DE69322307T2

DE69322307T2 - Verfahren zur Herstellung von einem Mikro-Organismus, der ein natürlicher Feind von Nematoden ist

Info

Publication number: DE69322307T2
Application number: DE69322307T
Authority: DE
Inventors: Ruriko C/O Nematech Co. Ltd. Ibaraki-Ken Ikeda; Takanori C/O Nematech Co. Ltd. Ibaraki-Ken Kasumimoto; Hiroshi C/O Nematech Co. Ltd. Ibaraki-Ken Kawada
Original assignee: NEMATECH CO
Current assignee: NEMATECH CO
Priority date: 1992-04-28
Filing date: 1993-04-27
Publication date: 1999-04-29
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: CN1077839A; AU3716693A; JPH0698759A; AU663371B2; EP0568027B1; EP0568027A1; MY108923A; BR9301668A; DE69322307D1

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES MIKROORGANISMUS, DER EIN NATÜRLICHER FEIND VON NEMATODEN IST

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines obligat parasitischen Mikroorganismus, der ein natürlicher Feind von parasitischen Pflanzennematoden ist, die Erntepflanzen Schaden zufügen.
Um Schäden zu vermeiden, die von Nematoden hervorgerufen werden, war es üblich, ein chemisches Bekämpfungsverfahren oder ein ackerbauliches Bekämpfungsverfahren einzusetzen. Unter ökonomischen Gesichtspunkten, unter denen gewinnträchtige Erntepflanzen durch kontinuierlichen Anbau kultiviert werden müssen, wurde ein bequemes kostengünstiges chemisches Bekämpfungsverfahren weithin eingesetzt. Im Hinblick auf Bedenken in bezug auf eine Umweltverschmutzung aufgrund einer Behandlung mit einer großen Menge eines chemischen Mittels, wurde auch eine Untersuchung durchgeführt zu einem Verfahren, das einen natürlichen Feind-Mikroorganismus einsetzt als eines der neuen Bekämpfungsverfahren. Die Aufmerksamkeit richtete sich besonders auf Pasteuria spp., d. h. eine Gruppe von Bakterien, die obligate Parasiten von Nematoden sind, da sie bei bestimmten speziellen Nematoden parasitisch sind und eine relativ hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber Wärme und chemischen Substanzen aufweisen und daher für lange Zeitdauern gelagert werden können und daher sehr sicher und einfach zu verwenden sind. Es war jedoch extrem schwierig, Nematoden mit diesen zu parasitieren und diese in einer großen Menge zu vermehren, da sie absolute Parasiten sind und keine Bewegungsfähigkeit aufweisen.
Zur Vermehrung des Mikroorganismus diesen Typs war es üblich ein Verfahren einzusetzen, bei dem Nematoden, die von solch einem Mikroorganismus befallen waren, in der Nähe des Bodens, auf dem eine Erntepflanze kultiviert wird, inokuliert werden, gefolgt von einer Kultivierung für eine lange Zeitdauer von mindestens 2 Monaten, worauf der vermehrte Mikroorganismus aus der Wurzel gewonnen wird. Die Produktivität ist jedoch schlecht und das Verfahren ist in der Praxis kaum für eine wirkliche landwirtschaftliche Produktion brauchbar. In den letzten Jahren wurde über eine Massenproduktion eines natürlichen Feind-Mikroorganismus mit Hilfe von Sand von R. D. Sharma & G. R. Stirling (Nematologica, Band 37, Nr. 4, Oktober 1991, S. 482-484) berichtet.
Ferner ist es möglich, eine Pflanzenwurzel, die mit transformiert wurde, oder ein einfaches Wurzelsystem aseptisch auf einem Kulturmedium, wie einem Agarmedium zu kultivieren und anschließend einen Nematoden, der mit dem Mikroorganismus befallen ist, aseptisch zu inokulieren und in einer gesteuerten Umgebung zu vermehren. Die Produktivität ist jedoch keineswegs besser als bei dem Verfahren, das Boden verwendet.
Eine Kultivierung von Hochland-Erntepflanzen wird in Japan gewöhnlich auf einem Feld durchgeführt, das für ein Reisfeld ungeeignet ist, aufgrund eines Abflusses von Wasser, wie bei einem Feld aus diluvialem vulkanischen Ascheboden, dem sogenannten schwarzen vulkanischen Ascheboden oder Alluvialsandlehm oder Sandboden. Es ist ebenfalls eine wohlbekannte Tatsache, daß solche Böden gegenüber einem Schaden durch Nematoden anfälliger sind als der als Reisfeldboden gewünschte Tonlehm. Selbst mit solchen Böden, die für Hochland- Erntepflanzen geeignet sind, ist die Effizienz jedoch immer noch nicht ausreichend für eine Massenproduktion des natürlichen Feind-Mikroorganismus. Selbst für den Fall, daß der Nematode von der Bodenoberfläche her zusammen mit Bewässerungswasser angewendet wird, oder selbst wenn der Nematode mit dem Boden vermischt wird, ist es unmöglich, den Nematoden gleichmäßig in das gesamte Wurzelsystem eindringen zu lassen, und die Penetrationsgeschwindigkeit ist unzureichend.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben gefunden, daß es möglich ist, die Anzahl der Nematoden, die einen natürlichen Mikroorganismus enthalten, die in eine Pflanzenwurzel eindringen, zu erhöhen, unter Verwendung eines anorganischen oder organischen Trägers als Pflanzenkultivierungsboden sowie Auswahl der Teilchengröße des Kultivierungsbodens. Auf der Grundlage dieser Entdeckung wurde eine Untersuchung hinsichtlich der Produktivität des natürlichen Feind-Mikroorganismus durchgeführt, und es wurde gefunden, daß der natürliche Feind-Mikroorganismus bestimmt und effizient hergestellt werden kann durch Auswahl der Teilchengröße des Trägers. Die vorliegende Erfindung wurde auf der Grundlage dieser Entdeckungen vollendet.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur effizienten Herstellung eines Mikroorganismus, der ein natürlicher Feind von Nematoden ist, bereit, welches eine Verwendung eines anorganischen oder organischen Trägers mit einer Teilchengröße von 50 bis 300 um als Pflanzenkultivierungsboden umfaßt.
Der natürliche Feind-Mikroorganismus kann nämlich in großer Menge erhalten werden durch Inokulation des Nematoden, der den natürlichen Feind-Mikroorganismus trägt, auf die Oberfläche von kultiviertem Boden, gefolgt von einer Bewässerung mit Wasser oder durch geeignetes Vermischen eines solchen Nematoden mit dem Kultivierungsboden, gefolgt von einer Kultivierung unter einer geeigneten Temperatursteuerung.
Der Nematode, der brauchbar in der vorliegenden Erfindung ist, ist bevorzugterweise ein Wurzelknoten-Nematode oder ein Zysten-Nematode, der ein Pflanzenwurzelparasit ist. Die Pflanze kann irgendeine Pflanze sein, solange ein solcher Nematode darauf parasitisch leben kann. Der anorganische Träger, der verwendet wird, kann beispielsweise Seesand, Flußsand, Bergsand, Silicasand oder Mikrohohlperlen (auf Wasser schwimmende feine Kügelchen), die aus Verbrennungsrückständen von beispielsweise Kohle oder Koks erhalten werden, oder Glasperlen sein. Als organischer Träger kann beispielhaft Kohlepulver erwähnt werden.
Hinsichtlich der Teilchengröße ist ein Material bevorzugt, welches mindestens 50 Gew.-% des anorganischen oder organischen Trägers mit einer Teilchengröße von 50 bis 300 um enthält. Die vorliegende Erfindung wird jetzt anhand von Beispielen beschrieben.

BEISPIEL

Penetrierfähigkeit des Nematoden, der den natürlichen Feind-Mikroorganismus trägt, in eine Pflanzenwurzel in Abhängigkeit von einem Unterschied in der Teilchengröße des Kultivierungsbodens

Eine Bodenprobe, wie sie in Tabelle 1 identifiziert wird, wurde in einem Tontopf vorgelegt, und Tomatensamen wurden ausgesät. Als Zwillingsblätter nach einer Kultivierung für 9 Tage auftauchten, wurden 250 Nematoden, die den natürlichen Mikroorganismus Pasteuria spp. trugen, von der Bodenoberfläche aus auf jede Pflanze angewendet.
Nach Anwendung wurde eine ausreichende Menge Wasser zugesetzt, um die Nematoden in dem Boden zu dispergieren. Anschließend wurde die Kultur bei 20ºC für 2 Tage stehengelassen. Nach den 2 Tagen wurde die Pflanze eingesammelt, und zwar so, daß die Wurzel nicht abbrach, sowie mit 15% Antiformin gewaschen. Anschließend wurde sie mit Wasser gewaschen und in eine saure Fuchsinlösung eingetaucht und gekocht. Nach Abkühlung auf eine geeignete Temperatur wurde sie mit saurem Glycerin depigmentiert und die Anzahl der Nematoden, die in jeder Wurzelprobe eingedrungen waren, wurde gezählt. Für jede Bodenprobe wurde der Test viermal wiederholt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1
Die Teilchengröße der jeweiligen Glasperlen war wie folgt
Nr. 50: 37-63 um
Nr. 70: 63-88 um
Nr. 100: 105-125 um
Nr. 150: 149-177 um
Nr. 200: 177-250 um
Nr. 400: 350-500 um
Nr. 600: 500-710 um
Nr. 800: 710-990 um

BEISPIEL 2

Herstellung des natürlichen Feind-Mikroorganismus durch Sandkulturkultivierung

Zu einer Suspension des natürlichen Feind-Mikroorganismus, , wurde -zugesetzt, und die Suspension wurde über Nacht bei 15ºC in einem Reagenzglas stehengelassen, so daß etwa 10 natürliche Feind-Mikroorganismen in jedem der Nematoden eingebracht wurden. Etwa 20.000 Nematoden, die den natürlichen Mikroorganismus trugen, wurden auf eine Topfoberfläche von 1/10.000a inokuliert, in dem eine Tomatenpflanze auf schwarzem vulkanischen Ascheboden oder gesiebtem Flußsand als Kultivierungsboden kultiviert wurde. Nach der Inokulation wurde Wasser in geeigneter Weise zugesetzt, um die Nematoden in dem Boden zu dispergieren. Anschließend wurde eine Kultivierung bei 25ºC für 2 Monate durchgeführt. Nach der Kultivierung wurde die Wurzel gesammelt und homogenisiert, und der Rückstand der Wurzel wurde abfiltriert und die hergestellten natürlichen Feind- Mikroorganismen wurden unter einem Mikroskop gezählt. Für jede Bodenprobe wurde der Test dreimal wiederholt. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 gezeigt.

Tabelle 2

Bodenprobe Anzahl der hergestellten Mikroorganismen pro Sämling

Schwarzer vulkanischer Ascheboden 3,1 · 10
Gesiebter Flußsand (52-300 um) 6,0 · 10
Durch die vorliegende Erfindung wurde es ermöglicht, den obligaten Parasiten, der ein natürlicher Feind von Pflanzen-parasitischen Nematoden ist und der schwierig herzustellen war, effizient herzustellen.

Claims

1. Verfahren zur effizienten Herstellung eines Bakteriums, das ein natürlicher Feind für einen Nematoden ist, welches umfaßt:

(a) eine Verwendung eines anorganischen oder organischen Trägers mit einer Teilchengröße von 50 bis 300 um als Pflanzenkultivierungsboden;

(b) Inokulierung eines mit dem Bakterium parasitierten Nematoden in der Nähe einer Erntepflanze in dem Boden;

(c) Kultivierung der Erntepflanze für eine Zeitdauer; und

(d) Gewinnung des vermehrten Bakteriums aus der Wurzel der Erntepflanze.

2. Verfahren nach Anspruch 1, welches eine Verwendung eines Materials umfaßt, das mindestens 50 Gew.-% des Trägers, der in Anspruch 1 definiert wird, enthält, als Pflanzenkultivierungsboden.