Штамм бактерий bacillus sp. для получения препарата против грибковых возбудителей болезней злаковых культур

 

Использование: микробиологическая промышленность, сельское хозяйство для защиты злаковых культур от болезней, вызываемых фитопатогенными грибами. Сущность изобретения: штамм выращивают на среде, содержащей, мас. % : крахмал 1,0 - 2,0; K₂HPO₄ 0,2; (NH₄)HPO₄ 0,2; (NH₄)SO₄ 0,3; CaCO₃ 1,0; вода до 100% , в течение 48 ч при температуре 40 - 43С. Затем культуру высушивают на распылительной сушилке. Получают препарат "Бациспецин БМ", представляющий собой сыпучий порошок светло-кремового цвета, хорошо смачивающийся водой. Титр 2,0·10⁶КОЗ/г. . Использование препарата для защиты злаковых от грибных возбудителей заболеваний злаковых культур позволяет снизить заболевание корневыми гнилями на 2,2 - 4% и увеличить урожай на 2,2 - 8,6 ц/га по сравнению с известными препаратами Бацифит, Ризоплан. 4 табл.

Изобретение относится к промышленной и сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано для защиты злаковых культур от болезней, вызываемых фитопатогенными грибами. Известен штамм Bacillus thuringiensis ИПМ-215, подавляющий развитие возбудителей вертициллезного увядания хлопчатника, фузариозов овощных, бахчевых и технических культур мучнистой росы огуpцов. Известно использование Bacillus subtilis в борьбе с ржавчиной фасоли и применение Bacillus polymyxa 9А для защиты растений картофеля и хлопчатника от вертициллезного увядания. Однако известные штаммы не подавляют развития грибных возбудителей болезней злаков. Известен штамм бактерий Pseudomonas sp. ЦМПМ В-3481 для получения препарата, используемого при защите злаковых от возбудителя корневой гнили Helminthosporium sativum. Однако этот штамм неэффективен для подавления обыкновенной корневой гнили злаков, вызываемой комплексом грибов Fusarium spp. и H. sativum, а также мучнистой росы и ржавчины. Кроме того, продолжительность действия известных штаммов не превышает двух недель из-за элиминации интродуцированных бактерий и разложения секретируемых ими антифунгальных веществ. Вместе с тем, известны методы пролонгации действия пестицидов путем микрокапсулирования в циклодекстринах. Известна также биогенная природа циклодекстринов, образующихся из растительного крахмала под действием фермента циклодекстринглюканотрансферазы (ЦГТазы), выделяемого некоторыми штаммами Bacillus macerans. Цель изобретения - получение эффективного против грибных патогенов злаковых культур штамма бактерий, секретирующих циклодекстринглюканотрансферазу. Цель достигается с помощью штамма Bacillus sp. 739, выделенного из почвенного образца серой лесной среднегумусной почвы, отобранной в Бакалинском районе БАССР. Штамм депонирован в коллекции ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии под номером 132 в группе споровых культур. Культурно-морфологические пpизнаки. Клетки палочковидные, 0,5 - 0,8 х 2,0-4,0 мкм, подвижные, грамположительные. Споры эллиптические, расположены субтерминально, спорангий раздувают. На мясопептонном агаре (МПА) через сутки инкубации при 36^оС образуют слизистые, выпуклые, непрозрачные колонии кремового цвета диаметром 2-3 мм. Через 5 суток колонии принимают складчатую форму с высоким бортиком по краю и достигают в диаметре 4-6 мм. Часть колоний (примерно 10% ) остается гладкой, не увеличиваясь в размерах. На картофельном агаре (КА) через сутки инкубации при 36^оС образуют мелкие слизистые, выпуклые и непрозрачные колонии диаметром 1-2 мм. На третьи сутки колонии трансформируются в складчатые, незначительно увеличиваясь в диаметре (до 3-4 мм). На агаризованной среде, содержащей 1,0% крахмала; 0,1- К₂НРО₄; 0,2% (NH₄)₂HPO₄; 0,3 % полипептона; 0,3% дрожжевого автолизата; 0,3% кукурузного экстракта и 1,2% агар-агара в водопроводной воде, через сутки инкубации при 37^оС образуются слизистые поднимающиеся над агаром колонии диаметром 2-3 мм. На третьи сутки часть колоний покрывается глубокими морщинами, а часть остается гладкой. Через 7-10 суток морщинистость исчезает, колонии становятся уплощенными и приобретают темно-коричневую окраску. На жидкой картофельно-глюкозной среде образуется слизистый осадок. Аэроб. Хорошо растет в интервале температур 30-45^оС. Усваивают глюкозу, сахарозу, арабинозу, маннит, глицерин, этанол. При сбраживании сахаров газ не образует. Гидролизует крахмал. В качестве источника азота усваивает как органические формы (пептоны, автолизаты, экстракты), так и минеральные (соли аммония, нитраты). На безазотистой среде Эшби рост слабый. При применении в качестве единственного источника азота KNO₃ или NaNO₃ в жидкой культуре выделяет большое количество полисахаридов, вплоть до гелеобразного состояния. На средах с крахмалом образует кристаллы циклодекстринов. Реакция Фогес-Проскауэра (образование ацетилметилкарбинола) положительная. Индол не образует. Растет при рН 5,0-8,5. По физиолого-биохимическим признакам штамм не соответствует ни одному из описанных в Bergey's Manual of Systematic Bacteridi и идентифицирован как Bacillus sp. 739. Состав среды для культивирования, мас. % : Крахмал 1,0-2,0 K₂HPO₄ 0,2 (NH₄)₂HP₄O 0,2 (NH₄)₂SO₄ 0,3 CaCO₃ 1,0 Вода водопроводная до 100 П р и м е р 1. На пластинки картофельно-глюкозного агара высевают суспензии спор грибов Fusarium avenaceum, F. culmorum, F. gibbosum, F. oxysporum, F. solani, Helminthosporium sativum, Rhizoctonia solani сплошным газоном. Затем на эти же пластинки точками делают посев бактерий Bacillus sp. 739, B. cereus BKM-373, B. circulans BKM-692, B. polymyxa BKM-29, B. subtilis BKM-760, B. thuringiensis BKM-83. Чашки инкубируют при 28^оС в течение 7 суток. Вокруг колоний культуры Bacillus sp. 739 образуются стерильные зоны диаметром 20-40 мм в зависимости от вида тест-культуры. Колонии остальных бактерий полностью зарастают мицелием грибов. П р и м е р 2. Качалочные колбы со средой указанного состава инокулируют культурой Bacillus sp. 739 и культивируют при 37^оС в течение суток на ротационной качалке при 180 мин^-1. Культуральную жидкость фильтруют через мембранный фильтр с диаметром пор 0,35 мкм и определяют антагонистическую активность к H. sativum методом лунок. Зона подавления роста тест-объекта составляет 50-60 мм. Методом Тильдена-Хадсона измеряют циклодекстринглюканотрансферазную активность культуральной жидкости, которая составляет 11,5±2,5 ед/мл. П р и м е р 3. Культуру выращивают в барботажном ферментере объемом 8,0 м³ на среде указанного состава в течение 48 ч при температуре 40-43^оС. Выращенную культуру сушат на двухкорпусной распылительной сушилке. Полученный препарат под условным названием "Бациспецин БМ" представляет собой сыпучий порошок, светло-кремового цвета, хорошо смачивающийся водой, титр 2,0˙10⁶ КОЕ/г. Антагонистическая активность 0,1% -ной водной суспензии препарата по методу лунок составляет 45 мм. ЦГТазная активность 15 ед/г. Порошок используют в смеси с водой и прилепателем (Бациспецин БМ 10 кг/т, вода 20 л/т, Na - КМЦ 0,2 кг/т) для бактеризации семян пшеницы сорта Саратовская 55, восприимчивого к возбудителям обыкновенной корневой гнили. Семена высевают в поле на участке, инфицированном возбудителями корневой гнили пшеницы. Для сравнения защитного действия препарата часть семян обрабатывали химическим протравителем ТМТД 80% с. п. (эталон) из расчета 1,5 кг/т. В стадию кущения и перед уборкой проводят учет развития болезни, густоту стояния растений. После обмолота определяют урожай с опытных участков. Результаты представлены в табл. 1. П р и м е р 4. Препаратом Бациспецин БМ, полученным также, как в примере 2, опрыскивают растения пшеницы сорта Саратовская-55 дважды: в фазу кущения и в фазу колошения. Для сравнения используют препарат Бацифит, полученный на основе штамма B. thuringiensis ИПМ-215. Расход рабочей жидкости 300 л/га, доза препаратов 7,5 кг/га. Размер делянок 5,0 м³, обработка четырехкратная. Контрольные делянки опрыскивают водой. Через 2 недели после обработок проводят учет развития мучнистой росы (возбудитель Erysiphe graminis, естественный фон), а после уборки и обмолота определяют урожай. Результаты представлены в табл. 2. П р и м е р 5. Опыт проводят в двух вариантах: в первом обрабатывают семена яровой пшеницы сорта Жница препаратом Бациспецин БМ в дозе 5,0 кг/т, во втором опрыскивают вегетирующие растения в фазе флагового листа в дозе 5,0 кг/га при расходе рабочей жидкости 300 л/га. Размеры опытных участков в обоих вариантах по 1,0 га при трехкратной обработке. В процессе вегетации учитывают развитие корневых гнилей, а во втором варианте и развитие бурой ржавчины (возбудитель Puccinia recondita tritici). После уборки и обмолота определяют урожай. Результаты представлены в табл. 3. П р и м е р 6. Делянки посевов пшеницы сорта Саратовская-55 площадью по 50,0 м², обработка шестикратная, опрыскивают суспензиями биопрепаратов Бациспецин БМ. Бацифит и Ризоплан (получен на основе штамма Pseudomonas sp. ЦМПМ В-3481) в рекомендованных дозах. В качестве эталона используют химический фунгицид Фундозол. Определяют процент пораженных корневыми гнилями растений, количество сохранившихся к уборке растений и урожай. Результаты представлены в табл. 4. Приведенные примеры подтверждают, что использование препарата Бациспецин БМ, полученного на основе штамма Bacillus sp. 739, позволяет осуществлять более эффективную защиту злаков от корневых гнилей, мучнистой росы и бурой ржавчины, чем имеющиеся аналогичные биопрепараты, и получать значительно выше урожай. (56) Авторское свидетельство СССР N 1464468, кл. С 12 N 1/20, 1989. Циклодекстрины. /Под ред. Егорова Н. С. Итоги науки и техники, ВИНИТИ, Микробиология, 1988, с. 20-21.

Формула изобретения

Штамм бактерий Bacillussp. ВНИИСХМ N 132 для получения препарата грибковых возбудителей болезней злаковых культур.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 31-2000

Извещение опубликовано: 10.11.2000        

---