阅读说明：本技术 包含柠檬烯衍生物作为活性成分的用于控制植物病害的组合物 (Composition for controlling plant diseases comprising limonene derivative as active ingredient ) 是由 李省范 李建雄 郑光宇 丁炳晔 李承式 金镇弘 裵亨祐 朴龙大 于 2018-06-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于控制植物病害的组合物,其包含柠檬烯衍生物作为活性成分。在本发明中,柠檬烯衍生物具有抑制水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo))和稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)生长的作用,其中水稻白叶枯病菌为介导细菌性白叶枯病的病原体,稻瘟病菌为介导稻瘟病的病原体。在关于利用挥发性的抑制实验中(即,在不与Xoo或M.oryzae直接接触的状态下)证实柠檬烯衍生物具有病菌生长抑制作用。因此,柠檬烯衍生物对Xoo的生长具有抑制作用,因此它们可以有效地用作控制植物病害的组合物。(The present invention relates to a composition for controlling plant diseases, which comprises a limonene derivative as an active ingredient. In the present invention, the limonene derivative has an effect of inhibiting the growth of rice bacterial blight (Xanthomonas oryzae pv. oryzae) and rice blast (Magnaporthe oryzae), wherein the rice bacterial blight is a pathogen mediating bacterial blight and the rice blast is a pathogen mediating rice blast. The limonene derivative was confirmed to have a germ growth inhibitory effect in an inhibition experiment regarding utilization of volatility (i.e., in a state of not being in direct contact with Xoo or m.oryzae). Therefore, limonene derivatives have an inhibitory effect on the growth of Xoo, and therefore they can be effectively used as a composition for controlling plant diseases.)

包含柠檬烯衍生物作为活性成分的用于控制植物病害的组 合物

技术领域

本发明涉及一种使用柠檬烯衍生物控制植物病害的组合物。

背景技术

水稻是一种单子叶植物类(Monocotyledon)、禾本(Glumineae)目禾本(Poaceae)科植物，已知具有23种不同的品系。其中，栽培品种可分为主要在亚洲栽培并在全世界广泛分布的亚洲栽培稻，和在西非部分地区栽培的非洲栽培稻。亚洲栽培稻(Oryza sativa)可以大体上被分为籼稻(Oryza sativa ssp.indica)组，其在印度和中国的长江等东南亚地区栽培，和粳稻，其在东北亚(如长江以北、韩国和日本)栽培。全世界半数以上的人口将水稻作为主食食用，在亚洲，食物消耗的卡路里中有40％至70％来自水稻，因此水稻是社会和经济上重要的作物。尽管通过绿色革命在过去的三十年中，水稻收成取得了长足的进步，但由于各种自然灾害和病害，水稻的产量仍有损失。

水稻中发生的主要病害是稻瘟病、稻纹枯病、水稻细菌性白叶枯病等。水稻细菌性白叶枯病是由病原性真菌(稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)，其属于半知菌纲(Deuteromycetes))引起的病害。当水稻感染病原体时，叶片上先形成小深绿色斑点，然后逐渐长成纺锤形病灶，其内部为灰白色，***为红棕色，病灶的外部为黄色。在严重的情况下，病灶明显扩张，同时保持其深绿色，从而在病灶的背面形成绿色的粉状孢子(分生孢子)。

同时，水稻细菌性白叶枯病是一种由水稻细菌性白叶枯病的致病菌(水稻白叶枯病菌，Xanthomonas oryzae)引起的细菌性病害，该致病菌是一种革兰氏阴性杆菌。受水稻细菌性白叶枯病病原体感染的水稻表现出白叶枯病症状，最终被烧至白色并枯萎。

水稻细菌性白叶枯病发生在亚洲、澳大利亚、美国等地区，水稻细菌性白叶枯病引起的危害非常严重，特别是在东南亚。水稻细菌性白叶枯病是1884年在福冈地区首次发现的，1911年被证实是由细菌引起的一种病害，近年来，通过对脂肪酸和细胞蛋白的分析，该病原体已重命名为水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)，该名称一直沿用至今。韩国首例水稻白叶枯病的报道是1930年在全罗南道海南郡发生的，直至1960年水稻白叶枯病的发病地区一直局限于韩国南部的某些地区，然后由于扩大了对水稻细菌性白叶枯病的易感种“金南普(Geumnampung)”的栽培，该病害的发病地区扩大到全国。水稻细菌性白叶枯病被认为是水稻的三大病害之一，不仅显示出其在栽培后期出现在叶片中的现象，而且还显示出移栽后出现的白叶枯病形成症状，从而引起水稻病害，损失约20％至30％，最高可达产量的80％。

在韩国，由于冬季的存在，早期感染原正在越冬，因此水稻白叶枯病菌(X.oryzaepv.oryzae)可以在土壤、杂草、干稻草、种子等中生存长达一年，它们通常在新的耕种季节来临之前被杀死。然而，通常在易感种子或胚胎中观察到早期感染原越冬，随后，潜在病原体通过灌溉水转移到稻田中并感染水稻，然后病原体在感染的叶片中繁殖并通常成为次级感染原。在水道和水库中常见的杂草中，当假稻属(Leersia)或假稻(Leersia japonica)处于能够或无法通过病原体引起病害发生的条件下，细菌会在这些杂草的根部周围凝集并进入冬季。解冻后的灌溉水流入稻田时，根部附近凝集的细菌通过水传播，成为初级感染原。另外，当病原体在上年感染的干稻草(稻壳)内部越冬时，这些病原体被喷洒到稻田上时可以被释放到稻田中并成为初级感染原。水稻移栽后，由寄主植物或灌溉用水流入土壤的病原体逐渐扩散，渗透到与水接触的叶片的水线或孔中，并形成病灶，从病灶释放到外部的病原体或释放的病原体掉入水田或健康叶片与待感染的病灶接触。在病原体渗入叶片并形成病灶之处，许多细菌泄漏至外部，成为次级感染原，从而加速病害扩散。此外，天气条件(如台风和洪水等)也促进病害的发生。台风可以通过强风对稻叶造成很多损害，从而病原体可以侵入所引起的创口并削弱其抵抗力，从而促进病害发作。从病灶释放的许多细菌促进了与健康叶片的接触，台风伴随的雨水释放到外部的病原体可能会被风吹散超过50m并成为感染原。

目前，作为控制感染源的方法，对道路进行彻底管理非常重要，例如，在植树造林之前从稻田和水道以及排水系统中清除宿主杂草，以消除初级感染原。在经常发生的地区或每年都有发生风险的地区，避免栽培易感品系，并种植抗性品系以从根本上预防病害的发生。细菌性病害主要通过水作为媒介传播，因此，有必要在洪水期间不要淹没低地，或在洪水时尽快排干水，以最大程度地减少病原体的阻塞。在通过药物控制的情况下，通过药物渗透的控制效果不高，因为水稻细菌性白叶枯病仅在寄主植物腔中生长，因此目前通过栽培和培育完全抗性的品种以避免病害。然而，这不是实际的解决方案，并且由于品系的供应有限而限制了消费者的偏好，因此存在局限性。然而，大多数用于控制的药物都是化学合成的，这些药物的问题在于，它们在广泛使用的情况下会对人和牲畜等公共卫生产生负面影响，而且不环保，从而引起人们对害虫抗药性的关注。因此，需要能够代替合成材料的天然成分的环保型活性物质。

过去，植物中的次级代谢产物被当作代谢产物被简单地排出。然而，近来越来越明显的是，次级代谢产物在植物之间起着重要的作用，对该领域的研究变得越来越重要。特别是，与植物的生长和发育必不可少的初级代谢产物(糖、脂肪酸、氨基酸等)不同，次级代谢产物(如生物碱、酚、萜类化合物等)是添加剂，因此不会显著影响植物的生长。植物正在为自我防御、生态相互作用等生物合成这些次级代谢产物，它们被称为化感作用。依赖植物中合成、分泌或累积的物质，化感作用可能以促进和抑制特定植物或微生物生长的形式出现，这些物质称为化感物质，可以用作天然农药。

韩国授权专利号(KR Reg.Pat.No.)10-0741866披露了一种组合物，其通过抑制化感作用引起的杂草种子萌发，从而减少了作物与杂草之间的竞争。这些化感物质中的大多数均包含在植物部位(即叶、茎、根、花、果实和种子)中，主要物质大部分被分为有毒气体、有机酸和醛、芳香酸、不饱和内酯、香豆素、醌、类黄酮、单宁、生物碱、萜烯、类固醇、未知物质等。它们通过各种途径影响邻近的植物和微生物，例如，在植物中累积、通过根部分泌、通过局部组织(如叶)挥发、因降雨而导致的化感物质洗脱等。

在这方面，本发明人已经证实，当将水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.Oryzae(Xoo))接种到水稻时(该水稻白叶枯病菌是一种病原体，可以介导水稻细菌性白叶枯病)，接种的水稻中萜烯(即植物来源的抗菌物质)的生物合成增加，特别是柠檬烯在萜烯中的含量最多，并已证实柠檬烯及其衍生物具有优异的抑制Xoo或稻瘟病菌(M.oryzae)生长的效果，从而完成了本发明。

发明内容

【技术问题】

本发明的一个目的是提供一种用于控制植物病害的组合物，其包含柠檬烯衍生物作为活性成分。

【技术方案】

为了实现上述目的，本发明提供了用于控制植物病害的组合物，它们包含下述式1至式10的柠檬烯衍生物作为活性成分。

[式1]

[式2]

[式3]

[式4]

[式5]

[式6]

[式7]

[式8]

[式9]

和

[式10]

另外，本发明提供了使用柠檬烯衍生物控制植物病害的方法。

【有益效果】

本发明的柠檬烯衍生物具有抑制水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzaepv.Oryzae(Xoo))(即，介导细菌性白叶枯病的病原体)或稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)(即，介导稻瘟病的病原体)生长的作用。柠檬烯衍生物不仅通过与病原体直接接触而且还与病原体间接接触(即挥发)以抑制这些病原体的生长。

附图说明

图1显示了柠檬烯和柠檬烯衍生物(即香芹醇和香芹酮)对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.Oryzae(Xoo))生长的直接抑制作用。

图2显示了柠檬烯和柠檬烯衍生物(即，S-(-)-柠檬烯、R-(+)-柠檬烯、L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物和(-)-柠檬烯氧化物)对Xoo生长的直接抑制作用。

图3显示了(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇对Xoo生长的抑制作用。

图4显示了柠檬烯和柠檬烯衍生物(即，S-(-)-柠檬烯、R-(+)-柠檬烯、L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物和(-)-柠檬烯氧化物)通过挥发抑制Xoo的生长。

图5显示了柠檬烯和柠檬烯衍生物(即香芹醇和香芹酮)对除Xoo以外的黄单胞菌属病原体生长的抑制作用。

图6显示了代表感染Xoo的水稻中增加的物质的图像。

图7显示了柠檬烯、L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇对稻瘟病菌生长的抑制作用。

图8显示了柠檬烯、L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇对稻瘟病菌生长的抑制定量测量。

具体实施方式

下文将详细描述本发明。

本发明提供了一种用于控制植物病害的组合物，其包含以下式1至式10表示的化合物中的至少一种柠檬烯衍生物作为活性成分：

[式1]

[式2]

[式3]

[式4]

[式5]

[式6]

[式7]

[式8]

[式9]

和

[式10]

上述化合物是香芹醇、香芹酮和柠檬烯氧化物，特别是L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇。更具体地，式1表示L-香芹醇，式2表示S-(+)-香芹酮，式3表示R-(-)-香芹酮，式4表示(+)-柠檬烯氧化物，式5表示(-)-柠檬烯氧化物，式6表示(S)-(-)-紫苏醇，式7表示α-松油醇，式8表示香芹酚，式9表示(-)-异胡薄荷醇，式10表示(+)-异胡薄荷醇。

上述植物病害可以是水稻细菌性白叶枯病或稻瘟病，该水稻细菌性白叶枯病可能是由水稻白叶枯病菌(Xoo)诱导，但不限于水稻白叶枯病菌诱导，该稻瘟病可以由稻瘟病菌诱导，但不限于稻瘟病诱导。

作为活性成分的柠檬烯衍生物可以以10nM至100mM的浓度被包含，但不限于该浓度。

上述化合物可以以农药学上可接受的盐的形式使用，并且碱加成盐可用作所使用的盐。术语“农药学上可接受的盐”是指式1至10的碱化合物的任何有机或无机加成盐，其浓度相对于治疗受试者无毒且具有无害的有效作用，并不会破坏式1至10的碱性化合物的有益作用。这些盐包括碱金属盐(例如，钠盐、钾盐等)、碱土金属盐(例如，钙盐、镁盐等)等。例如，可以包括碱金属、苄星碱、钙、胆碱、二乙胺、二醇胺、甘氨酸、赖氨酸、镁、葡甲胺、乙醇胺、钾、钠、氨丁三醇、锌盐等。

另外，式1至10表示的化合物不仅包括农药学上可接受的盐，而且包括可以通过常规方法制备的所有水合物和溶剂化物。

本发明的加成盐可以通过常规方法制备。例如，根据本发明的加成盐可以通过将式1至10的化合物溶解在与水混溶的有机溶剂(例如，丙酮、甲醇、乙醇、乙腈等)中，然后通过加入过量的碱沉淀或结晶进行制备。然后，可以通过蒸发混合物中的溶剂，随后干燥，或对沉淀的盐进行抽滤以制备加成盐。

柠檬烯衍生物可以溶解在选自由水、甘油、丙二醇、丁二醇、戊二醇和山梨糖醇、矿物油、羊毛脂油、高级脂肪酸、高级醇、酯油、硅油、氟化合物以及其他植物油、矿物油、动物油和合成油组成的组中的任意一种或多种。

该组合物可以是气溶胶型喷雾剂或喷雾用喷雾剂的形式。

该组合物可以是可以通过加入固化剂以固体或凝胶形式使用的组合物。术语“固体形式”是指其至少在室温下不具有流动性，并且在本发明中，固体可以表示其在60℃以下的温度下不具有流动性。对于固体制剂，可以考虑使用蜡。当混合蜡并冷却时，可以获得具有高硬度同时形成精细的三维晶体结构的固体型制剂。另外，当将油胶凝剂混合并溶解在油中然后冷却时，可以形成具有高硬度同时形成精细的三维晶体结构的固体型制剂，类似于油/蜡制剂。可选择的固化剂(包括蜡和油)的实施例，可以包括蛋白质或蛋白质水解产物、阳离子多糖、改性淀粉、纤维素和改性纤维素(例如，羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、乙基纤维素、甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素和乙基羟乙基纤维素)、酰胺果胶、非离子多糖、羟丙基甲基纤维素、丙二醇藻酸酯、明胶、琼脂、酚醛树脂、尿素、三聚氰胺、环氧树脂、聚酯、硅酮、橡胶、多异氰酸酯、多胺、聚氨酯、生物塑料、可生物降解的热固性树脂、可生物降解的热塑性树脂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮衍生物、树胶(例如，***树胶、黄原胶、瓜尔豆胶、角叉菜胶和藻酸盐)以及聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物。

根据本发明的用于控制植物病害的组合物可以是柠檬烯衍生物的简单混合物。可替代地，可以通过将柠檬烯衍生物与惰性载体混合，并向混合物中加入表面活性剂和其他必要的补充剂来制备用于控制植物病害的组合物，从而可以将混合物配制成乳剂、流化剂、可湿性粉剂、粒状可湿性粉剂、粉剂、颗粒剂等。在本发明中，上述控制植物病害的组合物本身可以通过加入另一种惰性成分而用作种子处理剂。

可以在制剂中使用的液体载体的实施例可以包括水；醇，如甲醇和乙醇；酮，如丙酮和甲乙酮；芳烃，如苯、甲苯、二甲苯、乙苯和甲基萘；脂肪烃，如己烷、环己烷、煤油和轻油；酯，如乙酸乙酯和乙酸丁酯；腈，如乙腈和异丁腈；醚，如二异丙醚和二恶烷；酰胺，如N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺；卤代烃，如二氯甲烷、三氯乙烷和四氯化碳；二甲基亚砜；以及植物油，如大豆油和棉籽油。

可用于制剂中的固体载体的实施例可以包括细粉或颗粒，如矿物(例如，高岭土、凹凸棒石粘土、膨润土、蒙脱土、酸性白土、叶蜡石、滑石、硅藻土和滑块石)；天然有机材料，如玉米叶粉和核桃壳粉；合成有机材料，如尿素；盐，如碳酸钙和硫酸铵；合成无机材料，如合成水合氧化硅；作为液体载体，二甲苯、烷基苯、甲基萘等芳香族烃；醇，如2-丙醇、乙二醇、丙二醇和乙二醇单***；酮，如丙酮、环己酮和异佛尔酮；植物油例如大豆油和棉籽油；石油脂族烃、酯、二甲基亚砜、乙腈和水。

表面活性剂的实施例可包括阴离子表面活性剂，如烷基硫酸酯盐、烷基芳基磺酸盐、二烷基磺基琥珀酸盐、聚氧乙烯烷基芳基醚磷酸酯盐、木质素磺酸盐和萘磺酸甲醛缩聚物；非离子表面活性剂，如聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氧乙烯烷基聚氧丙烯嵌段共聚物和脱水山梨醇脂肪酸酯；阳离子表面活性剂，如烷基三甲基铵盐。

其他补充剂的实施例可包括水溶性聚合物，如聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮；和多糖，如***树胶、海藻酸及其盐、羧甲基纤维素(CMC)和黄原胶；无机材料，如硅酸铝镁、氧化铝溶胶、防腐剂和着色剂；稳定剂，如磷酸异丙基磷酸酯(PAP)和丁基羟基甲苯(BHT)。

该组合物可以是通过将柠檬烯衍生物挥发到空气中而具有连续控制作用的组合物。

在本发明的一个具体实施方式中，证实柠檬烯衍生物(即，L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇)具有对(Xoo)生长的直接抑制作用(图2和图3)，并且在没有直接接触的情况下，柠檬烯衍生物即使通过挥发性也显示出对Xoo的抑制作用(图4)，与柠檬黄单胞菌属的其他病原体相比，柠檬烯衍生物对Xoo的生长表现出特别优异的抑制作用(图5)。另外，L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇还显示了抑制稻瘟病菌生长的作用(参见图7和图8)。

因此，[式1]至[式10]表示的化合物可以有效地用于控制植物病害的组合物，如水稻细菌性白叶枯病和稻瘟病。

另外，本发明提供了一种控制植物病害的方法，该方法包括使用包含选自由式1至式10表示的化合物组成的组中的至少一种柠檬烯衍生物的组合物处理感染了植物病原体的植物。

该柠檬烯衍生物可以为选自下组中的一种或多种：香芹醇、香芹酮和柠檬烯氧化物，具体地，L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇

处理可以是将组合物直接喷洒至植物、植物生长的土壤上或喷洒至用于植物栽培的培养基中。

本发明的控制方法包括处理植物的茎和叶、处理植物生长的地方(如土壤)、处理种子(如种子灭菌/种子涂覆)以及处理根部。

该植物病害可以是水稻细菌性白叶枯病，但是植物病害不限于此，植物可以是水稻，但是植物不限于此。

作为本发明的控制方法的茎和叶处理尤其可以包括施用于在植物表面，如喷洒在茎和叶上。作为本发明的控制方法的土壤处理可以包括，例如，向土壤喷洒、与土壤混合、向土壤施加液体处理(灌溉液体处理、注入土壤中以及负载液体处理)，待处理的位置包括种植孔、犁沟、种植孔附近的区域、种植犁沟附近的区域、生长区域的整个表面、土壤和植物之间的区域、根系之间的区域、植物茎干以下的区域、主要犁沟、用于生长的土壤、育苗室、用于水稻种植的盒子、用于栽培的托盘和种子床。该处理可以在喷雾之前、喷雾期间、喷雾之后、水稻栽培期间、沉降栽培之前、沉降栽培期间以及沉降栽培之后的生长期间进行。在上述的土壤处理中，可以将活性成分同时施用于植物，或者可以将包含活性成分的固体肥料(如糊状肥料)施用于土壤。活性成分可以混合在灌溉液中，例如，可以注入灌溉设施(例如，灌溉导管、灌溉管道、洒水器等)中、混合在犁沟之间的注水液中或混合在水培养基中。可替代地，可以将灌溉液体和活性成分预先混合，例如，可以通过合适的灌溉方法用于处理，包括上述灌溉方法和其他方法，如喷洒和泛洪。

作为本发明的控制方法的挥发处理，例如，将本发明的用于控制植物病害的组合物喷雾至培养基(如用于栽培植物的土壤、用于栽培植物的水培培养基、用于栽培植物的种子床等)中后，通过挥发来保护植物免受病虫害的方法。此外，可以将组合物放置在植物周围，以使植物可以暴露于气态挥发性成分。

作为本发明的防治方法的种子处理，例如，使用本发明的用于控制植物病害的组合物处理种子以保护种子免受病虫害的方法。该方法的具体实施例可以包括喷雾处理方法，其中将本发明的用于控制植物病害的组合物的悬浮液雾化并喷雾至种子表面上；喷雾处理方法，其中，将本发明的用于控制植物病害的组合物的可湿性粉剂、乳剂、流化剂等直接或添加少量水后喷雾至种子表面；浸渍处理方法，其中将种子在特定时间段内浸渍在本发明的用于控制植物病害的组合物的溶液中；以及薄膜涂覆方法和颗粒涂覆工艺。

当使用根据本发明的化合物处理植物或用于植物生长的土壤时，用于处理的组合物的量可以根据要处理的植物的类型、控制的害虫的类型和频率、剂型、处理时间、天气情况等而变化。

乳剂、可湿性粉剂、流化剂等通常用水稀释，然后喷洒进行处理。在这种情况下，活性成分的浓度通常在0.0001重量％至3重量％的范围内，优选在0.0005重量％至1重量％的范围内。粉末、颗粒等通常不用稀释即可用于处理。

本发明的控制方法可以用于稻田等耕地或非耕地。

在本发明的一个具体实施方式中，证实柠檬烯衍生物(即，L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇)具有对(Xoo)生长的直接抑制作用(图2和图3)，并且在没有直接接触的情况下，柠檬烯衍生物即使通过挥发性也显示出对Xoo的抑制作用(图4)，与柠檬黄单胞菌属的其他病原体相比，柠檬烯衍生物对Xoo的生长表现出特别优异的抑制作用(图5)。另外，L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇还显示了抑制稻瘟病菌生长的作用(参见图7和图8)。

因此，选自由式1至式10表示的化合物组成的组的任何一种或多种柠檬烯衍生物可以有效地用于控制植物病害的方法中，所述病害如水稻细菌性白叶枯病和稻瘟病。

另外，本发明提供了一种肥料，其包含选自由式1至式10表示的化合物组成的组中的任何一种或多种柠檬烯衍生物作为活性成分。

另外，本发明提供一种农药制剂，其包含选自由式1至式10表示的化合物组成的组中的任何一种或多种柠檬烯衍生物作为活性成分。

在下文中，将参考实施例详细描述本发明。

提供以下实施例和实验实施例仅用于举例说明本发明，但是本发明不受这些实施例和实验实施例的限制。

【实施例】

实施例1.通过接种水稻细菌性白叶枯病介导细菌分析水稻中的抗菌物质

实施例1-1.诱导水稻白叶枯病感染

在YGC(ATCC 459：葡萄糖5.0％，酵母提取物0.5％，CaCO₃ 1.25％，琼脂1.5％)平板培养基中保留引起水稻细菌性白叶枯病的病原细菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)。在28℃(180rpm)的振荡水浴中，在10mL营养肉汤(蛋白胨0.5％，牛肉提取物0.3％)中培养少量的细菌群48小时。将培养物以1：1的比例分散在无菌蒸馏水中，并稀释以用于在595nm处的吸光度为1.0。

将培养细菌液用剪刀接种于水稻植株上，该水稻植株已在Murashige和Skoog(MS)固体培养基上、在无菌透明箱中于28℃下在24小时明暗循环条件下(光照条件下为14小时，黑暗条件下为10小时)生长1周；然后在相同条件下培养7天。细菌繁殖后，通过与对照组比较接种区域检查病害的发生并确认病害症状。

实施例1-2.病原菌感染的水稻生产材料的比较

将实施例1-1中培养的细菌液用剪刀接种于水稻植株上，该水稻植株已在Murashige和Skoog(MS)固体培养基上、在无菌透明箱中于28℃下在24小时明暗循环条件下(光照条件下为14小时，黑暗条件下为10小时)生长1周；然后在相同条件下培养3天。将三个相同大小的接种个体和三个健康个体作为对比例分别转移到20mL玻璃瓶中进行GC分析，并将1mL无菌水加入玻璃瓶底部。将装有植物的20mL玻璃瓶在光照条件下孵育24小时，并将密封玻璃瓶上部空间中的挥发性物质与未感染病原体的挥发性物质进行比较。使用无菌剪刀对叶片进行切割处理的假处理个体作为未感染个体。

具体地，从叶片的上端以50:30μm的二乙烯基苯(DVB)/羧基(CAR)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)涂覆的固相微萃取(SPME)纤维(StableFlex24Ga，Supelco，美国)在25℃下收集挥发性物质60分钟，然后使用HP-5MS毛细管柱(0.25mm内径x 30m，膜厚0.25μm)(AgilentTechnologies，美国)通过气相色谱/质谱(GC/MS)(Agilent 7890A；MSD 5957C)分析。

通过GC/MS定性和定量分析每种提取物的组成成分和含量，并使用Wiley 8NLibrary程序选择和分析每种提取物的前十种成分。

如图6所示，柠檬烯类在萜烯中的增加最多，其通过接种水稻细菌性白叶枯病而增加(图6)。

实施例2.证实对水稻细菌性白叶枯病病原菌具有抗菌作用

通过实施例1评价柠檬烯及其衍生物对水稻白叶枯病菌(即水稻细菌性白叶枯病的病原体)的生长具有抑制作用，它们的含量在感染水稻细菌性白叶枯病病原体的水稻中增加。

具体地，通过将Xoo铺在Wakimoto的无马铃薯培养基(WF-P)固体培养基(2％蔗糖，0.5％细菌蛋白胨，0.05％硝酸钙，0.082％磷酸钠，0.005％硫酸亚铁，1.5％琼脂)上进行制备，然后在其上放置8mm无菌纸片。将柠檬烯(S-(-)-柠檬烯)、香芹醇(L-香芹醇)和香芹酮(S-(+)-香芹酮)中的每种材料均以10mM的浓度处理在纸片上，并保持在30℃恒温箱中24小时，并评价了对Xoo生长的抑制程度。

结果，如图1所示，证实了柠檬烯及其衍生物对Xoo生长的抑制作用(通过对其进行处理)，特别地，香芹醇和香芹酮显示出比柠檬烯更大的抑制半径(图1)。

此外，评价了柠檬烯、香芹醇和香芹酮以外的柠檬烯衍生物对Xoo生长的抑制作用。

具体地，通过将Xoo铺在WF-P固体培养基上，然后在其上放置8mm无菌纸片制备实验。S-(-)-柠檬烯、R-(+)-柠檬烯、L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇分别以10mM或20mM的浓度各自施加在纸片上，在黑暗条件下于30℃恒温箱中保持24小时，并评价其对Xoo生长的抑制程度。

结果，柠檬烯和香芹醇的衍生物以及香芹酮均显示出对Xoo生长的抑制作用，如图2和图3所示，其中L-香芹醇、(S)-(+)-香芹酮和(R)-(-)-香芹酮显示出对生长的特别强的抑制作用(图2)。

实施例3.使用挥发性验证对水稻细菌性白叶枯病病原体的抗菌作用

通过实施例1，试图证实柠檬烯及其衍生物具有通过挥发性作用抑制Xoo生长的作用(柠檬烯及其衍生物的含量在水稻被水稻细菌性叶枯病病原体感染时增加)。

具体地，在双板的一个隔室中制备WF-P固体培养基，在其中将培养基用隔板分开，并以1cm的间隔接种10μL Xoo(其OD值调整为0.5)，将经过物质处理的无菌8mm纸片置于相对侧。如实施例2，进行物质处理，使得S-(-)-柠檬烯、R-(+)-柠檬烯、L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物和(-)-柠檬烯氧化物以10MM的浓度施加在纸片上，在黑暗条件下于30℃恒温器中保持24小时，并评价对Xoo生长的抑制程度。

结果，如图4所示，柠檬烯(即(S)-(-)-柠檬烯和(R)-(+)-柠檬烯)无显著作用，但L-香芹醇、(S)-(+)-香芹酮和(R)-(+)-香芹酮通过挥发对Xoo的生长具有强抑制作用，而(-)-柠檬烯氧化物对Xoo的生长没有表现出强抑制作用，但与之相比，香芹醇和香芹酮的抑制作用的面积更大(图4)。

实施例4.与对黄单胞菌属病原体的抗菌作用比较

实施例3试图证实柠檬烯及其衍生物通过的挥发性作用是否对除水稻白叶枯病菌之外的黄单胞菌属的植物病原体的生长具有抑制作用。

具体地，以与实施例3相同的方式对草莓角斑病菌(Xanthomonas fragariae，即草莓细菌性角斑病的病原体)、地毯草黄单胞菌大豆致病变种(Xanthomonas axonopodispv.glycines，即大豆细菌性脓疱的病原体)和水稻白叶枯病菌(即水稻细菌性白叶枯病的病原体)进行实验。

结果，如图5所示，证实与抑制草莓角斑病菌(Xanthomonas fragariae)和地毯草黄单胞菌(Xanthomonas axonopodis)的生长相比，所有柠檬烯(S-(-)-柠檬烯)、香芹醇(L-香芹醇)和香芹酮(S-(+)-香芹酮)均显示出对水稻白叶枯病菌的生长具有更显著的抑制作用。

实施例5.证实对稻瘟病菌(稻瘟病的病原体)的抑制作用

使用L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇评价对稻瘟病菌(稻瘟病的病原体)的抑制能力。

具体地，将灭菌的纸片放在马铃薯葡萄糖琼脂(PDA)培养基上，将稻瘟病菌接种在距纸片1.5cm处。L-香芹醇、S-(+)-香芹酮、R-(-)-香芹酮、(+)-柠檬烯氧化物、(-)-柠檬烯氧化物、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇、香芹酚、(-)-异胡薄荷醇和(+)-异胡薄荷醇各自以500mM(40μl)施加在无菌纸片上，以证实对该病原体生长的抑制。将处理的培养基在28℃恒温箱中保持96小时，并评价其生长抑制程度。

结果，如图7和图8所示，证实柠檬烯和柠檬烯诱导的10种挥发性物质抑制稻瘟病菌的生长(图7)。其中，S-(+)-香芹酮、R-(+)-香芹酮、(S)-(-)-紫苏醇、α-松油醇和香芹酚在实验浓度下显示出50％或更高的抑制能力(图8)。