチン−アセテート(cf.F4b)、フェンチンクロライド(cf.F4c)またはフェンチンハイドロキシド(cf.F4d)など)、含硫ヘテロシクリル化合物(cf.F5):ジチアノン(cf.F5a)、イソプロチオラン(cf.F5b)、有機リン化合物(cf.F6):エジフェンホス(cf.F6a)、ホセチル(cf.F6b)、ホセチル−アルミニウム(cf.F6c)、イプロベンホス(cf.F6d)、リン酸及びその塩(cf.F6e)、ピラゾホス(cf.F6f)、トルクロホス−メチル(cf.F6g)、有機塩素化合物(cf.F7):クロロタロニル(cf.F7a)、ジクロフルアニド(cf.F7b)、ジクロロフェン(cf.F7c)、フルスルファミド(cf.F7d)、ヘキサクロロベンゼン(cf.F7e)、ペンシクロン(cf.F7f)、ペンタクロルフェノル及びその塩(cf.F7g)、フタリド(cf.F7h)、キントゼン(cf.F7i)、チオファネート−メチル(cf.F7j)、チオファネート(cf.F7k)、トリルフルアニド(cf.F7l)、N−(4−クロロ−2−ニトロ−フェニル)−N−エチル−4−メチル−ベンゼンスルホンアミド(cf.F7m)、無機活性物質(cf.F8):ボルドー液(cf.F8a)、銅アセテート(cf.F8b)、銅ハイドロキシド(cf.F8c)、銅オキシクロライド(cf.F8d)、塩基性銅サルフェート(cf.F8e)及び硫黄(cf.F8f)が挙げられる。
殺真菌剤を含む市販製品は、容易に入手可能である。本発明の方法における殺真菌剤濃度は概ね、特定の殺真菌剤において、ラベル表記されている使用率に対応する。
一実施形態では、本明細書に記載されている方法で用いる種子処理成分は、少なくとも1つの除草剤(「h」)を含んでよい。
除草剤のタイプの非限定的な例としては、アセチルCoAカルボキシラーゼ(ACCase)インヒビター(h.A)、アセトラクテートシンターゼ(ALS)(h.B)またはアセトヒドロキシ酸シンターゼ(AHAS)インヒビター(h.C)、光化学系IIインヒビター(h.D)、光化学系Iインヒビター(h.E)、プロトポルフィリノーゲンオキシダーゼ(PPOまたはProtox)インヒビター(h.F)、カロテノイド生合成インヒビター(h.G)、エノールピルビルシキメート−3−ホスフェート(EPSP)シンターゼインヒビター(h.H)、グルタミンシンテターゼインヒビター(h.I)、ジヒドロプテロエートシンテターゼインヒビター(h.J)、有糸分裂インヒビター(h.K)、4−ヒドロキシフェニル−ピルベート−ジオキシゲナーゼ(4−HPPD)インヒビター(h.L)、合成オーキシン(h.M)、オーキシン除草剤塩(h.N)、オーキシン輸送インヒビター(h.O)及び核酸インヒビター(h.P)、これらの塩及びエステル、これらのラセミ混合物及び分割された異性体、ならびにこれらを組み合わせたものが挙げられる。
本明細書に記載されている種子処理方法で用いてよい考え得る除草剤(「h」)の具体例としては、2,4−ジクロロフェノキシ酢酸(2,4−D)(h.1)、2,4,5−トリクロロフェノキシ酢酸(2,4,5−T)(h.2)、アメトリン(h.3)、アミカルバゾン(h.4)、アミノシクロピラクロル(h.5)、アセトクロール(h.6)、アシフルオルフェン(h.7)、アラクロール(h.8)、アトラジン(h.9)、アザフェニジン(h.10)、ベンタゾン(h.11)、ベンゾフェナップ(h.12)、ビフェノックス(h.13)、ブロマシル(h.14)、ブロモキシニル(h.15)、ブタクロール(h.16)、ブタフェナシル(h.17)、ブトロキシジム(h.18)、カルフェントラゾン−エチル(h.19)、クロリムロン(h.20)、クロロトルロン(h.21)、クレトジム(h.22)、クロジナホップ(h.23)、クロマゾン(h.24)、シアナジン(h.25)、シクロキシジム(h.26)、シハロホップ(h.27)、デスメジファム(h.28)、デスメトリン(h.29)、ジカンバ(h.30)、ジクロホップ(h.31)、ジメフロン(h.32)、ジウロン(h.33)、ジチオピル(h.34)、フェノキサプロップ(h.35)、フルアジホップ(h.36)、フルアジホップ−P(h.37)、フルオメツロン(h.38)、フルフェンピル−エチル(h.39)、フルミクロラック−ペンチル(h.40)、フルミオキサジン(h.41)、フルオログリコフェン(h.42)、フルチアセット−メチル(h.43)、ホメサフェ(h.44)、ホメサフェン(h.45)、グリホセート(h.46)、グルホシネート(h.47)、ハロキシホップ(h.48)、ヘキサジノン(h.49)、イマザモックス(h.50)、イマザキン(h.51)、イマゼタピル(h.52)、アイオキシニル(h.53)、イソプロツロン(h.54)、イソキサフルトール(h.55)、ラクトフェン(h.56)、リニュロン(h.57)、メコプロップ(h.58)、メコプロップ−P(h.59)、メソトリオン(h.60)、メタミトロン(h.61)、メタゾクロール(h.62)、メチベンズロン(h.63)、メトラクロール(h.64)(及びS−メトラクロール(h.65))、メトキスロン(h.66)、メトリブジン(h.67)、モノリニュロン(h.68)、オキサジアルギル(h.69)、オキサジアゾン(h.70)、オキシフルオルフェン(h.71)、フェンメディファム(h.72)、プレチラクロール(h.73)、プロホキシジム(h.74)、プロメトン(h.75)、プロメトリン(h.76)、プロパクロール(h.77)、プロパニル(h.78)、プロパキザホップ(h.79)、プロピソクロール(h.80)、ピラフルフェン−エチル(h.81)、ピラゾン(h.82)、ピラゾリネート(h.83)、ピラゾキシフェン(h.84)、ピリデート(h.85)、キザロホップ(h.86)、キザロホップ−P(h.87)(例えば、キザロホップ−エチル(h.88)、キザロホップ−P−エチル(h.89)、クロジナホップ−プロパルギル(h.90)、シハロホップ−ブチル(h.91)、ジクロホップ−メチル(h.92)、フェノキサプロップ−P−エチル(h.93)、フルアジホップ−P−ブチル(h.94)、ハロキシホップ−メチル(h.95)、ハロキシホップ−R−メチル(h.96))、サフルフェナシル(h.97)、セトキシジム(h.98)、シデュロン(h.99)、シマジン(h.100)、シメトリン(h.101)、スルコトリオン(h.102)、スルフェントラゾン(h.103)、テブチウロン(h.104)、テンボトリオン(h.105)、テプラロキシジム(h.106)、ターバシル(h.107)、テルブメトン(h.108)、テルブチラジン(h.109)、サクストミン(例えば、米国特許第7,989,393に記載されているようなサクストミン)(h.110)、テニルクロール(h.111)、トラルコキシジム(h.112)、トリクロピル(h.113)、トリエタジン(h.114)、トプラメゾン(h.115)、これらの塩及びエステル、これらのラセミ混合物及び分割された異性体、ならびにこれらを組み合わせたものが挙げられる。
除草剤を含む市販製品は、容易に入手可能である。本発明の組成物における除草剤濃度は概ね、特定の除草剤についてラベル表記されている使用率に対応する。
本明細書に開示されている方法で用いる種子処理成分において有用であり得る化学系の殺虫剤、殺ダニ剤、及び殺線虫剤(「cian」)の非限定的な例としては、カルバメート(cian.A)、ジアミド(cian.B)、大環状ラクトン(cian.C)、ネオニコチノイド(cian.D)、オルガノホスフェート(cian.E)、フェニルピラゾール(cian.F)、ピレトリン(cian.G)、スピノシン(cian.H)、合成ピレスロイド(cian.I)、テトロン酸(cian.J)及びテトラミン酸(cian.K)が挙げられる。
特定的な実施形態では、有用な化学系の殺虫剤、殺ダニ剤及び殺線虫剤としては、アクリナトリン(cian.1)、α−シペルメトリン(cian.2)、βシフルトリン(cian.3)、シハロトリン(cian.4)、シペルメトリン(cian.5)、デルタメトリ(cian.6)、エスフェンバレレート(cian.7)、エトフェンプロックス(cian.8)、フェンプロパスリン(cian.9)、フェンバレレート(cian.10)、フルシトリネート(cian.11)、ホスチアゼート(cian.12)、λ−シハロトリン(cian.13)、γ−シハロトリン(cian.14)、ペルメトリン(cian.15)、τ−フルバリネート(cian.16)、トランスフルトリン(cian.17)、ζ−シペルメトリン(cian.18)、シフルトリン(cian.19)、ビフェントリン(cian.20)、テフルトリン(cian.21)、エフルシラナト(cian.22)、フブフェンプロックス(cian.23)、ピレトリン(cian.24)、レスメトリン(cian.25)、イミダクロプリド(cian.26)、アセタミプリド(cian.27)、チアメトキサム(cian.28)、ニテンピラム(cian.29)、チアクロプリド(cian.30)、ジノテフラン(cian.31)、クロチアニジン(cian.32)、イミダクロチズ(cian.33)、クロルフルアズロン(cian.34)、ジフルベンズロン(cian.35)、ルフェヌロン(cian.36)、テフルベンズロン(cian.37)、トリフルムロン(cian.38)、ノバルロン(cian.39)、フルフェノクスロン(cian.40)、ヘキサフルムロン(cian.41)、ビストリフルオロン(cian.42)、ノビフルムロン(cian.43)、ブプロフェジン(cian.44)、シロマジン(cian.45)、メトキシフェノジド(cian.46)、テブフェノジド(cian.47)、ハロフェノジド(cian.48)、クロマフェノジド(cian.49)、エンドスルファン(cian.50)、フィプロニル(cian.51)、エチプロール(cian.52)、ピラフルプロール(cian.53)、ピリプロール(cian.54)、フルベンジアミド(cian.55)、クロラントラニリプロール(cian.56)(例えば、リナキシピル(cian.56a))、サイアジピル(cian.57)、エマメクチン(cian.58)、エマメクチンベンゾエート(cian.59)、アバメクチン(cian.60)、イベルメクチン(cian.61)、ミルベメクチン(cian.62)、レピメクチン(cian.63)、テブフェンピラド(cian.64)、フェンピロキシメート(cian.65)、ピリダベン(cian.66)、フェナザキン(cian.67)、ピリミジフェン(cian.68)、トルフェンピラド(cian.69)、ジコホール(cian.70)、シエノピラフェン(cian.71)、シフルメトフェン(cian.72)、アセキノシル(cian.73)、フルアクリピリム(cian.74)、ビフェナゼート(cian.75)、ジアフェンチウロン(cian.76)、エトキサゾール(cian.77)、クロフェンテジン(cian.78)、スピノサド(cian.79)、トリアラテン(cian.80)、テトラジホン(cian.81)、プロパルギット(cian.82)、ヘキシチアゾクス(cian.83)、ブロモプロピレート(cian.84)、キノメチオナト(cian.85)、アミトラズ(cian.86)、ピリフルキナゾン(cian.87)、ピメトロジン(cian.88)、フロニカミド(cian.89)、ピリプロキシフェン(cian.90)、ジオフェノラン(cian.91)、クロルフェナピル(cian.92)、メタフルミゾン(cian.93)、インドキサカルブ(cian.94)、クロルピリホス(cian.95)、スピロジクロフェン(cian.96)、スピロメシフェン(cian.97)、スピロテトラマト(cian.98)、ピリダリル(cian.99)、スピンクトラム(cian.100)、アセフェート(cian.101)、トリアゾホス(cian.102)、プロフェノホス(cian.103)、オキサミル(cian.104)、スピネトラム(cian.105)、フェナミホス(cian.106)、フェナミプクロチアホス(cian.107)、4−{[(6−クロロピリド−3−イル)メチル](2,2−ジフルオロエチル)アミノ}フラン−2(5H)−オン(cian.108)、カズサホス(cian.109)、カルバリル(cian.110)、カルボフラン(cian.111)、エトプロホス(cian.112)、チオジカルブ(cian.113)、アルジカルブ(cian.114)、アルドキシカルブ(cian.115)、メタミドホス(cian.116)、メチオカルブ(cian.117)、スルホキサフロル(cian.118)、シアントラニリプロール(cian.119)、チオキサザフェン(cian.120)及びこれらを組み合わせたものが挙げられる。
種子処理剤としては、いくつかの実施形態では、Acceleron(登録商標)におけるもののような市販の種子処理調合物を挙げてよい。これらの成分は、別個の層として種子の上に加えてよく、あるいは、種子コーティング組成物の一部として加えてもよい。一実施形態では、微生物懸濁液をトウモロコシ種子に塗布する場合には、種子処理成分としては、イプコナゾール、メタラキシル、トリフロキシストロビン及びクロチアニジンが挙げられる。一実施形態では、微生物懸濁液をダイズ種子に塗布する場合には、種子処理成分としては、ピラクロストロビン、メタラキシル、フルキサピロキサド、イミダクロプリド、フルオピラム、クロチアニジン、Bacillus firmusが挙げられる。一実施形態では、微生物懸濁液を綿種子に塗布する場合には、種子処理成分としては、メタラキシル、ミクロブタニル、トリフロキシストロビン、ピラクロストロビン、イミダクロプリド、イプコナゾール、チアメトキサム、アバメクチン、チオジカルブ、イプコナゾール及びフルキサピロキサドが挙げられる。
いくつかの実施形態では、種子処理有害生物防除剤と微生物組成物を種子処理剤に調合できる。単離、選択及び同定した微生物を含む種子処理調合物には、様々な添加剤を加えることができる。結合剤を加えることができ、結合剤としては、天然または合成のものであることができる固着剤ポリマーで構成されるものであって、コーティングする種子に植物毒性作用を及ぼさないものが挙げられる。結合剤は、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテートコポリマー、エチレンビニルアセテート(EVA)コポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールコポリマー、セルロース(エチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース及びカルボキシメチルセルロースを含む)、ポリビニルピロリドン、多糖(デンプン、変性デンプン、デキストリン、マルトデキストリン、アルギネート及びキトサンを含む)、脂肪、油、タンパク質(ゼラチン及びゼインを含む)、アラビアゴム、セラック、ビニリデンクロライド及びビニリデンクロライドコポリマー、カルシウムリグノスルホネート、アクリル系コポリマー、ポリビニルアクリレート、ポリエチレンオキシド、アクリルアミドポリマー及びコポリマー、ポリヒドロキシエチルアクリレート、メチルアクリルアミドモノマー、ならびにポリクロロプレンから選択してよい。
ニトロソ、ニトロ、アゾ(モノアゾ、ビスアゾ及びポリアゾを含む)、アクリジン、アントラキノン、アジン、ジフェニルメタン、インダミン、インドフェノール、メチン、オキサジン、フタロシアニン、チアジン、チアゾール、トリアリールメタン、キサンテンとして分類される有機発色団を含む様々な着色剤のいずれかを用いてよい。加えることができるその他の添加剤としては、鉄、マンガン、ホウ素、銅、コバルト、モリブデン及び亜鉛の塩のような微量栄養素が挙げられる。ポリマーまたはその他の粉末制御剤を塗布して、処理剤を種子の表面上に保持できる。
具体的な実施形態では、コーティングはさらに、微生物細胞または胞子に加えて、付着剤の層を含むことができる。付着剤は、無毒で、生分解性、接着性を有する付着剤である必要がある。このような物質の例としては、ポリビニルアセテート、ポリビニルアセテートコポリマー、ポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールコポリマー、セルロース(メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース及びヒドロキシメチルプロピルセルロースなど)、デキストリン、アルギネート、糖、糖蜜、ポリビニルピロリドン、多糖、タンパク質、脂肪、油、アラビアゴム、ゼラチン、シロップ及びデンプンが挙げられるが、これらに限らない。
付着剤、分散剤、界面活性剤、及び栄養剤のような様々な添加剤と、緩衝液成分も、種子処理調合物に含めることができる。その他の従来の種子処理添加剤としては、コーティング剤、湿潤剤、緩衝剤及び多糖が挙げられるが、これらに限らない。少なくとも1つの農業上許容可能な担体(水、固体または乾燥粉末など)を種子処理調合物に含めることができる。乾燥粉末は、カルシウムカーボネート、石膏、潤滑剤(fluency agent)、バーミキュライト、タルク、腐植、活性炭及び様々なリン系化合物のような様々な物質に由来することができる。
いくつかの実施形態では、種子コーティング組成物は、活性成分と組み合わせて、種子への塗布を促進するための有機または無機、天然または合成の成分である少なくとも1つの充填剤を含むことができる。有益なことに、充填剤は、不活性固体、例えば、クレー、天然または合成シリケート、シリカ、樹脂、ろう、固体肥料(例えばアンモニウム塩)、天然の土壌鉱物(カオリン、クレー、タルク、石灰、石英、アタパルジャイト、モンモリロナイト、ベントナイトもしくは珪藻土など)、または合成鉱物(シリカ、アルミナもしくはシリケート、特には、アルミニウムシリケートもしくはマグネシウムシリケートなど)などである。
種子コーティング組成物と種子コーティングプロセス
正確に、安全に、及び効率的に種子処理製品を種子に塗布するために特別に設計及び製造された処理剤塗布器具の使用を通じて、従来の混合方法、従来の噴霧方法またはこれらを組み合わせた方法を用いて、1層以上の種子処理剤と、本発明の方法から得た試験微生物組成物で種子を実質的に均一にコーティングできることが想定されている。このような器具では、様々なタイプのコーティング技術(回転型コーター、ドラムコーター、流動床技法、噴流層、回転霧化またはこれらを組み合わせたものなど)が使用される。液体種子処理剤(本明細書に記載されている方法の処理剤など)は、「アトマイザー」ディスクまたはスプレーノズルを回転させることによって塗布でき、これにより、種子処理剤がスプレーパターンに沿って移動すると、種子処理剤が種子の上に均一に分布する。有益には、その後、さらに一定期間、種子を混合または転動させて、さらに処理剤を分布させて、乾燥させるようにする。種子は、本発明の組成物でコーティングする前に、発芽及び出芽の均一性を高めるために下塗りすることも、しないこともできる。代替的な実施形態では、乾燥粉末調合物を計量して、動いている種子の上に供給して、完全に分布するまで混合することができる。
概して、単離、選択及び同定した微生物、または種子処理剤で用いるその他の成分の量は、種子の発芽を阻害したり、または種子に植物毒性損傷を与えたりする量であってはならない。
微生物及び種子処理剤で処理した種子は、さらにフィルムオーバーコーティングで覆って、コーティングを保護してもよい。このようなオーバーコーティングは、当該技術分野において知られており、流動床及びドラムフィルムコーティング技法を用いて塗布してよい。
本発明の方法に適する植物
原則として、本発明による方法は、いずれの植物種の種子に対する種子処理にも関与するとともに、この種子処理に有用である種子処理耐性微生物を同定するのに用いることができる。単子葉植物ならびに双子葉植物種が特に好適である。本発明の方法と組成物は、農業、園芸、液体燃料分子もしくはその他の化学物質を作製するのに用いるバイオマスの作製、及び/または林業において重要であるかまたは関心の高い植物に用いることが多い。
したがって、本明細書に記載されている方法は、Angiospermae網及びGymnospermae網に属する高等植物を含む広範な植物に対して使用される。Dicotylodenae亜綱及びMonocotyledonae亜綱の植物が特に好適である。双子葉植物は、Aristochiales目、Asterales目、Batales目、Campanulales目、Capparales目、Caryophyllales目、Casuarinales目、Celastrales目、Cornales目、Diapensales目、Dilleniales目、Dipsacales目、Ebenales目、Ericales目、Eucomiales目、Euphorbiales目、Fabales目、Fagales目、Gentianales目、Geraniales目、Haloragales目、Hamamelidales目、Illiciales目、Juglandales目、Lamiales目、Laurales目、Lecythidales目、Leitneriales目、Magniolales目、Malvales目、Myricales目、Myrtales目、Nymphaeales目、Papeverales目、Piperales目、Plantaginales目、Plumbaginales目、Podostemales目、Polemoniales目、Polygalales目、Polygonales目、Primulales目、Proteales目、Rafflesiales目、Ranunculales目、Rhamnales目、Rosales目、Rubiales目、Salicales目、Santales目、Sapindales目、Sarraceniaceae目、Scrophulariales目、Theales目、Trochodendrales目、Umbellales目、Urticales目及びViolales目に属する。単子葉植物は、Alismatales目、Arales目、Arecales目、Bromeliales目、Commelinales目、Cyclanthales目、Cyperales目、Eriocaulales目、Hydrocharitales目、Juncales目、Lilliales目、Najadales目、Orchidales目、Pandanales目、Poales目、Restionales目、Triuridales目、Typhales目及びZingiberales目に属する。Gymnospermae網に属する植物は、Cycadales、Ginkgoales、Gnetales及びPinalesである。
好適な種としては、Abelmoschus属、Abies属、Acer属、Agrostis属、Allium属、Alstroemeria属、Ananas属、Andrographis属、Andropogon属、Artemisia属、Arundo属、Atropa属、Berberis属、Beta属、Bixa属、Brassica属、Calendula属、Camellia属、Camptotheca属、Cannabis属、Capsicum属、Carthamus属、Catharanthus属、Cephalotaxus属、Chrysanthemum属、Cinchona属、Citrullus属、Coffea属、Colchicum属、Coleus属、Cucumis属、Cucurbita属、Cynodon属、Datura属、Dianthus属、Digitalis属、Dioscorea属、Elaeis属、Ephedra属、Erianthus属、Erythroxylum属、Eucalyptus属、Festuca属、Fragaria属、Galanthus属、Glycine属、Gossypium属、Helianthus属、Hevea属、Hordeum属、Hyoscyamus属、Jatropha属、Lactuca属、Linum属、Lolium属、Lupinus属、Lycopersicon属、Lycopodium属、Manihot属、Medicago属、Mentha属、Miscanthus属、Musa属、Nicotiana属、Oryza属、Panicum属、Papaver属、Parthenium属、Pennisetum属、Petunia属、Phalaris属、Phleum属、Pinus属、Poa属、Poinsettia属、Populus属、Rauwolfia属、Ricinus属、Rosa属、Saccharum属、Salix属、Sanguinaria属、Scopolia属、Secale属、Solanum属、Sorghum属、Spartina属、Spinacea属、Tanacetum属、Taxus属、Theobroma属、Triticosecale属、Triticum属、Uniola属、Veratrum属、Vinca属、Vitis属及びZea属の植物を挙げてよい。
本明細書に記載されている方法は、農業、園芸、バイオ燃料分子及びその他の化学物質を作製するためのバイオマス、及び/または林業において重要であるかまたは関心の高い植物の種子において種子処理耐性である微生物を同定するのに用いてよい。非限定的な例としては、例えば、Panicum virgatum(アメリカクサキビ)、Sorghum bicolor(モロコシ、スーダングラス)、Miscanthus giganteus(ススキ)、Saccharum属(エネルギー原料用サトウキビ)、Populus balsamifera(ポプラ)、Zea mays(トウモロコシ)、Glycine max(ダイズ)、Brassica napus(カノラ)、Triticum aestivum(コムギ)、Gossypium hirsutum(綿)、Oryza sativa(イネ)、Helianthus annuus(ヒマワリ)、Medicago sativa(アルファルファ)、Beta vulgaris(テンサイ)、Pennisetum glaucum(トウジンビエ)、Panicum属種、Sorghum属種、Miscanthus属種、Saccharum属種、Erianthus属種、Populus属種、Andropogon gerardii(ビッグブルーステム)、Pennisetum purpureum(エレファントグラス)、Phalaris arundinacea(リードカナリーグラス)、Cynodon dactylon(バーミューダグラス)、Festuca arundinacea(トールフェスク)、Spartina pectinata(プレーリーコードグラス)、Arundo donax(ヨシタケ)、Secale cereale(ライムギ)、Salix属種(ヤナギ)、Eucalyptus属種(ユーカリ)、Triticosecale属種(コムギ属−−コムギ×ライムギ)、Bamboo、Carthamus tinctorius(ベニバナ)、Jatropha curcas(ジャトロファ)、Ricinus communis(ヒマ)、Elaeis guineensis(アブラヤシ)、Phoenix dactylifera(ナツメヤシ)、Archontophoenix cunninghamiana(キングパーム)、Syagrus romanzoffiana(クイーンパーム)、Linum usitatissimum(アマ)、Brassica juncea、Manihot esculenta(キャッサバ)、Lycopersicon esculentum(トマト)、Lactuca saliva(レタス)、Musa paradisiaca(バナナ)、Solanum tuberosum(ジャガイモ)、Brassica oleracea(ブロッコリー、カリフラワー、メキャベツ)、Camellia sinensis(チャ)、Fragaria ananassa(イチゴ)、Theobroma cacao(カカオ)、Coffea arabica(コーヒー)、Vitis vinifera(ブドウ)、Ananas comosus(パイナップル)、Capsicum annum(トウガラシ及びアマトウガラシ)、Allium cepa(タマネギ)、Cucumis melo(メロン)、Cucumis sativus(キュウリ)、Cucurbita maxima(カボチャ)、Cucurbita moschata(カボチャ)、Spinacea oleracea(ホウレンソウ)、Citrullus lanatus(スイカ)、Abelmoschus esculentus(オクラ)、Solanum melongena(ナス)、Papaver somniferum(ケシ)、Papaver orientale、Taxus baccata、Taxus brevifolia、Artemisia annua、Cannabis saliva、Camptotheca acuminate、Catharanthus roseus、Vinca rosea、Cinchona officinalis、Coichicum autumnale、Veratrum californica、Digitalis lanata、Digitalis purpurea、Dioscorea属種、Andrographis paniculata、Atropa belladonna、Datura stomonium、Berberis属種、Cephalotaxus属種、Ephedra sinica、Ephedra属種、Erythroxylum coca、Galanthus wornorii、Scopolia属種、Lycopodium serratum(Huperzia serrata)、Lycopodium属種、Rauwolfia serpentina、Rauwolfia属種、Sanguinaria canadensis、Hyoscyamus属種、Calendula officinalis、Chrysanthemum parthenium、Coleus forskohlii、Tanacetum parthenium、Parthenium argentatum(グアユール)、Hevea属種(ゴム)、Mentha spicata(ミント)、Mentha piperita(ミント)、Bixa orellana、Alstroemeria属種、Rosa属種(バラ)、Dianthus caryophyllus(カーネーション)、Petunia属種(ペチュニア)、Poinsettia pulcherrima(ポインセチア)、Nicotiana tabacum(タバコ)、Lupinus albus(ルピナス)、Uniola paniculata(オートムギ)、bentgrass(Agrostis属種)、Populus tremuloides(アスペン)、Pinus属種(マツ)、Abies属種(モミ)、Acer属種(カエデ)、Hordeum vulgare(オオムギ)、Poa pratensis(ブルーグラス)、Lolium属種(ライグラス)、Phleum pratense(チモシー)及び針葉樹が挙げられる。別の実施形態では、本発明の方法で使用する植物は、エネルギー生産のために栽培する、いわゆるエネルギー作物であり、Panicum virgatum(アメリカクサキビ)、Sorghum bicolor(モロコシ、スーダングラス)、Miscanthus giganteus(ススキ)、Saccharum属種(エネルギー原料用サトウキビ)、Populus balsamifera(ポプラ)、Andropogon gerardii(ビッグブルーステム)、Pennisetum purpureum(エレファントグラス)、Phalaris arundinacea(リードカナリーグラス)、Cynodon dactylon(バーミューダグラス)、Festuca arundinacea(トールフェスク)、Spartina pectinata(プレーリーコードグラス)、Medicago sativa(アルファルファ)、Arundo donax(ヨシタケ)、Secale cereale(ライムギ)、Salix属種(ヤナギ)、Eucalyptus属種(ユーカリ)、Triticosecale属種(コムギ属−コムギ×ライムギ)及びBambooのようなセルロース系エネルギー作物、Zea mays(トウモロコシ)及びManihot esculenta(キャッサバ)のようなデンプン系エネルギー作物、Saccharum属種(サトウキビ)、Beta vulgaris(テンサイ)及びSorghum bicolor(L.)Moench(サトウモロコシ)のような糖系エネルギー作物、ならびにGlycine max(ダイズ)、Brassica napus(カノラ)、Helianthus annuus(ヒマワリ)、Carthamus tinctorius(ベニバナ)、Jatropha curcas(ジャトロファ)、Ricinus communis(ヒマ)、Elaeis guineensis(アフリカアブラヤシ)、Elaeis oleifera(アメリカアブラヤシ)、Cocos nucifera(ココナッツ)、Camelina sativa(ホソバウンラン)、Pongamia pinnata(クロヨナ)、Olea europaea(オリーブ)、Linum usitatissimum(アマ)、Crambe abyssinica(アビシニアン・カレ)及びBrassica junceaのようなバイオ燃料生産用エネルギー作物などである。
本開示を通じて、様々な情報源が参照されており、これらは、参照により援用する。情報源としては、例えば科学学術雑誌論文、特許文献及びテキストブックが挙げられる。このような情報源への参照は、提出時点における一般的な技術水準を示すために過ぎない。当業者は、これらのすべての情報源の内容と教示に依存し、これを使用して、本発明の実施形態を作製及び利用できるが、特定の情報源におけるいずれの論考及びコメントも、そのコメントを当該技術分野における一般的な意見として受け入れたと認めるものとしてみなすものでは決してないものとする。
本明細書で言及されているいずれの文献及び特許出願も、個々の各文献または特許出願が参照により援用されることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、参照により本明細書に援用される。
いずれの参照も、先行技術を構成することを認めるものではない。参照文献の論考には、その執筆者が主張するものが示されており、本出願人は、引用されている文書の正確性と妥当性に異議を申し立てる権利を留保する。本明細書では、数多くの先行技術文献が参照されているが、この参照により、これらの文献のいずれかが、当該技術分野における技術常識の一部を形成することを認めるものではないことは明確に分かるであろう。
本発明について詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲で定義されている本発明の範囲から逸脱せずに、修正形態、変更形態及び均等な実施形態が可能であることは明らかであろう。さらに、本開示のすべての実施例が、非限定的な例として示されていることは明らかであるはずである。
下記の実施例は、例示的なものに過ぎず、本開示をいかようにも限定するものではない。
実施例1
実施例1A
この実施例では、微生物細胞懸濁液を原料物質として使用した。この細胞懸濁液は、微生物群に存在するすべての細菌、真菌及び古細菌(土壌、植物組織及び水域で見られるものが挙げられるが、これらに限らない)を反映した抽出物であった(図1の方法B1)。種子処理プロセスに耐えられる微生物を同定するために、これらの細胞懸濁液を用いて、種子に接種した。
細胞懸濁液は、500RCFで遠心分離してペレット状の破片にした出発微生物細胞懸濁液50mLに由来するものであった。上清をデカントで試料から移しとり、フィルターに通して、破片をさらに除去した。続いて、ろ過した上清を16000RCFで20分遠心分離して、主に細胞物質からなるペレットを作製した。上清を破棄し、得られたペレットを1mLの滅菌PBSに再懸濁して、細胞画分を濃縮した。
得られた細胞懸濁液1mLを1.5mLのマイクロ遠心チューブに移して、その試料を14000RCFで10分回転させることによって、さらに濃縮した。850μLの上清を除去し、ペレットを残りの上清に再懸濁した。この高濃縮試料100μLを、50mLの滅菌遠心チューブに入った40個のトウモロコシ種子(DKC62−61)に加えた。
種子と濃縮細胞懸濁液を激しく振とうし、30秒ボルテックスした。続いて、65μLのPrecise Seed Finisher(登録商標)1006を水で1/5に希釈したものを種子/細胞懸濁液混合物に加え、30秒振とう/ボルテックスして、均一に覆われるようにした。微生物懸濁液で処理したトウモロコシ種子を滅菌皿に移し、バイオセーフティーキャビネット内で20分乾燥させた。処理して乾燥した種子を室温(約22℃)で一晩保管してから、1つの種子を、50mL遠心チューブに入った10mLの滅菌PBSに加え、種子上に含まれた物質の1/10希釈液を作製した。この複製試料を30秒ボルテックスし、1時間置いてから、再び30秒ボルテックスして、種子に付着したすべての細胞が除去されるようにした。この懸濁液をさらに1/10及び1/100に希釈し、それぞれの微生物種子処理剤の複製及び希釈系100μLを、150mmペトリ皿内のR2A寒天増殖培地に塗抹し、室温でインキュベートした。1〜10日のうちに、寒天上に微生物コロニーが現れ、これらのコロニーを釣菌して、150μLのR2B+YT増殖培地がウェルに入った96ウェルマイクロタイタープレートに入れた。
混濁に達したら、96ウェルプレートに入った個々の培養液をPCRにかけ、単離株の分類学的同定を行った。これらの微生物株を「種子処理生存菌」とみなした。続いて、下記のとおりに、これらの株に対して、既知物質の同定を行った。ログ期待値による複数配列比較(MUSCLE)によるアラインメントと、系統樹を用いて、配列を互いに比較して、保存のために、その試料に特有であった株のみを選択した。概して、遺伝子の長さにわたって互いに0.5%以上異なる配列は、特有なものとみなした。既知物質の同定(混合物における既知の生物の迅速な同定)は、当業者に知られている多くの方法を用いて行うことができる。
この調査結果は、図2A〜Cに示されている。図2A〜Cにおいて「方法A」として示されているデータは、種子を処理するのに用いない細胞懸濁液を伴う非ハイスループットな方法を表している。「方法B」として示されているデータは、方法B1によって得られたデータを表している。見て取れるように、このアプローチを用いて、種子処理後も生存している菌として、複数の芽胞形成種の細菌が同定されたと同時に、この方法では、「非生存菌」を除去するのに成功し、種子処理耐性微生物が濃縮された。予想外にも、多様な非芽胞形成微生物群も同定された。
実施例1B
この実施例では、微生物細胞懸濁液を原料物質として使用した。細胞懸濁液は、人工的に作製した微生物プールであって、事前に培養した微生物プールから得た細胞懸濁液であった(図1の方法B2)。種子処理プロセスに耐えられる微生物を同定するために、これらの細胞懸濁液を用いて、種子に接種した。
方法B2に示されているように、存在する微生物培養液を併せてプールし、微生物の細胞懸濁液を作製した。種子と濃縮細胞懸濁液を激しく振とうし、30秒ボルテックスした。続いて、65μLのPrecise Seed Finisher(登録商標)1006を水で1/5に希釈したものを種子/細胞懸濁液混合物に加え、30秒振とう/ボルテックスして、均一に覆われるようにした。微生物懸濁液で処理したトウモロコシ種子を滅菌皿に移し、バイオセーフティーキャビネット内で20分乾燥させた。処理して乾燥した種子を室温(約22℃)で一晩保管してから、1つの種子を、50mL遠心チューブに入った10mLの滅菌PBSに加え、種子上に含まれた物質の1/10希釈液を作製した。この複製試料を30秒ボルテックスし、1時間置いてから、再び30秒ボルテックスして、種子に付着したすべての細胞が除去されるようにした。この懸濁液をさらに1/10及び1/100に希釈し、それぞれの微生物種子処理剤の複製及び希釈系を100μL、150mmペトリ皿内のR2A寒天増殖培地に塗抹し、室温でインキュベートした。1〜10日のうちに、寒天上に微生物コロニーが現れ、これらのコロニーを釣菌して、150μLのR2B+YT増殖培地がウェルに入った96ウェルマイクロタイタープレートに入れた。
混濁に達したら、96ウェルプレートに入った個々の培養液をPCRにかけ、単離株の分類学的同定を行った。これらの微生物株を「種子処理生存菌」とみなした。続いて、下記のとおりに、これらの株に対して、既知物質の同定を行った。ログ期待値による複数配列比較(MUSCLE)によるアラインメントと、系統樹を用いて、配列を互いに比較して、保存のために、その試料に特有であった株のみを選択した。概して、遺伝子の長さにわたって互いに0.5%以上異なる配列は、特有なものとみなした。既知物質の同定(混合物における既知の生物の迅速な同定)は、当業者に知られている多くの方法を用いて行うことができる。
この調査結果は、図3A〜3Cに示されている。図3A〜3Cにおいて「方法A」として示されているデータは、種子を処理するのに用いない細胞懸濁液を伴う非ハイスループットな方法を表している。「方法B」として示されているデータは、いずれかの方法B2を用いて得られた複合データを表している。見て取れるように、このアプローチを用いて、種子処理後も生存している菌として、複数の芽胞形成種の細菌が同定されたと同時に、この方法では、「非生存菌」を除去するのに成功し、種子処理耐性微生物が濃縮された。予想外にも、多様な非芽胞形成微生物群も同定された。
実施例1A及び1Bの結果を合わせ、図4A〜Cに示してある。図2A〜Cにおいて「方法A」として示されているデータは、種子を処理するのに用いない細胞懸濁液を伴う非ハイスループットな方法を表している。「方法B」として示されているデータは、実施例1A及び1Bのデータを組み合わせたものを表している。見て取れるように、このアプローチを用いて、種子処理後も生存している菌として、複数の芽胞形成種の細菌が同定されたと同時に、この方法では、「非生存菌」を除去するのに成功し、種子処理耐性微生物が濃縮された。予想外にも、多様な非芽胞形成微生物群も同定された。
実施例2
この実施例では、微生物細胞懸濁液を原料物質として使用する。この細胞懸濁液は、微生物群に存在するすべての細菌、真菌及び古細菌(土壌、植物組織及び水域で見られるものが挙げられるが、これらに限らない)を反映した抽出物であることも(方法B1)、または、細胞懸濁液は、人工的に作製した微生物プールであって、事前に培養した微生物プールに由来することもできる(方法B2)。
この試料50mL以上を500RCFで遠心分離して、ペレット状の破片にする。上清をデカントで試料から移しとり、フィルターに通して、破片をさらに除去する。続いて、ろ過した上清を16000RCFで20分遠心分離して、主に細胞物質からなるペレットを作製する。上清を破棄し、得られたペレットを1mLの滅菌PBSに再懸濁して、細胞画分を濃縮する。人工的に作製した培養微生物細胞懸濁液では、この濃縮及びろ過工程は不要としてもよい。
得られた細胞懸濁液1mLを1.5mLのマイクロ遠心チューブに移して、その試料を14000RCFで10分回転させることによって、さらに濃縮する。850μLの上清を除去し、ペレットを残りの上清に再懸濁する。化学種子処理剤で処理した40個のトウモロコシ種子が50mLの滅菌遠心チューブに入ったもの(以下では「種子」という)に、上記の高濃縮試料100μLを加える。この種子と濃縮細胞懸濁液を激しく振とうし、30秒ボルテックスする。続いて、65μLのPrecise Seed Finisher(登録商標)1006を水で1/5に希釈したものを種子/細胞懸濁液混合物に加え、30秒振とう/ボルテックスして、均一に覆われるようにする。微生物懸濁液で処理したトウモロコシ種子を滅菌皿に移し、バイオセーフティーキャビネット内で20分乾燥させる。
処理して乾燥した種子を室温(約22℃)で一晩保管してから、1つの種子を、50mL遠心チューブに入った10mLの滅菌PBSに加え、種子上に含まれた物質の1/10希釈液を作製する。この複製試料を30秒ボルテックスし、1時間置いてから、再び30秒ボルテックスして、種子に付着したすべての細胞が除去されるようにする。この懸濁液をさらに1/10及び1/100に希釈し、それぞれの微生物種子処理剤の複製及び希釈系を100μL、150mmペトリ皿内のR2A寒天増殖培地に塗抹し、室温でインキュベートする。1〜10日のうちに、寒天上に微生物コロニーが現れ、これらのコロニーを釣菌して、150μLのR2B+YT増殖培地がウェルに入った96ウェルマイクロタイタープレートに入れる。
混濁に達したら、96ウェルプレートに入った個々の培養液をPCRにかけ、単離株の分類学的同定を行う。これらの微生物株を「種子処理生存菌」とみなす。続いて、下記のとおりに、これらの株に対して、既知物質の同定を行う。ログ期待値による複数配列比較(MUSCLE)によるアラインメントと、系統樹を用いて、配列を互いに比較して、保存のために、その試料に特有であった株のみを選択する。概して、遺伝子の長さにわたって互いに0.5%以上異なる配列は、特有なものとみなす。既知物質の同定(混合物における既知の生物の迅速な同定)は、当業者に知られている多くの方法を用いて行うことができる。
実施例3
単離した微生物細胞懸濁液の、上記のような精製及び濃縮を改良して、もっと少ない微生物を回収できる。例えば、超音波処理した根抽出物は希釈されており、大量の植物/土壌破片を含む。その結果、単離の際に、種子処理剤に組み込まれる初期CFU数は少なく、これにより、種子処理後に回収できる微生物の数に影響が及び得る。しかし、より大きい植物の複数の複製物から、微生物細胞懸濁液プールを作製すると、単離する環境微生物の数を増やすことができる。続いて、密度勾配遠心分離を用いて、より大規模なこの微生物細胞懸濁液を精製して、種子処理後に、環境から単離した野生微生物集団中の少ない微生物の回収率を向上できる。

Claims (26)

  1. 種子処理耐性微生物のハイスループットな取得方法であって、
    a)複数の微生物を取得するステップと、
    b)前記複数の微生物を種子に塗布するステップであって、ここで種子処理剤が、前記複数の微生物を塗布する前、塗布するのと同時、または塗布した後に、前記種子に塗布される、ステップと、
    c)前記複数の微生物の1つ以上の構成微生物が生存不能になる条件で、前記種子を保存するステップと、
    d)前記種子を溶液に入れるステップと、
    e)前記溶液から、前記ステップ(c)の後に生き残っている少なくとも第1の種子処理耐性微生物を同定するステップと、
    を含む前記方法。
  2. 前記ステップ(a)が、生長環境から得た前記複数の微生物を作物植物と関連付けることを含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記ステップ(a)が、前記複数の微生物から微生物細胞懸濁液を作製することを含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記ステップ(b)の前に、前記微生物細胞懸濁液を濃縮することを含む、請求項3に記載の方法。
  5. 前記ステップ(e)が、前記溶液を増殖培地に播いて、前記微生物を含むコロニーを選択することを含む、請求項1に記載の方法。
  6. 前記ステップ(a)が、
    i)微生物細胞懸濁液を作製することと、
    ii)前記微生物細胞懸濁液を増殖培地に播くことと、
    iii)微生物コロニーを選択することと、
    iv)ステップiii)で選択した前記微生物コロニーの構成微生物を組み合わせることによって、前記複数の微生物を作製することと、
    を含む、請求項1に記載の方法。
  7. 前記生長環境が、農地の土壌を含む、請求項2に記載の方法。
  8. 前記生長環境が、非農業環境である、請求項2に記載の方法。
  9. f)作物植物種の播種時、前記微生物が付与できる少なくとも第1の有益な形質を同定するステップ
    をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. 前記種子が、前記作物植物種と同じ種の種子である、請求項9に記載の方法。
  11. 前記複数の微生物が、作物植物の根圏、内部圏、葉圏またはこれらのいずれかを組み合わせた場所から得たものである、請求項1に記載の方法。
  12. 前記微生物細胞懸濁液を作物植物の組織から得る、請求項3に記載の方法。
  13. 前記作物植物が双子葉植物である、請求項2に記載の方法。
  14. 前記双子葉植物を、アルファルファ、マメ、ビート、ブロッコリー、キャベツ、ニンジン、カリフラワー、セロリ、白菜、綿、キュウリ、ナス、アマ、レタス、ルピナス、メロン、エンドウ、コショウ、ラッカセイ、ジャガイモ、パンプキン、ダイコン、セイヨウアブラナ、ホウレンソウ、ダイズ、カボチャ、テンサイ、ヒマワリ、トマト及びスイカからなる群から選択する、請求項13に記載の方法。
  15. 前記作物植物が単子葉植物である、請求項2に記載の方法。
  16. 前記単子葉植物を、オオムギ、トウモロコシ、リーキ、タマネギ、イネ、モロコシ、スイートコーン、コムギ、ライムギ、アワ、サトウキビ、オートムギ、ライコムギ、アメリカクサキビ及び芝草からなる群から選択する、請求項15に記載の方法。
  17. 生き残っている前記微生物が、グラム陰性の非芽胞形成細菌である、請求項1に記載の方法。
  18. 生き残っている前記微生物が、グラム陽性の芽胞形成または非芽胞形成細菌である、請求項1に記載の方法。
  19. 前記種子を約1時間〜約1年間保存する、請求項1に記載の方法。
  20. 前記種子を周囲温度で保存する、請求項1に記載の方法。
  21. 前記種子を、周囲温度よりも高いかもしくは低い温度で保存する、請求項1に記載の方法。
  22. 前記種子処理剤が、前記複数の有益な微生物を含む、請求項1に記載の方法。
  23. 前記種子処理剤が、化学系有害生物防除剤を含む、請求項1に記載の方法。
  24. 前記複数の微生物を塗布する前または後に、前記種子処理剤を前記種子に塗布する、請求項1に記載の方法。
  25. 前記種子処理剤が、殺真菌剤、殺生物剤、殺虫剤、除草剤、殺ダニ剤、殺鼠剤、殺線虫剤、植物生長調節剤及び微量栄養素、またはこれらを組み合わせたものを含む、請求項1に記載の方法。
  26. 前記種子処理剤が、ポリマー、着色剤、結合剤、固着剤、付着剤、分散剤、界面活性剤、栄養剤、コーティング剤、湿潤剤、緩衝剤、多糖及び充填剤、またはこれらを組み合わせたものを含む、請求項1に記載の方法。
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