Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано при выращивании растений в гидропонных системах непроточного типа.
Известен способ выращивания растений в гидропонной системе непроточного типа, предусматривающий культивацию растений в циркулирующем питательном растворе [1].
Недостатком известного способа является возможность легкого перезаражения культивируемых растений через питательный раствор в случае попадания в систему фитопатогенов, поражающих выращиваемую культуру. Это делает практически невозможным использование данного известного способа для реального производства многих культур, поражаемых сосудистыми и корневыми фитопатогенами, исключает возможность выращивания элитного посадочного материала, основным требованием к которому является отсутствие фитопатогенов.
Целью изобретения является предотвращение заражения растений фитопатогенами.
Это достигается тем, что в способе выращивания растений в гидропонных системах непроточного типа отличительной особенностью является то, что в питательный раствор в течение всего периода выращивания растений периодически вводят клетки бактерий-антагонистов, преимущественно клетки новых штаммов: Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-330Д или Pseudomonas chlororaphis ВКМ CR-331Д или Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-329Д, или Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-328Д, или Pseudomonas aureofaciens ВКПМ В-4117.
Новые штаммы характеризуются следующими свойствами.
Штамм Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-330Д выделен из чернозема под некосимой залежью в Каменной степи Воронежской обл.
Это грамотрицательные, подвижные короткие палочки с полярными жгутиками, спор не образует. Размер 0,6 х 1,5 - 2,0 мкм. Клетки хорошо растут на многих стандартных питательных средах.
Морфология колоний на агаризованных средах (при 28оС на 3-5 день): на МПА колонии гладки, беловатые, часто имеют слабый розовый оттенок, выпуклые, слизистой консистенции, диаметр 5-8 мм; на МПА с 2% глицерина наблюдается диссоциация на три колониальных типа:
1, Серые или желтовато-серые, слабо выпуклые, маслянистой консистенции;
2. Слизистые, выпуклые с розовым оттенком, крупные;
3. Розовые, более плотные и мелкие.
Пигмент на МПА желтовато-зеленый, диффундирующий в среду.
Пигментация на диагностических средах Кинга для флуоресцирующих псевдомонад:
Кинг А - пигмент отсутствует;
Кинг Б - зеленый, флуоресцирующий интенсивный пигмент.
Физиолого-биохимические свойства: строгий аэроб, метаболизм глюкозы окислительный.
В факторах роста не нуждается. Разжижает желатин, пептонизирует молоко. Редуцирует нитраты до нитритов.
Образует леван из сахарозы.
Максимальная температура роста на питательных средах равна 35оС, минимальная 4оС, оптимальная 28оС.
Хорошо растет при рН 5,0-8,0.
В качестве единственного источника углерода усваивает арабинозу, ксилозу, глюкозу, сахарозу, глицерин и не усваивает рамнозу, галактозу, рафинозу, мальтозу, сорбит, маннит, дульцит, инозит, инулин.
Из источников азота лучше использует нитратную форму, чем аммонийную.
Штамм устойчив к антибиотикам: ампициллину (200 мкг/мл), тетрациклину (10 мкг/мл), хлорамфениколу (200 мкг/мл) и чувствителен к стpептомицину (100 мкг/мл), канамицину (100 мкг/мл).
Штамм не фитотоксичен, не вирулентен для лабораторных животных.
Штамм хранится на косяках картофельного агара в холодильнике с пересевом на свежие косяки через 2-4 месяца и в лиофильно-сухом состоянии (в ампулах) не менее 1 года.
Штамм Pseudomonas chlororaphis ВКМ CR331Д был выделен из ризосферы пшеницы, выращиваемой на дерново-подзолистой почве Московской области, в 1976 г.
Штамм характеризуется следующими признаками. Это неспорообразующие, грамотрицательные. подвижные палочки с полярными жгутиками, размер 0,6-0,7 х 1,2-1,5 мкм. Морфологию колоний определяли после 4-5 сут. роста при 28оС.
На мясопептонном агаре (МПА) колонии круглые, гладкие, желтовато-белые, слабо выпуклые. На средах с 2% глицерина штамм диссоциирует на два колониальных типа, различающихся пигментацией: 1. Колонии образуют только зеленый пигмент;
2. Колонии образуют и зеленый, и красноватый пигмент.
На среде Кинга Б штамм образует интенсивный зеленый флуоресцирующий пигмент и игольчатые кристаллы.
На МПА-косяках штрих серый, полупрозрачный, плоский; пигмент зеленый, иногда на 3 сут. краснеет, при росте на мясопептонном бульоне вызывает сильное помутнение, образует осадок; на 1-3 сут. образует зеленый флуоресцирующий пигмент.
Физиолого-биохимические свойства: строгий аэроб, метаболизм глюкозы окислительный. Не нуждается в факторах роста. Обладает оксидазной и каталазной активностью. Редуцирует нитраты до газообразного азота. Аргининдигидролаза имеется. Разжижает желатин и пептонизирует молоко (активность протеолитических ферментов зависит от диссоцианта). Крахмал и целлюлозу не гидролизует. Индол и сероводород не образует. Леван из сахарозы образует слабо. Реакция на метил-рот отрицательная. Растет при рН среды от 0,5 до 8,0 и при температуре от 4 до 37оС, оптимальная температура 28оС.
В качестве единственного источника углерода использует с образованием кислоты: арабинозу, галактозу, глюкозу, сахарозу, фруктозу, мелибиозу, трегалозу, маннит, сорбит, глицерин. Не усваивает ксилозу, рамнозу, сорбозу, мальтозу, лактозу, инулин, адонит, дульцит.
Хорошо усваивает соли молочной, янтарной, лимонной, масляной, аконитовой, пировиноградной, яблочной, малоновой, фумаровой кислот. Слабо усваивает муравьиную, уксусную, винную и не усваивает щавелевую, гликоконовую и бензойную кислоты.
Ис источников азота хорошо утилизирует нитратный и аммонийный азот, гликокол, аланин, аспарагин; слабо - тирозин и пептон.
Штамм устойчив к следующим антибиотикам: хлорамфениколу (200 мкг/мл), не устойчив к стpептомицину (100 мкг/мл), тетрациклину (10 мкг мкг/мл) и канамицину (30-100 мкг/мл).
Штамм не фитотоксичен, не вирулентен для лабораторных животных. Хранится штамм на косяках картофельного агара в холодильнике с пересевом на свежие косяки через 2-4 месяца, и в лиофильно сухом состоянии (в ампулах) не менее года. Для получения лиофилизированного препарата клеток штамма его выращивали на агаризованном бульоне Хоттингера и клетки смывали средами, обычно применяемыми для лиофилизации.
Штамм Pseudomobas fluorescens ВКМ CR-329Д выделен из соснового опада на черноземе Каменной степи Воронежской обл. Он характеризуется следующими признаками.
Это неспорообразующие, грамотрицательные короткие подвижные палочки с пучком полярных жгутиков. Штамм хорошо растет на богатых питательных средах и на минимальных средах с глюкозой, глицерином.
Морфологию колоний на питательных средах определяли после 4-5 сут. роста при 28оС.
На МПА колонии беловатые, выпуклые или кратерообразные, иногда с морщинистым центром, довольно крупные, до 10 мм в диаметре, образуют много слизи. Пигмент зеленый, флуоресцирующий (в УФ-свете), диффундирует в среду.
На МПА с 2% глицерина колонии беловатые, слизистые, выпуклые или кратерообразные. Пигментация на средах Кинга: Кинг А - отсутствует, Кинг В - интенсивная зеленая.
МПА-косяки: рост хороший, беловатый, иногда с сиреневым оттенком, слизистый; пигмент зеленый, флуоресцирующий. Наблюдается образование кристаллов.
Физиолого-биохимические свойства.
Строгий аэроб, использует глюкозу только по окислительному пути. В факторах роста не нуждается. Образует аргининдигидролазу, каталазу, оксидазу. Разжижает желатин, пептонизирует молоко и образует флуоресцирующий пигмент.
Нитраты редуцирует до нитритов. Леван из сахарозы не образует. Крахмал и целлюлозу не гидролизует. Индол и сероводород не образует. Хорошо растет при рН среды от 5,0 до 8,5 при температуре от 4 до 35оС. При температуре 42оС не растет. В качестве единственного источника углерода использует глюкозу, галактозу, адонит, маннит, глицерин. Не использует сахарозу, мальтозу, лактозу, рафинозу, сорбит, дульцит. Утилизирует аммиачную и нитратную форму азота, а также аланин, аспарагин, пептон.
Штамм устойчив к ампициллину (200 мкг/мл), чувствителен к тетрациклину (10 мкг/мл), хлорамфениколу (20 мкг/мл), стpептомицину (100 мкг/мл).
Штамм не фитотоксичен, не вирулентен для лабораторных животных.
Хранят штамм на косяках картофельного агара в холодильнике с пересевом на свежие косяки через 2-4 месяца или в лиофильно высушенном состоянии (в ампулах) не менее 1 года.
Для лиофилизации штамм выращивают на агаризованном бульоне Хоттингера и клетки смывают средами, обычно применяемыми для лиофилизации.
Штамм Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-328Д выделен из опада зележи косимой в Каменной степи Воронежской обл. в 1981 г. Он характеризуется следующими признаками. Это палочковидные подвижные клетки с полярными жгутиками, размером 0,6-0,7 х 1,2-1,5 мкм. Грамотрицательные, спор не образуют.
Морфологию колоний на питательных средах определяли после роста в течение 4-5 сут. при 28оС. Колонии на МПА беловато-серые, слизистые, выпуклые к центру, с волнистыми краями, диаметр 5-8 мм. Пигмент зеленый, диффундирующий в среду. Под ультрафиолетовым светом (260 нм) вокруг колоний наблюдается флуоресцирующая зеленая зона. На МПА с 2% глицерина колонии беловатые, густослизистые, выпуклые, крупные. Со временем (через 3-5 сут.) желто-зеленый пигмент становится темно-розовым. На диагностических средах Кинга: Кинг А - пигмент отсутствует, Кинг Б - интенсивный зеленый пигмент и игольчатые кристаллы.
На МПА-косяках штрих белый, блестящий, маслянистый, слабо выпуклый; пигмент зеленый, иногда розовый, друзы кристаллов.
Физиолого-биохимические свойства.
По отношению к кислороду - облигатный аэроб, метаболизм дыхательный. В факторах роста не нуждается. Образует аргининдигидролазу. Желатин разжижает на 5-7 день, на молоке образует желто-зеленый пигмент. Пептонизация молока наблюдается на 10-15 день. Редуцирует нитраты до нитритов. Крахмал и целлюлозу не гидролизует.
Оптимальная температура роста 28-30оС. Растет при 41оС. Хорошо растет в пределах рН среды от 5,0 до 8,0. Устойчив к NaCl: растет при 3% и 5% NaCl в среде.
Усваивает как единственный источник углерода арабинозу, ксилозу, глюкозу, глицерин, маннит и не усваивает лактозу, мальтозу, дульцит, инсулин. Использует аммонийные и нитратные формы азота в качестве единственного источника азота.
Штамм устойчив к ампициллину (200 мкг/мл) и чувствителен к тетрациклину (10 мкл/мл), хлорамфениколу (20 мкг/мл), стpептомицину (100 мкг/мл).
Штамм не фитотоксичен и не вирулентен для лабораторных животных. Хранится штамм на косяках картофельного агара с пересевом на свежие косяки через 2-4 месяца и в лиофильно высушенном состоянии (в ампулах) не менее 1 года. Для лиофилизации клетки штамма выращивают на агаризованном бульоне Хоттингера и смывают средами, обычно применяемыми для лиофилизации.
Штамм Pseudomonas aureogaiens ВКПМ N В-4117 выделен с ивового опада (авт.св. СССР N 1482188, кл. С 12 N 1/20, 1987).
Все штаммы идентифицированы:
1. По первоисточнику: H.Stolp, D.Gadkari in "The Prokargotes", Berlinea, 1981, v, 1, ch. 61, p.719-741.
2. По определителю: ed. Kried N.R. et al. "Bergey's manual of Systematic Bacteriology", Baltimore-Londom, 1984, v.1.
П р и м е р. Для получения посадочного элитного материала - укорененных черенков гвоздики ремонтантной генерации М2 в совхозе "Оранжерейный комплекс" Московской области использовали известный способ выращивания растений в системе непроточного типа. Однако уже в генерации М1 наблюдалось массовое заражение культивируемых растений возбудителем увядания гвоздики Fusarium oxysporum а к концу третьего месяца культивации выпад растений составлял 35-45% . К тому же в оставшихся растениях скрытая инфекция достигала 70%. Это делало полностью невозможным использование таких маточных растений для производства элитного посадочного материала гвоздики.
Для получения посадочного элитного материала новым способом при выращивании растений в той же непроточной системе в питательный раствор вводили клетки штаммов бактерий, оказывающих антагонистическое действие на возбудителя заболевания. Полученные сравнительные данные приведены в таблице. Их анализ показывает, что по новому способу маточные растения гвоздики можно культивировать в течение 10-12 месяцев. При этом показатели по выпаду растений и по наличию скрытой инфекции значительно ниже при использовании любого из перечисленных в таблице штаммов по сравнению с выращиванием растений без применения штаммов-антагонистов фитопатогена.
Использование: сельское хозяйство, выращивание растений в гидропонных системах непроточного типа. Сущность изобретения: в процессе выращивания растений в гидропонных системах непроточного типа в питательный раствор вводят клетки бактерий-антагонистов возбудителей заболеваний растений, таких, как Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-330 D или Pseudomonas chlororaphis ВКМ CR-331 D, или Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-329 D, или Pseudomonas fluorescens ВКМ CR-328D, или Pseudomonos aureofaciens ВКПМ B-4117. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
| Способ аэроводного выращивания растений | 1984 |
|
SU1319793A1 |
| Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
