專利名稱：用施用的或誘導的生長素抑制植物病原體的害蟲的制作方法
背景技術：
I.發(fā)明領域本發(fā)明一般性地涉及在不負面影響植物生長的情況下提高植物對致病生物侵襲的抗性的方法。更明確地，本發(fā)明涉及通過施用有效量的生長素或另一種將影響植物組織中生長素水平的植物生長調節(jié)劑來提高植物對致病生物侵襲的抗性的方法，所述致病生物包括真菌、細菌和昆蟲。
II.背景描述農業(yè)殺蟲劑用于控制有害的真菌、細菌和昆蟲種群。這些化合物使得商業(yè)化種植者能控制這些致病生物和昆蟲對其作物的持續(xù)侵襲。相似地，私房房主和臨時園丁能控制這些害蟲。盡管這些常規(guī)化學品的施用在過去是有價值的，隨著環(huán)境意識的增強，將來商業(yè)化種植者不可能能夠以同樣的比率繼續(xù)使用殺蟲劑。因此，需要通過增強并刺激植物的天然保護過程以控制疾病和昆蟲侵襲的改良了的方法。
植物激素已被發(fā)現(xiàn)并研究多年。植物激素可分成五類生長素、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸和乙烯。長期以來將乙烯與果實成熟和葉子脫落相關聯(lián)。脫落酸導致冬芽形成，促發(fā)種子休眠，控制氣孔開閉并誘導葉子衰老。赤霉素，主要是赤霉酸，涉及打破種子休眠和刺激莖上細胞伸長。已知赤霉素還導致矮小植物伸長至正常尺寸。細胞分裂素，例如，玉米素，主要產生于植物的根部。細胞分裂素刺激莖上低處側芽的生長，促進細胞分裂和葉子伸展并延遲植物老化。細胞分裂素還通過產生分生組織的新的生長而提高生長素的水平，生長素合成于所述分生組織(menstematictissue)。生長素，主要是吲哚-3-乙酸(IAA)促進分裂和細胞伸長二者，并維持頂端優(yōu)勢。生長素還刺激維管形成層的二次生長，誘導不定根的形成和促進果實生長。
生長素與細胞分裂素有復雜的相互作用。已知生長素與細胞分裂素的比率將控制組織培養(yǎng)物中的細胞分化。生長素在枝條頂端(shoot apex)合成，而細胞分裂素主要在根端合成。因此，通常生長素與細胞分裂素的比率在枝條中高，而在根中低。如果通過增加生長素的相對量而改變生長素與細胞分裂素的比率，則根生長被刺激。另一方面，如果通過增加細胞分裂素的相對量而改變生長素與細胞分裂素的比率，則枝條生長被刺激。
最常見的天然存在的生長素是吲哚-3-乙酸(IAA)。然而，已知其它合成的生長素，包括吲哚-3-丁酸(IBA)；萘乙酸(NAA)；2，4-二氯苯氧乙酸(2，4-D)和2，4，5-三氯苯氧乙酸(2，4，5-T或橙劑(agent orange))。盡管這些被當作合成的生長素，應認識到IBA確實天然存在于植物組織中。這些合成生長素中的許多數(shù)十年來已被用作除草劑，引起加速的和過大的植物生長，隨后植物死亡。當橙劑在越戰(zhàn)中被美國陸軍和空軍廣泛用于森林采伐應用時受到廣泛關注。2，4-D在許多用于家庭園丁的市售除草劑中有持續(xù)的應用。
化合物基于它們在植物中的生物活性而被分類為生長素。分類的主要活性包括刺激細胞生長和伸長。生長素自19世紀開始被研究。查爾斯·達爾文注意到草的胚芽鞘向單向光源生長。他發(fā)現(xiàn)向光源彎曲的生長響應發(fā)生于植物頂端下部的生長區(qū)，即使是所述頂端接受到了光刺激。達爾文提出有一種化學信號在植物頂端和生長區(qū)之間傳遞。這個信號后來被鑒定為生長素。
所有植物都需要一定比率的生長素，即IAA，與細胞分裂素使細胞分裂。盡管所述比率可不同，眾所周知對于細胞分裂，在頂端分生組織中的IAA與細胞分裂素的比率一定遠大于在根部分生組織中的比率。植物的每個部分需要不同的IAA與細胞分裂素的比率以使細胞分裂。例如，莖、果實、籽粒(grain)和其它植物部分的細胞分裂可需要不同的比率。實際上，據(jù)估計用于頂端分生組織細胞分裂的所述比率可以相當高，實際上，比根細胞分裂必需的比率高1000倍。雖然還不知道這個比率被決定的機制，其它激素和酶可能與它的感受有關。
植物在約68到約87(約21-30℃)下生長時最能夠抵抗疾病和昆蟲的侵襲。推測在這個溫度范圍中植物產生足量的生長素，特別是IAA，以維持正常生長。盡管理想的溫度隨不同的物種而不同，農作物植物典型地在前述范圍中生長得最好。雖然溫度是個重要的因素，應認識到其它環(huán)境因素也可影響細胞分裂。植物的含濕量，營養(yǎng)狀態(tài)(特別是可利用氮的水平)，照射于植物上的光強度和植物的年齡，與溫度一起，都影響植物產生植物激素的能力，所述植物激素包括支配著細胞分裂的IAA和細胞分裂素。
當溫度升高到約90(約31℃)以上或降到約68(21℃)以下時，植物生長和細胞分裂減慢。而且，對致病生物的侵襲的敏感性增加，所述致病生物包括真菌、細菌和昆蟲。當溫度進一步在約90以上升高和在約68以下下降時，IAA和其它植物激素的合成加速下降。因此，在約100以上獲得新的細胞生長變得困難，如果不是不可能的話。相似地，溫度顯著降到約68以下時細胞生長減慢并隨之停止。
在具備充足濕度和溫度的正常生長條件下，即溫度在約70和90之間，植物將產生豐富的IAA。IAA相對于細胞分裂素的高比率以及其它激素的存在抑制了致病微生物中的正常細胞分裂。細胞分裂可能被IAA和其它植物激素產生的其他抑制性化合物進一步阻止。當溫度升高到約90以上或降到約68以下時，植物產生IAA的能力迅速降低。推測當IAA合成下降時IAA對細胞分裂素的比率下降到某個水平，其中這些微生物中的一些或全部都可以在宿主植物之中或之上繁殖并取食。應當明白不同的微生物將需要不同的IAA對細胞分裂素的比率以刺激細胞分裂。因此，應預計以植物根部為食的病原生物比以植物上部為食的生物需要更低的IAA對細胞分裂素的比率。因此，需要更高水平IAA的微生物可以侵襲上部植物組織，例如，頂端分生組織和葉組織，那里存在著更高的IAA水平。相似地，需要更低IAA水平的致病生物，例如，土傳根疾病，可能侵襲其中存在更低的IAA水平的根部。
當植物快速生長于濕度充足、溫度理想和氮肥豐富的條件下時，生長素被有效地轉運出代謝它們的組織中并在植物中向下移動。這導致了生長素的再分布并降低了產生生長素的組織中的生長素水平。結果是生長素水平不足的組織?，F(xiàn)在赤霉素占優(yōu)勢的這些組織，對疾病和昆蟲的侵襲非常敏感。
氣候條件也促進植物在頂端分生組織產生更多的生長素。然而，存在某些氣候條件和植物生長的階段，其導致這些生長素快速移動出新生細胞并被向下轉運向植物的基部。因此，植物體中的生長素合成條件不應是唯一的考慮內容。存在于植物內部的生長素轉運的影響也是重要的。對植物的任何類型的阻礙生長素轉運的操作，將使植物組織在長時期內保持大量的生長素。
所有的植物疾病都是由微生物造成的。引起植物病理問題的主要微生物是真菌和細菌。這些微生物，象植物一樣，需要一定數(shù)量的IAA以進行細胞分裂。象植物一樣，不同的微生物，需要不同數(shù)量的IAA用于細胞分裂。那些差異可以解釋為什么不同的微生物侵襲不同的植物種類和侵襲那些植物的不同部位。通過以具有所需IAA濃度的宿主植物或其一部分為食，這種特異性的侵襲可能將會向微生物提供適當水平的IAA以刺激快速細胞分裂。因此，如果IAA對細胞分裂素和其它激素的比率升高至超過致病微生物所需的水平，就可以增強對這些致病生物的抗性?？梢酝ㄟ^向植物提供額外的生長素獲得這種升高。
通過控制植物組織中生長素的水平，最常見是IAA，可以增強植物抵抗病原體和昆蟲侵襲的能力?？梢酝ㄟ^向脅迫下的植物施用額外的生長素或其它將影響組織中生長素水平的激素來控制植物疾病?；蛘?，通過施用將影響組織中生長素水平的其它植物激素可達到相同效果。例如，細胞分裂素或其它激素的施用影響對植物中生長素的產生和/或轉運的調節(jié)。這樣，施用其它植物生長調節(jié)劑，例如細胞分裂素，可被用于操控植物中生長素的水平。因此疾病和昆蟲的控制可以通過施用天然存在的或合成的生長素或將影響生長素水平的其它的激素在不需要使用環(huán)境有害殺蟲劑的情況下實現(xiàn)。
那些本領域技術人員長期在尋找環(huán)境友好的方法來提高植物對致病生物的抗性，所述致病生物包括植物病原體，例如真菌和細菌，和害蟲，例如昆蟲和它們的幼蟲。因此，長期以來存在對這種方法的未被滿足的需要。本發(fā)明解決了該需求。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及抑制植物組織之上或之中致病生物侵襲的方法。這些生物可以包括植物病原體，例如真菌和細菌，和害蟲，例如昆蟲及其幼蟲，所述害蟲包括刺吸類昆蟲和咀嚼類昆蟲。
在本發(fā)明的方法中，以有效抑制這些生物，包括植物病原體和害蟲的生長的量，向植物組織施用生長素。但是，所述生長素所施用的量不足以負面影響植物組織的生長?；蛘撸梢允褂闷渌参锷L調節(jié)劑(PGRs)，其通過改變內源性或所施用生長素的水平或效力而發(fā)揮作用。
所述生長素選自由天然生長素、合成生長素、生長素代射物、生長素前體、生長素衍生物和它們的混合物組成的組。優(yōu)選的生長素是天然生長素，最優(yōu)選地是吲哚-3-乙酸(IAA)。本文優(yōu)選的合成生長素是吲哚-3-丁酸(IBA)?；蛘?，可以通過施用植物生長調節(jié)劑或激素，例如細胞分裂素或赤霉酸，實現(xiàn)將生長素水平操控在所需范圍內。
在本發(fā)明的方法中，生長素或PGR在種植前被施用于植物的種子或塊莖?；蛘?，所述生長素或PGR在種植后被施用于植物的根，葉，花或果實。當被施用于種子或塊莖時，優(yōu)選地以約0.0028到約0.028克生長素/100千克種子重量的比率施用生長素。當施用于馬鈴薯塊莖時，可計算施用比率使結果為約0.0125到約2.8克生長素/公頃所植塊莖。當施于植物的根、葉、花或果實時，應以約0.0002到約0.06克生長素/公頃/天的比率施用生長素。在延長的生長期內可能需要多次施用。
生長素或PGR可以以水溶液形式或粉末形式施用。當以水溶液形式施用時，該溶液可通過常規(guī)的噴霧或灌溉技術施用于植物組織。所述溶液可還包含金屬，所述金屬選自由堿土金屬，過渡金屬，硼及其混合物組成的組。優(yōu)選的這些金屬選自由鈣，鋅，銅，錳，硼，及其混合物組成的組。種子或塊莖可在種植前通過噴霧或通過浸入這些溶液中進行處理。優(yōu)選的施用PGRs的方法是與含硼溶液一起施用。硼傾向于穩(wěn)定被施用這些溶液的植物組織中的生長素。
生長素和PGRs還可以以干粉的形式施用。在這樣的施用中，生長素或PGR與環(huán)境相容性和生物相容性物質混合。粉末可利用常規(guī)的撒粉方法施用于植物的葉、花或果實。或者，粉末可包封于生物相容性物質中從而在置于植物的種子、塊莖或根上或附近時提供緩釋。示例性的生物相容性物質包括粘土、褐煤、樹脂、硅氧烷和它們的混合物。
本發(fā)明的方法包括通過向植物組織施用有效量的生長素或PGR來抑制致病生物，例如細菌和真菌的生長。生長可被這些方法所抑制的真菌包括，但不限于，選自包括Fusarium(鐮孢菌屬)、Rhizoctonia(絲核菌屬)、Pythium(腐霉屬)和Phytophthora的家族的那些?？杀贿@些方法所控制的細菌包括，但不限于，歐文氏菌屬(Erwinia)和假單胞菌屬(Pseudomonas)。通過施用生長素所控制或抑制的昆蟲包括，但不限于，刺吸類昆蟲(sucking insects)和咀嚼類昆蟲(chewing insects)。刺吸類昆蟲的實例包括螨類、蚜蟲類、薊馬類、白粉虱(white fly)、葉蟬類(leaf hoppers)，跳盲蝽類(flea hoppers)和介殼蟲(scaling insects)。咀嚼類昆蟲的實例包括鱗翅目和Helidoceras。
最后，本發(fā)明包括用于產生植物的種子和塊莖，以有效抑制植物組織中或上有害生物的生長的量在所述種子和塊莖的表面上散布了生長素，但所述量不足以負面影響植物組織的生長?；蛘?，可使用植物生長調節(jié)劑，例如，植物激素如細胞分裂素或赤霉酸，其通過影響所施用生長素的水平或效力發(fā)揮作用。這類PGR應以有效將生長素水平操控在所需范圍內的量散布于種子或塊莖表面上。
已發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的方法顯著增強植物對致病生物和昆蟲侵襲的抗性。重要的是，對疾病和昆蟲侵襲的抗性增強是在未使用對環(huán)境有害的殺真菌劑和殺蟲劑的情況下實現(xiàn)的。本發(fā)明的方法通過施用天然存在的或合成的生長素或其它植物激素增強了植物對致病生物和昆蟲侵襲的抗性，所述其它植物激素以對環(huán)境安全的方式調節(jié)內源性或所施用的生長素的水平或效力而發(fā)揮作用。因此，長期被感覺到的、但尚未實現(xiàn)的對增強植物對疾病和昆蟲侵襲的抗性的環(huán)境友好的方法的需求得到了滿足。本發(fā)明的這些和其它有價值的特性和優(yōu)點將通過下面詳細的描述和權利要求得到更充分的認識。
附圖簡述本發(fā)明的其它特性和預期的優(yōu)點通過參考下面的描述連同所附圖表將更容易說明，其中


圖1是柱狀圖，其舉例說明了干菜豆(dry bean)的萌發(fā)率，所述干菜豆在種植前按照本發(fā)明用常規(guī)殺真菌劑和/或包括生長素在內的植物生長調節(jié)劑進行處理，如表I所總結；圖2是柱狀圖，其舉例說明了干菜豆萌發(fā)三(3)天后觀察到的有病害的植物的百分比，所述干菜豆在種植前按照本發(fā)明用常規(guī)殺真菌劑和/或包括生長素在內的植物生長調節(jié)劑進行處理，如表II所總結；圖3是柱狀圖，其舉例說明了干菜豆萌發(fā)六(6)天后觀察到的有病害的植物的百分比，所述干菜豆在種植前按照本發(fā)明用常規(guī)殺真菌劑和/或包括生長素在內的植物生長調節(jié)劑進行處理，如表III所總結；和圖4是柱狀圖，其舉例說明了干菜豆萌發(fā)七(7)天后觀察到的有病害的植物的數(shù)量，所述干菜豆在種植前按照本發(fā)明用常規(guī)殺真菌劑和/或包括生長素在內的植物生長調節(jié)劑進行處理，如表IV所總結。
雖然本發(fā)明將連同本文優(yōu)選的實施方案一起描述，應該理解這并無意將本發(fā)明限制于那些實施方案。相反地，它意味著覆蓋可包含于后附的權利要求所定義的本發(fā)明的精神中的所有變化、修飾和等效物。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及抑制植物組織之上或之中病原體生長以及包括昆蟲及其幼蟲的害蟲對植物的侵染的方法。示例性的可通過本發(fā)明的方法進行抑制的病原體包括由真菌和細菌的生長所導致的疾病。可使用本發(fā)明的方法進行控制的害蟲包括刺吸類昆蟲和咀嚼類昆蟲。
在本發(fā)明的方法中，以有效抑制致病生物的生長的量向植物組織施用生長素，所述致病生物包括病原體或害蟲。當施用足以抑制這些生物的生長的量的生長素時，其施用量必須不足以對植物組織生長產生負面影響。或者，可以將內源性的或所施用的生長素的水平或效力進行操控落在那些范圍之內。這種操控可通過以有效量施用其它植物生長調節(jié)劑(PGRs)，例如，植物激素如細胞分裂素和赤霉酸來實現(xiàn)。
對本發(fā)明的方法有用的生長素選自由天然生長素，合成的生長素，生長素代謝物，生長素前體，生長素衍生物和它們的混合物組成的組。優(yōu)選的生長素是吲哚-3-乙酸(IAA)，一種天然生長素。優(yōu)選的合成生長素是吲哚-3-丁酸(IBA)。其它可用于本發(fā)明的方法的典型的合成生長素包括吲哚丙酸，吲哚-3-丁酸，苯乙酸，萘乙酸(NAA)，2，4-二氯苯氧乙酸，4-氯吲哚-3-乙酸，2，4，5-三氯苯氧乙酸，2-甲基-4-氯苯氧乙酸，2，3，6-三氯苯甲酸，2，4，6-三氯苯甲酸，4-氨基-3，4，5-三氯吡啶甲酸和它們的混合物。也可以使用其它通過改變植物組織中內源性或施用的生長素的水平或效力而發(fā)揮作用的植物生長激素。這些激素(PGRs)可包括乙烯，細胞分裂素，赤霉素，脫落酸，油菜素類固醇，茉莉酮酸酯，水楊酸和它們的前體及衍生物。
在本發(fā)明的方法中，生長素或PGR在種植前被施用于植物的種子或塊莖?；蛘撸L素或PGR在種植后施用于植物的根、葉、花或果實。當被施用于種子或塊莖時，例如，分別施用于豆類的種子或馬鈴薯塊時，生長素應以約0.0028到約0.028克生長素每100/千克種子重量的比率施用。在更優(yōu)選的實施方案中，生長素以約0.016到約0.112克生長素/100千克種子重量的比率施用于種子，例如豆類種子。另一方面，當施用于馬鈴薯塊莖時，生長素應以結果為約0.125到約2.8克生長素/公頃所植塊莖的比率施用。在更優(yōu)選的實施方案中，施用于馬鈴薯塊莖的比率應導致約0.125到約0.28克生長素/公頃所植塊莖。當施于植物的根、葉、花或果實時，生長素應以約0.0002到約0.06克生長素/公頃/天的比率進行施用，更優(yōu)選地以約0.002到約0.01克生長素/公頃/天的比率進行施用。施用可基于植物感受到的脅迫和觀察到的侵染而在生長期內一連串的日子內進行。應該以足以使內源性和/或所施用的生長素的水平處于規(guī)定的范圍內的比率施用另一種PGR。
生長素或PGR可以以水溶液的形式或粉末形式施用。當以水溶液形式施用時，該溶液可含有金屬，所述金屬選自由堿土金屬，過渡金屬，硼和它們的混合物組成的組。優(yōu)選的金屬包括鈣，鋅，銅，錳，硼，及其混合物。最優(yōu)選的是鈣和硼。當被包括了時，金屬可以約0.001到約10.0重量百分比，優(yōu)選地從約0.001到約5.0重量百分比的范圍存在。優(yōu)選的施用PGRs的方法是與含硼溶液一起施用，所述含硼溶液包含高至約10.0重量百分比的硼。硼將趨向于穩(wěn)定被施用了這些溶液的植物組織中的生長素。
金屬，優(yōu)選硼，與PGR的共同施用似乎延長了PGR的有效壽命，因此允許更長的重復施用間期。硼似乎通過抑制IAA-氧化酶的活性和或合成而促進了所加入IAA的效力，這既包括壽命也包括活性，所述IAA-氧化酶在植物體中降解IAA?？寡趸木S生素C可是硼增強IAA活性的機制的一部分。硼還增強植物中糖的轉運、細胞壁合成、木質化、通過其硼酸酯鍵連接的細胞壁結構、RNA代謝、DNA合成、酚代謝、膜功能和IAA代謝。此外，已知硼調節(jié)呼吸作用。生殖生長對硼的需求高于營養(yǎng)生長對硼的需求。硼與生長素相互作用，尤其是在細胞伸長中，如花粉管，毛狀體和其它細胞中。硼還刺激生長素-敏感型質膜NADH-氧化酶，并且對生長素刺激植物細胞中鐵氰化物-誘導的質子釋放是必需的。硼還是分裂細胞諸如根尖、毛狀體或花粉管中的初生壁形成中的鼠李糖半乳糖醛酸聚糖II二聚體(通過二-酯鍵相連)胞吞作用機制的一部分。因此，硼與生長素-介導的細胞分裂和生長素-介導的細胞伸長有關。最后，據(jù)報道硼有抗真菌和抗細菌活性。因此，認為PGRs與硼一起的施用，將提高PGR對抑制植物中昆蟲和病原體侵染的效力。
生長素可以從生長的植物中頂端分生組織以向下的方向被轉運。當所加生長素與硼溶液混合時，其保持了頂端分生組織中的較高IAA濃度并可能降低了其在植物中向下向細胞外的轉運。也就是說，生長素與適當硼溶液的混合將減少IAA氧化酶并在植物組織中保持較高水平的生長素。這對將生長素保持在足夠高的水平以控制昆蟲和疾病是非常重要的。為了幫助植物變得對昆蟲和疾病更有抗性，這可以是向植物組織施用生長素的優(yōu)選方法。這將一直保證在所有植物組織中的合適的生長素量，使其在控制昆蟲和致病孢子中細胞分裂方面更有活性。
當以水溶液形式施用時，含有生長素或PGR的溶液可通過常規(guī)的噴霧設備噴霧于種子或塊莖上?；蛘?，種子或塊莖可被浸于生長素的水溶液中。
另一種提高植物組織中生長素水平和調節(jié)IAA向下梯度轉運的方法是向植物的根施用含生長素的物質。相對高水平生長素的持續(xù)施用將導致從植物底部向上的梯度。這保證了在植物組織中保持充足的生長素，使得可以提供適當?shù)臄?shù)量以降低昆蟲和疾病的侵染。
當施用于植物的根、葉、花或果實時，含有生長素或PGR的水溶液可通過傳統(tǒng)的灌溉或噴霧設備施用?；蛘撸L素或PGR可以粉末狀的干燥形式施用。當這樣施用時，生長素或PGR與生物相容的和環(huán)境相容的物質相混合。這樣的粉末可通過傳統(tǒng)撒粉設備而被施用于葉、花或果實。
或者，粉末可被包封于生物相容性物質中從而當其被置于植物的種子、塊莖或根上或附近時提供緩釋。如此包封的物質可直接被置于種子或塊莖上，或被散布于植物的根區(qū)中，在所述根區(qū)緩釋的生長素可被根吸收。對包封有用的典型生物相容性物質包括粘土、褐煤、樹脂、硅氧烷和它們的混合物。
本發(fā)明的方法對于抑制疾病病原體的生長是有用的，所述疾病病原體包括真菌、細菌及其混合物?？梢酝ㄟ^這些方法抑制的真菌包括，但不限于，選自包括鐮孢菌屬、絲核菌屬、腐霉屬和Phytophthora的家族的那些?？梢酝ㄟ^這些方法所控制的細菌包括，但不限于，歐文氏菌屬和假單胞菌屬細菌。按照本發(fā)明的方法通過施用生長素或PGR所控制或抑制的害蟲包括，但不限于，刺吸類昆蟲和咀嚼類昆蟲。刺吸類昆蟲的實例包括螨類、蚜蟲類、薊馬類、白粉虱、葉蟬類、跳盲蝽類和介殼蟲。咀嚼類昆蟲的實例包括鱗翅目和Helidoceras。
雖然本發(fā)明中的方法可用于基本上所有植物，它們當被施用于作物植物時尤其有用，所述作物植物例如，干菜豆、大豆、洋蔥、馬鈴薯、玉米、棉花等。
最后，本發(fā)明包括已依照本發(fā)明進行處理的產生植物的種子和塊莖。這樣的塊莖包括植物種子或塊莖，在所述種子或塊莖的表面上以有效抑制植物組織之中或之上有害生物的生長，但不足以負面影響所述植物組織的生長的量散布了生長素。或者，以足以將內源性的和/或施用的生長素操控在規(guī)定的范圍之內的量，在這些種子和塊莖表面上散布PGR。這些塊莖可通過向種子或塊莖的表面上噴霧生長素或PGR的水溶液來制備?；蛘?，種子或塊莖可被浸沒于生長素或PGR的水溶液中。在本文優(yōu)選的實施方案中，生長素以約0.0028到約0.028克生長素/100千克豆類和類似種子的種子重量的量存在。當塊莖是馬鈴薯塊莖時，在本文優(yōu)選的實施方案中，生長素以導致約0.0125到約2.8克生長素/公頃所植塊莖的量存在。
下面是應用本發(fā)明的方法以抑制所處理植物上真菌生長和具體昆蟲侵染的一些實施例。提供這些實施例僅僅是作為舉例說明，并不意味著以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實施例1在田間實驗中，研究了用含植物生長調節(jié)劑的水溶液進行種子處理的效果，所述植物生長調節(jié)劑包括吲哚-3-乙酸(IAA)。在本實驗中，通過施用含IAA、IBA、細胞分裂素、赤霉酸和任選地鈣的水溶液處理干菜豆種子。對照僅用蒸餾水處理。最后，其它種子用多菌靈(Derosal)溶液進行處理，所述多菌靈是含苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯(carbendazim)和雙硫胺甲酰(thiram)作為活性成分的可商購殺真菌劑。最后，用前述PGR、多菌靈和含鈣溶液的組合處理種子。多種不同處理總結于表I-V的左欄中。
通過噴霧200、400或600ml的以所列不同組合含PGR、鈣和/或多菌靈的溶液處理一百(100)千克種子。每個單獨的處理以十(10)次試驗重復。在每個重復試驗中種植九(9)粒種子。萌發(fā)后以2、3、6、7和13天的間隔觀察長出的植物。觀察記錄顯示每個重復試驗中長出的植物數(shù)量，并顯示病原體(disease)(立枯絲核菌(Rhizoctonia solani))侵染的癥狀的植物數(shù)量。最后，在后期觀察中表明所述疾病的嚴重程度。那些觀察的結果總結于表I-IV并圖解舉例說明于
圖1-4中。
表I用含生長素的溶液處理的干菜豆-種子萌發(fā)后2天(DAE)
一般信息10種處理和10個重復試驗-完全隨機每個重復試驗＝1瓶(桶)9粒種子未觀察到疾病癥狀PGR溶液包括水溶液，所述水溶液含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
鈣，當存在時，以10％的水溶液使用。
多菌靈是Bayer Crop Service的商標。多菌靈包括苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯和雙硫胺甲酰的水溶液。
表II用含生長素的溶液處理的干菜豆-種子萌發(fā)后3天(DAE)
一般信息10種處理和10個重復試驗-完全隨機每個重復試驗＝1瓶(桶)9粒種子PGR溶液包括水溶液，所述水溶液含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
鈣，當存在時，以10％的水溶液使用。
多菌靈是Bayer Crop Service的商標。多菌靈包括苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯和雙硫胺甲酰的水溶液。
表III.
用含生長素的溶液處理的干菜豆-種子萌發(fā)后6天(DAE)
一般信息
10種處理和10個重復試驗-完全隨機每個重復試驗＝1瓶(桶)9粒種子PGR溶液包括水溶液，所述水溶液含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
鈣，當存在時，以10％的水溶液使用。
多菌靈是Bayer Crop Service的商標。多菌靈包括苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯和雙硫胺甲酰的水溶液。
表IV.
用含生長素的溶液處理的干菜豆-種子萌發(fā)后7天(DAE)
*萌發(fā)百分比**有病害的植物的百分比
PGR溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
鈣，當存在時，以10％的水溶液使用。
多菌靈是Bayer Crop Service的商標。多菌靈包括苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯和雙硫胺甲酰的水溶液。
□x/y-z(x＝植物的數(shù)量，y＝有癥狀的植物的數(shù)量且z＝疾病嚴重度)□嚴重度等級1＝非常嚴重的癥狀或死亡植物2＝中等癥狀(枯萎的植物)3＝輕微癥狀(開始枯萎)
表V.
用含生長素的溶液處理的干菜豆-種子萌發(fā)后13天(DAE)
*萌發(fā)百分比**有病害的植物的百分比PGR溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
鈣，當存在時，以10％的水溶液使用。
多菌靈是Bayer Crop Service的商標。多菌靈包括苯并咪唑-2-基氨基甲酸甲酯和雙硫胺甲酰的水溶液。
□x/y-z(x＝植物的數(shù)量，y＝有癥狀的植物的數(shù)量且z＝疾病嚴重度)□嚴重度等級1＝非常嚴重的癥狀或死亡植物2＝中等癥狀(枯萎的植物)3＝輕微癥狀(開始枯萎)報告于表I-V和圖示于
圖1-4的結果的觀察表明，通過施用PGR溶液以操控植物中生長素水平，顯著提高了植物對立枯絲核菌侵染的抗性。用僅含PGRs，主要是IAA，作為活性成分的溶液進行處理使七(7)天后有病害的植物的百分比從15.7％減少到7.2-9.4％。見圖4和表IV的最后一欄。用含PGRs，以及鈣的溶液進行處理顯示出從15.7％到5.7-7.2％的降低。多菌靈，一種通常用于處理立枯絲核菌的殺真菌劑，使侵染的百分比從15.7％降低到5％。因此，盡管PGRs，主要是IAA的添加產生了真菌侵染的顯著減少，它似乎表現(xiàn)得不象多菌靈那樣好。然而，PGRs沒有象這些市售殺真菌劑一樣的負面環(huán)境影響。
相似地，用含生長素的溶液進行的處理使被立枯絲核菌侵染的植物的百分比從26.3％下降到15.2-18.2％。用PGRs和鈣進行的處理導致十三(13)天后的侵染的水平進一步降低到12.0-13.2％。見表V。這些水平完全不亞于用多菌靈所取得的結果，在使用多菌靈中的侵染水平降低到11.2％?？傊?，與以對照觀察到的相比，在種植前用含PGRs，主要是IAA的溶液處理干菜豆種子，使立枯絲核菌對所得植物的侵染減少了大約50％。加入鈣導致對疾病進一步的抑制。
化學或生物的系統(tǒng)獲得性抗性(SAR)誘導物的開發(fā)可以關于植物疾病管理為種植者提供一種引起關注的備選，因為它們的特點是對環(huán)境的低污染風險，并且由于它們的作用模式及沒有固有毒性，允許在病原體的種群中選擇隔離群(isolates)。盡管數(shù)十年來已經知道在植物中誘導抗性的能力，其潛力直到最近才被證明。下面是一個體外抑制立枯絲核菌生長的有趣的實施例。
實施例2在本實施例中，研究了在豆類培養(yǎng)物中PGRs，主要是吲哚-3-乙酸(IAA)的施用對導致根腐病的土壤真菌，立枯絲核菌的體外發(fā)展的影響。對于單次和連續(xù)施用PGR溶液，進行了對含生長素的溶液對立枯絲核菌真菌的體外真菌毒性作用的評估。
用0.6cm直徑的立枯絲核菌盤(discs)接種液體培養(yǎng)基(馬鈴薯葡萄糖)。培養(yǎng)條件保持在25℃，光照12小時，持續(xù)攪拌。總培養(yǎng)時間為60小時。以12小時的間隔觀察接種物的生長。每次測試以三個重復的方式重復。
研究了含生長素溶液的單次和連續(xù)施用。在連續(xù)試驗中，五(5)次施用在培養(yǎng)時就開始進行，并在其后以12小時的間隔持續(xù)進行。在單次施用中，全部劑量的PGRs，主要是IAA，在培養(yǎng)時進行施用。五(5)次施用中所用PGRs的總量與相應的單次施用相等。
培養(yǎng)60小時后，過濾包含培養(yǎng)基質、PGR溶液(或水對照)和真菌微團的液體培養(yǎng)基。將含稱重過的濾紙的漏斗連接到帶真空泵的kitassato上。用20ml蒸餾水洗滌除去培養(yǎng)基質。留在濾紙上的真菌微團在40℃中的烘箱中干燥3小時。平衡到室溫后稱重已干燥的微團?；诟芍剡M行比較。結果報告于下面的表VI中。
表VI單次和連續(xù)施用含生長素的溶液對立枯絲核菌體外發(fā)展的影響
*HAI＝包含(inclusion)后的小時數(shù)一般信息本實驗所用PGR溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.045％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
從表VI報告的結果可以看出，以所有試驗濃度施用含生長素的溶液都抑制了立枯絲核菌真菌的發(fā)展。無論以單次劑量還是五次連續(xù)劑量進行施用，真菌生長都有顯著降低。盡管連續(xù)施用看起來更有效，產生了更高的真菌生長的減少，在培養(yǎng)時的單次施用使真菌生長降低了27-35％。當以12小時的間隔的5次增長量連續(xù)施用時，真菌生長被降低了37-58％。因此，看起來更低劑量PGRs的連續(xù)施用可能是最好的。
實施例3在進一步的實驗中，檢查了PGRs，主要是IAA對薊馬的影響。只要氣候炎熱和干燥，薊馬，更具體地是它們的若蟲就侵襲洋蔥。是若蟲，而不是薊馬造成了大部分的損害。對所述問題沒有有效的化學控制法。在一個受控的田間實驗中，將含PGRs，主要是IAA的水溶液施用于洋蔥。進行了兩個不同的試驗。在每個試驗中，向正在生長的洋蔥植物以12oz/英畝的比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。所述區(qū)域用網封閉，使所有的薊馬都不能從一個處理區(qū)域向另一處移動。向未處理的對照用水進行噴霧。施用含生長素的溶液七天(試驗1)和八天(試驗2)后，觀察并計數(shù)薊馬(煙薊馬(Thrips tabaci))的數(shù)量，包括成蟲和幼蟲的數(shù)量。結果示于下表VII。此次用PGRs的單次處理導致薊馬總數(shù)量約50％的減少。最重要的是，造成大部分損害的幼蟲的數(shù)量被減少了50％以上。
表VII用含生長素的溶液單次處理后(煙薊馬)對洋蔥侵染的減少
一般信息本實驗所用的生長素溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
F是方差比(誤差平方和(error sum of squares))，而P是或然率測度(置信水平)。P＜0.0001時，有99.99％的概率所觀察到的結果是顯著性的。
實施例4在進一步的實驗中，在甜瓜(melons)上檢查了PGRs對雙斑(two-spotted)葉螨(二點葉螨(Tetranychus urticae))的影響。本實驗總計使用了二十(20)株甜瓜植物。十(10)株植物用含生長素的溶液處理，而將十(10)株未處理的植物作為對照。向正在生長的甜瓜植物以12oz/英畝的比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。用水向未處理的對照噴霧。用裝有牽引器(tractor)的噴霧器來實現(xiàn)噴霧，所述噴霧器操作于70psi和32gpa上并每排配有三個TX7空心錐形噴嘴(1個在頂部，兩個在下部(drops))。處理前觀察并計數(shù)10cm2圓片(從葉子頂部和底部都是5cm2)中的葉螨(活的和死的)的數(shù)量，所述葉螨包括成蟲、幼蟲和卵。施用IAA和對照溶液五(5)天后，從每株植物上取樣一片葉子并如上述計數(shù)所述螨。結果示于下表VIII中。處理前每4cm2上平均有3.14±0.78只活螨，基本沒有死螨。處理后活螨數(shù)量降到只有每4cm2上0.58±0.26只。另外，處理后所觀察到的螨中57.76±10.51％是死的。相反，對于對照，每4cm2仍然平均有1.54±0.27只活螨，所觀察到的螨中只有21.64±6.39％是死的。
表VIII用含生長素的溶液單次處理后甜瓜被雙斑葉螨(二點葉螨)侵染的減少
一般信息本實驗所用生長素溶液包括一種水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
F是方差比(誤差平方和)，而P是或然率測度(置信水平)。P＜0.0001時，有99.99％的概率所觀察到的結果是顯著性的。
實施例5在另一個實驗中，在茄子(eggplants)上檢查了IAA對雙斑葉螨(二點葉螨)的影響。本實驗總計使用了二十(20)株茄子。十(10)株植物用含生長素的溶液處理，而將未處理的十(10)株作為對照。向正在生長的茄子植物以12oz/英畝的比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。用水向未處理的對照噴霧。用裝有牽引器的噴霧器來實現(xiàn)噴霧，所述噴霧器操作于70psi和32gpa并每行配有三個TX7空心錐形噴嘴(1個在頂端兩個在下部)。處理前觀察并計數(shù)10cm2圓片(從葉子頂部和底部都是5cm2)中的葉螨(活的和死的)的數(shù)量，所述葉螨包括成蟲、幼蟲和卵。施用IAA和對照溶液七(7)天后，從每株植物上取樣一片葉子如上述計數(shù)所述螨。結果示于下表IX中。處理前每4cm2上平均有6.04±0.91只活螨，沒有死螨。處理后活螨數(shù)量降到只有每4cm2上1.22±0.29只。另外，處理后所觀察到的螨中59.02±6.84％是死的。相反，對于未處理的對照，每4cm2仍然平均有5.93±0.54只活螨，所觀察到的螨中只有9.19±2.49％是死的。
表IX用含生長素的溶液單次處理后茄子被雙斑葉螨(二點葉螨)侵染的減少
一般信息本實驗所用生長素溶液包括一種水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
F是方差比(誤差平方和)，而P是或然率測度(置信水平)。P＜0.0001時，有99.99％的概率所觀察到的結果是顯著性的。
實施例6在另一個實驗中，在卷心菜植物上檢查了PGRs對卷心菜蚜蟲(蘿卜蚜(Lipaphis erysimi)的影響。本實驗總計使用了二十(20)株卷心菜植物。十(10)株植物用含生長素的溶液處理，而十(10)株未被處理的植物作為對照。向正在生長的卷心菜植物以12oz/英畝的比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。用水向未處理的對照噴霧。使用手持(hand-held)噴霧器。處理前和接著施用IAA和對照溶液七(7)天之后，從植物上取所有葉子檢查蚜蟲。結果示于下表X中。處理前每株植物上有約93.2±8.2只活蚜蟲，沒有死蚜蟲。處理后活蚜蟲基本上被消滅，數(shù)量降到只有每株植物0.2±0.1只。另外，處理后所觀察到的蚜蟲中97.6±1.4％是死的。相反，在未被處理的植物上蚜蟲繼續(xù)存活而未顯示出有死亡。
表X用含生長素的溶液單次處理后卷心菜被卷心菜蚜蟲(蘿卜蚜)侵染的減少
一般信息本實驗所用生長素溶液包括一種水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
N/C指活蚜蟲的數(shù)量未被計數(shù)。沒有蚜蟲顯示死亡。
F是方差比(誤差平方和)，而P是或然率測度(置信水平)。P＜0.0001時，有99.99％的概率所觀察到的結果是顯著性的。
實施例7在進一步的實驗中，檢查了PGRs對柑桔潛葉蛾(citrus leaf miner)(柑桔葉潛蛾(Phyllocnistis citrella stainton))侵染柑桔樹(orange trees)的影響。樣地(plots)由單行4棵樹組成，所述單行被6行的緩沖區(qū)隔開。試驗以2個在柑桔樹上的重復試驗和2個在蜜柑樹(mandarin orange trees)上的重復試驗進行，導致對于每種處理共有4個重復試驗。用一些市售殺蟲劑即E2Y453JWG、Assail 70WP和Agri-Mek 0.15EC和含生長素的溶液處理這些樹。留下對照樹未作處理。向用PGR溶液處理的樹以0.375Ib/英畝的比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。以表XI中所述的比率向對比的樹噴霧所列商購殺蟲劑。用水向未處理的對照噴霧。用鼓風噴霧器施用處理。處理的施用是時控的，使得大部分葉子的新條是4到6英寸長并有6到8片葉子。處理后七(7)天計數(shù)柑桔潛葉蛾，包括成蟲和蛹。結果報告于表XI中。后附不同字母的處理的差異在p＝0.05(LSD)。用PGR溶液處理導致柑桔潛葉蛾的顯著減少。
表XI用PGR單次處理后對柑桔潛葉蛾(柑桔葉潛蛾)的控制水平
本實驗所用生長素溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
E2Y45 35WG、Assail 70WP和Agri-Mek 0.15EC為市售殺蟲劑，分別由DuPont、Cereagri和Standard出售。
測量的后面的不同字母表示統(tǒng)計學上的差異結果在p＝0.05(LSD)。
實施例8
在本實驗中，檢查了PGRs對胡蘿卜植物上豆薊馬(bean thrips)(豆帶巢薊馬(Caliothrips fasciatus))的影響。胡蘿卜種于重復(5)試驗的隨機地塊中。每塊樣地上在40英寸的中心有4塊苗床(beds)。確定胡蘿卜作物是播種作物，用灑水器形成良好萌發(fā)。后續(xù)的灌溉通過畦溝灌溉進行。向正在生長的胡蘿卜植物以1oz/英畝的比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。用水向未處理的對照噴霧。使用手持式噴霧器。以兩周一次的基礎施用處理，在第一次計數(shù)豆薊馬之前2周開始施用，如表XII所報告。測定通過十(10)個吸入式收集器(suction sweeps)捕捉的豆薊馬的數(shù)量。分別在處理后的第12天和第7天，12月2日和16日取樣。還分別在處理后的第10天和第6天，1月16日和22日取樣。結果報告于表XII中。一欄中后附有不同字母的平均值，即通過10個吸入式收集器捕捉的昆蟲數(shù)，在p＝0.05上有差異(LSD)。在每次測量間期薊馬的數(shù)量相對于對照減少了約百分之五十(50％)或更多。
表XII胡蘿卜作物上用PGR重復處理后對豆薊馬(豆帶巢薊馬)的控制水平
本實驗所用生長素溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
測量后面的不同字母表示統(tǒng)計學上的差異結果在p＝0.05(LSD)。
實施例9在本實驗中，檢查了PGRs對胡蘿卜上西花薊馬(Franliniellaoccidentalis)的影響。胡蘿卜種于重復(5)試驗的隨機地塊中。每塊樣地上在40英寸的中心有4塊苗床。確定胡蘿卜作物為播種作物，并用灑水器形成良好萌發(fā)。后續(xù)的灌溉通過畦溝灌溉進行。向正在生長的胡蘿卜植物以1oz/英畝的比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。用水向未處理的對照噴霧。使用手持式噴霧器。以兩周一次的基礎施用處理，在第一次計數(shù)西花薊馬之前2周開始施用，如表XIII所報告。測定通過十(10)個吸入式收集器捕捉的西花薊馬的數(shù)量。分別在處理后的第12天和第7天，在12月2日和16日取樣。還分別在處理后的第10天和第6天，在1月16日和22日取樣。結果報告于表XIII中。一欄中后附有不同字母的平均值，即用10個吸入式收集器捕捉的昆蟲的數(shù)量，在p＝0.05上有差異(LSD)。在每次測量間期薊馬的數(shù)量相對于對照減少了約百分之五十(50％)或更多。
表XIII胡蘿卜作物上用PGR重復處理對西花薊馬(FRANLINIELLAOCCIDENTALIS)的控制水平
本實驗所用生長素溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
測量后面的不同字母表示統(tǒng)計學的差異結果在p＝0.05(LSD)。
實施例10在本實驗中，研究了PGRs對鈴狀椒作物上廣明螨(broad mite)損害的影響。本實驗采用隨機的重復(4)試驗。鈴狀椒植物在每兩行間隔40英寸的每行中以12英寸的間隔種植。在種植后不久即向正在生長的辣椒植物以3到24oz/英畝的不同比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液一次。其它植物以每次施用每英畝12oz的比率每兩周一次用PGR溶液處理。用水處理對照。對于每個重復試驗中的每次施用，溶液通過在每個處理地塊二(2)加侖的水中從滴注管道施用于植物。所記錄的昆蟲是在辣椒植物的收集器中發(fā)現(xiàn)的那些(每天每塊樣地10株植物)。結果報告于表XIIV中。后附有不同字母的廣明螨的平均值數(shù)量在p＝0.05上有差異(LSD)。用PGR溶液取得了廣明螨侵染的顯著減少。如預期的那樣，減少隨著更高濃度的PGR而升高。每兩周一次的施用獲得了最佳結果。
表XIVPGR對廣明螨造成的對鈴狀椒作物損害的影響
本實驗所用的生長素溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
后附有不同字母的平均值在5％的概率水平上有差異。
分級5＝巨大損害，0＝無損害實施例11在本實驗中，檢查了PGRs對洋蔥薊馬的影響。本實驗采用隨機(4)重復試驗。洋蔥種植于50英尺地塊中的40英寸行中。試驗中采用正常生產實踐。向正在生長的植物噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。在一個實驗中用此溶液只對洋蔥處理一次，而在另一個實驗中每周處理洋蔥一次。所有處理均以6oz/英畝的比率進行。用水處理對照。對于在每個重復試驗中的每次施用，溶液在每個處理地塊二(2)加侖的水中從滴注管道施用于所述植物。在每個地塊的十(10)株植物上每周一次進行薊馬搜索。在八(8)周的時期中跟蹤薊馬種群。所記錄的薊馬數(shù)量報告于表XV中。使用每周一次的施用獲得了最佳結果。
表XV對在洋蔥薊馬上單次施用對比重復施用PGR的比較
本實驗所用生長素溶液包括一種水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
后附不同字母的每個樣地薊馬的平均值數(shù)量是在p＝0.05上有差異的(LSD)。
實施例12在本實驗中，研究了PGRs對刺吸類昆蟲對鈴狀椒作物造成的損害的影響。本實驗采用隨機重復(4)試驗。鈴狀椒植物在每兩行間隔40英寸的每行中以12英寸的間隔種植。在種植后不久即向正在生長的辣椒植物以3到24oz/英畝的不同比率噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液一次。其它植物以每次施用每英畝12oz的比率每兩周一次用PGR溶液進行處理。用水處理對照。對于每個重復試驗中的每次施用，溶液在每個處理地塊二(2)加侖的水中從滴注管道施用于所述植物。所記錄的昆蟲是在辣椒植物的收集器中發(fā)現(xiàn)的那些(每天每塊樣地10株植物)。結果報告于表XVI中。后附有不同字母的刺吸類昆蟲的平均值數(shù)量在p＝0.05上有差異(LSD)。用PGR溶液取得了刺吸類昆蟲侵染的顯著減少。如預期的那樣，所述減少隨著更高濃度的PGR而升高。每兩周一次的施用獲得了最佳結果。
表XVIPGR對鈴狀椒上刺吸類昆蟲數(shù)量的影響
本實驗所用生長素溶液包括水溶液，所述水溶液含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
后附不同字母的平均值在p＝0.05上是有差異的(LSD)。
實施例13在本實驗中，研究了PGRs對洋蔥的抗疾病和昆蟲的抗性的影響。本實驗采用隨機(4)重復試驗。洋蔥種植于50英尺地塊中的40英寸行中。試驗中采用正常生產實踐。向正在生長的洋蔥植物噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。以6或12oz/英畝的比率每周一次處理植物(plaints)。用水處理對照。對于每個重復試驗中的每次施用，溶液在每個處理地塊二(2)加侖的水中從滴注管道施用于植物。在每個地塊的十(10)株植物上每周一次進行對薊馬的搜索。在整個生長期中檢測薊馬種群。在收獲時還檢查所述植物的粉紅根病。結果報告于表XVII中。通過PGR溶液的施用顯著減少了薊馬的種群，而粉紅根病也顯示有所降低。
表XVIIPGR對在洋蔥生產中對昆蟲和疾病抗性的影響
本實驗所用的生長素溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
平均值后附其標準差。
實施例14在本實驗中，研究了PGRs對椿象(stink bug)(美洲稻蝽(Oebaluspugnax))損害稻粒(rice kernels)的影響。水稻以100Ib種子/英畝的比率種植于6英尺寬和20英尺長的樣地中。采用4重復試驗。在這些試驗過程中用常規(guī)商業(yè)生產實踐維護水稻田。向正在生長的植物噴霧含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.005％赤霉酸的水溶液。以12oz/英畝的比率處理植物。PGR在旗葉期施用一次并在裂殼期(shucksplit stage)施用一次。用水向未處理的對照噴霧。使用手持噴霧器。在收獲后記錄椿象所導致的對水稻種子的損害。結果報告于表XVIII中。從用PGR溶液處理的樣地中收獲的水稻中所觀察到的損害減少了約百分之二十五(25％)表XVIII水稻椿象(美洲稻蝽)所導致的對稻粒的損害
本實驗所用生長素溶液包括一種水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
平均值與其標準差一起給出。
實施例15在本實驗中，檢查了PGRs對根結線蟲(南方根結線蟲(Meloidogyneincognita))侵染葡萄根的影響。在秘魯北部一個有線蟲問題的葡萄園中進行(4)重復試驗。制備含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素和0.015％赤霉酸的水溶液。以3個不同的比率即每株植物1ml、2ml和3ml，施用所述溶液。PGR溶液溶于4L水中并施用于每株葡萄藤周邊0.5米直徑的范圍內。類似地用水處理對照。每十五(15)天施用一次處理。所報告的結果是在第三次施用后的一周所觀察到的。見表XIX。未處理的對照的根被線蟲損害并顏色變深，而用PGR溶液處理的植物的根生長正常且顏色是淺的。
表XIXPGR對葡萄藤上根結線蟲(南方根結線蟲)的影響
本實驗所用的生長素溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。
實施例16在本實驗中，檢查了PGRs溶液處理24和72小時后高粱(sorghum)中的基因調節(jié)。PGR溶液包括水溶液，所述水溶液包含0.015％IAA、0.005％IBA、0.009％細胞分裂素、0.005％赤霉酸、1.000％乳化劑、0.850％表面活性劑和0.050％消泡劑。用手持噴霧器向高粱植物施用PGR溶液。
對于調節(jié)，檢驗了使用茉莉酮酸酯和水楊酸酯途徑的已知基因和許多其它已知生理基因的DNA微陣列分析。茉莉酮酸和水楊酸途徑既不被PGR處理所誘導也不被其抑制。其它的基因調節(jié)的變化總結于表XX中。
表XXPGR處理24和72小時后高粱的基因調節(jié)
根據(jù)專利法的要求，并出于解釋和說明的目的，本發(fā)明的前述說明已涉及了特別優(yōu)選的實施方案的主要部分。然而，顯然對于那些本領域技術人員而言，可在不偏離本發(fā)明的實際范圍和精神前提下在具體描述的方法和組成中進行修飾和改變。例如，盡管吲哚-3-乙酸是優(yōu)選的生長素，可以采用合成的生長素，特別是吲哚-3-丁酸。此外，其它植物生長調節(jié)劑，特別是細胞分裂素或赤霉素，可用于操控生長素的水平。此外，盡管已提出了優(yōu)選的施用比率，已知不同的植物物種(和，實際上，給定植物中的不同組織)、致病生物和昆蟲都需要不同的生長素水平。因此，那些本領域技術人員可容易地根據(jù)需要調節(jié)所建議的施用比率以抑制任何具體植物物種上任何具體致病生物或昆蟲的生長。此外，雖然申請人已試圖解釋所觀察到的植物對許多疾病和昆蟲的侵襲抗性增強的原因，申請人并不想被限于所提出的理論，因為該機制尚未被完全了解。因此，本發(fā)明不限于本文描述和舉例說明的優(yōu)選實施方案，而還覆蓋可落入下列權利要求范圍中的所有修飾。
權利要求
1.一種抑制植物組織之上和之中的疾病的方法，其包括以有效抑制導致所述疾病的有害生物的生長的量，在種植前向植物的種子或塊莖或者在種植后向植物的根、葉、花或果實施用生長素，但其中所述量不足以負面影響所述植物組織的生長。
2.權利要求1的方法，其中所述生長素選自由天然生長素、合成生長素、生長素代射物、生長素前體、生長素衍生物和它們的混合物組成的組。
3.權利要求2的方法，其中所述生長素是天然生長素。
4.權利要求3的方法，其中所述天然生長素是吲哚-3-乙酸。
5.權利要求2的方法，其中所述生長素是合成生長素。
6.權利要求5的方法，其中所述合成生長素選自由吲哚丙酸，吲哚-3-丁酸，苯乙酸，萘乙酸(NAA)，2，4-二氯苯氧乙酸，4-氯吲哚-3-乙酸，2，4，5-三氯苯氧乙酸，2-甲基-4-氯苯氧乙酸，2，3，6-三氯苯甲酸，2，4，6-三氯苯甲酸，4-氨基-3，4，5-三氯吡啶甲酸及其混合物組成的組。
7.權利要求6的方法，其中所述合成生長素是吲哚-3-丁酸。
8.權利要求2的方法，其中所述生長素以約0.0028到約0.028gm生長素/100kg種子重量的比率施用于種子或塊莖。
9.權利要求2的方法，其中所述生長素以約0.0028到約0.028gm生長素/100kg種子重量的比率施用于豆種。
10.權利要求9的方法，其中所述生長素以約0.016到約0.112gm生長素/100kg種子重量的比率施用。
11.權利要求2的方法，其中所述生長素以導致約0.0125到約2.8gm生長素/公頃所植塊莖的比率施用于馬鈴薯塊莖。
12.權利要求11的方法，其中所述生長素以導致約0.125到約0.28gm生長素/公頃所植塊莖的比率施用。
13.權利要求2的方法，其中所述生長素以約0.0002到約0.06gm生長素/公頃/天的比率施用于植物的根、葉、花或果實。
14.權利要求2的方法，其中所述生長素作為所述生長素的水溶液進行施用。
15.權利要求14的方法，其中所述溶液還包含金屬，所述金屬選自由堿土金屬、過渡金屬、硼及其混合物組成的組。
16.權利要求15的方法，其中所述金屬選自由鈣，鋅，銅，錳，硼及其混合物組成的組。
17.權利要求15的方法，其中所述金屬以約0.001到約10.0重量百分比的范圍存在于所述溶液中。
18.權利要求2的方法，其中所述生長素通過向所述種子或塊莖噴霧所述生長素的水溶液或通過將所述種子或塊莖浸入所述生長素的水溶液中進行施用。
19.權利要求2的方法，其中所述致病生物選自由真菌、細菌及其混合物組成的組。
20.權利要求19的方法，其中所述真菌選自由Fusarium、Rhizoctonia、Pythium和Phytophthora家族及其混合物組成的組并且所述細菌選自由歐文氏菌屬(Erwinia)、假單胞菌屬(Pseudomonas)及其混合物組成的組。
21.權利要求2的方法，其中所述植物是作物植物，所述作物植物選自由干菜豆、大豆、洋蔥、玉米、棉花、馬鈴薯及其混合物組成的組。
22.權利要求2的方法，其中所述生長素作為包含所述生長素的干粉或作為所述生長素的水溶液進行施用。
23.權利要求2的方法，其中所述生長素以被包封的形式施用于所述植物的種子、塊莖或根以提供所述生長素的緩慢釋放。
24.權利要求23的方法，其中所述生長素被包封于生物相容性物質中，提供所述生長素的緩慢釋放，所述物質選自由粘土、褐煤、樹脂、硅氧烷及其混合物組成的組。
25.一種抑制植物組織之上和之中的疾病的方法，其包括通過以有效調節(jié)所述植物組織中的生長素至足以抑制導致所述疾病的有害生物的生長的水平的量，在種植前向植物的種子或塊莖或種植后向植物的根、葉、花或果實施用植物生長激素或所述激素的前體或綴合物來操控所述植物組織中的生長素水平，但其中所述水平不足以負面影響所述植物組織的生長。
26.權利要求25的方法，其中所述植物生長激素選自由生長素、乙烯、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸、油菜素類固醇、茉莉酮酸酯、水楊酸及其前體和混合物組成的組。
27.權利要求25的方法，其中所述植物生長激素是生長素。
28.權利要求25的方法，其中所述植物激素或所述激素的所述前體或綴合物與金屬一起施用，所述金屬選自由堿土金屬、過渡金屬、硼及其混合物組成的組。
29.一種抑制干菜豆植物上鐮孢菌屬和絲核菌屬生物生長的方法，其包括以有效抑制所述生物在所述植物的組織之上和之中的生長的量，在種植前向所述植物的豆種施用生長素，但其中所述量不足以負面影響所述植物的組織的生長。
30.權利要求29的方法，其中所述生長素是吲哚-3-乙酸。
31.權利要求30的方法，其中所述生長素以約0.0028到約0.28gm生長素/100kg種子重量的比率施用。
32.權利要求31的方法，其中所述生長素通過向所述種子噴霧所述生長素的水溶液進行施用。
33.權利要求32的方法，其中所述溶液還包含金屬，所述金屬選自由鈣，鋅，銅，錳，硼及其混合物組成的組。
34.一種方法，其用于抑制由昆蟲和所述昆蟲的幼蟲造成的對植物的侵染，所述方法包括以有效抑制由所述昆蟲和幼蟲造成的侵染的量，在種植前向植物的種子或塊莖或者在種植后向所述植物的根、葉、花或果實施用生長素，但其中所述量不足以負面影響所述植物的組織的生長。
35.權利要求34的方法，其中所述生長素選自由天然生長素、合成生長素、生長素代射物、生長素前體、生長素衍生物和它們的混合物組成的組。
36.權利要求35的方法，其中所述生長素是天然生長素。
37.權利要求36的方法，其中所述天然生長素是吲哚-3-乙酸。
38.權利要求35的方法，其中所述生長素是合成生長素。
39.權利要求38的方法，其中所述合成生長素選自由吲哚丙酸，吲哚-3-丁酸，苯乙酸，萘乙酸(NAA)，2，4-二氯苯氧乙酸，4-氯吲哚-3-乙酸，2，4，5-三氯苯氧乙酸，2-甲基-4-氯苯氧乙酸，2，3，6-三氯苯甲酸，2，4，6-三氯苯甲酸，4-氨基-3，4，5-三氯吡啶甲酸及其混合物組成的組。
40.權利要求39的方法，其中所述合成生長素是吲哚-3-丁酸。
41.權利要求35的方法，其中所述生長素以超過約0.0002gm生長素/公頃/天的比率施用。
42.權利要求41的方法，其中所述生長素以約0.0002到約0.06gm生長素/公頃/天的比率施用。
43.權利要求42的方法，其中所述生長素以約0.002到約0.01gm生長素/公頃/天的比率施用。
44.權利要求35的方法，其中所述生長素作為含有所述生長素的干粉或作為所述生長素的水溶液施用于所述根、葉、花或果實。
45.權利要求44的方法，其中所述生長素通過撒布含有所述生長素的干粉施用。
46.權利要求44的方法，其中所述生長素通過滴灌或通過噴霧施用，作為水溶液進行施用。
47.權利要求46的方法，其中所述溶液還包含金屬，所述金屬選自由堿土金屬、過渡金屬、硼及其混合物組成的組。
48.權利要求47的方法，其中所述金屬選自由鈣，鋅，銅，錳，硼及其混合物組成的組。
49.權利要求35的方法，其中所述昆蟲選自由刺吸類昆蟲、咀嚼類昆蟲及其混合物組成的組。
50.權利要求49的方法，其中所述刺吸類昆蟲選自由螨類、蚜蟲類、薊馬類、白粉虱、葉蟬類、flea hoppers、scaling insects及其混合物組成的組，所述咀嚼類昆蟲選自由鱗翅目、Helidoceras及其混合物組成的組。
51.權利要求35的方法，其中所述植物是作物植物，所述作物植物選自由干菜豆、大豆、洋蔥、玉米、棉花、馬鈴薯及其混合物組成的組。
52.一種抑制害蟲侵染植物的方法，所述害蟲包括昆蟲和所述昆蟲的幼蟲，所述方法包括通過以有效調節(jié)所述植物組織中的生長素至足以抑制導致所述疾病的有害生物生長的水平的量，在種植前向植物的種子或塊莖或者在種植后向植物的根、葉、花或果實施用植物生長激素或所述激素的前體或綴合物來操控所述植物的植物組織中的生長素的水平，但其中所述水平不足以負面影響所述植物組織的生長。
53.權利要求52的方法，其中所述植物生長激素選自由生長素、乙烯、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸、油菜素類固醇、茉莉酮酸酯、水楊酸及其前體和混合物組成的組。
54.權利要求52的方法，其中所述植物生長激素是生長素。
55.權利要求52的方法，其中所述植物激素或所述激素的所述前體或綴合物與金屬共同施用，所述金屬選自由堿土金屬、過渡金屬、硼及其混合物組成的組。
56.一種抑制薊馬和所述薊馬的幼蟲侵染洋蔥植物的方法，所述方法包括以有效抑制所述薊馬及幼蟲的侵染的量向所述洋蔥植物的葉施用生長素，但其中所述量不足以負面影響所述植物的組織的生長。
57.權利要求56的方法，其中所述生長素是吲哚-3-乙酸。
58.權利要求57的方法，其中所述生長素以約0.0002到約0.06gm生長素/公頃/天的比率施用。
59.權利要求56的方法，其中所述生長素作為水溶液通過噴霧施用向所述葉子進行施用。
60.權利要求59的方法，其中所述溶液還包含金屬，所述金屬選自由堿土金屬、過渡金屬、硼及其混合物組成的組。
61.權利要求56的方法，其中所述生長素通過撒布含有所述生長素的干粉施用。
62.一種種子或塊莖，其用于產生具有增強的抗疾病的抗性的植物，所述種子或塊莖包括植物種子或塊莖；和分散于所述種子或塊莖的表面的生長素，所述生長素以有效抑制導致所述疾病的有害生物在所述植物的組織之中或之上的生長的量存在，但其中所述量不足以負面影響所述植物組織的生長。
63.權利要求62的種子或塊莖，其中所述生長素選自由天然生長素、合成生長素、生長素代射物、生長素前體、生長素衍生物和它們的混合物組成的組。
64.權利要求63的種子或塊莖，其中所述天然生長素是吲哚-3-乙酸。
65.權利要求63的種子或塊莖，其中所述生長素以約0.0028到約0.028gm生長素/100kg種子重量的量存在。
66.權利要求63的種子或塊莖，其中所述種子是豆種并且所述生長素以約0.0028到約0.028gm生長素/100kg種子重量的量存在。
67.權利要求63的種子或塊莖，其中所述塊莖是馬鈴薯塊莖并且所述生長素以導致約0.0125到約2.8gm生長素/公頃所植塊莖的量存在。
68.權利要求63的種子或塊莖，其中所述致病生物選自由真菌、細菌及其混合物組成的組。
69.權利要求63的種子或塊莖，其中所述植物是作物植物，所述作物植物選自由干菜豆、大豆、洋蔥、玉米、棉花、馬鈴薯及其混合物組成的組。
70.權利要求63的種子或塊莖，其還包括分散于所述種子或塊莖表面上的金屬，所述金屬選自由堿土金屬、過渡金屬、硼及其混合物組成的組。
71.一種種子或塊莖，其用于產生具有增強的抗疾病的抗性的植物，所述種子或塊莖包括植物種子或塊莖；和分散于所述種子或塊莖的表面上的能影響所述植物中生長素的水平的植物生長激素，所述激素以有效抑制有害植物病原體的生長的量存在，所述病原體導致所述疾病，但其中所述量不足以負面影響所述植物的生長。
72.權利要求71的種子或塊莖，其中所述植物生長激素選自由生長素、乙烯、細胞分裂素、赤霉素、脫落酸、油菜素類固醇、茉莉酮酸酯、水楊酸及它們的前體和混合物組成的組。
73.權利要求72的種子或塊莖，其中所述植物生長激素是生長素。
74.權利要求71的種子或塊莖，其還包括分散于所述種子或塊莖表面上的金屬，所述金屬選自由堿土金屬、過渡金屬、硼及其混合物組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及抑制致病生物，特別是真菌和細菌，在植物組織上生長的方法。本發(fā)明還涉及抑制昆蟲和幼蟲，特別是刺吸類和咀嚼類昆蟲，對植物侵染的方法。這些方法是通過在種植前向植物的種子或塊莖或者在種植后向植物的根、葉、花或果實施用生長素或將影響植物組織中生長素水平的植物生長調節(jié)劑(PGR)而實現(xiàn)的。以有效抑制致病生物或昆蟲的生長但不足以負面影響所述植物組織的生長的量，施用生長素或PGR。所述生長素可以作為天然生長素、合成生長素、生長素代射物、生長素前體、生長素衍生物或它們的混合物進行施用。本文優(yōu)選的生長素是吲哚－3－乙酸(IAA)。生長素或PGR可被施用在種子、塊莖或植物組織上?？梢韵蚍N子或塊莖噴霧含有所述生長素或PGR的水溶液，或將種子或塊莖浸入其中?？梢岳贸Ｒ?guī)噴霧和滴灌系統(tǒng)向植物組織施用含有生長素或PGR的水溶液。生長素或PGR也可以以粉末的形式施用于植物組織，或可以被包封于生物相容性物質中以提供向植物根部的緩釋?？梢韵蛑参锝M織撒布包含生長素或PGR的粉末?？梢詫⒈话獾纳L素置于根區(qū)以使根攝取生長素或PGR。
文檔編號A01N57/14GK1870891SQ200480030911
公開日2006年11月29日 申請日期2004年8月18日 優(yōu)先權日2003年8月22日
發(fā)明者J·H·斯托爾勒 申請人:斯托爾勒企業(yè)公司