農(nóng)用化學(xué)品的特異性輸送的制作方法
【專利說明】農(nóng)用化學(xué)品的特異性輸送
[0001] 本發(fā)明是申請(qǐng)日為2011年4月6日，申請(qǐng)?zhí)枮?01180027994. 0,標(biāo)題為"農(nóng)用化 學(xué)品的特異性輸送"的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 本發(fā)明涉及向植物特異性輸送農(nóng)用化學(xué)品。更具體來說，它涉及基本上由靶向劑 和農(nóng)用化學(xué)品或農(nóng)用化學(xué)品的組合組成的組合物，所述靶向劑包含至少一個(gè)可特異地與完 整活植物上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合的結(jié)合結(jié)構(gòu)域。本發(fā)明還涉及特異地與所述完整活植物上的 結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合的結(jié)合結(jié)構(gòu)域。更具體來說，涉及結(jié)合結(jié)構(gòu)域，其含有包含4個(gè)框架區(qū)和3 個(gè)互補(bǔ)決定區(qū)或其任何合適的片段的氨基酸序列，其中所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域能夠使載體結(jié)合或 保留在植物上。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及結(jié)合結(jié)構(gòu)域，其特異地結(jié)合表皮毛 (trichome)、氣孔、角質(zhì)層（cuticle)、皮孔、棘（thorn)、刺（spine)、根毛或賭質(zhì)層。本發(fā)明 還涉及用于向植物輸送農(nóng)用化學(xué)品的方法，其用于改善農(nóng)用化學(xué)品在植物上的沉積，并用 于使所述農(nóng)用化學(xué)品保留在植物上（其使用包含所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域的靶向劑），和涉及使用 同樣的化學(xué)品保護(hù)植物免受生物和非生物脅迫或控制植物生長(zhǎng)的方法。本發(fā)明還涉及用于 制造特異性靶向的農(nóng)用化學(xué)品載體的方法。
[0003] 許多年來，園藝家和農(nóng)學(xué)家已通過大田噴施將化學(xué)品應(yīng)用于雜草防治、植物保護(hù) 和植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)。對(duì)需要應(yīng)用于植物（例如葉）的組合物來說，僅小部分組合物結(jié)合并保 留在其可發(fā)揮生物學(xué)活性的植物部分上，而大量組合物沒有附著于植物表面，并通過滴落 或被雨水沖走而損失。除了引起化學(xué)品的效力降低，由于在噴施時(shí)從植物滴落至土壤中或 由于降雨過程中的沖刷引起的化學(xué)品損失可能導(dǎo)致地下水污染、環(huán)境破壞、生物多樣性喪 失以及人和動(dòng)物的健康后果。
[0004] 若干研宄者已嘗試通過向植物應(yīng)用可粘著于葉并在一段時(shí)間內(nèi)釋放它們的內(nèi)容 物的緩釋顆粒來解決此問題。US 6180141描述了可用于輸送植物保護(hù)活性成分的復(fù)合凝膠 微粒。WO 2005102045描述了包含至少一種植物活性化合物和包囊化佐劑的組合物，其中所 述佐劑包含真菌細(xì)胞或其片段。US 20070280981描述了載體顆粒，其表面包被有親脂性增 粘劑，由此載體顆粒附著于植物、禾本草和雜草表面。
[0005] 這些旨在輸送農(nóng)用化學(xué)品的微粒的特征在于，它們通過非常弱的、非特異的相互 作用，例如親脂性相互作用粘著于植物。盡管其與正常噴施相比具有優(yōu)勢(shì)，這樣的輸送方法 的效力仍然是有限的，并且所述顆粒可能非最優(yōu)地分布于葉，或在化合物的釋放完成之前 就在自然多變的氣候條件下被沖走。為了微粒的特異性分布和保留效率，需要特異的、強(qiáng)烈 的結(jié)合分子，其可保證載體粘著于植物直至其內(nèi)容物完全輸送。
[0006] 纖維素結(jié)合結(jié)構(gòu)域（CBD)已被描述為對(duì)將分子物質(zhì)連接于纖維素有用的試劑（US 5738984和US 6124117)。事實(shí)上，由于棉花的90%由纖維素組成，已證明CBD對(duì)將所謂 的"效益劑（benefit agent)"輸送至棉花組織（cotton fabrics)上是有用的，如在WO 9800500中所公開，其中使用直接融合的CBD和酶以利用CBD的親和力來與棉花組織結(jié)合。 WO 03031477要求了相似的多功能融合蛋白用于傳輸包囊化的效益劑的用途的權(quán)利，其中 所述多功能融合蛋白質(zhì)由第一結(jié)合結(jié)構(gòu)域（其為碳水化合物結(jié)合結(jié)構(gòu)域）和第二結(jié)合結(jié)構(gòu) 域組成，其中第一結(jié)合結(jié)構(gòu)域或第二結(jié)合結(jié)構(gòu)域可與微粒結(jié)合。WO 03031477示例性地使用 了雙功能融合蛋白，其由CBD和結(jié)合微粒的抗RR6抗體片段組成，其中復(fù)合物沉積于棉花表 面（cotton treads)或李氏禾（cut grass)上。然而，這樣的多功能融合蛋白用于輸送包 囊化的效益劑的用途具有許多嚴(yán)重的缺陷：第一，盡管纖維素是植物細(xì)胞壁的主要組分，植 物所有物質(zhì)的約33%由纖維素組成，在完整活植物中，由角質(zhì)和蠟質(zhì)形成的植物角質(zhì)層使 纖維素避開外部環(huán)境，所述角質(zhì)層是不透水屏障，植物細(xì)胞壁由其覆蓋，使得纖維素幾乎不 可接受CBD的結(jié)合。第二，包囊化的效益劑對(duì)植物的有效輸送需要第一結(jié)合結(jié)構(gòu)域與植物 和第二結(jié)合結(jié)構(gòu)域與微粒同時(shí)結(jié)合。由于兩個(gè)結(jié)合事件發(fā)生的可能性是由結(jié)合結(jié)構(gòu)域和它 們的靶分子的摩爾濃度以及結(jié)合復(fù)合物的摩爾濃度之間微妙的平衡所決定的，在溶液中幾 乎不太可能存在足夠使這樣的同時(shí)結(jié)合成為可能的多功能融合蛋白。此外，結(jié)合事件的平 衡強(qiáng)烈地受到環(huán)境參數(shù)例如溫度和PH的影響，其對(duì)每個(gè)結(jié)合結(jié)構(gòu)域的最優(yōu)條件可能極為 不同。因此，兩個(gè)這樣的多功能融合蛋白的結(jié)合結(jié)構(gòu)域這樣的同時(shí)結(jié)合幾乎不太可能導(dǎo)致 可將包囊化的效益劑保留于植物上的足夠強(qiáng)的結(jié)合。第三，盡管CBD某種程度上特異地與 纖維素結(jié)合，仍可將使用多功能融合蛋白（其中的CBD應(yīng)可與植物結(jié)合）視為通用結(jié)合方 法（因?yàn)樗械闹参锒己欣w維素），其因此與非特異地粘著的增粘劑和粘著劑是相似的。 靶向方法具有相當(dāng)高的價(jià)值，其中結(jié)合結(jié)構(gòu)域的特異性結(jié)合將允許在與一種植物物種結(jié)合 和與另一種結(jié)合之間區(qū)分。WO 03031477還表明（沒有進(jìn)一步的示例），碳水化合物或多糖 的其它結(jié)合子可用于產(chǎn)生可將微粒沉積于活生物體上的融合蛋白。然而，WO 03031477中 既沒有公開除了 CBD之外的結(jié)合結(jié)構(gòu)域，也沒有公開與完整活植物結(jié)合的結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
[0007] 因其對(duì)特定靶的特異性和高親和力而眾所周知的分子為抗體?？僧a(chǎn)生針對(duì)廣泛 不同的靶的抗體，并且已描述了為研宄植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)而產(chǎn)生的抗體，其可特異 地與特定的植物成分，主要是植物細(xì)胞壁成分結(jié)合（Penell等人，1989 Jones等人，1997 ; Willats等人，1998 ;Willats和Knox，1999 ;Willats等人，2001)。然而，并不清楚產(chǎn)生的所 述抗體所針對(duì)的任何植物細(xì)胞壁成分是否可直接接近來自外部環(huán)境的抗體。此外，抗體受 其作為適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的組分的性質(zhì)限制，它們?cè)谏項(xiàng)l件下它們的靶結(jié)合，其包括嚴(yán)格 調(diào)節(jié)的PH、溫度和血液正常滲透壓范圍。如果考慮將抗體用于靶向輸送農(nóng)用化學(xué)品，所述抗 體不應(yīng)只能夠在農(nóng)用化學(xué)品制劑中與其在完整活植物上的靶結(jié)合，其中生理生化特征基本 偏離了生理?xiàng)l件，它們還應(yīng)該能夠足夠強(qiáng)地結(jié)合以將載體保留在植物上。對(duì)任何早先描述 的植物結(jié)合抗體，已表明不具備這兩個(gè)關(guān)鍵特征中的任何一個(gè)。
[0008] 重鏈駱駝抗體的可變結(jié)構(gòu)域（VHH)是特別有趣的抗體片段類型，因?yàn)樗麄兪呛苄?的15kDa的單鏈蛋白質(zhì)，其由于對(duì)其靶顯示出高度親和力可被選擇。另外，作為小單鏈分子 的性質(zhì)，VHH是易于生產(chǎn)的并具有超過常規(guī)抗體的優(yōu)越的穩(wěn)定性特征。然而，目前沒有描述 結(jié)合植物的VHH。另外，盡管已顯示共價(jià)連接到固體樹脂顆粒的VHH可保持它們能夠從溶液 中捕獲抗原的功能（W0 0144301)，仍然沒有顯示或不可預(yù)期VHH對(duì)其靶的親和力足夠?qū)⑤d 體保留在固體植物表面上。
[0009] 仍存在對(duì)特異性輸送農(nóng)用化學(xué)品的方法的未滿足的需要，其中農(nóng)用化學(xué)品被輸送 或沉積至完整活植物上的作用位點(diǎn)上或附近，其利用可特異地并強(qiáng)烈地與完整活植物結(jié)合 并能夠?qū)⑥r(nóng)用化學(xué)品或包含所述農(nóng)用化學(xué)品的載體保留在植物上的結(jié)合結(jié)構(gòu)域。
[0010] 我們分離了結(jié)合結(jié)構(gòu)域，更具體地為含有包含4個(gè)框架區(qū)（FR)和3個(gè)互補(bǔ)決定 區(qū)（CDR)(根據(jù)Kabat定義FR和CDR)的氨基酸序列的結(jié)合結(jié)構(gòu)域，其中所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域能 夠與完整活植物上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，并且令人吃驚的是，通過這樣做能夠?qū)⑥r(nóng)用化學(xué)品或 包含農(nóng)用化學(xué)品的載體保留在所述植物上。優(yōu)選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域在惡劣的條件下（例 如不同的溫度、PH、鹽濃度、水或水分的可用性）保持穩(wěn)定并保留其結(jié)合能力；更優(yōu)選地，所 述結(jié)合結(jié)構(gòu)域在農(nóng)用化學(xué)品制劑中保持穩(wěn)定并保留其結(jié)合能力。包含4個(gè)FR和3個(gè)CDR 的結(jié)合結(jié)構(gòu)域（優(yōu)選以FR1-CDR1-FR2-CDR2-FR3-CDR3-FR4的順序）是本領(lǐng)域技術(shù)人員已 知的，并且已在Wesolowski等人（2009)中作為非限制性的實(shí)例被描述。優(yōu)選地，所述結(jié) 合結(jié)構(gòu)域衍生自駱駝抗體，優(yōu)選來自無輕鏈的重鏈駱駝抗體，例如駱駝抗體重鏈的可變結(jié) 構(gòu)域（VHH)。包含這些結(jié)合結(jié)構(gòu)域的靶向劑可將農(nóng)用化學(xué)品保留在植物或植物部分的特異 結(jié)合位點(diǎn)上，并可用于向植物，優(yōu)選向整個(gè)活植物輸送和保留農(nóng)用化學(xué)品，其中包含于這樣 的靶向劑中的結(jié)合結(jié)構(gòu)域特異地與植物上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，在那里農(nóng)用化學(xué)品可發(fā)揮其活 性。農(nóng)用化學(xué)品組合物包含至少一種靶向劑和農(nóng)用化學(xué)品，優(yōu)選結(jié)合于載體上或包含于載 體中，其可適于允許使用減少劑量的農(nóng)用化學(xué)品和/或減少施用農(nóng)用化學(xué)品的頻率，所述 農(nóng)用化學(xué)品在保持其總體效力的同時(shí)包含于這樣的組合物中。另外，當(dāng)包含于本發(fā)明的組 合物中時(shí)，農(nóng)用化學(xué)品可在一段較長(zhǎng)的時(shí)間里發(fā)揮其活性，最終導(dǎo)致更少的農(nóng)用化學(xué)品損 失和環(huán)境污染；還有，通過應(yīng)用本發(fā)明的組合物中的農(nóng)用化學(xué)品，向農(nóng)用化學(xué)品活性中引入 原本不存在的特異性是可能的。
[0011] 本發(fā)明的第一方面是結(jié)合結(jié)構(gòu)域，其能夠與完整活植物上的至少一個(gè)結(jié)合位點(diǎn)結(jié) 合。
[0012] 如本文所用，"完整活植物"意指正在生長(zhǎng)的植物，不論其是否生長(zhǎng)于土壤中、水中 或人工基質(zhì)中，并且不論其是否生長(zhǎng)于田間、溫室、庭院、花園、花盆或水耕栽培系統(tǒng)中。完 整活植物優(yōu)選包括所有正常天然存在于這樣的植物上的植物部分（根、莖、枝、葉、針葉、莖 刺、花、種子 ），盡管一些植物部分，例如花，可在植物生命循環(huán)的某些時(shí)期缺失。完整 活植物不包括從植物移除的植物部分，例如從植物切下并分離的葉和花。然而，應(yīng)清楚，完 整活植物包括被正常自然事件損傷的植物，例如被天氣（例如但不限于，風(fēng)、雨或冰雹）、動(dòng) 物（不論是食用所述植物的動(dòng)物或踩踏到所述植物的動(dòng)物）、植物病蟲害（例如但不限于昆 蟲、線蟲和真菌）損傷或由農(nóng)業(yè)實(shí)踐引起的損傷，例如但不限于，修剪、收獲果實(shí)或收獲花。 植物包括裸子植物和被子植物，單子葉植物和雙子葉植物，樹，果樹，田間和蔬菜作物以及 觀賞物種。作為非限制性的實(shí)例，所述植物可為雪松、柏樹、杉樹、檜柏、落葉松、松樹、紅杉、 云杉、紅豆杉、銀杏、油棕櫚、橡膠樹、橡樹、山毛櫸、玉米、棉花、大豆、小麥、稻、大麥、黑麥、 高粱、粟、油菜、蠶豆、豌豆、花生、向日葵、馬鈴薯、番前、甜菜、甘鹿、木薯、煙草、香蕉、蘋果， 橘子、檸檬、橄欖、菠蘿、油梨、葡萄、萵苣、甘藍(lán)、胡蘿卜、茄子、辣椒、甜瓜、玫瑰、百合、菊花、 禾本草樣雜草或闊葉雜草。
[0013] 如本文所用，"結(jié)合位點(diǎn)"意指分子結(jié)構(gòu)或化合物，例如蛋白質(zhì)、（多）肽、（多）糖、 糖蛋白、脂蛋白、脂肪酸、脂質(zhì)或核酸，或這樣的分子結(jié)構(gòu)或化合物上的特定區(qū)域，或這樣的 分子結(jié)構(gòu)或化合物的特定構(gòu)象，或這樣的結(jié)構(gòu)或化合物的組合或復(fù)合物。優(yōu)選地，所述結(jié)合 位點(diǎn)包括至少一個(gè)抗原。如本文所用，"抗原"意指能夠在動(dòng)物中誘導(dǎo)免疫應(yīng)答的分子。優(yōu) 選地，所述結(jié)合位點(diǎn)包含于植物結(jié)構(gòu)例如表皮毛、氣孔、皮孔、棘、刺、根毛、角質(zhì)層或蠟質(zhì)層 中。甚至更優(yōu)選地，所述結(jié)合位點(diǎn)包含于植物結(jié)構(gòu)例如表皮毛、氣孔或角質(zhì)層中。所述結(jié)合 位點(diǎn)對(duì)一種特定植物結(jié)構(gòu)可為唯一的，或它可更普遍地包含于多于一種植物結(jié)構(gòu)中。優(yōu)選 地，所述結(jié)合位點(diǎn)存在于特定植物部分，例如葉、莖、根、果實(shí)、球果、花、球莖或塊莖。甚至更 優(yōu)選地，所述結(jié)合位點(diǎn)存在于這樣的特定植物部分的表面，意指結(jié)合位點(diǎn)存在于例如葉表 面、莖表面、根表面、果實(shí)表面、球果表面、花表面、球莖表面或塊莖表面。所述結(jié)合位點(diǎn)對(duì)一 種特定植物部分可為唯一的，或它可更普遍地存在于多于一種植物部分上。
[0014] 如本文所用，"結(jié)合結(jié)構(gòu)域"意指蛋白質(zhì)性質(zhì)的分子（蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)樣或含蛋白 質(zhì)）的整體或部分，其能夠使用特異的分子間相互作用與靶分子結(jié)合。結(jié)合結(jié)構(gòu)域可為天 然存在的分子例如纖維連接蛋白，它可衍生自天然存在的分子例如來自先天性或適應(yīng)性免 疫系統(tǒng)的組分，或它可為完全人工設(shè)計(jì)的。結(jié)合結(jié)構(gòu)域可為基于免疫球蛋白的，或它可為基 于存在于蛋白質(zhì)中的結(jié)構(gòu)域的，所述蛋白質(zhì)包括但不限于，微生物蛋白質(zhì)、蛋白酶抑制劑、 毒素、纖維連接蛋白、脂質(zhì)運(yùn)載蛋白、單鏈反平行卷曲螺旋蛋白或重復(fù)基序蛋白。這樣的結(jié) 合結(jié)構(gòu)域的非限制性的實(shí)例為，碳水化合物結(jié)合結(jié)構(gòu)域（CBD) (Blake等人，2006)、重鏈抗 體（hcAb)、單結(jié)構(gòu)域抗體（sdAb)、微抗體（minibody) (Tramontane)等人，1994)、重鏈駱馬它 抗體的可變結(jié)構(gòu)域（VHH)、新抗原受體的可變結(jié)構(gòu)域（VNAR)、親和體（affibody) (Nygren 等人，2008)、阿爾法體（alphabody) (W0 2010066740)、設(shè)計(jì)的錨蛋白重復(fù)結(jié)構(gòu)域（DARPin) (Stumpp 等人，2008)、抗轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（anticalin) (Skerra 等人，2008)、打結(jié)素（knottin) (Kolmar等人，2008)和工程化的CH2結(jié)構(gòu)域（納米抗體；Dimitrov，2009)。優(yōu)選地，所述 結(jié)合結(jié)構(gòu)域由單一多肽鏈組成并且是未經(jīng)翻譯后修飾的。更優(yōu)選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域不是 CBD。甚至更優(yōu)選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域衍生自先天性或適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，優(yōu)選來自先天性或 適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的蛋白質(zhì)。仍然更優(yōu)選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域衍生自免疫球蛋白。最優(yōu)選地， 所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域包含4個(gè)框架區(qū)和3個(gè)互補(bǔ)決定區(qū)，或其任何合適的片段（然后其通常至 少含有形成至少所述互補(bǔ)決定區(qū)之一的一些氨基酸殘基）。優(yōu)選地，結(jié)合結(jié)構(gòu)域易于以高產(chǎn) 量（優(yōu)選在微生物重組表達(dá)系統(tǒng)中）生產(chǎn)，并且隨后方便地分離和/或純化。還優(yōu)選地，結(jié) 合結(jié)構(gòu)域在儲(chǔ)存和利用期間是穩(wěn)定的，意指在儲(chǔ)存和/或利用的條件下保持結(jié)合結(jié)構(gòu)域的 完整性，所述條件可包括溫度升高、凍-融循環(huán)、pH或離子強(qiáng)度變化、UV輻射、存在有害化 學(xué)品等等。更優(yōu)選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域在農(nóng)用化學(xué)品制劑中是穩(wěn)定的。如本文所用，"農(nóng)用 化學(xué)品制劑"意指用于農(nóng)用化學(xué)品用途的組合物，如進(jìn)一步所定義的，其包含至少一種活性 物質(zhì)，任選地含一或多種有利于農(nóng)用化學(xué)品的最優(yōu)分散、霧化、沉積、葉濕潤、分布、保留和/ 或攝取的添加劑。作為非限制性的實(shí)例，這樣的添加劑為稀釋劑、溶劑、佐劑、表面活性劑、 潤濕劑、鋪展劑、油、粘著劑、增稠劑、穩(wěn)定劑、緩沖劑、酸化劑、抗沉降劑、抗凍劑、光保護(hù)劑、 消泡劑、生物殺傷劑和/或漂移控制劑。最優(yōu)選地，當(dāng)在環(huán)境溫度下儲(chǔ)存2年時(shí)間或在54°C 儲(chǔ)存2周時(shí)間，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域在農(nóng)用化學(xué)品制劑中保持穩(wěn)定。優(yōu)選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域選 自DARPin、打結(jié)素、阿爾法體和VHH。更優(yōu)選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域選自阿爾法體和VHH。最優(yōu) 選地，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域?yàn)閂HH。
[0015] 結(jié)合結(jié)構(gòu)域與結(jié)合位點(diǎn)或包含于結(jié)合位點(diǎn)中的抗原的結(jié)合以高親和力發(fā)生。通常 用解離常數(shù)描述結(jié)合結(jié)構(gòu)域與其靶分子之間的親和力。優(yōu)選地，結(jié)合結(jié)構(gòu)域與包含于結(jié)合 位點(diǎn)中的靶分子之間的結(jié)合的解離常數(shù)低于10_5M，更優(yōu)選地，解離常數(shù)低于KT6M,甚至更 優(yōu)選地，解離常數(shù)低于1〇_7Μ，最優(yōu)選地，解離常數(shù)低于10-8Μ。優(yōu)選地，結(jié)合結(jié)構(gòu)域與結(jié)合位 點(diǎn)的結(jié)合是特異的，意指結(jié)合結(jié)構(gòu)域僅在靶分子存在于結(jié)合位點(diǎn)時(shí)與結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，以及 結(jié)合結(jié)構(gòu)域不結(jié)合或以低得多的親和力結(jié)合缺失靶分子的結(jié)合位點(diǎn)?？赏ㄟ^例如在實(shí)施 例2中描述的ELISA方法分析結(jié)合結(jié)構(gòu)域的結(jié)合特異性，其中將結(jié)合結(jié)構(gòu)域與其靶分子的 結(jié)合與結(jié)合結(jié)構(gòu)域與無關(guān)分子的結(jié)合比較，并與結(jié)合結(jié)構(gòu)域與反應(yīng)容器的非特異粘著相比 較。特異性還可表現(xiàn)為結(jié)合結(jié)構(gòu)域?qū)ζ浒蟹肿拥挠H和力相比于對(duì)無關(guān)分子的親和力的差 異。優(yōu)選地，結(jié)合結(jié)構(gòu)域?qū)ζ浒蟹肿拥挠H和力相比于對(duì)無關(guān)分子的親和力的比值大于10,更 優(yōu)選地，所述比值大于20,最優(yōu)選地，所述比值大于100。結(jié)合結(jié)構(gòu)域的結(jié)合可為對(duì)一種特 定植物結(jié)構(gòu)特異的，意指包含于這樣的植物結(jié)構(gòu)中的結(jié)合位點(diǎn)在其它植物結(jié)構(gòu)中不存在或 存在的程度低得多；或如果所述結(jié)合位點(diǎn)存在于多于一種植物結(jié)構(gòu)中，所述結(jié)合對(duì)多于一 種植物結(jié)構(gòu)是更普遍的。結(jié)合結(jié)構(gòu)域的結(jié)合可為對(duì)一種特定植物部分特異的，意指存在于 這樣的植物部分之中或之上（可能包含于這樣的植物部分上的植物結(jié)構(gòu)中）的結(jié)合位點(diǎn)在 其它植物部分中不存在或存在的程度低得多；或如果所述結(jié)合位點(diǎn)存在于多于一種植物部 分中，所述結(jié)合對(duì)多于一種植物部分是更普遍的。結(jié)合結(jié)構(gòu)域的結(jié)合可為對(duì)一種特定植物 物種特異的，意指存在于這樣的植物物種之中或之上的結(jié)合位點(diǎn)在其它植物物種中不存在 或存在的程度低得多；或如果所述結(jié)合位點(diǎn)存在于多于一種植物物種中，所述結(jié)合對(duì)多于 一種植物物種是更普遍的。結(jié)合結(jié)構(gòu)域的結(jié)合可為對(duì)一種特定植物屬特異的，意指存在于 這樣的植物屬之中或之上的結(jié)合位點(diǎn)在其它植物屬中不存在或存在的程度低得多；或如果 所述結(jié)合位點(diǎn)存在于多于一種植物屬中，所述結(jié)合對(duì)多于一種植物屬是更普遍的。結(jié)合結(jié) 構(gòu)域的結(jié)合可為對(duì)植物的一個(gè)特定生長(zhǎng)階段特異的，意指在特定生長(zhǎng)階段存在于這樣的植 物之中或之上的結(jié)合位點(diǎn)在另一個(gè)生長(zhǎng)階段的植物中不存在或存在的程度低得多；或如果 所述結(jié)合位點(diǎn)存在于多于一個(gè)植物生長(zhǎng)階段中，所述結(jié)合對(duì)多于一個(gè)植物生長(zhǎng)階段是更普 遍的。如下文將解釋的，結(jié)合結(jié)構(gòu)域的所有類型的結(jié)合特異性可具有其特異的用途。
[0016] 優(yōu)選地，在惡劣的條件下結(jié)合結(jié)構(gòu)域與結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合仍具功能，所述惡劣條件 例如低或高溫、低或高pH、低或高離子強(qiáng)度、UV輻射、低水可得性、變性化學(xué)品存在等等。在 一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述惡劣條件定義為PH范圍4-9,更優(yōu)選為pH范圍3-10,甚至更 優(yōu)選為pH范圍2-10,最優(yōu)選為pH范圍1-11。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述惡劣條件定 義為溫度范圍4°C -50°C，更優(yōu)選為溫度范圍0°C -55°C，甚至更優(yōu)選為溫度范圍0°C -60°C。 在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述惡劣條件定義為存在如上述定義的農(nóng)用化學(xué)品制劑。
[0017] 優(yōu)選地，結(jié)合結(jié)構(gòu)域與結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)合足夠強(qiáng)以能夠?qū)⑤d體結(jié)合（更優(yōu)選地保 留）于所述結(jié)合位點(diǎn)；根據(jù)載體的大小和結(jié)合結(jié)構(gòu)域的親和力，一或多個(gè)結(jié)合結(jié)構(gòu)域可結(jié) 合于一或多個(gè)結(jié)合位點(diǎn)，并且協(xié)作得到的結(jié)合結(jié)構(gòu)域?qū)Y(jié)合位點(diǎn)的親合力保證了強(qiáng)烈地將 載體結(jié)合（優(yōu)選將載體保留）于植物上。如本文所用，"載體"意指任何固體、半固體或液 體載體，在其中或其上可適當(dāng)?shù)負(fù)饺搿?、固定、吸附、吸收、結(jié)合、包囊化、包埋、連接或包 含活性物質(zhì)。這樣的載體的非限制性的實(shí)例包括，納米膠囊、微膠囊、納米球、微球、納米 顆粒、微粒、脂質(zhì)體、囊泡、珠、凝膠、弱離子樹脂顆粒、脂質(zhì)體、螺旋狀遞送載體（cochleate delivery vehicle)、小顆粒劑、顆粒劑、納米管、巴基球（bucky-ball)、作為油包水型乳劑 的部分的水滴、作為水包油型乳劑的部分的油滴、有機(jī)材料（例如軟木、木材或其他植物 來源的材料（例如，以種殼、木肩、紙漿、球、珠、片的形式或任何其它合適的形式）、紙或紙 板）、無機(jī)材料（例如滑石、粘土、微晶纖維素、二氧化硅、氧化鋁、硅酸鹽和沸石）、或甚至是 微生物細(xì)胞（例如酵母細(xì)胞）或其合適的組分或片段（如本文進(jìn)一步描述的）。如本文所 用，"保留"意指由單一結(jié)合結(jié)構(gòu)域或兩個(gè)或更多個(gè)結(jié)合結(jié)構(gòu)域的組合對(duì)它或它們的結(jié)合位 點(diǎn)的親和力或親合力導(dǎo)致的結(jié)合力大于由載體重力所施加的組合的力和力矩、由噴施的農(nóng) 用化學(xué)品溶液流動(dòng)或滴落引起的力和力矩（如果有的話）和由一或多種外部因子引起的剪 切力所施加的力和力矩（如果有的話）。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述外部因子為雨、灌溉、 雪、冰雹或風(fēng)。通過特異性結(jié)合來結(jié)合載體比非特異性結(jié)合的一個(gè)特別的好處是特異性結(jié) 合對(duì)作用于載體的外部剪切力是更耐受的（Cozens-Roberts等人，1990)。
[0018] 優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)合結(jié)構(gòu)域與存在于完整活植物的一或多種特定植物部分之中 或之上的結(jié)合位點(diǎn)，或包含于這樣的結(jié)合位點(diǎn)中的抗原結(jié)合。優(yōu)選地，所述完整活植物的部 分選自葉、莖、根、果實(shí)、球果、花、球莖或塊莖。更優(yōu)選地，所述完整活植物的部分選自葉、莖 或根。更優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)合結(jié)構(gòu)域與完整活植物表面上的結(jié)合位點(diǎn)或包含于這樣的結(jié) 合位點(diǎn)中的抗原結(jié)合。如本文所用，"表面"可為存在于完整活植物上；或完整活植物的一 或多個(gè)部分上的任何表面，然而，它不包括植物組織學(xué)制備物。優(yōu)選地，所述完整活植物的 表面是完整活植物的部分的表面，其選自葉表面、莖表面、根表面、果實(shí)表面、球果表面、花 表面、球莖表面或塊莖表面；甚至更優(yōu)選地，所述完整活植物的表面是完整活植物的部分的 表面，其選自根表面、莖表面和葉表面。
[0019] 優(yōu)選地，本發(fā)明的結(jié)合結(jié)構(gòu)域與完整活植物的特定結(jié)構(gòu)之中或之上，或完整活植 物的特定部分的特定結(jié)構(gòu)之中或之上，更優(yōu)選在參與或涉及參與營養(yǎng)、農(nóng)用化學(xué)品或其它 化學(xué)品向植物內(nèi)的運(yùn)輸和/或參與或涉及參與植物防御的特定結(jié)構(gòu)之中或之上的結(jié)合位 點(diǎn)或包含于這樣的結(jié)合位點(diǎn)中的抗原結(jié)合。優(yōu)選地，所述特定結(jié)構(gòu)選自表皮毛、氣孔、皮孔、 棘、刺、根毛、角質(zhì)層或蠟質(zhì)層，甚至更優(yōu)選地，所述特定結(jié)構(gòu)選自表皮毛、氣孔和角質(zhì)層。在 一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域與植物表皮毛之中或之上的結(jié)合位點(diǎn)或包含于這 樣的結(jié)合位點(diǎn)中的抗原結(jié)合。植物表皮毛是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，并且包括但不限于腺 表皮毛和葉毛。植物表皮毛在植物防御中是具活性的（Lai等人，2000)，但尤其是非腺表皮 毛還被引用為可能是感染靶標(biāo)（Calo等人，2006)。表皮毛，包括腺表皮毛，還涉及極性化 合物穿過植物角質(zhì)層向植物內(nèi)部的運(yùn)輸（SChreiber，2005)。這使得表皮毛成為輸送農(nóng)用 化學(xué)品的理想靶標(biāo)，其通過增強(qiáng)天然防御或通過在攻擊位點(diǎn)濃縮農(nóng)用化學(xué)品或通過改進(jìn)的 (極性）農(nóng)用化學(xué)品向植物內(nèi)的輸送。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域與氣 孔之中或之上的結(jié)合位點(diǎn)或包含于這樣的結(jié)合位點(diǎn)中的抗原結(jié)合。氣孔對(duì)CO2擴(kuò)散進(jìn)入植 物內(nèi)和最小化水分損失是必不可少的。氣孔還用作病原體，尤其是微生物主要的進(jìn)入位點(diǎn) (Underwood等人，2007)。如本文所用，"微生物"意指細(xì)菌、病毒、真菌等等。另外，它們通過 可使植物在微生物感染時(shí)關(guān)閉氣孔的特異性信號(hào)通路直接涉及植物防御（Melotto等人， 2006)。而在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述結(jié)合結(jié)構(gòu)域與根毛之中或之上的結(jié)合位點(diǎn)或包 含于這樣的結(jié)合位點(diǎn)中的抗原結(jié)合。已知根毛對(duì)微生物附著和植物定殖是重要的（Gage， 2004 ;Laus等人，2005)，并因此是農(nóng)