專利名稱：Heterorhabditis bacteriophora殺蟲(chóng)劑組合物及有關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及含有具有增強(qiáng)的殺蟲(chóng)效應(yīng)的含有傳染期異型桿狀(heterorhabditid)雜交線蟲(chóng)的新的殺蟲(chóng)劑組合物；具有該特征的新的線蟲(chóng)；以及通過(guò)在已感染土壤處施用有效效量的該殺蟲(chóng)組合物以減少土壤習(xí)居害蟲(chóng)蟲(chóng)口的方法。
本發(fā)明的背景含有生物殺蟲(chóng)劑或者昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)成份的殺蟲(chóng)劑組合物開(kāi)辟了一個(gè)引人矚目的用生物控制劑抗土壤習(xí)居害蟲(chóng)的領(lǐng)域。它們比市售的化學(xué)殺蟲(chóng)劑具有許多重要的優(yōu)勢(shì)。線蟲(chóng)殺蟲(chóng)劑的優(yōu)越性包括高毒性，廣譜的宿主范圍，安全性，政府注冊(cè)免稅及易于大批生產(chǎn)。
異型桿狀型族的線蟲(chóng)構(gòu)成了和Photorhabdus細(xì)菌的特有的共生聯(lián)系。它們對(duì)多群昆蟲(chóng)具有病原性。異型桿狀體是雌雄同體的。一般地，傳染性的幼體通常是通過(guò)腸或氣門(mén)穿入其宿主昆蟲(chóng)如白蠐螬的血腔。異型桿狀體帶有一個(gè)背齒從而便于穿入其它區(qū)域(如節(jié)間膜)。線蟲(chóng)消化系統(tǒng)的細(xì)菌釋放于宿主體內(nèi)，并且該宿主一般會(huì)在48小時(shí)內(nèi)死于敗血癥。該線蟲(chóng)在宿主尸體內(nèi)喂養(yǎng)，發(fā)育，成熟并繁殖，且通常在多代后，又產(chǎn)生感染性的幼蟲(chóng)，羽化，再尋找新的宿主昆蟲(chóng)。
希望提供含有那些具有改進(jìn)的抗土壤習(xí)居害蟲(chóng)效應(yīng)的殺蟲(chóng)劑線蟲(chóng)的殺蟲(chóng)劑組合物；具有該改進(jìn)效應(yīng)的新的線蟲(chóng)；使用該改進(jìn)的殺蟲(chóng)劑線蟲(chóng)以控制土壤習(xí)居有害昆蟲(chóng)的方法；以及生產(chǎn)該改進(jìn)的殺蟲(chóng)劑線蟲(chóng)的工藝和設(shè)備。
本發(fā)明的概述本發(fā)明所提供的是新的殺蟲(chóng)劑組合物以及通過(guò)在已有蟲(chóng)害處施用含有有效劑量的本發(fā)明的傳染期的昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)的新的殺蟲(chóng)劑組合物從而控制土壤習(xí)居的有害昆蟲(chóng)的改進(jìn)方法。本發(fā)明的殺蟲(chóng)劑組合物包括有效劑量的帶有Heterorhabditis bacteriophora雜交株HB(NJ)及其有效的變異體，突變體或者雜種的殺蟲(chóng)劑特性的幼態(tài)的傳染期的殺蟲(chóng)的昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)以及為此的生者雜種的殺蟲(chóng)劑特性的幼態(tài)的傳染期的殺蟲(chóng)的昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)以及為此的生物適應(yīng)性載體。本發(fā)明所提供的還有本發(fā)明的殺蟲(chóng)組合物中的新的昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)，其在控制土壤習(xí)居昆蟲(chóng)方面有高效性，包括對(duì)多種昆蟲(chóng)宿主有提高的病原性和增強(qiáng)的生殖力。本發(fā)明的詳細(xì)說(shuō)明該Heterorhabditis bacteriophora HB(NJ)雜交株是通過(guò)雜交一大系列從四個(gè)不同的棲息所收集的土壤標(biāo)本中所得的H.bacteriophora的野生型分離株而獲得的。該棲息所是草地，長(zhǎng)有零散樹(shù)的草地，長(zhǎng)滿雜草的原野以及長(zhǎng)有零散樹(shù)的長(zhǎng)滿雜草的原野，該棲息所代表許多收集點(diǎn)。
該雜交株的增強(qiáng)的特性包括對(duì)多種昆蟲(chóng)宿主增強(qiáng)的病原性或者傳染性以及提高的生殖力。
通過(guò)下述試驗(yàn)測(cè)定傳染性。所用的傳染性標(biāo)準(zhǔn)化試驗(yàn)是把50個(gè)傳染性的幼蟲(chóng)放置于砂柱(5cm直徑×5cm高)的頂部，砂柱底部有一種靶昆蟲(chóng)(蠟蛾，Galleria mellonella)。該試驗(yàn)一般是在25℃下進(jìn)行，并且砂中含有10％的重量百分比的水分。允許該線蟲(chóng)有24小時(shí)來(lái)尋找靶昆蟲(chóng)，在那一時(shí)刻取出該昆蟲(chóng)，在蒸餾水中漂洗并在25℃下再培育24小時(shí)以使該線蟲(chóng)有時(shí)間在宿主中發(fā)育。然后，解剖宿主并計(jì)數(shù)那些成功地定居于宿主中的線蟲(chóng)的數(shù)目。在每組重復(fù)20次的兩組試驗(yàn)中，HB(NJ)的平均感染率為每個(gè)宿主有10.45和11.1個(gè)線蟲(chóng)(標(biāo)準(zhǔn)差(SE)分別為1.053和1.095)，全部宿主均被傳染且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中死亡。在可比較的試驗(yàn)中，該HB(NJ)株表現(xiàn)的結(jié)果要比兩種已知的H.bacteriophora株(HBNC和HBHP88)的好得多。它們僅分別殺死50％和70％的宿主，并且平均感染率分別是每個(gè)宿主只有0.08和1.20個(gè)線蟲(chóng)。該HB(NJ)株對(duì)其它昆蟲(chóng)的傳染率也顯示了其類似的優(yōu)勢(shì)。
生殖力通過(guò)以下試驗(yàn)測(cè)定。標(biāo)準(zhǔn)的生殖力試驗(yàn)是在25℃下定量那些從已用傳染性的幼蟲(chóng)常規(guī)接種(n＝20)的標(biāo)準(zhǔn)重量(0.24-0.26克)的單個(gè)宿主(Galleria mellonella)中產(chǎn)生的新的傳染性的幼蟲(chóng)的數(shù)目。關(guān)于用HB(NJ)的30次重復(fù)實(shí)驗(yàn)，得到的平均生殖力水平為383,046.7(標(biāo)準(zhǔn)差(SE)為15212.9)。說(shuō)明HB(NJ)的生殖力是優(yōu)越的。
本發(fā)明所提供的Heterorhabditis bacteriophora雜交菌株HB(NJ)具有保藏號(hào)ATCC_。
該殺蟲(chóng)劑組合物可以以含水的噴霧劑組合物形式；以使用藻酸鈣或者其形式存在。
用于固定線蟲(chóng)或者部分干燥它們的載體可以減緩它們的新陳代謝并改善其對(duì)極端溫度的耐受性。雖然由于線蟲(chóng)的生活能力迅速下降使得在室溫下持久地貯藏的效果一般較差，但還是可以購(gòu)得生存于潮濕的基質(zhì)諸如泡沫，蛭石，和泥炭上的線蟲(chóng)。本發(fā)明的Heterorhabditis組合物適于貯存于10℃-15℃下且該有機(jī)體應(yīng)保持在有氧的環(huán)境中。
可以使用包括小型壓力噴霧器，噴霧鼓風(fēng)機(jī)，靜電噴霧器，風(fēng)扇噴霧器，以及空中噴灑機(jī)的常用農(nóng)業(yè)化學(xué)設(shè)備來(lái)施用線蟲(chóng)。昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)可以耐受300磅/英寸2的壓力并能用所有常規(guī)的開(kāi)口直徑小至50微米的噴口型噴霧器(如“01”噴頭)噴灑。然而，一些類型的壓出設(shè)備產(chǎn)生大量的熱，而一旦該噴霧器管路中的溫度升至32℃以上則對(duì)該線蟲(chóng)有副面影響。幸運(yùn)的是它極少發(fā)生并且通常只是在該噴霧器箱幾乎是空的以及幾乎沒(méi)有吸熱用水的情況下發(fā)生的問(wèn)題。
通常使用的田間濃度超過(guò)25億個(gè)線蟲(chóng)/公頃(10億/畝)以確保有足夠蟲(chóng)口的線蟲(chóng)與靶昆蟲(chóng)接觸從而產(chǎn)生控制作用。需要高濃度來(lái)克服無(wú)生命的和有生命的土壤環(huán)境的消極影響。也需要高線蟲(chóng)濃度來(lái)對(duì)付某些在鉆入根部前只在土壤中停留幾天的昆蟲(chóng)，如卷心菜蛆(D.radicum)，以及對(duì)付那些由于體積小且移動(dòng)靈活而不易受線蟲(chóng)感染的昆蟲(chóng)。例如，需要高濃度的線蟲(chóng)對(duì)付早期未成熟階段的螻蛄(Scapteriscus spp.)，根蛆(Delia spp.)和玉米根蠕蟲(chóng)(Diabroticaspp.)。
有關(guān)適用于提供本發(fā)明的殺蟲(chóng)組合物的配方和應(yīng)用以及有關(guān)本發(fā)明的工藝的廣泛的討論見(jiàn)于Randy Gaugler博士和Harry K.kaya博士編輯的論文集，“昆蟲(chóng)病原線蟲(chóng)在生防中的應(yīng)用”，第9章，“Ramon Georgis配方和應(yīng)用技術(shù)”，CRC出版社(Boca Raton，Ann Arbor，Boston)，1990。
用于測(cè)評(píng)線蟲(chóng)的殺蟲(chóng)活性的Galleria mellonella識(shí)別試驗(yàn)按下述方法進(jìn)行，將Whatman 1號(hào)濾紙置于35mm的培養(yǎng)皿中。再將Galleria mellonella宿主置于濾紙上。將100個(gè)幼年線蟲(chóng)懸浮于500微升水中。通過(guò)打濕該濾紙幾處的方法而將水懸浮液置于紙上。如果該Galleria mellonella在試驗(yàn)?zāi)┢谧兗t則表明Galleria mellonella宿主已死亡。
在用于分離線蟲(chóng)的Galleria mellonella誘鉺方法中，感染了Heterorhabditisbacteriophora的Galleria mellonella通常會(huì)死亡并變成紅色。所取的土壤樣的bacteriophora的Galleria mellonella通常會(huì)死亡并變成紅色。所取的土壤樣的直徑是2厘米且長(zhǎng)度是15厘米。為了提供本發(fā)明的Heterorhabditisbacteriophora雜交株HB(NJ)，大約使用了150個(gè)Heterorhabditis bacteriophora分離株。
用于提供該HB(NJ)菌株的雜交育種法包括常規(guī)的步驟。
所提供的對(duì)本發(fā)明的改變和修改對(duì)于本領(lǐng)域的那些熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的，并且在本發(fā)明的精神之內(nèi)的改變和修改也是在本發(fā)明的范圍之內(nèi)的。
權(quán)利要求
1.一種用于減少一種或多種土壤習(xí)居昆蟲(chóng)蟲(chóng)口的殺蟲(chóng)組合物，其包括有效劑量的一種具有Heterorhabditis bacteriophora雜交株Hb(NJ)或其有效的變異體或突變體的殺蟲(chóng)特性的幼態(tài)傳染期殺蟲(chóng)的昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)以及為此的生物適應(yīng)性載體。
2.權(quán)利要求1的組合物，其中的線蟲(chóng)是Heterorhabditis bacteriophora雜交株Hb(NJ)。
3.一種用于降低土壤習(xí)居的白蠐螬或其它昆蟲(chóng)蟲(chóng)口的方法，其包括在該昆蟲(chóng)侵?jǐn)_的土壤處施用含有效劑量的具有Heterorhabditis bacteriophora雜交株Hb(NJ)或其變異體或突變體的殺蟲(chóng)特性的處于傳染期的一種殺蟲(chóng)的昆蟲(chóng)病原性線蟲(chóng)的殺蟲(chóng)組合物。
4.權(quán)利要求3的方法，其中的線蟲(chóng)是傳染期的Heterorhabditisbacteriophora雜交菌株Hb(NJ)線蟲(chóng)。
5.一種Heterorhabditis bacteriophora雜交菌株HB(NJ)的線蟲(chóng)，其在幼態(tài)傳染期內(nèi)施于已有蟲(chóng)害的土壤處能降低一種或多種土壤習(xí)居的昆蟲(chóng)蟲(chóng)口。
6.權(quán)利要求5的一種幼態(tài)傳染期線蟲(chóng)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種殺蟲(chóng)劑組合物,其包含有效劑量的處于幼態(tài)傳染期的能殺蟲(chóng)的昆蟲(chóng)病原性Heterorhabditisbacteriophora雜交株Hb(NJ)或其突變體或者變異體,以及為此的生物適合性載體。相比于含有已知的H.bateriophora線蟲(chóng)HBHP88的已知?dú)⑾x(chóng)組合物,該殺蟲(chóng)組合物提供了改進(jìn)了的殺蟲(chóng)活性。本發(fā)明還公開(kāi)了降低土壤中土壤習(xí)居昆蟲(chóng)蟲(chóng)口的方法,其是將上述殺蟲(chóng)組合物施于感染有這種昆蟲(chóng)的土壤處而進(jìn)行。另外,還提供了該Hb(NJ)雜交線蟲(chóng)株。
文檔編號(hào)A01N25/00GK1180375SQ96192982
公開(kāi)日1998年4月29日 申請(qǐng)日期1996年1月25日 優(yōu)先權(quán)日1996年1月25日
發(fā)明者蘭迪·高格勒, 羅賓·斯圖爾特 申請(qǐng)人:洛特格斯新澤西州立大學(xué)