專利名稱：吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)在防治植物青枯病中的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及農(nóng)用藥物領域，尤其是植物疾病防治技術。具體而言，本發(fā)明提供了吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)在防治植物青枯病中的應用，還提供了含有吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)的青枯病防治組合物以及防治植物青枯病的方法。
背景技術：
由青枯假單孢桿菌(Pseudomonas solanacearum)侵染植物莖桿維管束所致的植物青枯病是我國和世界范圍的一種重大細菌性病害，該病原細菌可侵染近50個科的數(shù)百種植物，其中包括許多具有重要經(jīng)濟價值的栽培植物，如馬鈴薯、花生、番茄、煙草、甘薯、茄子、姜、香蕉、草莓、桑、木麻黃、油橄欖、聚合草以及一些貴重藥材和花卉植物等。
青枯病的主要癥狀是植株迅速萎蔫、枯死，莖葉仍保持綠色。病莖的褐變部位用手擠壓，有乳白色菌液排出。在高溫高濕、重茬連作、地洼土黏、田間積水、土壤偏酸、偏施氮肥等情況下，該病容易發(fā)生。隨著農(nóng)業(yè)種植業(yè)結構的調(diào)整，蔬菜種植面積擴大，復種指數(shù)連年提高，青枯病的發(fā)生與危害呈逐年加重的趨勢，因此應對該病害高度重視，及時防治。近年來，運用微生物防治植物病害的觀點已經(jīng)被廣泛接受，利用熒光假單胞菌防治植物病害的例子越來越多，如防治棉花立枯病(Rhizoctonia solani)、棉花粹倒病(Pythium ultimum)、小麥根腐病(Pyhthium spp.)、煙草黑胚病(Phytophthoraparasiticavar. nicotianae)以及水稻鞘腐病(Sarocladium oryzae)等。亦有該類微生物在防治青枯病中的運用，并取得了不錯的收效，表明利用一種微生物防治植物病害是完全可行的。這些熒光假單胞菌通過1)與原細菌競爭營養(yǎng)物質(zhì)；2)定殖于作物根際或根表，保護病原菌的侵染位點，減少了浸染機會；3)熒光假單胞菌可產(chǎn)生多種抗生素，可通過殺傷病原菌等機制抵抗植物病害。例如藤黃綠膿菌素Pyroluteorin可防治棉苗腐霉菌粹倒病；硝卩比咯菌素Pyrrolnitrin,對絲核菌立枯病有效；最近,在小麥全蝕病生防菌中發(fā)現(xiàn)了另一種抗生素吩嗪-I-羧酸，它在小麥根際的數(shù)量與細菌防治全蝕病的效果有正相關系，這種吩嗪-I-羧酸在土壤和根際的直接發(fā)現(xiàn)為抗生素的重要作用提供了直接證據(jù)。目前市面上已有的針對植物青枯病的農(nóng)藥中，青萎散、青枯停等就是熒光假單胞桿菌的活菌菌劑，但是這些活菌制劑質(zhì)控相對困難，在運輸和保存中亦需要注意保持活菌活性，使它們的使用受到了限制。卩比咯并喹啉醌(Pyrroloquinolinequinine,PQQ)是一種棕紅色、無味、熱穩(wěn)定、水溶性有機物，于1979年在細菌中被發(fā)現(xiàn)，廣泛存在于動植物體內(nèi)，是多種重要酶類的輔基，能影響呼吸鏈功能和體內(nèi)自由基的水平。2003 年，日本研究者在 Nature 雜志(Nature. 2003; 422 (6934) :832)上提出 PQQ可能為一種新的B族維生素。進一步的研究證實，PQQ缺乏的小鼠生長緩慢，生殖能力差，并且容易產(chǎn)生關節(jié)炎癥，佐證了 PQQ可能是一種新型的維生素，為人體必需的營養(yǎng)成分。此外，PQQ是一種對人體健康非常有利的物質(zhì)，純化的PQQ可以減少雞胚發(fā)育過程中糖皮質(zhì)激素誘導的白內(nèi)障形成，可能是通過恢復谷胱甘肽水平從而降低對皮質(zhì)激素的反應性來發(fā)揮作用。PQQ還能夠直接氧化受體的NMDA氧化還原位點，保護細胞免受NMDA毒性影響，從而防止腦部缺血缺氧面避免動物模型發(fā)生嚴重的休克。同時，PQQ還可以保護心臟防止心肌缺血及心肌梗死。并且PQQ還在緩解肝纖維化方面具有很好的效果。然而，PQQ在植物方面的作用鮮有報道。本領域迫切需要開發(fā)出一種高效無毒、不產(chǎn)生抗藥性、在推廣和使用中性質(zhì)穩(wěn)定、易于保存和運輸?shù)目骨嗫莶∞r(nóng)藥
發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要發(fā)明目的就是提供一種高效無毒、不產(chǎn)生抗藥性、在推廣和使用中性質(zhì)穩(wěn)定、易于保存和運輸?shù)目骨嗫莶∞r(nóng)藥。在本發(fā)明另一主要目的在于提供PQQ活性物質(zhì)在防治青枯病中的用途，及應用PQQ活性物質(zhì)或其組合物防治青枯病的方法。在本發(fā)明的第一方面中，提供了吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)在治療和/或預防植物青枯病中的應用，其中所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)選自吡咯并喹啉醌、其農(nóng)業(yè)上可接受的鹽、酯、水合物、溶劑化物、異構體、代謝物、前體、或它們的混合物。在一些實施方式中，所述植物選自爺科植物、葫蘆科植物、禾本科植物和S·科植物。在另一些實施方式中，所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)以組合物的形式應用，所述組合物包含(a)治療和/或預防植物青枯病有效量的所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)；和(b)農(nóng)業(yè)上可接受的載體。在一些應用例中，所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)占所述組合物總重量的O. 00Γ99. 999wt%、0. Γ99. 9wt%、I 99wt%、10 90wt%或所述區(qū)間中的任何范圍或數(shù)值。在另一些應用例中，所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)的施用濃度為flOOOnM、5(Γ500ηΜ，10(Γ200ηΜ，或所述區(qū)間中的任何范圍或數(shù)值。在一些應用例中,所述爺科植物選自煙草、番爺、辣椒、爺子、馬鈴薯、枸杞、顛爺、碧冬茄、山莨菪、天仙子、曼陀羅、掛金燈、龍葵、三分三。在另一些應用例中，所述葫蘆科植物選自西瓜、黃瓜、南瓜、絲瓜、葫蘆、甜瓜、香瓜、苦瓜、佛手瓜、香蕉瓜、西葫蘆、雪膽、羅漢果。在另一些應用例中，所述禾本科植物選自以下屬的植物燕麥屬、大麥屬、稻米屬、黑麥屬、高粱屬、小麥屬、玉米屬、甘蔗屬、香茅屬。優(yōu)選燕麥、大麥、稻米、黑麥、高粱、小麥、玉米、甘蔗、香茅等。在另一些應用例中，所述豆科植物選自大豆、花生、蠶豆、豌豆、赤豆、綠豆、豇豆、四季豆、扁豆、苜猜、紫云英、田菁、三葉草、黃花草木樨、菩子、兒茶、決明、甘草、黃苗、葛、苦參、雞血藤、黑荊、金合歡、阿拉伯樹膠、蘇木、楹樹、鐵刀木、鳳凰木、格木、刺槐、槐、黃檀、瓜爾豆。在另一些應用例中，所述植物選自花生、甘薯、姜、香蕉、草莓、桑、木麻黃、油橄欖、聚合草。在另一些實施方式中，所述組合物還含有(C)治療和/或預防植物青枯病的其它活性成分。在一些應用例中，所述其它活性成分為選自下組中的一種或多種熒光假單胞菌活菌、多粘類芽孢桿菌、硫酸鏈霉素、銅制劑、甲霜惡霉靈和細菌素。在另一些應用例中，所述其它活性成分占所述組合物總重量的O. 00Γ99. 999wt%、O. Γ99. 9wt%、I 99wt%、10 90wt%或所述區(qū)間中的任何范圍或數(shù)值。在另一些實施方式中，所述載體為選自下組中的一種或多種溶劑、佐劑、賦形劑、濕潤劑、表面活性劑、分散劑、乳化劑、膠凝劑、染料、觸變劑、增效劑和黏附劑。在一些應用例中，所述載體選自水、葡萄糖、淀粉、羧甲基淀粉、沸石、珍珠巖、硅藻土、活性碳、膨潤土。在另一些實施方式中，所述組合物或所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)的使用形式選自粉劑、溶液劑、顆粒劑、懸乳劑、熏蒸劑、乳油劑、微膠囊劑、煙劑、乳劑、分散性粒劑。在另一些實施方式中，將所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)或所述組合物施用到所述植 物或其生長環(huán)境中以治療和/或預防植物青枯病，其中所述施用通過選自下組的一種或多種方法實現(xiàn)拌種法、浸種法、灌根法、噴霧法、噴粉法、毒土法、熏蒸法、撒滴法、潑澆法、涂抹法、覆膜法。在一些應用例中，所述施加的方法選自拌種法、灌根法、淋施法、噴施法。在另一些應用例中，所述生長環(huán)境為選自下組中的一種或多種土壤、水、空氣、大棚。在本發(fā)明的第二方面中，提供了一種治療和/或預防植物青枯病的組合物，所述組合物包含(a)治療和/或預防植物青枯病有效量的所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)；(b)農(nóng)業(yè)上可接受的載體；以及(c)任選的，治療和/或預防植物青枯病的其它活性成分。在該發(fā)明的一些實施方式中，所述組合物的具體特征可如本發(fā)明的第一方面以及下文的具體實施方式
部分中所述，在此不再重復，本領域普通技術人員在閱讀本說明書后可將這些特征應用到本發(fā)明的第二方面中。在本發(fā)明的第三方面中，提供了一種治療和/或預防植物青枯病的方法，所述方法包括將吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)和/或本發(fā)明的組合物給予所述植物或其生長環(huán)境。在一些應用例中，所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)的施用濃度為1 5000ηΜ、5(Γ500ηΜ、10(Γ200ηΜ或上述區(qū)間中的任何范圍或數(shù)值。在該發(fā)明的一些實施方式中，所述組合物的具體特征可如本發(fā)明的第一方面和第二方面以及下文的具體實施方式
部分中所述，在此不再重復。本領域普通技術人員在閱讀本說明書后可將這些特征應用到本發(fā)明的第三方面中。在本發(fā)明的另一方面還提供了制備本發(fā)明治療和/或預防植物青枯病的組合物的方法，所述方法包括混合組分(a)與組分(b)以及任選的組分(C)的步驟，其中各組分如下(a)治療和/或預防植物青枯病有效量的所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)；(b)農(nóng)業(yè)上可接受的載體；(C)任選的，治療和/或預防植物青枯病的其它活性成分。在本發(fā)明的其它方面中，還提供了包含本發(fā)明PQQ活性物質(zhì)或組合物的制品。所述制品可包含包裝物、容器、分裝用器具、施用器具、使用說明書等。
本發(fā)明的其它方面由于本文的公開內(nèi)容，對本領域的技術人員而言是顯而易見的。并且，本領域普通技術人員可對本文中所述的各種特征和方面進行有效的組合，這些組合仍然在本申請所要求保護的范圍之內(nèi)。
具體實施例方式本領域通過多年研究發(fā)現(xiàn)PQQ活性物質(zhì)在很多方面都發(fā)揮了很好的作用，但是在本發(fā)明之前尚未有將PQQ活性物質(zhì)用于植物病防治中的報道。本發(fā)明人通過長期而深入的研究出乎意料地發(fā)現(xiàn)=PQQ活性物質(zhì)對于植物青枯病具有良好的防治作用，且還可促進植物的生長。由于PQQ活性物質(zhì)同時具有性質(zhì)穩(wěn)定、水溶性高、使用方便、安全無毒等性質(zhì)，其非常適于用作植物青枯病的防治藥物。在此基礎上，本發(fā)明人完成了本發(fā)明。PQQ活件物質(zhì)如本文所用，術語“吡咯并喹啉醌”或“PQQ”可互換使用，是指具有下式的化合物
權利要求
1.吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)在治療和/或預防植物青枯病中的應用， 其中，所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)選自吡咯并喹啉醌、其農(nóng)業(yè)上可接受的鹽、酯、水合物、溶劑化物、異構體、代謝物、前體、或它們的混合物。
2.如權利要求I所述的應用，其特征在于，所述植物選自茄科植物、葫蘆科植物、禾本科植物和豆科植物。
3.如權利要求I所述的應用，其特征在于，所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)以組合物的形式應用，所述組合物包含 (a)治療和/或預防植物青枯病有效量的所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)；和 (b)農(nóng)業(yè)上可接受的載體。
4.如權利要求3所述的應用，其特征在于，所述組合物還含有 (C)治療和/或預防植物青枯病的其它活性成分。
5.如權利要求3所述的應用，其特征在于，所述載體為選自下組中的一種或多種 溶齊IJ、佐劑、賦形劑、濕潤劑、表面活性劑、分散劑、乳化劑、膠凝劑、染料、觸變劑、增效劑和黏附劑。
6.如權利要求廣3中任一項所述的應用，其特征在于，所述組合物或所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)的使用形式選自粉劑、溶液劑、顆粒劑、懸乳劑、熏蒸劑、乳油劑、微膠囊劑、煙劑、乳劑、分散性粒劑。
7.如權利要求Γ3中任一項所述的應用，其特征在于，將所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)或所述組合物施用到所述植物或其生長環(huán)境中以治療和/或預防植物青枯病， 其中，所述施用通過選自下組的一種或多種方法實現(xiàn)拌種法、浸種法、灌根法、噴霧法、噴粉法、毒土法、熏蒸法、撒滴法、潑澆法、涂抹法、覆膜法。
8.一種治療和/或預防植物青枯病的組合物，所述組合物包含 (a)治療和/或預防植物青枯病有效量的所述吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)； (b)農(nóng)業(yè)上可接受的載體；以及 (c)任選的，治療和/或預防植物青枯病的其它活性成分。
9.如權利要求8中所述的組合物，其特征在于，所述組合物如權利要求f7中任一項中所述。
10.一種治療和/或預防植物青枯病的方法，所述方法包括將吡咯并喹啉醌活性物質(zhì)和/或權利要求8、中任一項所述的組合物施予所述植物或其生長環(huán)境。
全文摘要
本發(fā)明提供了吡咯并喹啉醌(PQQ)活性物質(zhì)在防治植物青枯病中的應用。具體而言，本發(fā)明涉及PQQ活性物質(zhì)在防治植物青枯病中應用，以及包含PQQ活性物質(zhì)的組合物或制劑及其制備和應用方法。本發(fā)明的PQQ活性物質(zhì)、組合物或制劑在防治植物青枯病方面有顯著效果，具有高效安全、穩(wěn)定、易于保存、運輸、可聯(lián)用的特點，并且對植物具有明顯的促生長作用。
文檔編號A01N43/90GK102960350SQ20121050672
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月30日 優(yōu)先權日2012年11月30日
發(fā)明者顧建新, 孫琳琳, 仵倩 申請人:上海醫(yī)學生命科學研究中心有限公司