Изобретения в сфере сельского хозяйства, животноводства, рыболовства

 
Изобретения в сельском хозяйстве Обработка почвы в сельском и лесном хозяйствах Посадка, посев, удобрение Уборка урожая, жатва Обработка и хранение продуктов полеводства и садоводства Садоводство, разведение овощей, цветов, риса, фруктов, винограда, лесное хозяйство Новые виды растений или способы их выращивания Производство молочных продуктов Животноводство, разведение и содержание птицы, рыбы, насекомых, рыбоводство, рыболовство Поимка, отлов или отпугивание животных Консервирование туш животных, или растений или их частей Биоцидная, репеллентная, аттрактантная или регулирующая рост растений активность химических соединений или препаратов Хлебопекарные печи, машины и прочее оборудование для хлебопечения Машины или оборудование для приготовления или обработки теста Обработка муки или теста для выпечки, способы выпечки, мучные изделия

Штамм бактерий pseudomonas aureofaciens для получения препарата против заболеваний пшеницы, вызываемых грибными фитопатогенами

 
Международная патентная классификация:       A01N C12N

Патент на изобретение №:      2203945

Автор:      Логинов О.Н., Свешникова Е.В., Силищев Н.Н., Мелентьев А.И., Галимзянова Н.Ф., Бойко Т.Ф.

Патентообладатель:      Институт биологии Уфимского научного центра РАН

Дата публикации:      10 Мая, 2003

Начало действия патента:      17 Августа, 2001

Адрес для переписки:      450054, г.Уфа, пр-т Октября, 69, Институт биологии УНЦ РАН


Изображения





изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и касается штамма Pseudomonas aureofaciens 51, который выделен из образца пахотных земель Мелеузовского района Республики Башкортостан. Штамм Pseudomonas aureofaciens депонирован в коллекции культур Института биологии Уфимского научного центра РАН под ИБ 51. В качестве препарата против заболеваний пшеницы используют суспензию, полученную при культивировании данного штамма, и обрабатывают семена пшеницы. Препарат, полученный на основе данного штамма, подавляет развитие заболеваний пшеницы, вызываемых твердой головней и корневыми гнилями. 3 табл.

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и касается штамма, который оказывает антагонистическое действие на возбудителей заболеваний пшеницы твердой головней и корневыми гнилями и поэтому может быть использован для защиты от них сельскохозяйственных растений.

Известен штамм Pseudomonas sp. ЦМПМ В-348, используемый для получения препарата при защите злаковых от возбудителя обыкновенной корневой гнили Helminthosporium sativum (1). Однако этот штамм неэффективен для подавления корневой гнили злаков, вызываемой комплексом грибов Fusarium spp. и Н. sativum.

Известны штаммы Pseudomonas putida, подавляющий рост фитопатогенного гриба Fusarium oxysporum (2) и Pseudomonas putida BKM В-1743Д, подавляющий рост грибов рода Fusarium (3). Недостатками известных штаммов является узкий спектр антагонистического действия.

В качестве прототипа выбран штамм бактерий Pseudomonas species, проявляющий антагонистическую активность к фитопатогенным грибам Alternaria spp., Bipolaris sorokiniana, Fusarium oxysporum, F. gibbosum, F. sumbucinum (4). Однако отсутствуют сведения о действии этого штамма на такие широко распространенные возбудители болезней растений, как Fusarium culmorum, F. graminearum, F. nivale, F. semitectum, F. solani.

Кроме того, во всех перечисленных аналогах и прототипе нет сведений об активности выделенных штаммов микроорганизмов по отношению к возбудителю наиболее вредоносной болезни пшеницы - твердой головне (Tilletia caries), потери от которой приводят к недобору 10-15% урожая.

Технической задачей изобретения является выделение нового природного штамма с широким спектром действия на возбудителей грибных заболеваний растений, в том числе и твердой головни.

Поставленная задача достигается выявлением и использованием штамма Pseudomonas aureofaciens 51, выделенного из образца пахотных земель, отобранного в Мелеузовском районе Республики Башкортостан. Штамм депонирован в коллекции культур Института биологии Уфимского научного центра РАН под ИБ 51. Он характеризуется следующими признаками.

Морфологические признаки. Короткие, подвижные палочки, грам-отрицательные, спор не образуют. Морфологию колоний на питательных средах определяли после 4-5 сут роста при 28oС. На мясопептонном агаре (МПА) - круглые с ровными краями, гладкие, слабовыпуклые, непрозрачные, ярко-оранжевые в центре с более светлой окантовкой, слизистой консистенции колонии, диаметр 5-6 мм, пигмент ярко-оранжевый, диффундирующий в среду. На МПА с 2% глицерина - колонии крупнее, интенсивнее окрашены, более интенсивная диффузия в среду пигмента.

Пигментация на диагностических средах Кинга для флюоресцирущих псевдомонад: Кинг А - пигмент отсутствует; Кинг Б - образуется желто-зеленый флюоресцирующий пигмент. В жидких питательных средах (МПБ) образуется тонкая, сплошная, складчатая пленка. На МПА-косяках штрих обильный, сплошной с ровным краем.

Физиолого-биохимические признаки. По отношению к кислороду - аэроб, окислительный тип метаболизма. Не нуждается в факторах роста. Разжижает желатин. Пептонизирует и свертывает молоко. Образует леван из сахарозы, не гидролизует крахмал. Продуцирует каталазу, образует аргининдигидролазу. Гидролизует лецитин, Твин-80. Растет при 4oС, растет на МПБ с 3% NaCl. Усваивает с образованием кислоты глюкозу, ксилозу, сахарозу, арабинозу, рафинозу, фруктозу. В качестве источника углерода использует мальтозу, бутанол, гексанол, маннит, глицерин, бензойную кислоту, пропионовую кислоту, антраниловую кислоту, янтарную кислоту, -кетоглутаровую кислоту, пируват, лактат, цитрат, фенилаланин, серин, лейцин, аргинин, аланин, валин, триптофан, орнитин, пролин, лизин, тирозин. Не усваивает лактозу, этанол, пропанол, сорбит, ацетамид, малеиновую кислоту, адипиновую кислоту, оксалат, изомасляную кислоту, треонин, метионин, цистеин, гексан, декан, октадекан, формальдегид, фенол.

Штамм устойчив к ампициллину (5000 мкг/мл), стрептомицину (500 мкг/мл), эритромицину (100 мкг/мл), чувствителен к гентамицину (100 мкг/мл).

Штамм не обладает фитопатогенной активностью, о чем свидетельствует отсутствие мацерации на ломтиках картофеля при нанесении на них уколом живых клеток штамма.

Штамм хранится на косяках МПА в холодильнике с пересевом на свежие косяки через 2-4 мес, а также в лиофильно-высушенном состоянии.

Штамм идентифицирован по определителю Bergey's Manual of Determinative Bacteriology.

Пример 1. Получение биомассы Штамм выращивают в течение 48 ч при 28-30oC с аэрацией до титра 109 КОЕ/мл на среде LB следующего состава, г/л: пептон - 10,0; дрожжевой экстракт - 5,0; натрий хлористый - 10,0; вода водопроводная до 1 л. При необходимости суспензию клеток разводят водой до необходимого титра.

Определяющим отличием предлагаемого штамма от прототипа является более широкий спектр действия на возбудителей грибных заболеваний растений.

Пример 2. Изучение антагонистической активности нового штамма Pseudomonas aureofaciens ИБ 51 На пластинки глюкозо-пептонного агара (глюкоза - 5 г; пептон - 5 г; калий фосфорнокислый двузамещенный - 4 г; калий фосфорнокислый однозамещенный - 2 г; вода дистиллированная - 1 л) высевают сплошным газоном суспензию спор грибного фитопатогена. Затем на эти же пластинки уколом сажают бактерии штамма Pseudomonas aureofaciens ИБ 51. Чашки инкубируют при 28oС в течение 3 сут.

Учет проводят по зонам отсутствия или подавления роста гриба вокруг колонии штамма. Результаты приведены в табл.1 и свидетельствуют о широком спектре антагонистического действия нового штамма.

Пример 3. Антагонистическое действие нового штамма против комплекса возбудителей корневых гнилей пшеницы испытывают в лабораторных условиях на пшенице сорта "Жница" с естественным уровнем заражения посевного материала, полученного в условиях опытного поля Башкирского Государственного Аграрного Университета. Семена пшеницы обрабатывают суспензией штамма (с титром 109 КОЕ/мл) из расчета 1 мл суспензии на 50 г семян. Семена переносят на увлажненную до полной влагоемкости полоску фильтровальной бумаги, прикрывают такой же полоской увлажненной фильтровальной бумаги, поверх которой накладывают полоску полиэтилена, сворачивают в рулон, помещают вертикально в лабораторный стакан и оставляют при комнатной температуре. В контрольных опытах обработку семян осуществляют водопроводной водой. В качестве эталонов используют химический препарат дивидент и биопрепараты - фитоспорин и планриз. Эксперимент выполняют в четырехкратной повторности. Обработку результатов проводят через 7 дней. Эффективность штамма определяют при сопоставлении степени проявления корневых гнилей проростков пшеницы в опыте и контроле. Результаты приведены в табл.2.

В этой же таблице приведены и результаты лабораторных экспериментов, выполненных по аналогичной методике, но с дополнительным инфицированием посевного материала спорами фитопатогенных грибов Fusarium oxysporum и Bipolaris sorokiniana (титр споровой суспензии обоих патогенов составил 5104 КОЕ/мл).

Из табл. 2 видно, что новый штамм в условиях естественного инфекционного фона заражения не уступает биологическим препаратам фитоспорин и планриз в эффективности воздействия на фитопатогены. Наряду с этим следует отметить, что предлагаемый штамм обладает способностью стимулировать рост пшеницы, что проявляется не только в увеличении средней длины проростков на 13-19%, но и в снижении в 4,5-6 раз числа проростков, обладающих дефектами, отстающих в росте корешков и ростков.

Что касается дополнительного заражения посевного материала фитопатогенами: увеличение инфекционной нагрузки за счет Fusarium oxysporum показало, что новый штамм успешно справляется с присутствием на зернах данного патогена.

Пример 4. Антагонистическое действие штамма против возбудителя твердой головни пшеницы испытывали на пшенице сорта "Жница", искусственно зараженной Tilletia caries, в условиях закрытого грунта в теплице. Заспорение спорами твердой головни осуществляли из расчета 1-2 г спор на 1 кг зерна. Семена пшеницы обрабатывали суспензией штамма (с титром 109 КОЕ/мл) из расчета 1 мл суспензии на 50 г семян и высаживали в вегетационные сосуды по 60 штук с учетом всхожести данного сорта пшеницы. В контрольных экспериментах обработку семян осуществляли водопроводной водой. В качестве эталонов использовали химический препарат дивидент и биологические препараты фитоспорин и планриз. Эксперименты выполняли в трехкратной повторности.

Эффективность штамма определяли при сопоставлении степени проявления заболевания растений твердой головней в опыте и контроле в период молочно-восковой спелости зерна. Результаты приведены в табл.3.

Как свидетельствуют результаты эксперимента, биологическая эффективность подавления твердой головни на пшенице у штамма Pseudomonas aureofaciens 51 составляет 52,7%, при 41,8% у выбранного аналога.

Таким образом, штамм Pseudomonas aureofaciens 51 обладает антагонистической активностью в отношении широкого круга фитопатогенных грибов, в том числе против возбудителя твердой головни Tilletia caries, a также характеризуется способностью стимулировать рост пшеницы, что в целом позволяет увеличить урожай в 1,7 раза.

Список литературы 1. Авторское свидетельство СССР 1464468, кл. А 01 N 63/00, 1988.

2. Патент США 4714614, кл. 424-93, 1987.

3. Патент RU 1805849, кл. А 01 N 63/00, 1993.

4. Патент RU 2130261, кл. А 01 N 63/00, С 12 N 1/20, 1999.

Формула изобретения

Штамм бактерий Pseudomonas aureofaciens, депонированный в коллекции микроорганизмов Института биологии Уфимского научного центра Российской Академии Наук под номером ИБ 51, для получения препарата против заболеваний пшеницы, вызываемых грибными фитопатогенами.



Популярные патенты:

2391812 Способ выращивания растений в условиях защищенного грунта, устройство для выращивания растений в условиях защищенного грунта и сборно-разборный многоярусный стеллаж для выращивания растений в условиях защищенного грунта

... близкое к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков и выбранное в качестве прототипа устройство для выращивания растений в условиях защищенного грунта, содержащее систему культивации растений, включающую вертикальную многоярусную стеллажную установку с полками для вегетационных лотков с растениями и системы создания требуемых климатического и светового режимов. Устройство снабжено источниками освещения и средством для подачи углекислого газа. Источники освещения представляют собой расположенные параллельно друг другу гирлянды ламп, выполненные с возможностью перемещения вверх-вниз между ярусами вегетационных лотков. Каждая из гирлянд закреплена на ...


2025945 Способ выращивания насаждений сосны

... - свежей субори - В2. Приведенные в табл.3 данные свидетельствуют о хорошем современном состоянии культур и достаточной устойчивости древостоев против неблагоприятных факторов. Этот пример конкретного выполнения свидетельствует о возможности выращивания культур сосны путем вырубки каждого второго ряда при исходной схеме размещения посадочных мест 1,5х0,75 м, с последующими периодическими разреживаниями насаждений сосны. На фиг.1 приведена динамика густоты древостоев опытных культур сосны в Балаклейском лесхоззаге; на фиг.2 - средние по морфометрическим показателям деревья в 50-летних культурах сосны различной густоты в Балаклейском лесхоззаге. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ ...


2071371 Способ нагрева тканей животного и устройство для его осуществления

... располагают на спине животного и возбуждают его со сдвигом фазы на + 90 o по отношению к первым двум электродам, а глубину и зону нагрева регулируют изменением амплитуды возбуждения третьего электрода при постоянстве общей мощности электромагнитного поля возбуждаемого тремя электродами. Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве, содержащем генератор высокой частоты, согласующий контур и соединенные с разноименными полюсами контура электроды, дополнительно введен третий электрод, площадь которого превышает суммарную площадь первых двух, усилитель мощности, регулятор мощности УВЧ, фазирующее устройство, причем электроды, подключенные к разноименным полюсам контура ...


2080774 Способ изготовления брикетов для выращивания растений и устройство для его осуществления

... для выращивания растений включает камеру 1, матрицу 2, пуансон 3, упругий пористый материал 4, матрица 2 при этом может иметь прорези 5 и 6 в боковых стенках и днище, камера 1 продольные выступы 7 на внутренней ее поверхности, шайба 8 предназначена для предотвращения поступления связующего через донную часть матрицы 2, а упругая прокладка 9 из пористого материала для поступления связующего в верхнюю часть брикетируемой массы. Пробойник 10 предназначен для формирования отверстия в днище брикета, пуансон 3 может быть выполнен полым с крышкой 11 и содержать как контейнер жидкое связующее 12, причем, пуансон 3 имеет бортик 13. Устройство работает следующим образом. Связующее ...


2423807 Культиватор (варианты) и фреза для него

... соответственно, навесное сцепное устройство для соединения с трактором. Кроме того, культиватор также вместо собственного мотора может быть снабжен расположенным на раме устройством сопряжения для соединения культиватора или, соответственно, его передачи с валом отбора мощности трактора. Таким образом, вращательное движение от вала отбора мощности трактора через упомянутое устройство сопряжения передается на приводные валы фрез рабочего органа. Устройство сопряжения включает в себя передачу, которая может быть выполнена в виде зубчатой, ременной или цепной передачи. Подобные устройства для соединения навесного/прицепного агрегата с трактором и устройства сопряжения для соединения с ...


Еще из этого раздела:

2423036 Биоконтейнер для посадки растений

2062564 Способ оценки устойчивости растений к засухе северного и южного типа на ранних этапах онтогенеза

2387128 Система сбора отходов для отделения жидких отходов от твердых отходов

2262844 Способ повышения эффективности воспроизводства икры и численности осетрообразных рыб

2067798 Агромостовой комплекс

2197082 Установка для охлаждения молока с использованием естественного холода

2229213 Способ регулирования роста зерновых культур

2272399 Зерноуборочный комбайн

2395497 Способ стимулирования роста подсолнечника регулятором роста

2165134 Корнеподрезающий рабочий орган машины для добычи лакричного сырья