专利名称：稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂以及预防根治的方法。
背景技术：
农业园艺植物的疾病对农业园艺植物的收获具有很大影响，因此预防根治农业园艺植物的病害在农业和社会经济上是一个重要课题。特别是对于作为主要谷物的稻和小麦来说，预防根治分别被视为重要的所谓稻瘟病和叶锈病，自古以来就是人们渴望解决的课题。
例如，作为防治稻瘟病的药剂，已经开发实用的有春雷霉素等抗生素、有机磷化合物等抑制磷脂生物合成的药剂、或三环唑、四氯苯酞等抑制黑色素生物合成的药剂等。而且，就小麦叶锈病而言，一般使用例如三唑酮等三唑类EBI剂、灭锈胺等酸酰胺类药剂、无机硫磺等各种药剂。
但是，人们依然希望开发和提供一种预防根治这些病害的药剂，这种药剂具有优良的环境和人畜安全性和经济性。
另一方面，在特开平7-233165号公报、抗生素杂志J.Antibiotics49639-643(1996)和抗生素杂志J.Antibiotics50551-555(1997)中，各公开了下述式(I)表示的部分化合物。
例如，特开平7-233165号公报公开的实施例化合物，是下式(I)中R1为异丙基，且R2为甲氧基的化合物(以下叫作UK-2A)，R1为(Z)-2-丁烯基，且R2为甲氧基的化合物(以下叫作UK-2B)，R1为异丁基，且R2为甲氧基的化合物(以下叫作UK-2C)和R1为仲丁基，且R2为甲氧基的化合物(以下叫作UK-2D)。
而且，在抗生素杂志J.Antibiotics50551-555(1997)中，示出了下式(I)中R1为异丙基，且R2为氢的化合物(以下叫作UK-3A)，这种化合物具有与上述UK-2A、UK-2B、UK-2C和UK-2D同样的作用特性，同时还记载了其制造方法。
此外，上述文献中的这些化合物，从其抗真菌活性来看，还记载了可以将这些化合物作为医疗抗真菌剂、农业园艺用防霉剂和工业用防霉剂的有效成分使用。
本发明人等本次发现，某些公知化合物对稻瘟病和小麦叶锈病具有极强的预防根治效果，而且对于根治对象植物具有不产生药害的特点。本发明是基于这样的发现而完成的。
因此，本发明目的在于提供一种稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂及其预防根治的方法。
本发明的稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂，是含有下式(I)表示化合物的药剂
。
而且，本发明的稻瘟病或小麦叶锈病的防治方法，包括将上述式(I)表示的化合物，施于稻或小麦植物体本身、其种子、其种植场或预定种植场、及其种植器具上的工序。
微生物保藏产生式(I)化合物使用的微生物链轮丝菌属(Streptoverticillium)SAM2084菌株，是以FERM BP-6446保藏在工业技术院生命工学工业技术研究所(日本国茨城县筑波市东1丁目1番3号)的。此保藏的保藏人是三得利株式会社(日本国大阪市北区堂岛滨2丁目1番40号)。
而且，此保藏的原始保藏于平成6年2月17日进行的，保藏号是FERM P-14154，根据布达佩斯条约保藏移送请求的受理日是平成10年8月3日。
式(I)化合物本发明基于式(I)表示化合物，对于稻瘟病和小麦叶锈病具有极强的预防根治效果，而且对于根治对象植物具有不产生药害的特点。
根据记载，上述式(I)表示化合物是公知的化合物，这种化合物具有抗真菌活性，可以用作医疗用抗真菌剂、农业园艺用防霉剂和工业用防霉剂的有效成分。式(I)化合物对于各种真菌虽然具有抗菌活性，但是对于稻瘟病和小麦叶锈病所显示的特别显著的防治效果，事实上却超出了本领域技术人员的预期想象。
上式(I)中，R1表示直链或支链的饱和脂肪烃基，优选是1～18个碳原子的，更优选是1～6个碳原子的，最好是3或4个碳原子的烃基。其实例可以举出烷基，优选是1～18个碳原子的烷基，更优选是1～6个碳原子的烷基，最好是3或4个碳原子的烷基。其具体实例有甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、十一烷基、十三烷基、十五烷基、十七烷基等。
而且，上式(I)中R1表示的直链或支链的不饱和脂肪烃基，优选2～18个碳原子且至少有一个双键的，更优选2～6个碳原子的，最好是3或4个碳原子的。其实例可以举出链烯基，优选1～18个碳原子的，更优选是2～6个碳原子的，最好是3或4个碳原子的烯基。其具体实例可以举出乙烯基、异丙烯基、(Z)-1-丙烯基、(E)-1-丙烯基、(Z)-2-丁烯基、(E)-2-丁烯基、(Z)-8-十七碳烯基和(E)-8-十七碳烯基等，特别优选异丙基、(Z)-2-丁烯基、异丁基或仲丁基。
上述式(I)中，R2是氢原子或甲氧基。
本发明的优选实施方式，作为优选的式(I)化合物，可以举出例如R1是异丙基、(Z)-2-丁烯基、异丁基或仲丁基，R2是氢原子或甲氧基的化合物。而且优选的具体化合物，可以举出上述的UK-2A(R1是异丙基、R2是甲氧基的化合物)、UK-2B(R1是(Z)-2-丁烯基、R2是甲氧基的化合物)、UK-2C(R1是异丁基、R2是甲氧基的化合物)、UK-2D(R1是仲丁基、R2是甲氧基的化合物)、UK-3A(R1是异丙基、R2氢的化合物)。
式(I)化合物的生产式(I)化合物可以用链轮丝菌属(Streptoverticillium)微生物得到。
链轮丝菌属微生物，可以按照常法从土壤等微生物分离源中，通过分离放线菌，然后从这些菌株中筛选出产生式(I)化合物的菌株得到。
能够产生式(I)化合物的菌株实例，可以举出命名为链轮丝菌属(Streptoverticillium)SAM2084菌株，平成6年2月17日委托编号为FEPM P-14154，保藏在工业技术院生命工学工业技术研究所的放线菌。这种微生物可以按照保藏放线菌的惯常方法保藏。这种微生物的SAM2084菌株，具有以下菌学性质。
(a)形态性状营养菌丝长长，充分分叉，通常条件下不割断。
气生菌丝在淀粉琼脂、甘油—天冬氨酸琼脂、酵母—麦芽琼脂中能够丰富着生，也能良好地形成孢子。气生菌丝的分叉是一种典型的车轴分叉。枝叉的尖端呈管壳状，一连串寄生10～20个直线状孢子。用电子显微镜观察，孢子呈圆筒形，0.5～0.6×1.5～2.0微米大小，表面平滑，通常串连10～20个。没有观察到孢子囊、运动性孢子和菌核。
(b)各种培养基中的生长状态各种琼脂培养基中的生长状态，如下表1中所示。表1中，在记载颜色一栏中的标准，使用美国容器公司(Container Corporation ofAmerica)编《颜色协调手册》(Color Harmony Manual)中记载的。在28℃下培养14～21天后进行观察。
表 1各种培养基中的生长状态培养基发育/基内的颜色 气生菌丝的性状/颜色 可溶性色素蔗糖硝酸盐琼脂 微弱/无色无 无葡萄糖—天冬氨酸琼脂良好/无色无 无葡萄糖—天冬氨酸琼脂良好/黑褐色 丰富棉毛状 淡褐色/淡黄灰色(11/2ec)淀粉琼脂良好/淡褐色 丰富棉毛状无/淡黄灰色(11/2ec)燕麦粉琼脂 普通/淡褐色 贫弱/淡灰色(1dc) 无酵母—麦芽琼脂 良好/黑褐色 丰富棉毛状 黑褐色/灰绿(11/2ge)酪氨酸琼脂 微弱/无 无 无营养琼脂普通/无 无 无苹果酸钙琼脂微弱/无 无 无ベネツト琼脂良好/淡褐色 丰富棉毛状/灰绿(11/2ge)(c)生理性质
(1)生长的温度范围在酵母—淀粉琼脂中于15～41℃温度范围内生长，在30℃附近生长良好。
(2)明胶的液化阳性(3)淀粉水解阳性(4)硝酸盐还原阳性(5)脱脂乳的胨化阳性脱脂乳的凝固阴性(6)耐盐性虽然在含有1.5％氯化钠的培养基中生长，但是当氯化钠浓度处于3％以上时生长受到极强的干扰。
(7)黑色素之类色素的生成阴性(d)碳源的利用性(使用ISP-9培养基)(1)可利用的碳源D-葡萄糖、D-果糖、甘油、木糖、D-甘露糖醇、肌醇、蔗糖、L-阿拉伯糖(2)不可利用的碳源L-鼠李糖、棉子糖(e)菌体分析利用贝克(Becker)法(应用微生物学Appl.Microbiol.13236，1965)分析的结果证明，菌全体水解物中的二氨基庚二酸均是LL型的。
(f)菌学性质从以上形状可以得出，SAM2084菌株是属于链轮丝菌属的菌株，是能够生产出气生菌丝的色调“黄至绿”系列，气生菌丝分叉呈车轴型，孢子串呈直线状，孢子表面平滑，生长基内色调为淡褐色～黑褐色，大致为产生褐色系可溶色素的菌株。
将具有这种菌学性质的菌株，与记载的链轮丝菌属菌株相比，据认为是师岗链轮丝菌Streptoverticillium morookaense的近缘菌株。但是，在生理性质上却存在几个不同点，因此，将此菌株称为链轮丝菌属SAM2084菌株。
通过培养属于上述链轮丝菌属的生产菌株，可以生产式(I)化合物。例如通过培养链轮丝菌属SAM2084菌株，使生产的式(I)化合物积累，采用通常手段从该培养液和/或培养菌体中精制的方法，可以进行生产。
在通常的培养中，式(I)化合物是以R1导入各种烃基的相似化合物混合物形式产生的。因此，为了生产各种式(I)化合物，优选向培养基中添加与所需的脂肪烃基R1对应的脂肪酸或其钠盐、钾盐、铵盐等可溶性盐。例如优选通过添加1～100ppm，更优选添加1～10ppm上述物质，可以得到R1是所需烃基的式(I)化合物。
制造式(I)化合物时，培养上述放线菌使用的培养基，可以是液态或固态的。但是通常利用液体培养基进行振荡培养或通气搅拌培养是有利的。
使用的培养基，只要是能够使生产菌充分生长，积累式(I)化合物的，就没有特别限制。具体讲，可以使用生产菌可以利用的糖类，例如葡萄糖、乳糖、甘油、淀粉、蔗糖、糊精和糖蜜等。氮源可以使用聚蛋白胨(ポリペプトン)、酪蛋白氨基酸等蛋白质水解物、肉膏、酵母提取物、豆渣、玉米浆、氨基酸类等有机氮源以及铵盐和硝酸盐等无机氮源。
此外，也可以向以下培养基中添加选择性成分。例如，为了调节渗透压和pH以及补充微量成分等，还可以添加各种磷酸盐、硝酸镁、氯化钠和碳酸钙等无机盐类。而且，为了促进菌的生长，也可以添加各种维生素以及与核酸有关的化合物等。其中在培养期间，还可以添加硅酮、聚丙二醇衍生物和豆油等消泡剂。
培养时，最好使用按常规方法将小规模预培养得到的培养物进行发酵培养。培养时应适当选择和调节发酵培养的温度、培养时间、培养液pH和通气量等培养条件，以便使式(I)化合物的累积量最大。
具体讲，通气条件优选0.5～2vvm，更优选0.5～1vvm；培养温度通常为15～41℃，优选20～37℃。更优选25～30℃；培养时间为2～3天；培养液pH优选处于接近中性。
在上述培养中，式(I)化合物积累在培养液和菌体之中。因此，从培养液中提取的情况下，可以使用乙酸乙酯、氯仿、二氯甲烷等水不溶性有机溶剂提取。而且，从培养菌中提取的情况下，可以使用丙酮等对细胞壁有破坏作用的溶剂，直接提取经过滤或离心分离等手段收集的菌体。其中，对于经玻璃珠粉碎的培养菌体而言，可以采用与从培养液中提取时同样的方式提取。
可以采用通常的精制方法，从得到的粗提取物中分离精制式(I)化合物。例如通过适当组合溶剂萃取、正相和反向柱层析、硅胶过滤层析和结晶等精制手段，可以进行分离精制。
本发明的式(I)化合物，由于是R1上导入了各种烃基的相似化合物的混合物形式产生的，所以使用正相和反相高速液相色谱(HPLC)是特别有效的。
UK-2A～D以及UK-3A的分离精制，可以按照在特开平7-233165号公报和抗生素杂志J.Antibiotics50551-555(1997)中的记载进行。
稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂及其预防根治方法本发明的稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂，含有上述式(I)化合物作为活性成分。虽然优选向防治剂中添加经过分离和一定程度精制的化合物，但是也可以以产生式(I)化合物的微生物或其培养物的形式作为活性成分添加到所说的防治剂中。
本发明的防治剂使用载体，必要时最好配入适当的助剂制成适当剂型。例如，将其制成油剂、乳剂、粉剂、水合剂、粒剂和悬浮剂等，优选经适当稀释后使用。
优选的载体可以举出例如粘土、滑石粉、硅藻土、白土、碳酸钙、无水硅酸、膨润土、硫酸钠、硅胶、有机酸盐类、糖类、淀粉、树脂类、合成或天然高分子等固体粉末或颗粒状载体，二甲苯等芳烃类、煤油等脂肪烃类，甲基乙基酮、环己酮、异佛尔酮等酮类，内酰胺类，苯甲醚等醚类，乙醇、丙醇、乙二醇等醇类，乙酸乙酯和乙酸丁酯等酯类，二甲基亚砜，二甲基甲酰胺和水等液体载体。
此外，为了获得更确切的防治效果，最好根据使用目的，适当选择和组合使用乳化剂、分散剂、湿润剂、粘接剂和润滑剂等助剂。这种助剂可以举出例如非离子表面活性剂、离子性表面活性剂、羧甲基纤维素、聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇、树胶类、硬脂酸盐类、石蜡和糊料等。
本发明的防治剂中式(I)化合物的含量，对于粉剂而言通常为0.01～10重量％左右，优选0.1～5重量％左右；对于水合剂而言，通常为1～90重量％左右，优选5～75重量％左右；对于颗粒剂而言，通常为0.01～40重量％左右，优选0.1～20重量％左右；对于液剂而言，通常为1～60重量％左右，优选5～40重量％左右；对于悬浮剂而言，通常为1～80重量％左右，优选5～50重量％左右。
本发明的稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂，当然可以单独使用；但是也可以与灭瘟素、春雷霉素、三环唑(トリサイクラゾ-ル)、咯喹酮、稻瘟灵、四氯苯酞、烯丙异噻唑、甲氧基丙烯酸酯类、苯并噻二唑类、环丙烷类、嘧啶类、二硫代氨基甲酸酯类、氨基甲酸酯类、苯并咪唑类、苯并噻唑类、三嗪类、氰基乙酸酰胺类、咪唑类、吡咯类、烟碱类、胍类、硝基亚甲基类、氰基亚甲基类、异噻唑类、酰替苯胺类、喹啉类、有机氯类、磺酰胺类、除虫菊酯类、亚磺酰脲类、尿素类、有机磷化合物类等杀菌剂、杀虫剂、除草剂、植物生长调节剂或肥料等并用，或者以混剂形式使用。
本发明的稻瘟病和小麦叶锈病的防治方法，包括将式(I)表示的化合物施于稻或小麦植物本身、其种子、其种植场或预定种植场及其种植用器具上的工序。更具体讲，在预计会发生枯萎病和小麦叶锈病的场合下，借助于将前面式(I)表示的化合物散布于植物体的茎叶上，或者经植物体的根、田面、水面、侧枝、土壤、种子或苗箱等施用式(I)化合物。或者因感染了稻瘟病和小麦叶锈病，导致病害发生和蔓延后，使用上述式(I)化合物能够消除或抑制病害。
本发明防治剂的合适用量，可以根据制剂的形态和施用方法、目的和时期适当确定；按换算成的式(I)化合物的有效成分量计，防治稻瘟病的情况下每公顷用量优选处于10～2000克范围内，更优选处于50～1000克范围内；对于防止小麦叶锈病而言，每公顷用量优选处于5～1000克范围内，更优选处于10～500克范围内。
以下列举一些制剂实例和试验实例说明本发明，但是本发明不受这些实例的限制。
实施例中使用的UK-2A、UK-2B、UK-2C、UK-2D和UK-3A，是按照特开平7-233165号公报或抗生素杂志J.Antibiotics50551-555(1997)中的记载的制造方法制造和分离精制的。
制剂例1水合剂的制备将10重量份UK-2A、5重量份白炭黑、20重量份聚氧乙烯烷基烯丙基醚和65重量份粘土均匀粉碎和混合，得到了含有10％UK-2A的水合剂。这种水合剂用水等稀释1000～100000倍后，可以采用散布、浸渍的方法施药。
制剂例2粉剂的制备将0.3重量份UK-2A、0.5重量份硬脂酸镁、59.2重量份滑石粉和40重量份粘土均匀粉碎和混合，得到了含有0.3％UK-2A的粉剂。这种粉剂可以直接用动力分散机、管式喷药器或航空分散器散布，或者用土壤处理或种子包衣的方法施用。
制剂例3颗粒剂的制备将10重量份UK-2A、79重量份粘土、10重量份木质磺酸钙和1重量份聚乙烯醇均匀粉碎混合后加水捏合，造粒和干燥，得到了含有10％UK-2A的颗粒剂。这种颗粒剂可以散布于栽培苗场施于水面上，或者用于育苗箱施用或土壤处理。
制剂例4液剂的制备(1)将2重量份UK-2A、10重量份δ-戊内酰胺、10重量份聚氧乙烯烷基硫酸酯、5重量份聚氧乙烯烷基烯丙基醚和73重量份环己酮均匀混合溶解，得到了含有2％UK-2A的液剂。这种水合剂用水适当稀释后，可以采用散布、浸渍的方法施药。
制剂例4液剂的制备(2)将3重量份UK-2A、77重量份异佛尔酮和20重量份聚氧烷基硫酸酯均匀混合溶解，得到了含有3％UK-2A的液剂。这种水合剂用水适当稀释后，可以采用散布、浸渍的方法施药。
实施例1稻瘟病的防治在放入培养土的塑料制钵中，各种植8株育苗的四叶期稻苗(品种十石)作为供试植物。
将分别单独含有按照制剂例4记载的方法制备的UK-2A、UK-2B、UK-2C、UK-2D或UK-3A的液剂以及市售农业园艺用杀菌剂四氯苯酞溶胶，用水稀释成各自最终浓度为5.0ppm的药液。
用喷雾器向各供试植物的茎叶部分喷洒制备的药液，每三个试验钵的喷药量为10毫升。药液风干后，事先在燕麦琼脂培养基(燕麦粉5％，蔗糖1％，琼脂1％)中28℃下培养8日，均匀喷雾接种制备的稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)的分生孢子悬浮液(1×106个/毫升)，在24℃的潮湿室内静置一夜。然后移到夜间18℃和日间25℃的人工气象室内使之发病，接种7日后计数接种叶上出现的病斑数目，求出相当于处理区内一株稻苗的平均病斑数目，按照下式算出防治率。此外，在不喷洒药液的条件下，与上述同样接种稻瘟病菌的分生孢子悬浮液，由相当于未处理区发病的一株稻苗的平均病斑数目，同样求出防治率。
防治率＝(1-处理区的平均病斑数目/未处理区的平均病斑数目)×100试验结果示于下述表2之中。另外，没有发现药物有害作用。
表 2稻瘟病防治试验结果试样名称 浓度(ppm)防治率未处理 - 0UK-2A 5.0100UK-2B 5.0100UK-2C 5.0100UK-2D 5.0100UK-3A 5.0100四氯苯酞溶胶5.057实施例2小麦叶锈病的防治在放入培养土的塑料制钵中，种植育苗的四叶期麦苗(品种农林61号)作为供试植物。
将分别单独含有按照制剂例4记载方法制备的UK-2A、UK-2B、UK-2C、UK-2D或UK-3A的液剂以及市售农业园艺用杀菌剂百里通(三唑酮)水合剂，用水稀释成各自最终浓度为10ppm的药液。
用喷雾器向各供试植物的茎叶部分喷洒制备的药液，每三个试验钵的喷药量为10毫升。药液风干后，均匀喷洒、接种从事先使之发病小麦叶锈病的小麦叶子上采集的小麦叶锈病菌(Puccinia recondita)的夏孢子悬浮液(1×106个/毫升)，在21℃的潮湿室内静置一夜。然后移到夜间18℃和日间22℃的人工气象室内使之发病，接种14日后调查接种叶上的发病面积，按照以下基准确定指数，用下式求出处理区的发病度，算出防治率。此外，在不喷洒药液的条件下，与上述同样接种小麦叶锈病菌的夏孢子悬浮液使之发病，由未处理区发病度同样求出防治率。
指数0无病斑1数个病斑
2发病面积低于叶面积的1/43发病面积在叶面积的1/4以上，低于1/24发病面积在叶面积的1/2以上，低于3/45发病面积在叶面积的3/4以上发病度＝∑(指数×相当的株数)/(调查的株数×5)×100防治率＝(1-处理区的发病度/未处理区的发病度)×100试验结果如下述表3所示。另外没有发现药物有害作用。
表3小麦叶锈病防治试验结果试样名称 浓度(ppm)防治率未处理 - 0UK-2A 10 100UK-2B 10 100UK-2C 10 100UK-2D 10 100UK-3A 10 100百里通水合剂10 60
权利要求
1.一种含有下式(I)表示的化合物的稻瘟病防治剂，
[式中，R1表示直链或支链饱和脂肪烃基，或直链或支链不饱和脂肪烃基，R2表示氢原子或甲氧基]。
2.按照权利要求1所述的稻瘟病防治剂，其中含有R1为异丙基、(Z)-2-丁烯基、异丁基或仲丁基，R2是氢原子或甲氧基的化合物。
3.一种稻瘟病的防治方法，其中包括将权利要求1定义的式(I)化合物，施于稻植物本身、其种子、其种植场或预定种植场、及其种植器具上的工序。
4.按照权利要求3所述的方法，其中包括在稻茎叶上散布式(I)化合物的工序，或者用式(I)化合物进行稻经根处理、田间处理、水面处理、侧枝处理、土壤处理、稻种处理或苗箱处理的工序。
5.一种小麦叶锈病的防治剂，其中含有权利要求1定义的式(I)化合物。
6.按照权利要求5所述的小麦叶锈病防治剂，其中含有R1为异丙基、(Z)-2-丁烯基、异丁基或仲丁基，R2是氢原子或甲氧基的化合物。
7.一种小麦叶锈病的预防或防治方法，其中包括将权利要求1定义的式(I)化合物施于小麦植物本身、其种子、其种植场或预定种植场、及其种植器具上的工序。
8.按照权利要求7所述的方法，其中包括在小麦茎叶上散布式(I)化合物的工序，或者用式(I)化合物对小麦经根处理、旱田处理、侧枝处理、土壤处理、麦种处理或苗箱处理的工序。
全文摘要
本发明公开了稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂以及预防根治的方法。本发明的稻瘟病和小麦叶锈病的防治剂含有下式(Ⅰ)表示的化合物。下式(Ⅰ)的化合物对稻瘟病和小麦叶锈病具有极强的病害预防和防治效果,而且具有对作为防治对象的植物不产生药害的特点。[式中,R
文档编号A01N43/34GK1268866SQ9880871
公开日2000年10月4日 申请日期1998年8月31日 优先权日1997年8月29日
发明者寺风豪, 葛原喜久子, 御子柴春树, 松本邦臣, 饭沼胜春, 二村孝文, 安武哲也, 阪中治, 三友宏一, 谷口诚 申请人:明治制果株式会社