НОВЫЙ ШТАММ PAENIBACILLUS, ПРОТИВОГРИБКОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И СПОСОБЫ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Композиция, включающая биологически чистую культуру фунгицидного штамма вида Paenibacillus, который включает вариант фусарицидинсинтетазы без функционального домена аденилирования в третьем модуле (FusA-A3),
отличающаяся тем, что недостаток функциональной FusA-A3 ингибирует синтез фусарицидинов с тирозином или фенилаланином в аминокислотном остатке (3) по сравнению с синтезом фусарицидинов штаммом вида Paenibacillus, который включает фусарицидинсинтетазу дикого типа.
2. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что вариантная фусарицидинсинтетаза включает делецию в FusA-A3 по крайней мере одного, по крайней мере двух, по крайней мере трех, по крайней мере четырех, по крайней мере пяти, по крайней мере шести, по крайней мере семи, по крайней мере восьми, по крайней мере девяти или десяти аминокислотных остатков, которые определяют субстратную специфичность.
3. Композиция по п. 2, отличающаяся тем, что аминокислотные остатки выбраны из группы, к которой относятся Asp235, Ala236, Ser239, Thr278, Leu299, Ala301, Ala/Gly322, Val330, Cys331, Lys517 и их комбинации.
4. Композиция по п. 2 или 3, отличающаяся тем, что аминокислотные остатки располагаются в положениях 3203, 3204, 3207, 3246, 3267, 3269, 3290, 3298, 3299 и/или 3486 последовательности SEQ ID NO: 11.
5. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что вариантная фусарицидинсинтетаза включает делецию в FusA-A3 позиций Asp235, Ala236, Ser239, Thr278, Leu299, Ala301, Ala/Gly322, Val330 и Cys331.
6. Композиция по п. 5, отличающаяся тем, что вариантная фусарицидинсинтетаза включает SEQ ID NO: 10.
7. Композиция по п. 1, отличающаяся тем, что фунгицидный штамм вида Paenibacillus включает последовательность ДНК, которая имеет по крайней мере 90% идентичности последовательности с SEQ ID NO: 10.
8. Композиция, включающая биологически чистую культуру фунгицидного штамма вида Paenibacillus, или его бесклеточный экстракт, включающий по крайней мере один Paeniserine и по крайней мере один Paeniprolixin.
9. Композиция по п. 8, отличающаяся тем, что по крайней мере один Paeniserine выбран из группы, к которой относятся Paeniserine A1, Paeniserine A2, Paeniserine A3, Paeniserine A4, Paeniserine B1, Paeniserine B2, Paeniserine B3, Paeniserine B4, Paeniserine C1, Paeniserine C2 и Paeniserine C3.
10. Композиция по п. 8 или 9, отличающаяся тем, что по крайней мере один Paeniprolixin выбран из группы, к которой относятся Paeniprolixin A1, Paeniprolixin A2, Paeniprolixin B1, Paeniprolixin B2, Paeniprolixin С1, Paeniprolixin D1, Paeniprolixin E1, Paeniprolixin E2, Paeniprolixin F1, Paeniprolixin F2, Paeniprolixin G1 и Paeniprolixin G2.
11. Композиция по любому из пп. 8-10, отличающаяся тем, что композиция включает фусарицидин A, LiF08a, Paeniserine A1, Paeniserine B1, Paeniprolixin A2 и Paeniprolixin B2.
12. Композиция по любому из пп. 8-11, отличающаяся тем, что композиция не включает LiF03a, LiF03b, LiF03c, LiF03d, LiF07a, LiF07b, LiF07c и/или LiF07d.
13. Композиция по любому из пп. 8-12, включающая Paeniserine A1, Paeniserine B1, Paeniprolixin A2 и Paeniprolixin B2 в синергетически эффективном количестве.
14. Композиция по п. 13, отличающаяся тем, что (a) Paeniserine A1 и Paeniserine B1 и (b) Paeniprolixin A2 и Paeniprolixin B2 находятся в массовом соотношении (a):(b) от приблизительно 500:1 до приблизительно 1:500, от приблизительно 250:1 до приблизительно 1:250, от приблизительно 100:1 до приблизительно 1:100, от приблизительно 50:1 до приблизительно 1:50, от приблизительно 10:1 до приблизительно 1:10 или от приблизительно 5:1 до приблизительно 1:5.
15. Композиция по п. 13, отличающаяся тем, что массовое соотношение (а):(b) составляет приблизительно 1:1.
16. Композиция по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что штамм вида Paenibacillus представляет собой штамм вида Paenibacillus NRRL В-50972, штамм вида Paenibacillus NRRL В-67129 или его фунгицидный мутантный штамм.
17. Композиция по п. 16, включающая продукт ферментации штамма вида Paenibacillus NRRL В-50972, штамма вида Paenibacillus NRRL В-67129 или его фунгицидного мутантного штамма.
18. Композиция по п. 16 или 17, отличающаяся тем, что фунгицидный мутантный штамм имеет геномную последовательность, которая имеет больше, чем приблизительно 90% идентичности последовательности со штаммом вида Paenibacillus NRRL В-50972, и/или фунгицидный мутантный штамм экспрессирует ген spo0A, который включает SEQ ID NO: 12 или SEQ ID NO: 13.
19. Композиция по любому из пп. 16-18, отличающаяся тем, что фунгицидный мутантный штамм имеет фунгицидную активность и/или уровень фусарицидина, Paeniserine и/или Paeniprolixin, который является сравнимым или лучше уровня штамма вида Paenibacillus NRRL В-50972.
20. Композиция по любому из пп. 17-19, отличающаяся тем, что продукт ферментации не включает полимиксин.
21. Композиция по любому из пп. 17-20, отличающаяся тем, что продукт ферментации представляет собой жидкую композицию.
22. Композиция по п. 21, отличающаяся тем, что жидкая композиция является концентратом суспензии или масляной дисперсией.
4
23. Композиция по п. 21 или 22, включающая по крайней мере приблизительно 1×10 КОЕ штамма/мл жидкой композиции.
24. Композиция по любому из пп. 21-23, включающая от приблизительно 1% до приблизительно 25% твердых продуктов ферментации.
25. Выделенное соединение, которое имеет структуру (I):
где
1
2
3
2
3
2
3
R и R каждый независимо представляет собой -CH(CH) или -CH(CH)CHCH;
3
2
2
2
2
2
R представляет собой -CHC(O)NH или -(CH)C(O)NH; и
n является целым числом от 13 до 20;
включая их соли, гидраты, сольваты, полиморфы, оптические изомеры, геометрические изомеры, энантиомеры, диастереомеры, ациклические аналоги и смеси.
26. Выделенное соединение по п. 25, отличающееся тем, что n представляет собой 14 или 16.
27. Выделенное соединение по п. 26, отличающееся тем, что соединение представляет собой
28. Выделенное соединение, которое имеет структуру (II):
где
1
2
3
R представляет собой -CHOH или -CH(OH)CH;
2
2
2
2
2
2
R представляет собой -CHC(O)NH или -(CH)C(O)NH; и
3
3
R представляет собой H или CH;
1
2
3
2
2
2
при условии, что, если R представляет собой -CHOH, и R представляет собой -CHC(O)NH, то R представляет собой H;
включая их соли, гидраты, сольваты, полиморфы, оптические изомеры, геометрические изомеры, энантиомеры, диастереомеры, ациклические аналоги и смеси.
29. Выделенное соединение по п. 28, отличающееся тем, что соединение представляет собой
или
30. Композиция, включающая выделенное соединение по любому из пп. 25-29 и приемлемый для применения в сельском хозяйстве носитель.
31. Композиция по п. 30, отличающаяся тем, что соединение входит в раствор с концентрацией по крайней мере 0,001 мг/мл.
32. Композиция, которая включает:
а) по крайней мере один фусарицидин; и
б) по крайней мере один Paeniserine или по крайней мере один Paeniprolixin
в синергетически эффективном количестве.
33. Композиция по п. 32, отличающаяся тем, что фусарицидин представляет собой Фусарицидин А.
34. Композиция по п. 32 или 33, отличающаяся тем, что Paeniserine представляет собой Paeniserine A1.
35. Композиция по п. 32 или 33, отличающаяся тем, что Paeniprolixin представляет собой Paeniprolixin С1.
36. Способ обработки растения для борьбы с болезнью, включающий нанесение эффективного количества композиции по любому из пп. 1-24 или выделенного соединения по любому из пп. 25-29 на растение, часть растения и/или место выращивания растения.
37. Способ по п. 36, отличающийся тем, что композиция представляет собой продукт ферментации штамма вида Paenibacillus NRRL В-50972, штамма вида Paenibacillus NRRL В-67129 или его фунгицидного мутантного штамма.
38. Способ по п. 36 или 37, отличающийся тем, что способ включает нанесение композиции или выделенного соединения на части лиственных растений.
10
12
39. Способ по п. 36 или 37, отличающийся тем, что композицию применяют в количестве от приблизительно 1×10 до приблизительно 1×10 колониеобразующих единиц (КОЕ) штамма вида Paenibacillus NRRL В-50972, штамма вида Paenibacillus NRRL В-67129 или его фунгицидного мутантного штамма на гектар.
40. Способ по п. 36 или 37, отличающийся тем, что композицию применяют в количестве от приблизительно 0,5 кг до приблизительно 5 кг твердых продуктов ферментации на гектар.
41. Способ по любому из пп. 36-40, отличающийся тем, что болезнь растений вызывается грибком.
42. Способ по п. 41, отличающийся тем, что болезнью растений является мучнистая роса или ржавчинное заболевание.
43. Способ по п. 42, отличающийся тем, что мучнистая роса является истинной мучнистой росой или псевдомучнистой росой.
44. Способ по п. 42, отличающийся тем, что ржавчинное заболевание является выбранным из группы, к которой относятся листовая ржавчина пшеницы, листовая ржавчина ячменя, листовая ржавчина ржи, бурая листовая ржавчина, корончатая ржавчина и стеблевая ржавчина.
45. Способ по п. 41, отличающийся тем, что грибок является выбранным из группы, к которой относятся Alternaria alternata, Alternaria solani, Botrytis cinerea, Colletotrichum lagenarium, Fusarium culmorum, Phaeosphaeria nodorum, Zymoseptoria tritici, Phytophthora cryptogea, Phytophthora infestans, Pythium ultimum, Magnaporthe oryzae, Thanatephorus cucumeris, Ustilago segetum var. avenae, Uromyces appendiculatus и Puccinia triticina.
46. Способ по любому из пп. 41-45, отличающийся тем, что композиция или выделенное соединение имеет остаточную активность, которая приводит к борьбе с грибком в течение по крайней мере 5 дней, по крайней мере 10 дней или по крайней мере 15 дней после нанесения на растение, часть растения и/или место выращивания растения.
47. Способ по любому из пп. 36-40, отличающийся тем, что болезнь растений вызывается бактериями.
48. Способ по п. 47, отличающийся тем, что бактерии являются выбранными из группы, к которой относятся Xanthomonas campestris, Pseudomonas syringae и Erwinia carotovora.
49. Применение композиции по любому из пп. 1-24 или выделенного соединения по любому из пп. 25-29 для борьбы с фитопатогенными организмами у полезных растений.
50. Применение по п. 49, отличающееся тем, что композиция включает продукт ферментации штамма вида Paenibacillus NRRL В-50972, штамма вида Paenibacillus NRRL В-67129 или его фунгицидного мутантного штамма.
51. Применение по п. 49 или 50, отличающееся тем, что фитопатогенный организм является выбранным из группы, к которой относятся Alternaria alternata, Alternaria solani, Botrytis cinerea, Colletotrichum lagenarium, Fusarium culmorum, Phaeosphaeria nodorum, Zymoseptoria tritici, Phytophthora cryptogea, Phytophthora infestans, Pythium ultimum, Magnaporthe oryzae, Thanatephorus cucumeris, Ustilago segetum var. avenae, Uromyces appendiculatus и Puccinia triticina.
52. Применение по п. 49 или 50, отличающееся тем, что фитопатогенный организм является выбранным из группы, к которой относятся Xanthomonas campestris, Pseudomonas syringae и Erwinia carotovora.
53. Применение по любому из пп. 49-52, отличающееся тем, что полезные растения являются выбранными из группы, к которой относятся яблоня, бананы, цитрусовые, киви, дыни, персики, груши, ананасы, семечковые плоды, гранаты, капуста, цветная капуста, огурцы, тыквы, томаты, картошка, пшеница, рис и соя.
54. Способ распознавания фунгицидного штамма вида Paenibacillus с широким спектром противогрибковой активности, который включает
а) секвенирование FusA-A3 в штамме вида Paenibacillus для характеризации вариантной фусарицидинсинтетазы;
б) анализ фунгицидной активности штамма вида Paenibacillus с вариантной фусарицидинсинтетазой; и
в) выбор фунгицидного штамма вида Paenibacillus как такого, что имеет широкий спектр противогрибковой активности, если штамм вида Paenibacillus включает вариантную фусарицидинсинтетазу и демонстрирует повышенную фунгицидную активность в сравнении с контрольным штаммом вида Paenibacillus, который включает фусарицидинсинтетазу дикого типа.
55. Способ по п. 54, дополнительно включающий:
г) культивирование фунгицидного штамма вида Paenibacillus для получения фунгицидного продукта ферментации.
56. Способ по п. 54, отличающийся тем, что вариантная фусарицидинсинтетаза включает делецию в FusA-A3 по крайней мере одного, по крайней мере двух, по крайней мере трех, по крайней мере четырех, по крайней мере пяти, по крайней мере шести, по крайней мере семи, по крайней мере восьми, по крайней мере девяти или десяти аминокислотных остатков, которые определяют субстратную специфичность.
57. Способ по п. 56, отличающийся тем, что аминокислотные остатки выбраны из группы, к которой относятся Asp235, Ala236, Ser239, Thr278, Leu299, Ala301, Ala/Gly322, Val330, Cys331, Lys517 и их комбинации.
58. Способ по п. 56 или 57, отличающийся тем, что аминокислотные остатки располагаются в положениях 3203, 3204, 3207, 3246, 3267, 3269, 3290, 3298, 3299 и/или 3486 последовательности SEQ ID NO: 11.
59. Способ по любому из пп. 54-58, дополнительно включающий количественное определение Paeniserine и/или Paeniprolixin, которые продуцируются штаммом вида Paenibacillus, и выбор штамма вида Paenibacillus как такого, что имеет широкий спектр противогрибковой активности, если штамм вида Paenibacillus продуцирует повышенный уровень Paeniserine и/или Paeniprolixin в сравнении с контрольным штаммом вида Paenibacillus, который включает фусарицидинсинтетазу дикого типа.