ШТАММ АКТИНОМИЦЕТА STREPTOMYCES CHRYSOMALLUS P-21 ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОПРЕПАРАТА ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ Российский патент 2004 года по МПК C12N1/20 A01N63/00 C12N1/20 C12R1/465 

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и представляет собой штамм актиномицета, продуцирующий комплекс биологически активных веществ, обладающих фунгицидным противовирусным и фитостимулирующим действием, может использоваться для получения биопрепаратов против грибных и вирусных болезней растений, а также в растениеводстве как стимулятор или регулятор роста и развития растений.

Известен штамм Streptomyces spp. - продуцент микостопа - биопрепарата против корневых гнилей (Информационный материал ВНИИТЭН Агропромышленного комплекса, система дифференцированного обслуживания руководителей), №55 (89) ГП, с.9. Однако он обладает низкой эффективностью и более узким спектром действия в отношении возбудителей грибных болезней.

Наиболее близким предлагаемому является Streptomyces felleus-8 ВИЗР (п. №2052501, бюл. №2, 1996) для получения биопрепарата алирин С против фитопатогенных грибов. Но и этот штамм имеет более узкий спектр действия и недостаточную биологическую эффективность в отношении фитопатогенных грибов.

Задачей изобретения является создание штамма, обладающего фиторегуляторной активностью, широким спектром действия и эффективного не только против грибных, но и вирусных болезней растений.

Задача была выполнена путем отбора штамма Streptomyces chrysomallus №P-21 ВИЗР, продуцирующего комплекс биологически активных веществ, обладающего полифункциональным действием в отношении возбудителей грибных и вирусных болезней и проявляющего фиторегуляторную активность.

Штамм выделен из почв Прибалтики (Литва) по признакам антагонистической и фиторегуляторной активности. Идентификация штамма проведена по определителю Гаузе (Гаузе Г.Ф. и др. Определитель актиномицетов. - М., 1983).

Морфологические и культуральные свойства изучали на различных питательных средах. Для определения морфологических особенностей культуру выращивали при t (25±2)°C, цвет определяли по шкале Бондарцева (Бондарцев А.С., Шкала цветов. - М.: АН СССР, 1954, 27 с.).

Морфологические признаки Цепочки спор прямые, волнистые, споры гладкие. На агаре Чапека с крахмалом - воздушный мицелий кремовый, субстратный мицелий желтый, РП нет. На глицерин-нитратном агаре воздушный мицелий светло-кремовый, субстратный мицелий темно-желтый, РП нет. На овсяном агаре воздушный мицелий кремовый, субстратный мицелий темно-желтый, РП нет. Меланоидных пигментов не образует. Генетические особенности не выявлены.

Физиологические признаки Хорошо усваивает глюкозу, маннит; слабо усваивает арабинозу, ксилозу; не усваивает рамнозу, сахарозу, рафинозу, i-инозит.

Температура max t роста - (32±2)°С; min t роста - (15±2)°С;

оптимальная t роста - (25±2)°С.

Микроазрофильный рост

Способ биосинтеза:

А. Посевная среда, %: Соевая мука 1

Глюкоза 1

Хлорид натрия 0,5

Мел 0,3

рН нейтральный

Б. Ферментационная среда аналогична инокуляционной. Ферментация в глубинных условиях производится при температуре 26-28°С в течение 5-6 суток в качалочных колбах или ферментерах. Время выращивания инокулюма - 48 ч. Генетические особенности не выявлены.

Способ хранения штамма: лиофилизация в ампулах, хранение культуры на среде Чапека с крахмалом. Перезакладка в ампулы через 5 лет.

Антимикробный спектр: Подавляет рост фитопатогенных грибов и вирусов.

Таблица 1

Зоны задержки роста (радиуса в мм) тест-культур фитопатогенных грибов

Alternaria brassicicola 19,5

Colletotrichum atrawenta 16,0

Verticillium dahliae 22,5

Sclerotinia sclerotiorum 20,0

Phoma exigua 20,0

Fusarium graminearum 17,5

H.sativum 18,0

Pythium ultimum 10,0

Ascochyta melonis 10,0

Septoria nodorum 18,5

Rhizoctonia solani 25,0

По сравнению с прототипом, предложенный штамм обладает не только более широким спектром действия в отношении возбудителей грибных заболеваний, таких как Pythium ultimum и Septoria nodorum, но и более высокой эффективностью в отношении Rhizoctonia solani на 11,5%, Verticillium dahliae на 7,5% (табл.1).

Антивирусная активность биопрепарата на основе штамма составляла 30-80% и выше в отношении вирусов томата, картофеля и зерновых культур (табл.2). Фитостимулирующая активность колебалась на уровне широко применяемого в растениеводстве стимулятора АПС (активатора прорастания семян), а по некоторым показателям была выше (табл.4).

Показатели биохимического состава плодов огурца, перца и томата в опытных вариантах свидетельствуют о существенном увеличении содержания сухого вещества, сахаров, аскорбиновой кислоты и снижении содержания нитратов под влиянием биопрепарата на основе штамма (табл.4).

Таким образом, штамм Streptomyces chrysomallus ВИЗР Р-21 по сравнению с прототипом обладает не только большей эффективностью и более широким спектром действия в отношении фитопатогенных грибов, ко дополнительно проявляет высокую антивирусную и фиторегуляторную активность.

Методы использования штамма описаны в примерах, а результаты представлены в таблицах.

Пример 1. Штамм Streptomyces chrysomallus ВИЗР Р-21 выращивали на среде, содержащей 1% соевой муки, 1% глюкозы и 0,5% NaCl, pH 7,0. Длительность культивирования - 5 суток. Биомассу отделяли фильтрацией, затем экстрагировали комплекс БАВ органическими растворителями, после чего отфильтровывали биомассу и упаривали растворитель, затем высушивали метанольный комплекс штамма. В результате получали образец биопрепарата полифункционального действия, эффективный против вирусных и грибных болезней растений, обладающий фиторегуляторной активностью.

Определение антагонистической активности проводили стандартным микробиологическим методом лунок. Зоны задержки роста измеряли через 3-5 суток в зависимости от скорости роста тест-культуры. Эффективность в отношении фитопатогенных грибов и спектр действия по сравнению с прототипом представлены в табл.1.

Пример 2. Биопрепарат на основе штамма Streptomyces chrysomallus ВИЗР Р-21 получали так же, как в примере 1. Образец биопрепарата применяли против ВМК - вирусной болезни на ячмене - путем опрыскивания 0,1%-ным водным раствором биопрепарата через 2 ч после искусственного заражения растений ячменя вирусом ВМК. Контрольные растения опрыскивали водой. Учет распространения и развития болезни проводили по 5-бальной шкале. Результаты, представленные в табл.2, свидетельствуют о высокой эффективности штамма против ВМК.

Пример 3. То же, что в примере 2. Для определения фиторегуляторной активности растения выращивали из обработанных в течение 2 ч 0,1%-ной суспензией биопрепарата семян. Морфо-физиологический анализ показал опережение этапов органогенеза, формирования зачаточных листьев, соцветий и образования цветков. В мелкоделяночных опытах на растениях огурца, томата и перца проводили фенологические наблюдения, биометрические измерения, физиолого-биохимические анализы.

Было выявлено ускорение появления всходов на 2 дня, бутонизации - на 6 дней, начала плодоношения - на 4 дня. Существенно увеличилась высота растений, количество цветков, завязей и плодов. Существенно повысилась урожайность и улучшились биохимические показатели плодов (табл.3 и 4).

Изобретение относится к области сельскохозяйственной микробиологии. Представлен новый штамм Streptomyces chrysomallus, выделенный из почв Прибалтики (Литва) и отселектированный по признакам антагонистической и фиторегуляторной активности. Штамм Streptomyces chrysomallus (Р-21) депонирован в Государственной коллекции микроорганизмов ВИЗР, ему присвоен коллекционный номер 150. Штамм предназначен для получения полифункционального биопрепарата против фитопатогенных грибов и вирусов, стимулирующего рост и развитие растений. 4 табл.

Штамм актиномицета Streptomyces chrysomallus ВИЗР 150 (Р-21) для получения биопрепарата полифункционального действия против грибных и вирусных болезней растений с фиторегуляторной активностью.