首页 / 专利库 / 生物学 / 有效微生物 / 植物促生菌 / 一种利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法

一种利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法

阅读:755发布:2020-12-23

专利汇可以提供一种利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及农业 微 生物 生物制剂,具体说是一种利用链霉菌制造 植物 根际 促生菌剂的方法,1)按常规方法选取对植物病原 真菌 具有拮抗作用,并能在作物根际 土壤 中定殖的链霉菌菌种,利用农副产品为原料, 发酵 罐深层液体发酵;2)将发酵好的链霉菌菌液与固体物料混合 造粒 ,低温干燥制成产品。本发明具有如下优点:操作方法简单,成本低,生产周期短,产品使用方便,适合于大规模的 农业机械 化使用,应用效果显著;制剂含有效活菌的繁殖 力 强,能在植物根际土壤中定殖,抑制植物病原真菌和根际非寄生致害真菌,并能产生促进作物生长的生理活性物质,可有效控制植物多种土传 真菌病害 ,增加作物产量并改善作物品质。,下面是一种利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法专利的具体信息内容。

1.一种利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法,其特征在于:
1)按常规方法选取对植物病原真菌具有拮抗作用,并能在作物根际 土壤中定殖的链霉菌菌种;
2)将发酵好的链霉菌菌液与固体物料混合造粒,低温干燥制成产品。
2.按照权利要求1所述利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法,其 特征在于:所述链霉菌菌液与固体物料的重量比为1∶5~8。
3.按照权利要求1所述利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法,其 特征在于:所述固体物料的重量组成为:褐粉40~60%、粘土或白垩土 15~30%、草土10~30%、10~15%磷酸二铵,或褐煤粉40~50%、氯化 铵10~15%、过磷酸30~40%、海泡土5~8%。
4.按照权利要求1所述利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法,其 特征在于:所述链霉菌菌液的发酵培养基重量组成为:玉米粉0.5~2.0%、 黄豆饼粉0.5~2.0%、淀粉0.5~2.0%,K2HPO4 0.01~0.05,余量为自来; PH调6.5~7.5。
5.按照权利要求1所述利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法,其 特征在于:所述链霉菌菌液的发酵培养条件为温度28~30℃,通气量以体积 /体积为1∶0.5~1.0,160~180r/min机械搅拌,36~48hr发酵至终点。
6.按照权利要求1所述利用链霉菌制造植物根际促生菌剂的方法,其 特征在于:所述低温干燥温度为60~150℃。

说明书全文

技术领域

发明涉及农业生物生物制剂,具体说是一种利用链霉菌制造植物 根际促生菌剂的方法。

背景技术

农作物根际微生物种类繁多且活跃,构成特有的根际土壤微生物区系, 其中能够促进植物生长、防治病害、增加作物产量的微生物被称为促生菌 (plant growth-promoting rhizobacteria,简称PGPR)(文献1:Kloepper and Schroth,1978;Schippers,B.,Bakker,A.W,Backker,P.A.H.M.,Interactions of deleterious and beneficial rhizosphere microorganisms.Annu.Rev.Phytopathol 25:339-358,1987),根际促生菌PGPR对土壤中有害病原微生物与非寄生性 根际有害微生物(Deleterious rhizosphere microorganisms,简称DRMO)都有 生防作用,对植物吸收利用矿物质营养也有促进作用,并可以产生有益植 物生长的代谢产物,从而促进植物的生长发育。
自从1978年Burr等人首先报导铃薯PGPR以来,国内外已发现包 括荧光假单胞菌、芽孢杆菌、沙雷氏等20多种属的根际微生物具有防病促 生的潜能,并有众多的PGPR产品投入使用,在防治作物土传病害方面发 挥愈来愈重要的作用,尤其是能够诱导植物的非专一性抗病性(induced systemic resistance,ISR)的PGPR,则更为理想(文献2:王金生,重组植物病 害防治微生物,见:农业微生物基因工程,黄大昉主编,科学出版社,2001), 国际上对这方面的研究及产品开发非常重视,每3年召开一次国际性专业 性研讨会议,2003年10月将在印度召开第6届。据不完全统计,自1988年 以来已有登记使用的PGPR产品多达几十种。最早成功地应用和商业化生 产的PGPR是枯草芽孢杆菌A13,Bacillus subtilis A-13是由Broalbent等 人(1977)分离得到的,A13能抑制植物病原菌和促进许多种植物的生长。用 A13处理种子,可以提高胡萝卜产量48%,燕麦产量33%和花生产量37%, A13的作用似乎是通过抑制病原菌和刺激植物生长来促进植物生长发育的 (文献3:Weller.D.M.,Biological control of soilborne plant pathogen in the rhi zosphere with bacteria,Ann,Rev.phytopathol.,26:379.1988);A13的PGPR 产品由Gustafson公司生产,1988年在美国注册,主要用在花生上。1990 年美国Auburn大学的科研人员进一步将A13应用在花和豌豆上并实现了 商品化,应用面积大约有400多万公顷。
我国在田间应用PGPR增产菌始于1979年,已在30多个省、市、自 治区的55个不同作物上应用,到1994年,我国在3930万公顷的土地上使 用了增产菌,在不同作物上平均增产10~20%不等。
PGPR中使用最多的是假单胞菌等细菌,放线菌较少,主要原因一方面 一般放线菌生产活菌制剂是通过固体发酵获得大量的孢子,生产周期长且 生产规模受到限制,另一方面是活菌有效保存问题的困扰。PGPR优良菌株 的筛选,一般从植物的根际微生物,主要是细菌中筛选,约有10%的几率; 而以生态学原理看,从非病原习居地(源)取样筛选拮抗菌,能够获得成 功的几率应更高,而放线菌类群、芽孢杆菌类群具拮抗活性的比例较高, 从海洋微生物资源中筛选PGPR较土壤微生物资源中筛选微生物有更大的 优越性,主要表现为机率大,活性高,生防效果好。本发明直接应用链霉 菌发酵菌液与载体混合造粒,周期短,生产规模大,成本低,虽然单位重 量制剂内的活菌数不算高,但其应用效果好。此外,在所有研究及开发的 产品中,除了本申请人应用的实施例外,尚未有应用海洋微生物来制造 PGPR制剂的,而海洋微生物所具有的某些特性,譬如抗逆性,可能更有利 于微生物发挥作用,尤其是与土壤土著微生物进行有效的竞争。

发明内容

本发明的目的,在于提供一种生产周期短、应用方便的利用链霉菌制 造植物根际促生菌剂(PGPR)的方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案为:即选取对植物病原真菌 具有拮抗作用,并能在作物根际土壤中定殖的链霉菌菌种,利用农副产品 为原料,选用机械搅拌发酵罐发酵链霉菌,并与草土、黏土载体等混合 后圆盘机械造粒,经滚筒低温烘干制成;
具体为:
1)按常规方法选取对植物病原真菌具有拮抗作用,并能在作物根际土 壤中定殖的链霉菌菌种;
2)将发酵好的链霉菌菌液与固体物料混合造粒,低温干燥制成产品。
所述链霉菌菌液与固体物料的重量比最好为1∶5~8;固体物料较好的 重量组成为:褐粉40~60%、粘土或白垩土15~30%草碳土10~30%、 10~15%磷酸二铵,或褐煤粉40~50%、氯化铵10~15%、过磷酸30~40 %、海泡土5~8%;链霉菌菌液的发酵培养基较好的重量组成为:玉米粉 0.5~2.0%、黄豆饼粉0.5~2.0%、淀粉(例如:玉米淀粉、马铃薯淀粉等) 0.5~2.0%,K2HPO4 0.01~0.05,余量为自来;PH调6.5~7.5(灭菌前); 链霉菌菌液的发酵培养条件为温度28~30℃,通气量以体积/体积为1: 0.5~1.0,160~180r/min机械搅拌,36~48hr发酵至终点;低温干燥温度最好 为60~150℃。
本发明具有如下优点:
1.生产周期短,适合大规模生产。本发明直接应用链霉菌发酵菌液与载 体混合造粒,相对于固体发酵至少一周的较长周期,本发明48小时内完成 液体发酵后,即可大量生产出产品,且可满足最大造粒能对链霉菌发酵 菌量的需求,日产可达几十吨。
2.操作简单,成本低。利用低廉的农副产品作为发酵原料,发酵扩大 链霉菌的培养,结合部分有机物料造粒,成本低廉。
3.产品使用方便,效果好。虽然单位重量制剂内的活菌数不算高,但 其应用效果好;应用本发明方法制造的颗粒制剂的使用可在大田作物播种 时,随种肥一起施入,适用于大规模机械化播种生产;制剂中的链霉菌施 入土壤后,很快繁殖并扩散,在作物根际乃至于根区范围发挥控制真菌病 害及产生植物生长促进物质的作用,使作物植株健壮,根系发达,达到增 产、改善品质的效果。
此外,在所有研究及开发的产品中,除了本申请外,尚未有应用海洋微 生物来制造PGPR制剂的,而海洋微生物所具有的某些特性,譬如抗逆性, 可能更有利于微生物发挥作用,尤其是与土壤土著微生物进行有效的竞争; 应用本发明PGPR制剂所含有效活菌的繁殖力强,能抑制植物病原真菌和 根际非寄生致害真菌,并能产生促进作物生长的生理活性物质,可有效控 制植物多种土传真菌病害,增加作物产量并改善作物品质。

具体实施方式

链霉菌菌种的选取:以植物土传病原真菌为靶子菌,例如茄腐镰刀菌 (Fusarium solani)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)、立枯丝核菌 (Rhizoctonia solani)、疫霉菌(Pythium spp.)及大豆DRMO紫青霉菌 (Penicillium purpurogenum)等,按照常规固体培养基(例如PDA培养 基)进行培养3~5天;待筛选链霉菌在平板上划线培养1周后,打琼脂 法测定链霉菌对靶子菌的拮抗作用,选择抑菌边界清晰,抑菌圈直径20mm 以上拮抗作用较强的菌株进行下一步的筛选(文献4:方中达,植病研究方 法,1980);
上述链霉菌菌株,分别进行固体培养制备孢子悬液,接种于盆栽作物根 际,同时接种作物病原真菌1-2种,以不接链霉菌为对照,进行盆栽试验, 选择能明显抑制作物病害,防治效果达到60%以上,并能促进作物生长的 链霉菌菌种,作为田间试验菌种。可按拉丁方布置田间试验以确定生产应 用的菌株。获得链霉菌菌种:细黄链霉菌(Streptomyces microflavus 5406)、玫瑰黄链霉菌(Streptomyces roseoflavus,MB-97、S97)、灰色链 霉菌(Streptomyces griseus Hmp-19)、吡啶链霉菌Streptomyces pyridine J5。
实施例1
利用细黄链霉菌制造植物根际促生菌剂的步骤如下:
1)菌种斜面活化与种子克氏瓶培养:
首先制备斜面和种子克氏瓶的改良高氏1号培养基,组成为KNO3 1.0g, K2HPO4 0.5g,MgSO4·7H2O 0.5g,NaCL 0.5g,FeSO4·7H2O 0.01g,可 溶性淀粉20.0g,先用200ml水一边加热一边搅拌至溶液透明,补足水至 1000ml,PH用NaOH调节至7.0~7.2,加入琼脂20.0(或18.0)g,将 上述培养基加热至琼脂完全融化,于每支试管中分装约10ml,克氏瓶中约 50ml,棉塞封口并用皮纸包扎,于121℃,0.1兆帕压力灭菌20min;
灭菌完毕,待培养基冷却到50℃左右,取出试管和克氏形瓶趁热摆斜 面至培养基完全冷却凝固备用;
用无菌接种环挑取细黄链霉菌(经过筛选具有拮抗植物病原真菌及能够 在根际土壤中定殖的链霉菌菌株)种子斜面孢子一环,划线接于上述新鲜 培养基斜面,28℃培养5天(5~7天),将此斜面种子接于5个克氏形瓶中, 28℃培养7天,至产生大量粉红色的分生孢子;
2)液体发酵罐种子培养和扩大发酵培养(采用机械搅拌深层发酵罐通气 发酵):
1M3(可为500L~1M3)发酵罐发酵为碳通用式发酵罐,装料700L(可 为350~700L),培养原料以重量计为玉米粉1.0%、黄豆饼粉1.0%、淀粉 0.5%,K2HPO4 0.01%,泡敌700ml(可选范围为350~700ml),余量为自 来水,消前PH7.2(PH7.0~PH7.4),0.1兆帕121℃灭菌30min,冷却到 30℃后接入4瓶克氏瓶种子,用300ml无菌水无菌操作洗下种子克氏瓶中 的放线菌孢子,制成菌悬液,用火焰接种法或压差接种将此菌悬液接入到 1M3发酵罐中,培养温度28-30℃,通气量以体积/体积为1∶0.5,180r/min 机械搅拌发酵至36-48hr,显微镜观察菌丝体成网状、团状,发酵至终点 (若作为种子罐则在20~24hr左右按5%~10%接种量转入5~10M3发酵罐进 行发酵至18~24hr至发酵终点);平板计数,菌数为4~6千万cfu/ml;
3)固体吸附圆盘机械造粒:
发酵好的链霉菌菌液,在生产化肥颗粒制剂的圆盘造粒机圆盘上,对预 先混拌均匀的物料一边喷洒一边造粒,喷洒链霉菌菌液与固体物料的重量 比为1∶6,固体物料的重量组成为:褐媒粉60%、粘土或白垩土20%、 草碳土10%、10%磷酸二铵;
4)低温滚筒烘干:
传送带将上述圆盘造粒机制造的制剂颗粒,送入直径1.6M长30M的滚 筒(一般所用滚筒直径1.2~1.8M长25~30M之间)烘干机中,控制进口加 热温度100~120℃,滚筒中段温度80~100℃左右,出口温度60~80℃,经过 10~15min的烘干并经过筛,分筛出直径超过3mm和小于1.5mm的颗粒经 粉碎重新造粒;
5)应用稀释涂平板计数细黄链霉菌数,每克制剂中有效活菌数可达到 10,000~100,000cfu,含水量以重量百分比计在14~16%,检验合格的成 品装袋。
实施例2
利用玫瑰黄链霉菌制造植物根际促生菌剂的步骤如下:
1)玫瑰黄链霉菌菌种斜面活化与种子克氏瓶培养同实施例1(1);
2)上述菌种液体发酵罐种子培养基和扩大发酵培养:1M3碳钢通用式 发酵罐,装料700L,原料的重量组成为玉米粉1.0%、黄豆饼粉1.0%、淀 粉0.5%,K2HPO4 0.01%;泡敌700ml,余量为自来水,消前PH7.0,表 压0.1兆帕121℃灭菌30min,冷却到30℃后接入4瓶克氏瓶种子,用300ml 无菌水无菌操作洗下种子克氏瓶中的放线菌孢子,制成菌悬液,28~30℃, 通气量以体积/体积为1∶0.5,160~180r/min机械搅拌,作为种子罐在20hr 左右按10%接种量转入10M3发酵罐进行发酵,通气量以体积/体积为1∶ 0.5,160~180r/min机械搅拌,显微镜观察菌丝体成网状、团状,菌体染色 已出现轻微着色变浅,20hr左右至发酵终点;
3)应用于大豆的玫瑰黄链霉菌颗粒制剂,可在上述发酵好的每吨菌液中 加入微量元素,按重量计为ZnSO4 40g,Na2B4O7 10g,NH4MO3 4g,MgSO4 4g,FgSO4 4g,CuSO4 2g,用2000ml左右自来水溶解加入菌液中,搅拌 均匀;
4)上述发酵好的菌体进行固体吸附圆盘机械造粒:在生产化肥颗粒制 剂的圆盘造粒机圆盘上,对预先混拌均匀的物料一边喷洒一边造粒,喷洒 链霉菌菌液与固体物料的重量比为1∶6,所述固体物料以重量百分比计为: 褐媒粉45%、氯化铵10%、过磷酸钙40%、海泡土5%;
5)低温滚筒烘干。传送带将上述圆盘造粒机制造的制剂颗粒,送入直径 1.6M长30M的滚筒烘干机中,控制进口加热温度100~120℃,滚筒中段温 度80~90℃,出口温度60~80℃,经过14~15min的烘干并经过筛,分筛出 直径超过3mm和小于1.5mm的颗粒经粉碎重新造粒;
6)应用稀释涂平板计数玫瑰黄链霉菌菌数,每克制剂中有效活菌数可达 到10,000~100,000cfu,含水量以重量百分比计在13~15%,检验合格的 成品装袋。
实施例3
利用灰色链霉菌制造植物根际促生菌剂的步骤如下:
1)灰色链霉菌菌种斜面活化与种子克氏瓶培养同实施例1(1);
2)液体发酵罐种子培养基和扩大发酵培养同实施例2(2);
3)上述发酵好的菌体进行固体吸附圆盘机械造粒:在生产化肥颗粒制 剂的圆盘造粒机圆盘上,对预先混拌均匀的物料一边喷洒一边造粒,喷洒 链霉菌菌液与固体物料的重量比为1∶5,所述固体物料以重量百分比计为: 褐媒粉45%、氯化铵10%、过磷酸钙40%、海泡土5%;
4)低温滚筒烘干:传送带将上述圆盘造粒机制造的制剂颗粒,送入直径 1.6M长25M的滚筒烘干机中,控制进口加热温度100℃,出口温度60~80 ℃,经过14~15min的烘干并经过筛,分筛出直径超过3mm和小于1.5mm 的颗粒经粉碎重新造粒;
5)应用稀释涂平板计数灰色链霉菌数,每克制剂中有效活菌数可达到 20,000cfu,含水量以重量百分比计在13~15%,检验合格的成品装袋。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈