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

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% K 2HPO4, 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.

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).

Формула изобретения

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

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.12.2012

Дата публикации: 27.10.2013