專利名稱：用于控制香蕉作物中真菌生長的多烯類抗生素的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制香蕉植株上Mycosphaerella和Fusarium生長的方法。導(dǎo)致所謂的黑香蕉葉斑病(black Sigatoka)和巴拿馬(Panama)病的Mycosphaerella fijiensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense會導(dǎo)致很大的損失，而且其對于香蕉品種的存活來說也是實實在在的威脅。
背景技術(shù)：
由Fusarium oxysporum f.sp.cubense導(dǎo)致的鐮刀霉枯萎(Fusariumwilt，即巴拿馬病)是分布最為廣泛的、歷史上最重要的香蕉疾病。直到1900年代中期，眾所周知的流行病破壞了基本的出口種植園，當(dāng)?shù)叵M栽培品種在世界范圍內(nèi)受到持續(xù)影響。將抗Cavendish的栽培品種引入到熱帶拯救了1960年代的國際香蕉出口貿(mào)易工業(yè)。但是，在1970年代，Cavendish香蕉在亞熱帶國家，例如南非，被該病侵襲。
該病在澳大利亞、南非和亞洲部分地區(qū)的種植園廣為傳播。其到達(dá)拉丁美洲和加勒比地區(qū)的商業(yè)生產(chǎn)中心只是時間問題。還沒有發(fā)現(xiàn)能有效對付該病的控制策略，大多數(shù)成功都是通過預(yù)防措施獲得的，例如將受感染的植株隔離或者在沒有該病的田地上種植組織培養(yǎng)植株。但是，目前，巴拿馬病再次威脅到世界香蕉生產(chǎn)。
然而，香蕉生產(chǎn)更為嚴(yán)重地受到香蕉葉斑病葉斑或“黑葉條斑病(black leaf streak)”的威脅，這是Mycosphaerella fijiensis導(dǎo)致的。
威脅較輕的黃香蕉葉斑病在香蕉種植園存在了數(shù)十年，這是Mycosphaerella musicola導(dǎo)致的真菌疾病。該病在整個生長期間，直到收獲之時，都會對葉片進(jìn)行攻擊。其最初會導(dǎo)致葉片表面出現(xiàn)斑點和疤斑，這會導(dǎo)致葉片組織的壞死和凋萎。該病病程通常較慢，但是具有活力的葉片表面減少導(dǎo)致植株被削弱以及相關(guān)的減產(chǎn)。因其發(fā)展緩慢，故而可以通過向植株噴霧礦物油或礦物油和殺真菌劑的混合物來控制該病。
黑香蕉葉斑病(M.fijensis)大約三十年前在一些中美洲國家首次發(fā)生。10年內(nèi)，黑香蕉葉斑病成為香蕉的主要葉片疾病，其自身加速傳播到了中美洲和南美洲、中非和西非以及亞洲廣大地區(qū)的所有重要的香蕉種植區(qū)域。
黑香蕉葉斑病與黃香蕉葉斑病的區(qū)別在于，其具有更強的侵略性，而且疾病周期快兩倍。幼齡葉片甚至在形成期間就會受到感染，在4-5周內(nèi)即會萎凋。除對世界范圍內(nèi)所有重要的香蕉品種進(jìn)行攻擊之外，該病還會攻擊大蕉(plaintain)果實，該果實構(gòu)成了熱帶廣大地區(qū)土著人群的膳食。黑香蕉葉斑病在最重要的香蕉種植地區(qū)已經(jīng)完全取代了黃香蕉葉斑病。
黑香蕉葉斑病的攻擊和流行，尤其是在高降水量的美洲、非洲和亞洲的熱帶種植區(qū)域，導(dǎo)致了香蕉植株的迅速毀滅。受感染的葉片變黑、壞死、碎裂。沒有對抗黑香蕉葉斑病的合適保護(hù)的情況下，就不可能進(jìn)行香蕉的計劃生產(chǎn)了。
目前使用化學(xué)物質(zhì)對香蕉植株進(jìn)行噴霧。苯并咪唑殺真菌劑在1980年代早期引入，以2-3周間隔進(jìn)行噴霧的情況下它是非常有效的。但是，由于該類產(chǎn)品的作用機制以及它們的頻繁應(yīng)用，數(shù)年來黑香蕉葉斑病已發(fā)展出了對于苯并咪唑衍生物幾乎完全的抗性。
三唑殺真菌劑也已成功使用了數(shù)年，其對于黑香蕉葉斑病的抵抗很成功。但是，從它們被引入市場以來，不得不對每年噴霧應(yīng)用的量嚴(yán)格限制，以預(yù)防抗性的發(fā)展。盡管采用了這種控制，目前仍已觀察到其敏感性大幅降低。
人們已經(jīng)認(rèn)識到，香蕉——發(fā)展中國家數(shù)億人口的基礎(chǔ)主食和世界上最受歡迎的水果——已受到了嚴(yán)重的威脅。M.fijensis和Fusariumoxysporum f sp.會導(dǎo)致香蕉在10年內(nèi)滅絕。這對于依賴香蕉生產(chǎn)的5億非洲和亞洲人民來說將是巨大的災(zāi)難。
能負(fù)擔(dān)得起殺蟲劑的生產(chǎn)者對種植作物每年噴霧多達(dá)50次。這等于在工業(yè)化國家集約農(nóng)業(yè)植株上施用的平均頻率的十倍。這種噴霧不光是昂貴的，占到了生產(chǎn)成本的四分之一，而且其對于工人來說有嚴(yán)重的風(fēng)險，對環(huán)境也造成了威脅。
除大量使用殺蟲劑之外，較溫和的控制方法是改良種植方法。早期預(yù)警系統(tǒng)已被發(fā)展起來，以控制黑香蕉葉斑病。該系統(tǒng)基于對植株幼齡葉片癥狀的每周觀察。目標(biāo)殺真菌劑在疾病嚴(yán)峻程度增加以及環(huán)境條件適于疾病發(fā)展的特定時期應(yīng)用。
培養(yǎng)方法在減少疾病發(fā)展的方面有著重要的作用。但是，盡管有這些控制手段，可食用香蕉種類的存活正受到香蕉葉斑病和巴拿馬病的嚴(yán)峻威脅。目前沒有已知的有效方法既能預(yù)防真菌在香蕉植株上的生長(尤其是M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense的生長)，又沒有抗性發(fā)展的風(fēng)險，也沒有對消費人群健康和環(huán)境的危險。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種方案，用于保護(hù)香蕉作物，抵抗破壞性的香蕉葉斑病和巴拿馬病。根據(jù)本發(fā)明，用包含能有效預(yù)防或抑制霉菌生長的量的多烯類抗生素的制劑來處理香蕉植株，尤其是預(yù)防或抑制M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense生長的。
多烯類抗生素的合適例子是游霉素(natamycin)、制菌霉素(nystatin)、魯薩霉素(lucensomycin)和兩性霉素B(amphotericinB)。優(yōu)選的化合物是游霉素。還可以通過上述化合物中的兩種或多種，或與其它殺真菌劑的組合來進(jìn)行處理。本發(fā)明還包括多烯類殺真菌劑的衍生物，例如，多烯類殺真菌劑的鹽(例如，游霉素的鈣鹽或鋇鹽)、多烯類的溶劑化物(例如，游霉素的甲醇溶劑化物)和多烯類殺真菌劑的結(jié)晶變體(例如，European Patent Publication No.670676，(1995))。
我們出乎意料地發(fā)現(xiàn)，M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense種對低濃度游霉素敏感。
游霉素用于預(yù)防真菌在奶酪和香腸上的副生長已使用了超過30年。此類食物產(chǎn)品是通過浸泡于游霉素水懸浮液或用游霉素水懸浮液進(jìn)行噴霧來處理的?；蛘?，可以用在含有游霉素的水中的聚合物乳液來覆蓋奶酪和香腸。通常，用于浸泡或噴霧處理的水懸浮液含有0.1％至0.2％w/v的游霉素，而用于涂布目的的聚合物乳液含有0.01％至0.05％w/v的游霉素。對游霉素而言，大多數(shù)真菌的MIC(最小抑制濃度)都小于20ppm，而其在水中的溶解度為30-50ppm。
僅溶解部分的游霉素具有抗真菌活性。作為晶體存在的游霉素的溶解以及溶解的游霉素擴散到污染位點，通常足以補償溶解的游霉素的變性。
連續(xù)使用很多年抗真菌劑之后，也沒有發(fā)現(xiàn)具有游霉素抗性的真菌。因此在正常條件下，游霉素將能保護(hù)植物作物，例如香蕉植株，完全抵抗真菌的攻擊。
感染風(fēng)險高的時候，可以用多烯類殺真菌劑，例如游霉素，對香蕉作物進(jìn)行常規(guī)噴霧。感染風(fēng)險較低的時候，雨季除外，噴霧間隔可以較長。游霉素可以進(jìn)行預(yù)防性噴霧。游霉素的特別優(yōu)點在于其低濃度即可有效，而且不會發(fā)展出微生物的抗藥性，甚至在頻繁暴露之后也不會。
此外，游霉素對于消費人群的健康和環(huán)境來說沒有任何危害。因此，它特別適合于與改進(jìn)的培養(yǎng)手段組合的控制策略。已經(jīng)認(rèn)識到，M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense對香蕉植株的污染可能會導(dǎo)致香蕉在10年內(nèi)滅絕。這將是對依賴香蕉生產(chǎn)的5億非洲和亞洲人民的巨大災(zāi)難。實施例1中描述了用于測定殺真菌劑最小有效量的方法。我們發(fā)現(xiàn)，游霉素對于抑制M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.的生長是特別有效的。本發(fā)明特別適合于保護(hù)香蕉植株對抗香蕉葉斑病和巴拿馬病。
合適的載體和佐劑可以是固體或液體的，它們相當(dāng)于配方技術(shù)中常用的合適的物質(zhì)，其包括但不限于，礦物質(zhì)、溶劑、分散劑、潤濕劑、增稠劑、粘合劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑、消泡劑和抗氧化劑，以及用于獲得特殊效果的其它天然化合物。
實施例1本實施例描述了游霉素對于M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.的殺真菌效果，這兩種微生物導(dǎo)致了香蕉生產(chǎn)的巨大損失，并對香蕉植株的存活造成威脅。
使用本領(lǐng)域內(nèi)公知的瓊脂擴散放法，對這些霉菌的最小抑制濃度或殺真菌劑化合物的最小有效量進(jìn)行測定。將霉菌芽孢培養(yǎng)于含有不同濃度游霉素的瓊脂平板上。其中不能觀察到可見生長的游霉素濃度被認(rèn)為是對于該特定霉菌菌種而言的最小抑制濃度(MIC)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.芽孢的生長受濃度為3至7ppm之間的游霉素的抑制。
權(quán)利要求
1.對香蕉植株進(jìn)行處理以抵抗疾病的方法，其中向所述植株應(yīng)用多烯類抗生素。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用游霉素。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述多烯類抗生素被噴霧到所述植株上。
4.多烯類抗生素用于處理Mycosphaerella fijensis或Fusariumoxysporum的用途。
5.游霉素用于處理Mycosphaerella fijensis或Fusarium oxysporum的用途。
6.。如權(quán)利要求4或5的用途，其中，所述Mycosphaerella fijensis或Fusarium oxysporum存在于植株上，優(yōu)選地，在香蕉植株上。
全文摘要
本發(fā)明涉及處理香蕉植株使其抗病的方法，其中，向植株應(yīng)用多烯類抗生素。具體而言，本發(fā)明描述了一種方法，用于保護(hù)香蕉作物以抵御破壞性的香蕉葉斑病和巴拿馬病。為達(dá)到這種效果，用包含能有效預(yù)防或抑制霉菌生長的量的多烯類抗生素的制劑來處理香蕉植株，尤其是預(yù)防或抑制M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense生長的。
文檔編號A01N43/90GK1917764SQ200580004294
公開日2007年2月21日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月5日
發(fā)明者安吉莉娜·蒂克爾, 尼科爾·利蓮納·達(dá)圖斯, 雅各布斯·斯塔克 申請人:帝斯曼知識產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司