Штамм pseudomonas brassicacearum, используемый для получения бактериального удобрения под зерновые, овощные и кормовые культуры


 


Владельцы патента RU 2453596:

Государственное научное учреждение Татарский научно-исследовательский институт агрохимии и почвоведения Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ Татарский НИИАХП Россельхозакадемии) (RU)

Изобретение относится к области сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано в микробиологической промышленности для получения бактериальных удобрений, а также в сельском хозяйстве. Штамм микроорганизма Pseudomonas brassicacearum 26W(в) выделен из серой лесной почвы Арского лесхоза (Тукаевское лесничество) Республики Татарстан, представляет собой аэробные бактерии с оптимальной температурой роста 26-30°С и депонирован ВКПМ под номером В-10388. В результате использования данного штамма в качестве бактериального удобрения удается в среднем на 15-20% повысить урожайность ряда зерновых, овощных и кормовых культур, в частности пшеницы, ржи, проса, огурцов, томатов, кукурузы, амаранта и рапса. 1 табл., 24 пр.

 

Изобретение относится к области сельскохозяйственной микробиологии и представляет собой новый штамм микроорганизмов Pseudomonas brassicacearum, который может быть использован в микробиологической промышленности для получения бактериальных удобрений.

Известен штамм микроорганизмов Pseudomonas species, предназначенный для получения бактериального удобрения [1]. Недостатком данного штамма является относительно малый эффект в повышении урожайности как зерновых и овощных, так и кормовых культур.

Наиболее близким к заявляемому объекту является штамм Pseudomonas putida, депонированный в ЦМПМ ВНИИГенетики №ВКПМВ-4308 и также предназначенный для получения бактериального удобрения [2]. Недостатком данного штамма бактерий, который по совокупности морфологических и физиолого-биохимических признаков, а также по достигаемому техническому эффекту является наиболее близким к заявляемому объекту и выбран в качестве прототипа, также является относительно малый эффект в повышении урожайности как зерновых и овощных, так и кормовых культур.

Целью настоящего изобретения является повышение суммарной урожайности зерновых, овощных и кормовых культур.

Декларируемая цель достигается путем использования нового штамма Pseudomonas brassicacearum 26W(в), найденного в естественных условиях и выделенного в 2006 году из серой лесной почвы Арского лесхоза (Тукаевское лесничество) Республики Татарстан. По результатам проведенного анализа сиквенсов вариабельных участков 16s рДНК этот штамм принадлежит к виду Pseudomonas brassicacearum (99%). Данный штамм депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП «ГосНИИГенетика» под № В-10388.

Штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) характеризуется следующими признаками.

Морфологические признаки. Клетки штамма Pseudomonas brassicacearum 26W(a) одиночные палочки, подвижные, грамотрицательные. На среде Эшби (0,02% K2HPO4, 0,02% MgSO4, 0,02% NaCl, 0,01% KH2PO4, 0,5% CaCO3, 2,0% маннит, 2,0% агар) образуют колонии бежевого цвета, d 0,5-2,0 мм, выпуклые, круглые, с ровным краем. Выделяют в среду коричневый пигмент. Величина клеток 5-суточной культуры на среде Эшби около 1,8-2,0×3,2-4,0 мкм. Клетки умеренно подвижны, капсула вокруг них незаметна. На твердых средах штамм образует типичные колонии. Покоящаяся форма неизвестна. При старении данная культура микроорганизма приобретает светло-коричневую окраску, которая проявляется в возрасте 2,5-3,0 сут. Пигмент не проникает в среду. Окрашивание клеток может быть проведено анилиновыми красителями по Граму.

Физиолого-биохимические признаки. Заявляемый на предмет изобретения штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) является аэробом, оптимальная температура его роста 26-30°С, минимальная - 4°С, максимальная - 40°С, в качестве источника углерода усваивает сахарозу, глюкозу, маннозу. Для своего развития штамм использует аммонийный, нитритный и нитратный азот, а также свободный (атмосферный) азот. На МПА растет хорошо. Реакция на pH среды: оптимум 6,8, минимум - 5,0, максимум - 8,5. Продукты синтеза на питательной среде Бэрка (после 4 сут инкубации при оптимальной температуре 26-30°C): витамины группы В (биотин 0,9, пиридоксин 1,70, тиамин - 2,2, пантотеновая кислота - 2,2 мг/л), индолил-3-уксусная кислота (ИУК) - 68,0 мг/л. Нитрогеназная активность штамма 499,6 нМ М2/мл·ч. Штамм обладает выраженной антагонистической активностью против многих почвенных микромицетов (Fusarium oxysporum, Alternaria solani, Bipolaris sp., Aspergillus sp., Penicillium citrinum и Trichoderma lignorum). Заявляемый штамм не фитотоксичен (не подавляет всхожесть семян, не ингибирует развитие корней и зеленой массы).

Штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) обладает способностью прикрепляться к поверхности корней многих зерновых, овощных и кормовых культур, в частности пшеницы, ржи, огурца, амаранта, кукурузы, где функционирует в течение не менее чем 6 мес. после инокуляции.

Ранее штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) с вышеперечисленными морфологическими и физиолого-биохимическими признаками в литературе не описывался. Данное обстоятельство позволяет утверждать, что заявляемому объекту присущ первый установленный законодательством РФ критериальный признак изобретения - новизна. Сопоставление известных признаков штамма-прототипа и отличительных признаков, которые характеризуют заявляемый объект, не позволяют предсказать появления у него новых по сравнению с прототипом свойств, а именно повышение урожайности зерновых, овощных и кормовых культур в случае использования штамма Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в качестве бактериального удобрения. Только что отмеченный момент дает основания считать, что заявляемый объект явным образом не вытекает из известного в данной отрасли техники уровня, а это в свою очередь означает, что ему присущ второй установленный законодательством РФ критериальный признак изобретения - изобретательский уровень. Заявляемый штамм легко культивируется, продукты его жизнедеятельности нетоксичны, а его производство может быть без особых проблем реализовано в промышленных масштабах; не вызывает каких-либо затруднений и его использование в качестве удобрения. Это обстоятельство позволяет сделать заключение, что заявляемому объекту присущ и третий установленный законодательством РФ критериальный признак изобретения - промышленная применимость.

Заявляемый на предмет изобретения штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в качестве бактериального удобрения под зерновые, овощные и кормовые культуры может быть продемонстрирован нижеследующими примерами.

Пример 1

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян пшеницы Triticum aestivum из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (85-115 суток) в августе месяце снимают урожай и оценивают суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры приведены в Таблице 1.

Пример 2 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 1, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 3 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 1, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Пример 4

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян ржи Secale cereale из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (280-300 суток) в августе месяце снимают урожай и оценивают суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры приведены в Таблице 1.

Пример 5 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 4, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 6 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 4, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Пример 7

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян проса Panicum miliaceum из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (66-80 суток) в августе месяце снимают урожай и оценивают суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры приведены в Таблице 1.

Пример 8 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 7, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 9 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 7, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Пример 10

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян огурцов Cucumis sativus из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (40-60 суток) снимают урожай в феврале, марте и апреле месяце и оценивают для каждого случая суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры приведены в Таблице 1.

Пример 11 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 10, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 12 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 10, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Пример 13

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян томатов Lycopersicon esculcutum из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (90-120 суток) снимают урожай в феврале, марте и апреле месяце и для каждого случая оценивают суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры приведены в Таблице 1.

Пример 14 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 13, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 15 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 13, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Пример 16

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян кукурузы Zea mays из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (100-115 суток) в июле месяце снимают урожай в виде листьев и оценивают суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры приведены в Таблице 1.

Пример 17 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 19, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 18 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 19, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Пример 19

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(a) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян амаранта Amarantus cruentus из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (100-110 суток) в июле месяце снимают урожай и оценивают суммарную урожайность в ц/га. Указанные данные для нашего случая приведены в Таблице 1.

Пример 20 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 22, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 21 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 22, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Пример 22

Выращивают штамм Pseudomonas brassicacearum 26W(в) в ферментере до концентрации 108-109 клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян рапса Brassica napus из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По завершении вегетационного периода (80-120 суток) в июле месяце снимают урожай и оценивают суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры приведены в Таблице 1.

Пример 23 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 25, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas species.

Пример 24 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 25, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Pseudomonas putida.

Таблица 1
№ примера Культура Общая урожайность за месяц, ц/га
1 2 3
1 Triticum aestivum 16,3
2 (аналог) Triticum aestivum 11,5
3 (прототип) Triticum aestivum 13,3
4 Secale cereale 33,2
5 (аналог) Secale cereale 25,1
6 (прототип) Secale cereale 28,3
7 Panicum miliaceum 14,0
8 (аналог) Panicum miliaceum 11,1
9 (прототип) Panicum miliaceum 12,0
10 Cucumis sativus 19,0 (февраль), 345,0 (март), 685,0 (апрель)
9,5 (февраль), 285,0 (март), 580,0 (апрель)
10,5 (февраль), 290,0 (март), 610,0 (апрель)
11 (аналог) Cucumis sativus
12 (прототип) Cucumis sativus
13 Lycopersicon esculcutum 2,9 (февраль), 440,0 (март), 1150,0 (апрель)
14 (аналог) Lycopersicon esculcutum 1,5 (февраль), 385,0 (март), 985,0 (апрель)
15 (прототип) Lycopersicon esculcutum 2,0 (февраль), 395,0 (март), 1020,0 (апрель)
16 Zea mays 482,0
17 (аналог) Zea mays 395,0
18 (прототип) Zea mays 408,0
19 Amarantus cruentus 145,0
20 (аналог) Amarantus cruentus 120,0
21 (прототип) Amarantus cruentus 120,0
22 Brassica napus 15,2
23 (аналог) Brassica napus 12,7
24 (прототип) Brassica napus 13,0

Как можно видеть из приведенных в Таблице 1 данных, использование заявляемого штамма Pseudomonas brassicacearum 26W(a) позволяет достаточно существенно (в среднем на 15-20%) повысить урожайность каждого из поименованных выше типов сельскохозяйственных культур по сравнению с прототипом [2]. При этом наибольший эффект от использования заявляемого штамма достигается при выращивании именно ранних огурцов и томатов (80-90%).

Литература

1. Патент РФ №2.130.264 (1999).

2. Патент РФ №2.051.586 (1996) (прототип).

Штамм Pseudomonas brassicacearum ВКПМ В-103 88, используемый для получения бактериального удобрения под зерновые, овощные и кормовые культуры.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано для получения биоинсектицида для борьбы с большой восковой молью. .
Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности, в частности, используется для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.
Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности, в частности, используется для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.
Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности, в частности, используется для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.
Изобретение относится к области микробиологии, а именно - к способу выявления и отбора культур микроорганизмов, способных биохимически разрушать (трансформировать) микотоксины.

Изобретение относится к области медицинской микробиологии и касается способа дифференциации бактерий Francisella tularensis subsp.mediasiatica. .

Изобретение относится к области промышленной микробиологии, а именно к способам получения биомассы туляремийного микроба, и может быть использован для выделения антигенных компонентов как из клеток, так и из культуральной жидкости для создания диагностических препаратов против возбудителя туляремии.
Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской промышленности, в частности, используется для приготовления кисломолочных, ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.
Изобретение относится к пищевой, косметической, биотехнологической и медицинской отраслях промышленности, в частности, используется для приготовления ферментированных и неферментированных пищевых продуктов, гигиенических и косметических средств, биологически активных добавок и бактерийных препаратов.
Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано для получения биоинсектицида для борьбы с большой восковой молью. .
Изобретение относится к ветеринарии. .
Изобретение относится к биотехнологии. .
Изобретение относится к биотехнологии. .

Изобретение относится к биотехнологии, к композиции, набору и способу для получения растительного организма с повышенным содержанием сахара. .

Изобретение относится к области биохимии и касается, в частности, защиты растений от заболеваний, вызываемых фитопатогенными бактериями и фитоплазмами. .

Изобретение относится к сельскому хозяйству. .
Изобретение относится к биотехнологии. .
Изобретение относится к биотехнологии
Наверх