식물 병해 방제제 조성물 및 미생물{PLAND DISEASE CONTROLLING COMPOSITION AND MICROORGANISM}

본 발명은, 각종 농원예 작물의 회색곰팡이병 (botrytis rot) 이나 균핵병 (sclerotal disease), 흰가루병 (powdery mildew), 탄저병 (anthracnose), 윤반병 (ring spot disease), 푸른곰팡이병 (blue mold disease), 누룩곰팡이병 (green mold disease), 연부병 (soft rot), 궤양병 (ulcer) 등의 식물 병해에 대하여 식물 병해가 발생하는 온도 영역의 저온영역에서의 방제능도 갖는 바실러스속 (Bacillus) 에 속하는 신규 미생물, 그 신규 미생물을 갖는 식물 병해 방제제 조성물, 및 그 식물 병해 방제제 조성물을 사용한 식물 병해의 방제 방법에 관한 것이다.

종래부터, 벤즈이미다졸계 살균제 및 티오파네이트(thiophanate)계 살균제가 농원예 작물에 기생하는 각종 병원균에 대하여 우수한 방제 효과를 나타내어, 1970년경부터 농원예용 살균제로서 널리 일반적으로 사용되어 작물 증산에 크게 기여하여 왔다.

한편, 종래의 합성 살균제에 의한 방제를 대신할 만한 또는 병용할 만한 수단으로서, 환경오염이 매우 적고, 생태계에 조화되며, 또 방제 효과가 우수한 것으 로서 생물 농약이 알려져 있다. 농원예 작물의 병해 방제, 특히 회색곰팡이병에 사용되어 온 미생물로서, 트리코델마 (Tricoderma) 속, 글리오클라디움 (Gliocladium) 속, 바실러스 (Bacillus) 속에 속하는 미생물을 들 수 있고, 지금까지 이들 미생물을 함유하는 농원예용 살균제 조성물도 다수 연구 개발되어 왔다.

예를 들어, 바실러스속에 속하는 세균에 관해서는, 일본 공개특허공보 소63-273470호에서는, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) JB3 주 균 (NCIB12375), 바실러스 서브틸러스 JB3.6 주 균 (NCIBB12376), 바실러스 서브틸러스 R1 주 균 (NCIB12616), 또는 이들의 변이주 등에서 얻어지는 항균 물질이 식물의 병, 동물 및 인간의 미생물 오염 등을 억제하고, 또한 일반적인 미생물 오염을 억제한다고 하여, 상기 각 균주의 배양물을 사용하여 각종 농원예 작물의 병해를 방제하는 시도가 이루어지고 있다 (예를 들어 특허문헌 1 참조). 또한, 상기 바실러스 서브틸러스 JB3 주 균 (NCIB12375), 바실러스 서브틸러스 JB3.6 주 균 (NCIBB12376), 바실러스 서브틸러스 R1 주 균 (NCIB12616), 또는 이들의 변이주 등에서 얻어지는 항균 물질을 단리하여, 이것을 각종 농원예 작물의 병해 방제에 사용한다는 시도가 이루어지고 있다 (예를 들어 특허문헌 2 참조). 기타, 뽕나무의 탄저병이나 흰날개무늬병 (white root rot) 의 방제 미생물로서, 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 (Bacillus amyloliquefaciens) 가 알려져 있다 (예를 들어 특허문헌 3, 비특허문헌 1, 비특허문헌 2 참조). 또한, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) QST-713 주의 아포(芽胞) 제제인 임프레션 수화제가 2003년 5월에 농약 등록을 취득하여, 시장에 나와 있다 (예를 들어 비특허문헌 3 참조).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 소63-273470호

특허문헌 2: 일본 공개특허공보 평2-22299호

특허문헌 3: 일본 공개특허공보 평11-246324호

비특허문헌 1: 식물 방역 제56권 제8호 (2002)

비특허문헌 2: Phytopathology Vol.91 No.2, 2001

비특허문헌 3: 바이오컨트롤 Vol.7 No.1, 2003

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

그러나, 이러한 바실러스속에 속하는 세균을 응용한 농원예 작물의 병해 방제 방법에서는 식물 병원균의 생육 적온과 병해 방제 세균의 생육 적온의 차이가 커, 어느 쪽도 각종 농원예 작물 병해가 발생하는 저온영역에서의 방제가 반드시 충분히하다고는 할 수 없었다. 예를 들어, 각종 농원예 작물의 회색곰팡이병은 15℃ 전후의 저온에서의 발병이 매우 왕성하여, 20℃ 내지 45℃ 에 생육 적온을 갖는 바실러스속에 속하는 세균에서는, 특히 기온이 낮게 추이한 경우, 결코 충분한 방제 효과가 얻어진다고만은 할 수 없었다 (예를 들어 비특허문헌 3 참조).

본 발명은, 이러한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 과제는, 각종 농원예 작물 등의 식물의 병해, 특히 회색곰팡이병 등의 대상 식물 병해에 대하여 10℃ 내지 15℃ 와 같은 저온영역에 있어서도 일정하게 우수한 방제능을 갖는 바실러스속 (Bacillus) 에 속하는 미생물, 그 미생물을 함유하는 식물 병해 방제제 조성물이나, 이것을 사용하여 식물 및/또는 토양을 처리하는 식물 병해의 방제 방법, 그리고 그 미생물에 주로 유래하고 그 극히 일부의 특성을 변경시킨 균주, 및 그 미생물의 선발 방법을 제공하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해, 닛폰소다 주식회사의 하이바라(榛原) 필드리서치센터의 각 포장(圃場)에서 채취한 차잎으로부터 식물 병해 방제능을 갖는 후보 미생물을 단리하였다. 각 포장에서 채취한 차잎의 잎면을 소량의 멸균수 내에서 세정하고, 그 세정수를 표준 한천배지 (닛스이제약사 제조) 상에 도말하여, 생육된 미생물의 콜로니를 채취하고, 다시 단일 콜로니가 되도록 분리ㆍ취득하였다. 이들 미생물 중에서, 상온 (20℃) 에서 회색곰팡이병 (Botrytis cinerea) 에 대하여 방제 효과를 갖는 균주를 선발하였다. 선발된 균주에 관해서 저온 (10℃) 에서 생육가능한 균주를 다시 선발하고, 재차 저온 (14℃) 에서 회색곰팡이병에 대하여 방제 효과를 갖는 2 균주의 미생물을 발견하였다. 이들 2 균주는, 콜로니의 형태로부터 바실러스속 (Bacillus) 의 세균으로 예상되며, 그 형태나 균학적 성질은 다음과 같았다.

그람 양성의 간균(桿菌)으로 카타라아제 반응 양성이고, 호기적으로 산을 생성하며, 바실러스형의 아포 형성이 확인되었다.

16 SrDNA 의 약 1100bp 염기서열을 기초로 계통 해석을 실시하여 상동성 검색을 한 결과, 4-5-1-1 주 No.30 은, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis), 바실러스 아밀로리퀘파시엔스 (Bacillus amyloliquefaciens), 바실러스 벨레센시스 (Bacillus velesensis) 와 상동성 일치율 99.906%, 바실러스 리체니포르미스 (Bacillus licheniformis) 와 상동성 일치율 99.719% 였다. 또한, 아피 매뉴얼 키트 (bio Merieux Industry) 의 API 50 CH 를 사용하여 검토한 결과, 4-5-1-1 주 No.30 은, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 와의 상동성은 44.7%, 바실러스 리체니포르미스 (Bacillus licheniformis) 와의 상동성은 35.1% 였다. 또, 혐기적 생육, 프로피온산염의 이용 유무, 55℃ 에서의 생육 여부에 관해서 검토한 결과, 모두 음성이었다. 그리고 탄소 화합물의 이용성에 관해서 조사한 결과, 4-5-1-1 주 No.30 은, Glycerol, L-Arabinose, Ribose, D-Xylose, D-Glucose, D-Fructose, D-Mannose, Inositol, Mannitol, Sorbitol, α-Methyl-D-glucoside, Amygdaline, Arbutin, Esculin, Salicin, Cellobiose, Maltose, Lactose, Melibiose, Sucrose, Trehalose, D-Raffinose, Starch, Glycogen, β-Gentiobiose 는 이용할 수 있고, Erythritol, D-Arabinose, L-Xylose, Adonitol, β-Methyl-D-xyloside, Galactose, L-Sorbose, Rhamnose, Dulcitol, α-Methyl-D-mannoside, N-Acethyl-glucosamine, Inuline, Melezitose, Xylitol, D-Turanose, D-Lyxose, D-Tagatose, D-Fucose, L-Fucose, D-Arabitol, L-Arabitol Gluconate, 2-ceto-gluconate, 5-ceto-gluconate 는 이용할 수 없었다.

한편, 4-5-21 0306 주에 관해서, 16SrDNA 의 약 700bp 염기서열을 기초로 계통 해석을 실시하여 상동성 검색을 한 결과, 바실러스 서브틸러스와 상동성 일치율 99.0% 였다. 또한, 아피 매뉴얼 키트 (bio Merieux Industry) 의 API 50 CH 를 사용하여 검토한 결과, 4-5-21 0306 주는, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 와의 상동성은 87.4% 였다. 또 탄소 화합물의 이용성에 관해서 조사한 결과, 4-5-21 0306 주는, Glycerol, L-Arabinose, Ribose, D-Glucose, D-Fructose, D-Mannose, Inositol, Mannitol, Sorbitol, α-Methyl-D-glucoside, Amygdaline, Arbutin, Esculin, Salicin, Cellobiose, Maltose, Lactose, Sucrose, Trehalose, D-Raffinose, Starch, Glycogen 은 이용할 수 있고, Erythritol, D-Arabinose, D-Xylose, L-Xylose, Adonitol, β-Methyl-D-xyloside, Galactose, L-Sorbose, Rhamnose, Dulcitol, α-Methyl-D-mannoside, N-Acethyl-glucosamine, Melibiose, Inuline, Melezitose, Xylitol, β-Gentiobiose, D-Turanose, D-Lyxose, D-Tagatose, D-Fucose, L-Fucose, D-Arabitol, L-Arabitol Gluconate, 2-ceto-gluconate, 5-ceto-gluconate 는 이용할 수 없었다.

이상의 결과를 종합하면 4-5-1-1 주 No.30 은, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 로 판단되었다. 또한, 4-5-21 0306 주는, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 의 근연(近緣)종인 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 로 판단되었다. 이들 균주는, 독립행정법인 산업기술종합연구소 특허생물 기탁센터 (일본국 이바라기현 쯔꾸바시 히가시 1죠메 1반찌 쮸오다이6) 에 2004년 2월 10일에 각각 기탁번호 FERM BP-10244, 기탁번호 FERM BP-10245 로서 기탁되어 있다. 그리고, 상기 세균은, 회색곰팡이병 외에, 균핵병이나 흰가루병, 탄저병, 윤반병, 푸른곰팡이병, 누룩곰팡이병, 연부병, 궤양병 등 광범위한 병해에 대하여 우수한 방제 활성을 갖는다.

즉, 본 발명은

제 1, 시판되는 바실러스속 제제가 충분한 효과를 나타내지 않는 저온 조건하에서 높은 병해 방제능을 갖는 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물을 함유하는 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제제 조성물이고,

제 2, 저온 조건이 10∼15℃ 인 것을 특징으로 하는 1 에 기재된 식물 병해 방제 조성물이고,

제 3, 식물 병해가, 회색곰팡이병, 균핵병, 흰가루병, 탄저병, 윤반병, 푸른곰팡이병, 누룩곰팡이병, 연부병, 궤양병의 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 1 또는 2 에 기재된 식물 병해 방제제 조성물이고,

제 4, 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물이, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 인 것을 특징으로 하는 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 식물 병해 방제제 조성물이고,

제 5, 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물이, 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주인 것을 특징으로 하는 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 식물 병해 방제제 조성물이고,

제 6, 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물이, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 에 주로 유래하고, 그 극히 일부의 특성을 변경시킨 균주인 것을 특징으로 하는 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 식물 병해 방제제 조성물이고,

제 7, 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물이, 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주에 주로 유래하고, 그 극히 일부의 특성을 변경시킨 균주인 것을 특징으로 하는 1 내지 3 중 어느 하나에 기재된 식물 병해 방제제 조성물이고,

제 8, 1 내지 7 중 어느 하나에 기재된 식물 병해 방제제 조성물을 사용하여, 식물 및/또는 토양을 처리하는 것을 특징으로 하는 식물 병해의 방제 방법이고,

제 9, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 이고,

제 10, 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주이고,

제 11, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 에 주로 유래하고, 그 극히 일부의 특성을 변경시킨 균주이고,

제 12, 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주에 주로 유래하고, 그 극히 일부의 특성을 변경시킨 균주이고,

제 13, 다음 a ∼ d 의 연속된 각 공정으로 이루어지는 1. 에 기재된 저온에서 높은 활성을 갖는 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물의 선발방법이다.

a. 균주 분리원으로부터 균체를 채취하는 공정

b. 상온 (18∼25℃) 에서 회색곰팡이병 (Botrytis cinerea) 에 대하여 방제 효과를 갖는 균주를 선발하는 공정

c. 저온 (8∼12℃) 에서 생육가능한 균주를 선발하는 공정

d. 저온 (13∼15℃) 에서 회색곰팡이병 (Botrytis cinerea) 에 대하여 방제 효과를 갖는 균주를 재선발하는 공정.

발명의 효과

본 발명의 식물 병해 방제제 조성물은, 시판되는 바실러스속 제제가 충분한 효과를 나타내지 않는 저온 조건하에서 높은 병해 방제능을 갖는 미생물을 함유함으로써 시판되는 바실러스속 제제가 충분한 효과를 나타내지 않는 저온 조건하에서 높은 병해 방제능을 나타냄과 함께, 장기에 걸쳐 병해 방제능을 유지할 수 있고, 또한, 한번에 다종류의 병해를 방제할 수 있다. 이러한 식물 병해 방제제 조성물을 사용한 본 발명의 식물 병해의 방제 방법에 의하면, 식물 병해 방제제 조성물을 각종 농원예 작물 등의 식물이나, 토양에 살포하는 등의 방법에 의해 식물의 병해, 특히 회색곰팡이병에 대하여 효과적으로 방제할 수 있다. 또한 본 발명의 선발 방법에 의하면, 시판되는 바실러스속 제제가 충분한 효과를 나타내지 않는 저온 조건하에서 높은 병해 방제능을 갖는 미생물을 효율적으로 선발할 수 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명의 식물 병해 방제제 조성물로는, 차잎으로부터 분리할 수 있고, 회색곰팡이병 (Botrytis cinerea) 에 대하여 방제 효과를 가지며, 또한 모든 병해 발생 온도역, 특히 저온영역에서 일정한 우수한 방제능을 갖는 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 (FERM BP-10244), 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주 (FERM BP-10245) 에서 선택되는 적어도 1종을 함유하는 것을 특징으로 하는 식물 병해 방제제 조성물이면 특별히 제한되지 않지만, 상기 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물이, 균핵병균 (S. sclerotiorum), 탄저병균 (C. lagenarium), 윤반병균 (P. longiseta), 누룩곰팡이병균 (P. digitatum), 푸른곰팡이병균 (P. italicum), 연부병 (E. carotovora), 궤양병 (X. campestris) 등에 대하여 방제 효과를 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 식물 병해 방제제 조성물은, 회색곰팡이병이나 균핵병, 흰가루병, 탄저병, 윤반병, 푸른곰팡이병, 누룩곰팡이병, 연부병, 궤양병 등에 대하여 특히 유효하게 사용할 수 있다.

본 발명의 식물 병해 방제제 조성물의 제조에는, 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 미생물을 고체 배양 또는 액체 배양 등의 공지된 수단으로 증식시킨 균체를 사용할 수 있다. 이러한 미생물의 증식 방법으로는, 균체가 증식하는 방법이면, 특별히 배지의 종류나 배양 조건 등을 막론하고 어떠한 방법이라도 좋지만, 예를 들어, 고체 배양인 경우, 표준 한천배지나 보통 한천배지, 포테이토 덱스트로스 한천배지 등에 있어서의 25∼35℃ 에서의 정치 배양을, 액체 배양인 경우, 상기 한천배지로부터 한천을 제거한 각종 액체 배지 등에 있어서의 25∼35℃ 에서의 진탕ㆍ교반 배양 등을 들 수 있다. 본 발명의 균체란 영양 세포 또는 포자 등 바실러스속의 미생물이 통상 취할 수 있는 모든 형태를 나타낸다. 또한, 균체의 사용형태로는, 균체 자체 외에 그 현탁액 내지 배양액 또는 이들의 농축물, 페이스트상물, 건조물, 희석물 등의 어떠한 형태라도 적용할 수 있다.

본 발명의 병해 방제제 조성물에 있어서의 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 균의 농도는 특별히 제한되지 않지만, 1000∼2000배로 희석하였을 때에, 균체 농도로 환산하여, 1×10 ¹¹ ∼1×10 ² cfu/㎖, 바람직하게는 1×10 ⁹ ∼1×10 ⁴ cfu/㎖ 의 범위를 바람직하게 예시할 수 있다. 또한, 본 발명의 병해 방제제 조성물에는 통상적으로 사용되는 담체, 계면 활성제, 분산제, 보조제 등을 배합시킬 수 있고, 그 형태로는 통상의 농약이 취할 수 있는 형태, 예를 들어, 분말제, 수화제, 유제, 플로어블제, 입제(粒劑) 등의 형태를 채용할 수 있다.

본 발명의 농약 제제에는, 예를 들어, 탄산칼슘이나 염화칼륨, 황산나트륨, 황산칼슘, 황산암모늄 등의 무기염류, 시트르산, 말산, 스테아르산 등의 유기산 및 그들의 염, 유당, 자당 등의 당류 등, 알루미나 분말, 실리카 겔, 제올라이트, 하이드록시아파타이트, 인산지르코늄, 인산티탄, 산화티탄, 산화아연, 하이드로탈사이트, 카올리나이트, 몬모릴로나이트, 탤크, 클레이, 규조토, 벤토나이트, 화이트카본, 카올린, 버미큘라이트 등의 고체 담체를 들 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 산화방지제, 착색제, 활제, 자외선 흡수제, 대전 방지제 등을 첨가할 수 있다. 그리고, 보조제로서, 예를 들어, 카르복시메틸셀룰로오스, 폴리에틸렌글리콜, 아라비아검, 전분 등을 첨가할 수 있다.

계면 활성제 및 분산제로는, 통상적인 농약용 제제에 사용할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않고, 구체적으로는, 비이온성 계면 활성제로는 소르비탄 지방산 에스테르 (C _{12 ∼18} ), POE 소르비탄 지방산 에스테르 (C _{12 ∼18} ), 자당 지방산 에스테르 등의 당에스테르형 계면 활성제, POE 지방산 에스테르 (C _{12 ∼18} ), POE 수지산 에스테르, POE 지방산 디에스테르 (C _{12 ∼18} ) 등의 지방산 에스테르형 계면 활성제, POE 알킬에테르 (C _{12 ∼18} ) 등의 알코올형 계면 활성제, POE 알킬 (C _{8 ∼12} ) 페닐에테르, POE 디알킬 (C _{8 ∼12} ) 페닐에테르, POE 알킬 (C _{8 ∼12} ) 페닐에테르 포르말린 축합물 등의 알킬페놀형 계면 활성제, 폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌 블록 폴리머, 알킬 (C _{12 ∼18} ) 폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 에테르 등의 폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌 블록 폴리머형 계면 활성제, POE 알킬아민 (C _{12 ∼18} ), POE 지방산 아미드 (C _{12 ∼18} ) 등의 알킬아민형 계면 활성제, POE 지방산 비스페닐에테르 등의 비스페놀형 계면 활성제, POA 벤질페닐 (또는 페닐페닐) 에테르, POA 스티릴페닐 (또는 페닐페닐) 에테르 등의 다방향환형 계면 활성제, POE 에테르 및 에스테르형 규소 및 불소계 계면 활성제 등의 규소계, 불소계 계면 활성제, POE 피마자유, POE 경화 피마자유 등의 식물유형 계면 활성제, 음이온성 계면 활성제로는 알킬술페이트 (C _{12 ∼18} , Na, NH ₄ , 알칸올아민), POE 알킬에테르술페이트 (C _{12 ∼18} , Na, NH ₄ , 알칸올아민), POE 알킬페닐에테르술페이트 (C _{12 ∼18} , NH ₄ , 알칸올아민, Ca), POE 벤질 (또는 스티릴) 페닐 (또는 페닐페닐) 에테르술페이트 (Na, NH ₄ , 알칸올아민), 폴리옥시에틸렌, 폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 술페이트 (Na, NH ₄ , 알칸올아민) 등의 술페이트형 계면 활성제, 파라핀 (알칸) 술포네이트 (C _{12 ∼22} , Na, Ca, 알칸올아민), AOS (C _{14 ∼16} , Na, 알칸올아민), 디알킬술포숙시네이트 (C _{8 ∼12} , Na, Ca, Mg), 알킬벤젠술포네이트 (C ₁₂ , Na, Ca, Mg, NH ₄ , 알킬아민, 알칸올, 아민, 시클로헥실아민), 모노 또는 디알킬 (C _{3 ∼6} ) 나프탈렌술포네이트 (Na, NH ₄ , 알칸올아민, Ca, Mg), 나프탈렌술포네이트 포르말린 축합물 (Na, NH ₄ ), 알킬 (C _{8 ∼12} ) 디페닐에테르디술포네이트 (Na, NH ₄ ), 리그닌술포네이트 (Na, Ca), POE 알킬 (C _{8 ∼12} ) 페닐에테르술포네이트 (Na), POE 알킬 (C _{12 ∼18} ) 에테르술포숙신산 하프 에스테르 (Na) 등의 술포네이트형 계면 활성제, 카르복실산형 지방산염 (C _{12 ∼18} , Na, K, NH ₄ , 알칸올아민), N-메틸-지방산 살코시네이트 (C _{12 ∼18} , Na), 수지산염 (Na, K) 등 POE 알킬 (C _{12 ∼18} ) 에테르포스페이트 (Na, 알칸올아민), POE 모노 또는 디알킬 (C _{8 ∼12} ) 페닐에테르포스페이트 (Na, 알칸올아민), POE 벤질 (또는 스티릴) 화 페닐 (또는 페닐페닐)에테르포스페이트 (Na, 알칸올아민), 폴리옥시에틸렌ㆍ폴리옥시프로필렌 블록 폴리머 (Na, 알칸올아민), 포스파티딜콜린ㆍ포스파티딜에탄올이민 (레시틴), 알킬 (C _{8 ∼12} ) 포스페이트 등의 포스페이트형 계면 활성제, 양이온성 계면 활성제로는 알킬트리메틸암모늄클로라이드 (C _{12 ∼18} ), 메틸ㆍ폴리옥시에틸렌ㆍ알킬암모늄클로라이드 (C _{12 ∼18} ), 알킬ㆍN-메틸피리듐브로마이드 (C _{12 ∼18} ), 모노 또는 디알킬 (C _12∼18 ) 메틸화 암모늄클로라이드, 알킬 (C _{12 ∼18} ) 펜타메틸프로필렌디아민디클로라이드 등의 암모늄형 계면 활성제, 알킬디메틸벤잘코늄클로라이드 (C _{12 ∼18} ), 벤제토늄클로라이드 (옥틸페녹시에톡시에틸디메틸벤질암모늄클로라이드) 등의 벤잘코늄형 계면 활성제, 양성 계면 활성제로는 디알킬 (C _{8 ∼12} ) 디아미노에틸베타인, 알킬 (C _{12 ∼18} ) 디메틸벤질베타인 등의 베타인형 계면 활성제, 디알킬 (C _{8 ∼12} ) 디아미노에틸글리신, 알킬 (C _{12 ∼18} ) 디메틸벤질글리신 등의 글리신형 계면 활성제 등을 예시할 수 있다. 이들은, 1 종 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.

기타, 통상적인 화학 농약이나 생물 농약의 제제에 사용되는 수법 및 담체나 계면 활성제, 분산제 등의 재료를 사용하여, 예를 들어 분말제, 수화제, 유제, 플로어블제, 입제 등의 형태로 할 수 있다.

본 발명의 식물 병해의 방제 방법은, 상기 본 발명의 식물 병해 방제제 조성물을 사용하여 식물 병해를 방제하는 방법이면 특별히 제한되지 않고, 본 발명의 식물 병해 방제제 조성물을 통상적인 화학 농약과 마찬가지로, 각종 농원예 작물 등의 식물체나 토양에 살포 처리하는 등의 방법을 들 수 있다. 또한, 일본 공개특허공보 2001-302407호에 기재된 바와 같이, 그 제제를 시설 내에 송풍하는 송풍장치의 송풍구 부근에 설치하고, 송풍구로부터 송출되는 공기와 함께 농약을 살포할 수도 있다. 살포 처리에 있어서는, 본 발명의 식물 병해 방제제 조성물을 적당량의 물 등으로 희석하여 사용할 수 있고, 살포량으로는, 바실러스속 (Bacillus sp.) 에 속하는 균체 농도로 환산하여, 통상 1×10 ¹¹ ∼1×10 ² cfu/㎖, 바람직하게는 1×10 ⁹ ∼1×10 ⁴ cfu/㎖ 의 범위로 할 수 있다.

본 발명의 시판되는 바실러스속 제제가 충분한 효과를 나타내지 않는 저온 조건하란 구체적으로는 10∼15℃ 를 나타낼 수 있다. 또한, 본 발명의 특정 균주에 주로 유래하고 그 극히 일부의 특성을 변경시킨 균주란, 자연적 또는 인위적으로 생긴 변이체를 선발하는 방법, 별도의 유전자를 도입하여 형질을 전환시킨 균주를 얻는 방법, 세포 융합 중 비대칭 융합에 의해 얻어진 균주를 얻는 방법 등에 의해 얻어진 균주를 나타낼 수 있다.

본 발명의 다음 a∼d 의 연속된 각 공정으로 이루어지는 저온에서 높은 활성을 갖는 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 의 선발 방법은 구체적으로는 다음과 같은 방법을 나타낼 수 있다. 공정 a 의 균주 분리원으로부터 균체를 채취하는 공정은 통상의 균학적으로 알려져 있는 방법을 적용할 수 있다. 공정 b 의 상온이란 대상 식물 병원균이 통상적으로 생육할 수 있는 온도를 나타내고, 구체적으로는 16∼25℃, 바람직하게는 20℃ 이다. 공정 c 의 저온이란, 대상 식물 병원균의 증식이 정지하는 최저 온도 부근을 나타내고, 구체적으로는 8∼12℃, 바람직하게는 10℃ 이다. 공정 d 의 저온이란 상온과 공정 c 의 저온과의 중간 온도를 나타내고, 구체적으로는 13∼15℃, 바람직하게는 14℃ 이다.

이하, 본 발명의 식물 병해 방제제 조성물이나, 이것을 사용한 식물 병해 방제 방법을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에 하등 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 바실러스속 (Bacillus sp.) 의 균의 종류, 제제의 조성 비율, 제형 등을 자유롭게 변경할 수 있다. 또한, 이하의 실시예에서는, 바실러스속 (Bacillus sp.) 으로서 FERM BP-10244, FERM BP-10245 의 2 균주를 사용하였다.

실시예 1

바실러스 서브틸러스균의 선발

닛폰소다 주식회사 하이바라 필드리서치센터의 각 포장에서 채취한 차잎으로부터 식물 병해 방제능을 갖는 후보 미생물을 단리하였다. 각 포장에서 채취한 차잎의 잎면을 소량의 멸균수 내에서 세정하고, 그 세정수를 표준 한천배지 (닛스이제약사 제조) 상에 도말하여, 생육된 미생물의 콜로니를 채취하고, 다시 단일 콜로니가 되도록 분리ㆍ취득하였다. 이들 미생물 중에서, 상온 (20℃) 에서 회색곰팡이병 (Botrytis cinerea) 에 대하여 방제 효과를 갖는 균주를 선발하였다. 선발된 균주에 관해서 저온 (10℃) 에서 생육가능한 균주를 다시 선발하고, 재차 저온 (14℃) 에서 회색곰팡이병에 대하여 방제 효과를 갖는 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30, 및 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주를 발견하였다.

실시예 2

바실러스 서브틸러스 균체 현탁액의 조제

300㎖ 용(容) 삼각 플라스크에 표준 액체 배지 (효모 엑기스 0.25%, 펩톤 0.5%, 글루코오스 0.1%, pH7.0) 150㎖ 를 넣고, 가열 멸균 후, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30, 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주의 전(前)배양물 0.1㎖ 를 각각 접종하여, 왕복 진탕기 중 28℃, 100rpm 으로 3일간 배양하였다. 배양액을 수돗물로 세정하는 조작을 3회 반복하여, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30, 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주의 균체 현탁액을 조제하였다.

실시예 3

식물 병해 방제 수화제 조성물의 제조

실시예 2 에서 조제한 각각의 바실러스속 균체 현탁액을 건조하였다. 그 건조물의 생균수는, 각각 6×10 ¹⁰ cfu/g, 5.5×10 ¹⁰ cfu/g 이었다. 각각의 균체 건조물 10중량부와 라우릴살페이트나트륨염 2중량부, 나프탈렌술폰산(나트륨)포름알데히드 축합물 9중량부, 황산칼슘 및 그 수화물 79중량부를 균일하게 혼합하여, 수화제 A, B 를 얻었다. 수화제 A, B 는 각각 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30, 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주를 유효 성분으로 한 조성물이다.

실시예 4

식물 병해 방제제 조성물의 회색곰팡이병 방제 효과 시험 (실내 시험)

실시예 3 에서 얻어진 각각의 수화제 A, B 를 수돗물로 1000배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 또한, 비교예로서 시판 제제인 보트킬러 수화제 (이데미츠고산 주식회사 제조) 와 임프레션 수화제 (주식회사 에스디에스 바이오텍 제조) 를 각각 수돗물로 1000배 및 500배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 각각의 처리액을 강낭콩의 화기(花器)에 살포하였다. 그 후, 화기를 강낭콩잎 위에 두 고 회색곰팡이병의 발생 온도의 저온영역인 15℃ 에서 인큐베이트하여, 24시간 후 회색곰팡이병의 병원균인 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea) 의 분생 포자 현탁액 (5.0×10 ⁵ cfu/㎖) 을 강낭콩의 화기에 살포하였다. 살포 처리 후, 15℃ 에서 5일간 인큐베이트하였다. 또한, 무처리를 대조로 하여, 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea) 의 분생 포자 현탁액 (5.0×10 ⁵ cfu/㎖) 만을 살포 처리하였다. 조사는, 강낭콩잎에 형성된 병반 직경을 계측하였다.

[수학식 1]

방제가(價) = (1－(처리구의 병반 직경/무처리구의 병반 직경))×100

표 1 로부터 알 수 있듯이, 각각의 바실러스속 (Bacillus sp.) 2 균주는, 강낭콩잎에 대하여 병반은 확인되지 않아, 강낭콩 회색곰팡이병에 대하여 방제 효과를 가짐이 확인되었다. 이에 대하여, 보트킬러 수화제와 임프레션 수화제는, 강낭콩 회색곰팡이병에 대하여 각각 19.5, 19.8 로 낮은 방제가를 나타냈다.

실시예 5

식물 병해 방제 수화제 조성물의 강낭콩 회색곰팡이병 방제 효과 시험 (포트 시험)

실시예 3 에서 얻어진 각각의 수화제 A, B 를 수돗물로 1000배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 또한, 비교예로서 보트킬러 수화제 (이데미츠고산 주식회사) 를 수돗물로 1000배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 각각의 처리액을 강낭콩의 포트에 살포 처리하였다. 3일 간격으로 2회 살포 처리하고, 14℃ 의 인큐베이터 안에서 재배하였다. 2회 살포의 다음날 회색곰팡이병의 병원균인 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea) 의 분생 포자 현탁액 (5.0×10 ⁵ cfu/㎖) 을 강낭콩의 포트에 살포 처리하였다. 그 후, 다시 14℃ 의 인큐베이터 안에서 재배하고, 1 주일 후 건전한 것 및 발병 유과(幼果)의 수를 계측하였다.

표 2 로부터 알 수 있듯이, 각각의 바실러스속 (Bacillus sp.) 2 균주는, 강낭콩의 회색곰팡이병에 대하여 각각 86.4 및 82.5 로 높은 방제가가 얻어져, 저온 조건에 있어서도 강낭콩의 회색곰팡이병에 대하여 높은 방제 효과를 가짐이 확인되었다. 그에 대하여, 보트킬러 수화제는 방제가 14.4 로 불충분하였다.

실시예 6

식물 병해 방제 수화제 조성물의 감귤 과실의 회색곰팡이병 방제 효과 시험 (포장(圃場) 시험)

실시예 3 에서 얻어진 수화제 A, B 를 수돗물로 1000배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 또한, 비교예로서 보트킬러 수화제 (이데미츠고산 주식회사) 와 임프레션 수화제 (주식회사 에스디에스 바이오텍 제조) 를 수돗물로 1000배 및 500배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 각각의 처리액을 비닐 하우스 내에 식재(植栽)하여 둔 가지에 살포 처리하였다. 약 7일 간격으로 2회 살포 처리하고, 최종 살포 7일 후에 회색곰팡이병 발병과(果)의 수와 건전과의 수를 조사하여 방제과를 산출하였다. 또, 감염원으로서 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea) 를 감염시킨 감귤 과실을 시험 하우스 내에 점재시켰다. 또한, 그 시험 기간 중의 기온을 기록하였다.

도 1 에 나타낸 바와 같이 이 때의 기온 변화를 보면 최저 기온은 15℃ 를 하회하고, 평균기온을 봐도 시험 기간의 절반 이상은 15℃ 를 하회하고 있다. 또한, 10℃ 를 하회하는 날도 며칠 보인다. 그리고 최고 기온을 보더라도 시험 초기에는 25℃ 에 가까운 기온을 나타내었지만, 중반에서는 16∼17℃, 후반은 15℃ 를 하회하여, 기온이 낮은 상태가 계속되고 있는 상황이었다. 이러한 저기온 조건 중, 표 3 으로부터 알 수 있듯이, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 과 바실러스 에스피 (Bacillus sp.) 4-5-21 0306 주는, 가지 회색곰팡이병에 대하여 각각 68.1 및 80.4 로 높은 방제가를 나타내어, 저기온 조건에 있어서도 가지 회색곰팡이병에 대하여 높은 방제 효과를 가짐이 확인되었다. 그에 대하여, 보트킬러 수화제와 임프레션 수화제의 방제가는 각각 53.1 및 59.5 로 반드시 충분하다고는 할 수 없는 것이었다.

실시예 7

식물 병해 방제제 조성물의 회색곰팡이병 방제 효과 시험 (실내 시험)

실시예 2 와 동일하게 배양ㆍ조제한 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 FERM BP-10244 균체 현탁액의 동결 건조물 (1.0×10 ¹⁰ cfu/g) 10% 와 쇼오와클레이 40%, 염화칼륨 40%, 뉴칼겐 PS-P 10% 를 균일하게 혼합한 후, 분쇄하여 수화제 C 를 얻었다. 그것을 수돗물로 1000배, 2000배, 4000배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 또한, 비교예로서 시판 제제인 보트킬러 수화제 (이데미츠고산 주식회사 제조) 와 임프레션 수화제 (주식회사 에스디에스 바이오텍 제조) 를 각각 수돗물로 1000배, 2000배, 4000배 및 500배, 1000배, 2000배로 희석하여 처리액을 조제하였다. 각각의 처리액을 강낭콩의 화기에 살포하였다. 그 후, 화기를 강낭콩잎 위에 두고 회색곰팡이병의 발생 온도의 저온영역인 15℃ 에서 인큐베이트하여, 24시간 후 회색곰팡이병의 병원균인 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea) 의 분생 포자 현탁액 (5.0×10 ⁵ cfu/㎖) 을 강낭콩의 화기에 살포하였다. 살포 처리 후, 15℃ 에서 5일간 인큐베이트하였다. 또한, 무처리를 대조로 하고, 보트리티스 시네리아 (Botrytis cinerea) 의 분생 포자 현탁액 (5.0×10 ⁵ cfu/㎖) 만을 살포 처리하였다. 조사는, 강낭콩잎에 형성된 병반 직경을 계측하였다.

표 4 로부터 알 수 있듯이, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주는, 보트킬러 수화제나 임프레션 수화제에 비하여 살포액 중의 균체 농도가 적더라도 높은 회색곰팡이병 방제 활성을 나타냄이 확인되었다.

실시예 8

식물 병해 방제제 조성물의 감귤 궤양병균 방제 효과 시험 (실내 시험)

실시예 7 에서 사용한 수화제 C 를 수돗물로 1000배로 희석하여, 상처를 낸 레몬 절취잎을 침지 처리하였다. 가습 상태에서 6시간 정치 후, 상처 자리에 감귤 궤양병균 현탁액 (A ₆₀₀ =0.5) 을 적하하였다. 25℃ 에서 10일간 인큐베이트하였다. 또한, 무처리를 대조로 하여, 감귤 궤양병균 현탁액만을 적하 처리하였다. 조사는 하기 기준에 따라서 발병도를 구하였다.

접종 1 주 후에 발병도를

0: 궤양이 확인되지 않음

1: 약간 확인됨

2: 확인됨

3: 현저히 확인됨

의 4 단계로 분류하여, 방제가를 구하였다.

표 5 로부터 알 수 있듯이, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 은, 감귤 궤양병에 대하여 높은 방제 활성이 있음이 확인되는 것이 분명해졌다.

실시예 9

식물 병해 방제제 조성물의 연부병 방제 효과 시험 (실내 시험)

실시예 7 에서 사용한 수화제 C 를 수돗물로 1000배로 희석하여, 양상추 절편을 침지 처리하였다. 가습 상태에서 6시간 정치 후, 절편의 베인 자리에 연부병균 현탁액 (A ₆₀₀ =0.5) 을 적하하였다. 25℃ 에서 7일간 인큐베이트하였다. 또한, 무처리를 대조로 하여, 연부병균 현탁액만을 적하 처리하였다. 조사는 하기 기준에 따라서 발병도를 구하여, 방제가를 산출하였다.

처리 7일 후에 발병도를

0: 병변 없음

1: 병변이 접종부 부근에 그침

2: 병변이 중늑(中肋)부 전체에 미치지만 외피의 내측에 그침

3: 병변이 외피에 미치지만, 좌우로의 확산이 중늑부로부터 각각 1㎝ 미만

4: 병변이 외피에 미치고, 중늑부로부터 1㎝ 이상 확산됨

의 5 단계로 분류하여, 방제가를 구하였다.

표 6 으로부터 알 수 있듯이, 바실러스 서브틸러스 (Bacillus subtilis) 4-5-1-1 주 No.30 은, 야채류의 연부병에 대하여 방제 효과가 확인됨이 분명해졌다.

본 발명의 식물 병해 방제제 조성물은, 각종 농원예 작물 등의 식물의 병해, 특히 회색곰팡이병이나 균핵병, 흰가루병, 탄저병, 윤반병, 푸른곰팡이병, 누룩곰팡이병, 연부병, 궤양병 등 각종 다양한 병해에 대하여, 시판되는 바실러스속 제제가 충분한 효과를 나타내지 않는 저온 조건하에 있어서도 안정적으로 우수한 방제능을 갖는 미생물을 함유함으로써 장기에 걸쳐 병해 방제능을 유지할 수 있고, 또 한, 한번에 다른 종류의 병해를 방제할 수 있다. 이러한 식물 병해 방제제 조성물을 사용한 본 발명의 식물 병해의 방제 방법에 의하면, 식물 병해 방제제 조성물을 각종 농원예 작물 등의 식물이나, 토양에 살포하는 등의 방법에 의해, 식물의 병해, 특히 회색곰팡이병이나 균핵병, 흰가루병, 탄저병, 윤반병, 푸른곰팡이병, 누룩곰팡이병, 연부병, 궤양병에 대하여 효과적으로 방제할 수 있다.

도 1 은 시험 기간 중의 기온 변화를 나타낸 도면이다 (실시예 6).