JP3237240B2 - 植物病害防除剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は農園芸作物の病害を抑
制、防除し、健全な作物を栽培するための植物病害防除
剤に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】農園芸作物の病害は多くの場合、作物が
栽培される土壌中に存在する糸状菌や細菌によって引き
起こされることが知られている。従来、このような病原
性糸状菌や病原性細菌により引き起こされる植物の病害
を防除する手段として、クロルピクリン剤や臭化メチル
剤等の土壌殺菌剤を用いて土壌を薫蒸消毒する化学的方
法、非宿主作物との輪作等の生態学的方法、病害抵抗性
品種・台木を利用する育種学的方法等が一般的に行われ
ている。

【０００３】しかし、土壌薫蒸消毒等の化学的方法は土
壌殺菌剤の毒性が極めて高く作業者及び周辺住民の健康
を害する危険性があり、更に化学的に消毒された土壌で
は正常な微生物相も破壊されているため、新たな病原菌
の侵入により大きな被害が引き起こされる危険性があ
る。

【０００４】輪作は実験的には有効な防除方法である
が、現在の集約的な農業生産体制のもとでは経済的に見
合う輪作作物選定の困難さにより有効な輪作体制をとれ
ないのが実状であり、又、宿主範囲の広い病害に対して
は有効な防除方法にはならない。抵抗性品種・抵抗性台
木の育成は多大な労力と長い年月が必要である上に、特
定の病害防除にのみ有効であり、地域外から侵入する新
たな病原菌に対する抵抗性が保証されない欠点を有して
いる。

【０００５】以上の理由により、これらの手段に代わる
有効な防除方法が求められており、安全性が高く、環境
を汚染しない防除法として、自然に存在する特定の拮抗
微生物を利用した生物防除法が研究されている。すなわ
ち、病原菌に対する拮抗作用を有する微生物を植物体や
土壌に適用することにより、病原菌の生育や植物体への
感染を抑制する生物防除の方法が開発されている。例え
ば、シュードモナス属の微生物を利用した防除法として
特開昭６０−１８６２３０、特開昭６１−１９５６８
６、特開昭６２−１２３１０４、特開昭６２−１４８４
１３、特開昭６３−２２００５、特開昭６４−１６５７
９、特開平２−３５０７５、特開平２−３５０７６、特
開平２−４６２８３、特開平２ー５９５０４、特開平２
−１４９５０７、特開平２−２１１８６１等が開示され
ている。又、バチルス属の微生物を利用した防除法とし
て特開昭６３−２７３４７０、特開平２−４８５０９、
特開平２−２０９８０３、特開平３−１２８９８８、特
開平４−１１７２７８等が、フザリウム属の微生物を利
用した防除法として特開昭６４−９０１０７、特開平１
−１６５５０６等が開示されている。

【０００６】一方、微生物が生産する抗菌物質が種々の
植物病害の防除に有効であることが報告されている。例
えば、バチルス属に属するある種の菌株が生産するイツ
リン(iturin)は種々の植物病原菌の生育を抑制すること
が知られている（特開昭５９−２１２４１６、特開昭６
１−２８９００５、特開昭６１−２８９８９８）。しか
しながら、植物病害に対して効力的に有効な防除法には
なっていない。即ち、実用的なレベルに達しているとは
言えない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、上述の如
く、安全性が高く、環境を汚染しない植物病害防除剤の
開発を目的に、効力面で優れたイツリン類似物質の研究
を行なった。

【０００８】そして本発明者はイツリン類似物質の植物
病原菌生育抑制作用を研究する過程で、サーファクチン
系ペプチドがそれ単独では植物病原菌に対する抗菌作用
を示さないが、驚くべきことに、イツリン系ペプチドと
共に作用させることによりイツリン系ペプチドの植物病
原菌に対する抗菌作用を飛躍的に増強し、キュウリつる
割れ病、トマト苗立枯病等の種々の病害の防除に卓効を
示すことを見いだし、本発明を完成するに至った。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はイツリン系ペプ
チドとサーファクチン系ペプチドとを各々少なくとも１
種以上含有する植物病害防除剤に関する。

【００１０】以下本発明について詳細に説明する。イツ
リン系ペプチドは、植物病原菌に対して抗菌作用を有す
る下記の一般式（１）で表されるペプチド系物質である
（例えば、Tetrahedron Letters 23, No30, 3065〜306
8, 1982) 。

【００１１】

【化１】 一方、サーファクチン系ペプチドは、下記の一般式
（２）で表されるペプチド系物質である（例えば、BIOC
HEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS 3
1, 488 〜494, 1968)が、植物病原菌に対する抗菌作用
を有することは現在までのところ何ら知られていない。

【００１２】

【化２】 式中のＲ、Ｒ’は炭素数３〜６の直鎖又は分岐上のアル
キル基が好ましい。例えば、ＲとしてはＣＨ₃ ＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂ −、ＣＨ₃ ＣＨ₂ ＣＨ（ＣＨ₃ ）−、ＣＨ₃ ＣＨ₂
ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、ＣＨ₃ ＣＨ（ＣＨ₃ ）ＣＨ₂ Ｃ
Ｈ₂ −、ＣＨ₃ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、
Ｒ’としてはＣＨ₃ ＣＨ（ＣＨ₃ ）ＣＨ₂−、ＣＨ₃ Ｃ
Ｈ₂ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −、ＣＨ₃ ＣＨ₂ ＣＨ₂ −が挙げられ
るが、これに限定されるものではない。本発明の防除剤
の必須成分であるイツリン系ペプチドおよびサーファク
チン系ペプチドはこれらの物質を生産する能力を有する
微生物、例えば、バチルス・ズブチリスに属する菌株を
培養し、その培養液から分離することができるが、両物
質を共に生産する菌株を用いることにより、より効率的
に両物質を生産することができる。

【００１３】培地組成および培養条件は利用する菌株に
より一概には規定できないが、一般の抗生物質の生産に
準じて行えばよく、例えば、培地に用いる炭素源として
は、グルコース、サッカロース、デンプン、デンプン糖
化液、糖蜜等の糖類、クエン酸等の有機酸、グリセリン
等のアルコールなど、窒素源としては、アンモニア、硫
安、燐安、塩安、硝安等のアンモニウム塩や硝酸塩が適
宜使用される。無機塩としては、リン酸、カリウム、マ
グネシウム、マンガン等の塩類、例えばリン酸二水素カ
リウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、硫酸マグネシ
ウム、硫酸マンガン、硫酸第一鉄などがあげられる。ま
た微量有機栄養素としてビタミン、アミノ酸、核酸関連
物質等を添加したり、ペプトン、肉エキス、酵母エキ
ス、大豆粕等の有機物を添加してもよい。さらに、必要
に応じて消泡剤等の種々の添加剤を添加してもよい。培
養は一般的には好気的条件下で通気撹拌培養を行えばよ
い。培養終了後、培養物からイツリンあるいはサーファ
クチンを分離する方法は、通常の発酵生産物を培養物か
ら分離する方法に準じて行えばよい。例えば、酸による
沈澱法、各種有機溶媒による抽出法、クロマトグラフィ
ーによる分離法等を適宜組み合わせて行う。

【００１４】イツリン系ペプチドとサーファクチン系ペ
プチドの混合割合は適用する作物や病害によって異なる
ため一概に規定できないが、１：９〜９：１であり、好
ましくは１：２〜２：１である。

【００１５】これらの成分を植物病害防除剤として使用
する場合は、他成分を加えず、そのまま使用することが
でき、また、農薬製剤の慣用的な方法に従って、固体担
体、乳化剤等の各種の添加物と共に粒剤、乳剤、水和剤
等に製剤化したものを用いることもできる。

【００１６】本発明防除剤の施用法は、前述の使用形態
（製剤等）、作物や病害等によって適宜選択されるが、
例えば地上液剤散布、地上固形剤散布、空中液剤散布、
空中固形剤散布、水面施用、施設内施用、土壌施用、表
面処理（種子消毒等）や育苗箱施用法などがある。

【００１７】イツリン系ペプチドあるいはサーファクチ
ン系ペプチドは培地から分離することなく利用すること
も可能であり、又、両有効成分を生産する微生物を直接
植物体あるいは土壌に適用し、植物体上あるいは土壌中
で両成分を生産させることもできる。

【００１８】かかる微生物としては、例えば、バチルス
・ズブチリス（Bacillus subtilus）ＳＤ１４２株（微
工研菌寄第１３２０４号）（以下、ＳＤ１４２と略
す。）を挙げることができる。ＳＤ１４２は堆肥から分
離されたものであり、以下の菌学的性質を示す。

【００１９】細菌学的性質 (a) 形態 (1) 細菌の形：桿状 (2) 細菌の大きさ：０. ７〜０. ９×１. ５〜３. ０μ
ｍ (3) 多形性：なし (4) 運動性：あり (5) 胞子の有無：あり 胞子の形：楕円形あるいは円筒状 (6) グラム染色性：陽性 (7) 抗酸性：陰性 (b) 生育状況 肉汁寒天平板培養：コロニーは円形で大きさは直径１〜
２ｍｍ、周縁形は波状、粘性あり、光沢無し。 (c) 生理学的性質 (1) 硝酸塩の還元：陽性 (2) ＶＰテスト：陽性 (3) インドールの生成：陰性 (4) クエン酸の利用：陽性 (5) コハク酸の利用：陰性 (6) プロピオン酸の利用：陰性 (7) 酒石酸の利用：陰性 (8) ウレアーゼ：陰性 (9) オキシダーゼ：陽性 (10) カタラーゼ：陽性 (11) 生育の範囲：ｐＨ５〜９ 温度２０〜５０℃ (12) １０％ＮａＣｌ培地：生育 (13) 嫌気培養：陰性 (14) 卵黄反応：陰性 (15) デンプンの加水分解：陽性 (16) アルギニンの分解：陽性 (17) チロシンの分解：陰性 (18) ゼラチンの液化：陽性 (19) エスクリンの分解：陽性 (20) ＯＦテスト：酸化的 (21) グルコースからの酸生成：陰性

【００２０】本発明防除剤は、アルターナリア(Alterna
ria)、セロスポラ(Cerospora) 、フィトフトラ(Phytoph
thora)、ボトリチス(Botrytis)、リゾクトニア(Rhizoct
onia) 、ピリキュラリア(Pyricularia) 、コクリオボル
ス(Cochliobolus)、フザリウム(Fusarium)、ピシウム(P
hthium) 、バーティシリウム(Verticilium) 、ジベレラ
(Gibberella)、キサントモナス(Xanthomonas) 、シュー
ドモナス(Pseudomonas) 、アグロバクテリウム(Agrobac
terium) 、エルウィニア(Erwinia) 等の病原菌により引
き起こされる病害の防除に顕著な効果を示す。

【００２１】特に、土壌病害菌である青枯病菌、苗立枯
病菌、軟腐病菌、疫病菌、ムギ立枯病菌、各種フザリウ
ム病菌、かいよう病菌、根腐病、紋枯病菌、十字科、ア
ブラナ科根こぶ病菌、紋羽病菌、白絹病菌、芝ラージパ
ッチ等に対して有効である。

【００２２】

【実施例】以下に実施例により本発明を更に詳細に説明
する。 実施例１ イツリン系ペプチドおよびサーファクチン系ペプチド
（以下、単にイツリン、サーファクチンと各々略すこと
がある。）の併用効果を調べた。所定濃度のイツリンお
よびサーファクチンを含むしょ糖−ポテト平板培地上シ
ャーレの中央に、予め培養した植物病原菌を植菌して、
２５℃で培養した。イツリンおよびサーファクチンを含
まない培地上での植物病原菌の増殖面積を100 として、
試験培地上で病原菌が増殖した面積割合(%) を測定し、
病原菌の菌糸生育阻止率を算出した。

【００２３】結果は表１に示すとおり、サーファクチン
の共存によりイツリンの抗菌作用が著しく増強された。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例２ （トマト苗立枯病の防除例）バーミキュライト・フスマ
培地で２週間培養したトマト苗立枯病菌リゾクトニア・
ソラニ（Rhizoctonia solani）を、高圧加熱滅菌した培
土に５％の割合で混合して汚染土を作成した。直径９ｃ
ｍのポットに汚染土を約２５０ｇ詰め、イツリンおよび
サーファクチンを蒸留水に溶解して、所定濃度になるよ
うに汚染土壌に混合した。トマト（品種：桃太郎）種子
を各ポット当り１５粒づつ蒔いて、２５℃の恒温槽内で
栽培した。草丈１５ｃｍあるいは本葉５以上の時点で発
病状況を調査した。枯死したものを３、萎ちょうしてい
るものを２、病斑が認められたものを１、健全なものを
０として発病指数を求め、以下の式により発病率および
防除率を算出した。

【００２６】

【数１】

【数２】 結果は表２に示すとおり、サーファクチンの共存により
イツリンの病害防除効果が著しく増強された。

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例３ （キュウリ灰色かび病防除例）直径９ｃｍのポットにキ
ュウリ種子を植え、温室内で栽培した。イツリンおよび
サーファクチンを蒸留水に所定濃度に溶解して、１０日
後の幼苗に１株当り約１０ｍｌ散布した。風乾後、葉面
にキュウリ灰色かび病菌ボトリチス・シネレア（Botryt
is cinerea）の胞子懸濁液を接種して、相対湿度９０
％、２５℃で更に５日間栽培し、病斑の直径を測定し
た。以下の式により防除率を算出した。

【００２９】

【数３】 結果は表３に示すとおり、サーファクチンの共存により
イツリンの病害防除効果が著しく増強された。

【００３０】

【表３】

【００３１】実施例４ 下記組成を有し、ｐＨを７に調整して高圧加熱滅菌した
培地１００ｍｌを５００ｍｌ容の坂口フラスコに入れ、
ＳＤ１４２を１白金耳植菌して、３５℃、１２０ｒｐｍ
の条件にて１０時間前培養した。同組成の培地１５Ｌを
３０Ｌ容の発酵槽に入れ、前培養菌液１００ｍｌを植菌
して、好気的条件下で３５℃で３０時間培養して培養液
を得た。更に、得られた培養液を３, ０００ｒｐｍで１
０分間遠心分離して培養上清および生菌体を得た。

【００３２】 培地成分 添加量（ｇ／ｌ） ───────────────────────── グルコース １０ ポリペプトン ３０ ＫＨ₂ ＰＯ₄ １ ＭｇＳＯ₄ ・７Ｈ₂ Ｏ ０. ５ ───────────────────────── 培養上清に塩酸を添加してｐＨ２に調整し、沈澱物をメ
タノールで抽出した。この抽出物をメタノール・クロロ
ホルムの溶媒を用いて、Kieselgel 60（メルク社製）を
充填した直径３０ｍｍ、長さ２５ｃｍのカラムにより分
画した。活性分画をＴＬＣ(Merck Art.5554 Kieselgel6
0 F₂₅₄) により精製した。該成分がイツリンであること
を赤外吸収スペクトル、質量分析、アミノ酸分析、ＮＭ
Ｒ分析により確認した。又、非活性分画をＴＬＣにより
精製し、質量分析、アミノ酸分析、赤外吸収スペクトル
分析した結果、サーファクチンであることを確認した。
培地中のイツリンとサーファクチンの含有量は各々２２
５ｐｐｍ、３０７ｐｐｍであった。

【００３３】実施例５ 実施例４で得た培養液を浸み込ませた直径８ｍｍのペー
パーディスクを、各種の植物病原菌を混合したしょ糖−
ポテト寒天平板培地の上に置いて、２５℃で培養した。
１週間後にペーパーディスクの周辺に形成される阻止円
の大きさを調べた。

【００３４】結果は表４に示すとおり、イツリンとサー
ファクチンを含む培養液は非常に多くの種類の植物病原
菌に対して、その増殖を抑制した。

【００３５】

【表４】

【００３６】実施例６ （トマト苗立枯病の防除例）バーミキュライト・フスマ
培地で２週間培養したトマト苗立枯病菌リゾクトニア・
ソラニ（Rhizoctonia solani）を、高圧加熱滅菌した培
土に５％の割合で混合して汚染土を作成した。直径９ｃ
ｍのポットに汚染土を約２５０ｇ詰め、実施例４によっ
て得たＳＤ１４２の培養液あるいは分離した生菌体を土
壌１ｇ当りの菌数が約10⁷ 個になるように汚染土壌に混
合した。トマト（品種：桃太郎）種子を各ポット当り１
５粒づつ蒔いて、２５℃の恒温槽内で栽培した。各処理
区２反復で試験して、草丈１５ｃｍあるいは本葉５以上
の時点で、実施例２と同様にして発病状況を調査した。

【００３７】結果は表５に示すとおり、イツリンとサー
ファクチンを生産する微生物の培養物あるいは菌体を土
壌に処理することにより、トマト苗立枯病の発病率が無
処理区と比べて著しく減少し、極めて高い防除効果が得
られた。

【００３８】

【表５】

【００３９】実施例７ （キュウリつる割病の防除例）キュウリつる割病菌フザ
リウム・オキシスポラム（Fusarium oxysporum f sp.cu
cumerinum ）をフスマ培地で３週間培養した後、高圧加
熱滅菌した培土に１％の割合で混合して汚染土壌を作成
した。直径１５ｃｍのポットに汚染土壌を約６００ｇ詰
め、各ポットにキュウリ種子を２０粒づつ蒔き、滅菌培
土１００ｍｌを覆土した。実施例４によって得たＳＤ１
４２の生菌体を凍結乾燥した乾燥菌体を土壌１ｇ当りの
生菌数が約108 個になるように混合した。温室内で約３
週間栽培後、発病状況を調査した。各処理区３反復で試
験して、しおれた株数の全株数に対する割合を発病株率
として、それから防除率を算出した。

【００４０】結果は表６に示すとおり、イツリンとサー
ファクチンを生産する微生物を土壌に処理することによ
り、キュウリつる割病の発病率が無処理区と比べて著し
く減少し、極めて高い防除効果が得られた。

【００４１】

【表６】

【００４１】実施例８ （メロン根腐れ病の防除例）直径９ｃｍのポットにメロ
ン根腐れ病菌で汚染された土壌約２５０ｇを詰め、実施
例４によって得たＳＤ１４２の培養液あるいは分離した
生菌体を土壌１ｇ当りの菌数が約107 個になるように混
合した。予め栽培したメロン（品種：メロディー２号）
苗を各ポット当り１株づつ定植して、温室内で１ケ月間
栽培した。各処理区９反復で試験して、実施例２と同様
にして発病率および防除率を算出した。

【００４２】結果は表７に示すとおり、イツリンとサー
ファクチンを生産する微生物の培養物あるいは菌体を土
壌に処理することにより、メロン根腐れ病の発病率が無
処理区と比べて著しく減少し、極めて高い防除効果が得
られた。

【００４３】

【表７】

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、単独では十分な植物
病害防除効果を示さなかったイツリン系ペプチドが、抗
菌効力のないサーファクチ系ペプチドと併用されること
によって極めて優れた防除効果を示す。これにより本発
明の植物病害防除剤は、広い範囲の植物病害、特に土壌
病害を有効に防除することが可能であり、安全性が高
く、環境を汚染しない植物病害防除剤を提供できる。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−85911（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−240004（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−133763（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−212416（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−289005（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A01N 63/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 イツリン(iturin)系ペプチドとサーファ
   クチン(surfactin)系ペプチドとを各々少なくとも１種
   以上含有することを特徴とする植物病害防除剤。