Биопрепарат микробного происхождения, обладающий антагонистическим действием в отношении возбудителей грибковых и бактериальных инфекций растений, питательная среда для его получения и способ обработки растений Российский патент 2018 года по МПК C12N1/20 A01N63/00 C12R1/845 

Изобретение относится к области биотехнологии и микробиологии, характеризует в частности препарат, полученный из микроорганизмов и обладающий ценными биологическими свойствами и способ его применения.

Большое число микроорганизмов являются продуцентами биологически активных веществ, в том числе обладающих фунгицидными и бактерицидными свойствами в отношении возбудителей грибковых и бактериальных инфекций растений [1].

Известен препарат, полученный на основе штамма Pseudomonas species 17-2, который выделен из ризосферы диких злаков, растущих в Ордынской степи Новосибирской области. Препарат подавляет рост фитопатогенных грибов рода Alternaria, Bepolaris, Fusarium и стимулирует тем самым рост растений [2]. Недостатком препарата является узкий спектр биостимулирующей активности.

Известен препарат для защиты растений от болезней и стимуляции роста, состоящий из штаммов Pseudomonas species 7Г, 7Г2К, 17-2. Взятые в определенном соотношении, эти штаммы в сочетании с гуматами и микроэлементами, составляют препарат, который позволяет снизить поражаемость растений болезнями и увеличить урожайность [3]. Однако данный препарат имеет ограниченную активность в отношении грибных возбудителей болезней растений.

Задачей данного изобретения является создание нового адаптивного к ризосфере растений биопрепарата на основе штамма микроорганизма, обладающего антагонистическим действием в отношении возбудителей грибковых и бактериальных возбудителей, предлагаются также питательная среда для штамма и способ обработки растений биопрепаратом для уничтожения грибковых и бактериальных инфекций растений.

Для решения поставленной задачи предлагается использовать разработанный биопрепарат микробного происхождения, представляющий собой культуральную жидкость штамма Rhizopus arrhizus Fischer-67, выращенного на питательной среде подобранного состава. Используемая для получения биопрепарата питательная среда содержит отход переработки фруктов - яблочную мезгу, получаемую при выработке натуральных соков, источники углерода, фосфора, азота, а также минеральные соли. Способ обработки растений заключается в опрыскивании семян или молодых растений с целью уничтожения грибковых и бактериальных инфекций растений.

Техническим результатом предлагаемой группы изобретений является повышение эффективности подавления и защиты растений от грибковых и бактериальных болезней растений, что является следствием фунгицидной и бактерицидной активности препарата. Заявляемый биопрепарат получают на основе штамма микроорганизма Rhizopus arrhizus Fischer-67, который является известным [4]. Данный штамм выделен из растительного сырья - корневищ ириса, продуцирует пектолитические ферменты при использовании питательной среды на основе экстракта свекловичного жома. Первичное назначение штамма - продуцирование пектолитических ферментов с незначительной долей амилазы и протеазы, мацерация растительных тканей. Иные свойства указанного штамма не были определены.

Указанный технический результат также связан с тем, что питательная среда, на которой выращивается биомасса штамма гриба Rhizopus arrhizus Fischer-67, обладает сбалансированным составом питательных веществ по углероду, азоту и фосфору. Содержит ионы металлов и микроэлементы, необходимые для формирования ферментных систем микроорганизма Rhizopus arrhizus Fischer-67 при его культивировании, результатом чего является высокий уровень активности препарата и его специфические качества.

Применение описываемого биопрепарата целесообразно путем опрыскивания молодых растений и семян, что приводит к эффективной их защите от грибковых и бактериальных заболеваний.

Проведенные авторами исследования показали возможность получения эффективного биопрепарата для обработки растений с целью защиты от грибковых и бактериальных инфекций.

Для культивирования штамма микроорганизма Rhizopus arrhizus Fischer-67 используют питательную среду следующего состава: яблочная мезга (2-3%), мальтоза (1%), кукурузный экстракт (1%), хлористый магний (0,1%), нитрат натрия (0,1%), вода - остальное. Среда такого состава позволяет получить максимально активную культуральную жидкость, проявляющую высокую протеолитическую и амилолитическую активность, обеспечивается разжижение пектина, содержащегося в яблочной мезге, что необходимо для обеспечения среды железом и марганцем. Культивирование проводят в стандартных условиях, получают культуральную жидкость с активностью по протеазе до 20000-30000 ед/г. Оптическая плотность к.ж. - 240 ед. при 517 нм.

Биопрепарат представляет собой культуральную жидкость, отфильтрованную после культивирования в течение 18-22 ч при температуре 28-32°С. Используемый штамм указанной культуры природного происхождения генетически не изменен и имеет типичные для него культурально-морфологические и физиолого-биохимические признаки.

Биопрепарат испытывали на полях озимой пшеницы, зараженной корневой гнилью в результате затяжных дождей, а также в теплицах при выращивании огурцов и томатов. Препарат использовали путем опрыскивания семян или молодых растений.

Полученные результаты показали эффективность препарата против возбудителей белой и черной гнили растений, а также гриба склеротинии мутовчатой. Урожайность овощных культур повысилась на 30-40%.

Пример 1.

В питательную среду (состав, мас.%: яблочная мезга (3%), мальтоза (1%), кукурузный экстракт (1%), хлористый магний (0,1%), нитрат натрия (0,1%), вода - остальное вносят посевную дозу штамма гриба Rhizopus arrhizus Fischer-67 (1,5%). Культивирование ведут при 28-30°С в течение 22 часов. Затем содержимое аппарата сливают и подвергают фильтрации.

Конечный продукт представляет собой жидкость коричневатого цвета, d=1,12 г/см³. Оптическая плотность 240 ед. при 517 нм.

Пример 2.

Предварительно подготовленную и подогретую до 28-30°С культуральную жидкость отстаивают полчаса и опрыскивают семена, приготовленные для посева, или молодые растения с 2-3 листочками вместе с грунтом. Спустя 2-3 недели осматривают растения и при необходимости повторяют обработку из расчета 2-3 л на 50 кв.м.

При определении урожайности и качества получаемой овощной продукции было установлено, что прирост урожая составил 47%, причем микробиологический анализ используемых почв и грунта показал отсутствие патогенных для растений грибов и бактерий, вызывающих заболевания.

Источники информации

1. Я.С. Шапиро. Микроорганизмы. Вирусы-бактерии-грибы. С-Петербург, 2003, с. 248-251.

2. RU 2130261, 2000.

3. RU 2130264, 2000.

4. SU 535347, 1976.

Группа изобретений относится к биотехнологии. Предлагаются биопрепарат для подавления грибковых и бактериальных заболеваний растений на основе штамма Rhizopus arrhizus Fischer-67, питательная среда для его выращивания и применение биопрепарата путем опрыскивания растений. Штамм Rhizopus arrhizus Fischer-67 выращивают на питательной среде, содержащей яблочную мезгу, мальтозу, кукурузный экстракт, хлористый магний, нитрат натрия и воду в заданном соотношении компонентов и культивируют при заданных параметрах в течение 22 часов с последующим фильтрованием культуральной жидкости, представляющей собой биопрепарат. Полученным биопрепаратом обрабатывают растения путем опрыскивания. Группа изобретений позволяет повысить урожай растений. 3 н.п. ф-лы, 2 пр.

1. Биопрепарат микробного происхождения, представляющий собой культуральную жидкость штамма гриба Rhizopus arrhizus Fischer-67, обладающий антагонистическим действием в отношении возбудителей грибковых и бактериальных инфекций растений.

2. Питательная среда для выращивания штамма гриба Rhizopus arrhizus Fischer-67, включающая следующие компоненты, мас.%:

Яблочная мезга 2-3 Мальтоза 1 Кукурузный экстракт 1 Хлористый магний 0,1 Нитрат натрия 0,1 Вода остальное

3. Применение биопрепарата по п. 1 для уничтожения грибковых и бактериальных инфекций растений путем опрыскивания семян или молодых растений.