Штамм клубеньковых бактерий sinorhizobium fredii вкм в-2458d для изготовления бактериального удобрения под сою
Владельцы патента RU 2415924:
Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт сои Российской академии сельскохозяйственных наук" (RU)
Изобретение относится к биотехнологии и предназначено для изготовления бактериального удобрения под сою. Штамм клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii выделен из природной популяции клубеньковых бактерий, распространенной в почвах южной зоны Амурской области, и депонирован в BKM под номером B-2458D, а также хранится в коллекции ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института сои под номером ББ-49к. Штамм Sinorhizobium fredii BKM В-2458D является микробиологическим средством, стабильно повышающим урожай семян сои в среднем на 2,0 ц/га. 1 табл.
Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано для производства бактериального удобрения для сои.
Известны штаммы клубеньковых бактерий сои 639А, 648А, используемые для приготовления соевого нитрагина, относящиеся к медленнорастущему виду Bradyrhizobium japonicum.
Недостатками этих штаммов является то, что они растут только при pH 7 и температуре 27-28°С (оптимальные условия для выращивания клубеньковых бактерий сои), в качестве источника углеродного питания используют только маннит.
Задачей изобретения является получение более технологичного штамма, обладающего высокими адаптационными возможностями, быстрым наращиванием биомассы в условиях, отличных от оптимальных.
Задача решается новым штаммом клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii BKM B-2458D, который выделен в 1992 году из клубеньков дикорастущей сои, произрастающей на бурых лесных почвах Благовещенского района Амурской области.
Полученный штамм депонирован и хранится во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов (ИБФМ) им. Г.К.Скрябина Российской академии наук под регистрационным номером BKM B-2458D и в коллекции ГНУ Всероссийского научно-исследовательского института сои под номером ББ-49к.
Штамм Sinorhizobium fredii BKM B-2458D характеризуется следующими культурально-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками. Культурально-морфологические признаки.
В молодом возрасте бактерии штамма Sinorhizobium fredii BKM B-2458D подвижные, представляют собой удлиненные палочки размером (2,3÷2,5)×0,4 мк. Грамотрицательные. Быстрорастущая культура. В чашках Петри на маннитно-соевой твердой питательной среде указанные бактерии вырастают на 3-4 сутки после посева, образуя выпуклые, прозрачные, слизистые колонии диаметром 1,0…7,0 мм. Бактерии Sinorhizobium fredii BKM B-2458D хорошо растут и на других питательных средах:
Среда Норриса, г/л: K2HPO4 - 0,5; MgSO4 - 0,8; NaCl - 0,2; FeCl3 - 0,01; дрожжевой экстракт - 2,0; маннит - 10,0.
Соевая среда с маннитом, г/л: K2HPO4 - 0,5; KH2PO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; маннит - 20; соевая мука 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с глюкозой, г/л: K2HPO4 - 0,5; KH2PO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; глюкоза - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с сахарозой, г/л: K2HPO4 - 0,5; KH2PO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; сахароза - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с мальтозой, г/л: K2HPO4 - 0,5; KH2PO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; мальтоза - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с лактозой, г/л: K2HPO4 - 0,5; KH2PO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; лактоза - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Навеску соевой муки, полученную путем размола пророщенных соевых семян, заливают 1 литром воды и кипятят в течение 30 минут. В фильтрат, доведенный до 1 литра, вносят соли.
При выращивании штамма BKM B-2458D в пробирках на всех вышеперечисленных средах (при температуре 28°С в течение 72 часов) отмечен обильный рост штриха гелеобразной прозрачной консистенции. При длительном хранении чистой культуры в холодильнике при температуре 4°С консистенция штриха штамма ВКМ B-2458D не изменяется.
Физиолого-биохимические признаки.
Аэроб.
Температурный диапазон роста 27-32°С. Оптимальная температура роста 27-28°С.
Оптимум pH 7,0; диапазон pH 6,0-8,0.
Отношение к источникам углерода. Хорошо усваивает и растет на сахарозе, глюкозе, мальтозе, лактозе, манните с образованием продуктов кислотного характера.
Осмоустойчив, дает обильный рост на средах с концентрацией NaCl 0,4 мк.
Признаки штамма устойчивые. Штамм не патогенен. Пересевается один раз в 6 месяцев. Хранится в пробирках на маннитно-соевом агаре при температуре 4-5°С.
Штамм ВКМ B-2458D идентифицирован по «Определителю» Берги (1980) как штамм вида Sinorhizobium fredii.
Штамм Sinorhizobium fredii ВКМ В-2458D отличается от ранее известных штаммов клубеньковых бактерий сои способностью использовать различные источники углеродного питания, хорошо расти в широком температурном и pH диапазоне.
Изобретение поясняется следующим конкретным примером использования штамма Sinorhizobium fredii ВКМ B-2458D.
Пример.
Посевной материал получают выращиванием штамма в пробирках с агаризованной питательной соевой средой с маннитом, г/л: K2HPO4 - 0,5; KH2PO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; маннит - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
После посева пробирки с бактериальной культурой выставляют в термостаты с температурой 27-28°С на 5 суток. За это время в пробирках на косяке плотной питательной среды отмечается обильное нарастание бактериальной массы испытываемого штамма.
Для инокуляции семян в день посева сои готовят бактериально-молибденовую смесь. Для этого в пробирки со штрихом испытываемого штамма клубеньковых бактерий сои вносят по 2,5 мл заранее приготовленного 1,25% раствора молибдена (25 г/л молибдата аммония). Штрих с косяка питательной среды смывают раствором молибдена. Путем встряхивания пробирки получают однородную бактериально-молибденовую смесь, которой сразу же обрабатывают семена сои. Полученный объем суспензии (2,5 мл) используют для предпосевной обработки 250 г семян сои. После нанесения суспензии семена сои тщательно перемешивают, подсушивают в тени и высевают в подготовленную почву.
В таблице приводятся данные об эффективности штамма ВКМ В-2458D в зависимости от условий года, полученные в результате проведения полевых экспериментов.
Эффективность штамма Sinorhizobium fredii ВКМ В-2458D
| Штамм | Урожайность семян сои по годам, ц/га | Средняя урожайность, ц/га | ||||
| 2001 г. | 2002 г. | 2004 г. | 2005 г. | 2006 г. | ||
| Контроль (без обработки) | 32,0 | 26,7 | 11,9 | 26,0 | 18,8 | 23,1 |
| ББ-49к (ВКМ B-2458D) | 32,7 | 28,2 | 13,8 | 27,5 | 23,5 | 25,14 |
Опыты проводили на лугово-черноземовидных почвах, с сортом сои Соната. Бактеризованные семена высевают в день обработки. Штамм Sinorhizobium fredii ВКМ В-2458D по сравнению с контролем (фон - естественная инокуляция) стабильно повышал урожайность семян сои в течение 5-и лет испытаний, в среднем на 2,0 ц/га.
Штамм клубеньковых бактерий сои вида Sinorhizobium fredii BKM B-2458D для изготовления бактериального удобрения под сою.
