CN1917764A - 用于控制香蕉作物中真菌生长的多烯类抗生素 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及处理香蕉植株使其抗病的方法，其中，向植株应用多烯类抗生素。具体而言，本发明描述了一种方法，用于保护香蕉作物以抵御破坏性的香蕉叶斑病和巴拿马病。为达到这种效果，用包含能有效预防或抑制霉菌生长的量的多烯类抗生素的制剂来处理香蕉植株，尤其是预防或抑制M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense生长的。
Description
发明领域
本发明涉及控制香蕉植株上Mycosphaerella和Fusarium生长的方法。导致所谓的黑香蕉叶斑病(black Sigatoka)和巴拿马(Panama)病的Mycosphaerella fijiensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense会导致很大的损失，而且其对于香蕉品种的存活来说也是实实在在的威胁。
发明背景
由Fusarium oxysporum f.sp.cubense导致的镰刀霉枯萎(Fusariumwilt，即巴拿马病)是分布最为广泛的、历史上最重要的香蕉疾病。直到1900年代中期，众所周知的流行病破坏了基本的出口种植园，当地消费栽培品种在世界范围内受到持续影响。将抗Cavendish的栽培品种引入到热带拯救了1960年代的国际香蕉出口贸易工业。但是，在1970年代，Cavendish香蕉在亚热带国家，例如南非，被该病侵袭。
该病在澳大利亚、南非和亚洲部分地区的种植园广为传播。其到达拉丁美洲和加勒比地区的商业生产中心只是时间问题。还没有发现能有效对付该病的控制策略，大多数成功都是通过预防措施获得的，例如将受感染的植株隔离或者在没有该病的田地上种植组织培养植株。但是，目前，巴拿马病再次威胁到世界香蕉生产。
然而，香蕉生产更为严重地受到香蕉叶斑病叶斑或“黑叶条斑病(black leaf streak)”的威胁，这是Mycosphaerella fijiensis导致的。
威胁较轻的黄香蕉叶斑病在香蕉种植园存在了数十年，这是Mycosphaerella musicola导致的真菌疾病。该病在整个生长期间，直到收获之时，都会对叶片进行攻击。其最初会导致叶片表面出现斑点和疤斑，这会导致叶片组织的坏死和凋萎。该病病程通常较慢，但是具有活力的叶片表面减少导致植株被削弱以及相关的减产。因其发展缓慢，故而可以通过向植株喷雾矿物油或矿物油和杀真菌剂的混合物来控制该病。
黑香蕉叶斑病(M.fijensis)大约三十年前在一些中美洲国家首次发生。10年内，黑香蕉叶斑病成为香蕉的主要叶片疾病，其自身加速传播到了中美洲和南美洲、中非和西非以及亚洲广大地区的所有重要的香蕉种植区域。
黑香蕉叶斑病与黄香蕉叶斑病的区别在于，其具有更强的侵略性，而且疾病周期快两倍。幼龄叶片甚至在形成期间就会受到感染，在4-5周内即会萎凋。除对世界范围内所有重要的香蕉品种进行攻击之外，该病还会攻击大蕉(plaintain)果实，该果实构成了热带广大地区土著人群的膳食。黑香蕉叶斑病在最重要的香蕉种植地区已经完全取代了黄香蕉叶斑病。
黑香蕉叶斑病的攻击和流行，尤其是在高降水量的美洲、非洲和亚洲的热带种植区域，导致了香蕉植株的迅速毁灭。受感染的叶片变黑、坏死、碎裂。没有对抗黑香蕉叶斑病的合适保护的情况下，就不可能进行香蕉的计划生产了。
目前使用化学物质对香蕉植株进行喷雾。苯并咪唑杀真菌剂在1980年代早期引入，以2-3周间隔进行喷雾的情况下它是非常有效的。但是，由于该类产品的作用机制以及它们的频繁应用，数年来黑香蕉叶斑病已发展出了对于苯并咪唑衍生物几乎完全的抗性。
三唑杀真菌剂也已成功使用了数年，其对于黑香蕉叶斑病的抵抗很成功。但是，从它们被引入市场以来，不得不对每年喷雾应用的量严格限制，以预防抗性的发展。尽管采用了这种控制，目前仍已观察到其敏感性大幅降低。
人们已经认识到，香蕉——发展中国家数亿人口的基础主食和世界上最受欢迎的水果——已受到了严重的威胁。M.fijensis和Fusariumoxysporum f sp.会导致香蕉在10年内灭绝。这对于依赖香蕉生产的5亿非洲和亚洲人民来说将是巨大的灾难。
能负担得起杀虫剂的生产者对种植作物每年喷雾多达50次。这等于在工业化国家集约农业植株上施用的平均频率的十倍。这种喷雾不光是昂贵的，占到了生产成本的四分之一，而且其对于工人来说有严重的风险，对环境也造成了威胁。
除大量使用杀虫剂之外，较温和的控制方法是改良种植方法。早期预警系统已被发展起来，以控制黑香蕉叶斑病。该系统基于对植株幼龄叶片症状的每周观察。目标杀真菌剂在疾病严峻程度增加以及环境条件适于疾病发展的特定时期应用。
培养方法在减少疾病发展的方面有着重要的作用。但是，尽管有这些控制手段，可食用香蕉种类的存活正受到香蕉叶斑病和巴拿马病的严峻威胁。目前没有已知的有效方法既能预防真菌在香蕉植株上的生长(尤其是M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense的生长)，又没有抗性发展的风险，也没有对消费人群健康和环境的危险。
发明内容
本发明提供了一种方案，用于保护香蕉作物，抵抗破坏性的香蕉叶斑病和巴拿马病。根据本发明，用包含能有效预防或抑制霉菌生长的量的多烯类抗生素的制剂来处理香蕉植株，尤其是预防或抑制M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense生长的。
多烯类抗生素的合适例子是游霉素(natamycin)、制菌霉素(nystatin)、鲁萨霉素(lucensomycin)和两性霉素B(amphotericinB)。优选的化合物是游霉素。还可以通过上述化合物中的两种或多种，或与其它杀真菌剂的组合来进行处理。本发明还包括多烯类杀真菌剂的衍生物，例如，多烯类杀真菌剂的盐(例如，游霉素的钙盐或钡盐)、多烯类的溶剂化物(例如，游霉素的甲醇溶剂化物)和多烯类杀真菌剂的结晶变体(例如，European Patent Publication No.670676，(1995))。
我们出乎意料地发现，M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense种对低浓度游霉素敏感。
游霉素用于预防真菌在奶酪和香肠上的副生长已使用了超过30年。此类食物产品是通过浸泡于游霉素水悬浮液或用游霉素水悬浮液进行喷雾来处理的。或者，可以用在含有游霉素的水中的聚合物乳液来覆盖奶酪和香肠。通常，用于浸泡或喷雾处理的水悬浮液含有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。对游霉素而言，大多数真菌的MIC(最小抑制浓度)都小于20ppm，而其在水中的溶解度为30-50ppm。
仅溶解部分的游霉素具有抗真菌活性。作为晶体存在的游霉素的溶解以及溶解的游霉素扩散到污染位点，通常足以补偿溶解的游霉素的变性。
连续使用很多年抗真菌剂之后，也没有发现具有游霉素抗性的真菌。因此在正常条件下，游霉素将能保护植物作物，例如香蕉植株，完全抵抗真菌的攻击。
感染风险高的时候，可以用多烯类杀真菌剂，例如游霉素，对香蕉作物进行常规喷雾。感染风险较低的时候，雨季除外，喷雾间隔可以较长。游霉素可以进行预防性喷雾。游霉素的特别优点在于其低浓度即可有效，而且不会发展出微生物的抗药性，甚至在频繁暴露之后也不会。
此外，游霉素对于消费人群的健康和环境来说没有任何危害。因此，它特别适合于与改进的培养手段组合的控制策略。已经认识到，M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.cubense对香蕉植株的污染可能会导致香蕉在10年内灭绝。这将是对依赖香蕉生产的5亿非洲和亚洲人民的巨大灾难。实施例1中描述了用于测定杀真菌剂最小有效量的方法。我们发现，游霉素对于抑制M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.的生长是特别有效的。本发明特别适合于保护香蕉植株对抗香蕉叶斑病和巴拿马病。
合适的载体和佐剂可以是固体或液体的，它们相当于配方技术中常用的合适的物质，其包括但不限于，矿物质、溶剂、分散剂、润湿剂、增稠剂、粘合剂、表面活性剂、稳定剂、消泡剂和抗氧化剂，以及用于获得特殊效果的其它天然化合物。
实施例1
本实施例描述了游霉素对于M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.的杀真菌效果，这两种微生物导致了香蕉生产的巨大损失，并对香蕉植株的存活造成威胁。
使用本领域内公知的琼脂扩散放法，对这些霉菌的最小抑制浓度或杀真菌剂化合物的最小有效量进行测定。将霉菌芽孢培养于含有不同浓度游霉素的琼脂平板上。其中不能观察到可见生长的游霉素浓度被认为是对于该特定霉菌菌种而言的最小抑制浓度(MIC)。已经发现，M.fijensis和Fusarium oxysporum f sp.芽孢的生长受浓度为3至7ppm之间的游霉素的抑制。
Claims (6)
1.对香蕉植株进行处理以抵抗疾病的方法，其中向所述植株应用多烯类抗生素。
2.如权利要求1所述的方法，其中使用游霉素。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，所述多烯类抗生素被喷雾到所述植株上。
4.多烯类抗生素用于处理Mycosphaerella fijensis或Fusariumoxysporum的用途。
5.游霉素用于处理Mycosphaerella fijensis或Fusarium oxysporum的用途。
6.。如权利要求4或5的用途，其中，所述Mycosphaerella fijensis或Fusarium oxysporum存在于植株上，优选地，在香蕉植株上。
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