ШТАММ БАКТЕРИЙ Enterobacter ludwigii ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ КОРМОВЫХ ТРАВ Российский патент 2023 года по МПК C12N1/20 C12R1/01 

Изобретение относится к сельскохозяйственной биотехнологии, касается получения нового штамма бактерий для повышения урожайности кормовых трав.

Использованию биологических факторов повышения продуктивности кормовых трав, которые дают стабильные урожаи, рано и быстро отрастают, должно уделяться особое внимание [Da Silva S. C., Sbrissia A.F., Pereira L.E.T. Ecophysiology of C4 forage grasses - understanding plant growth for ptimising their use and management // Agriculture. 2015. V. 5(3). P. 598-625].

Главной причиной снижения продуктивности сельскохозяйственных растений являются не благоприятные климатические условия, использование гербицидов, не правильная агротехника. Применение бактерий позволяет уменьшить стрессовое воздействие окружающей среды на растения и повысить их урожайность. Бактериальная обработка растений не требует сложного оборудования и дает положительный эффект [Косолапов В.М., Трофимов И.А., Трофимова Л.С., Яковлева Е.П. Рациональное природопользование и кормопроизводство в сельском хозяйстве России. М.: РАН. 2018. 132 с.].

В связи с растущим интересом к развитию устойчивого сельского хозяйства большое внимание уделяется взаимодействию растений с почвенными ризосферными микроорганизмами, смягчающими воздействие на растения стрессовых факторов.

Известен штамм Arthrobacter mysorens 7 №164 для изготовления бактериального удобрения, повышающего урожайность злаковых кормовых трав [Авторское свидетельство SU №1083531, опубл. 23.01.85]. Недостатком его является возможность применения только для злаковых трав. Известны штаммы Azotobacter chroococcum 5V(e) [Патент РФ №2464308 опубл. 20.10.2012] и Pseudomonas brassicacearum 26W(b) [Патент РФ №2453596 опубл. 20.06.2012], используемые для получения бактериального удобрения под зерновые, овощные и кормовые культуры. Недостатком указанных бактерий является использование только на одном виде кормовых трав.

Целью изобретения является получение штамма бактерий, способного к повышению урожайности кормовых трав, расширение области применения биотехнологий для сельского хозяйства.

Цели достигают применением бактерий Enterobacter ludwigii BLK.

Штамм выделен из образца ризосферного слоя антропогенно нарушенной почвы, отобранного в Саратовской области в районе г.Балаково (Россия).

Полученный штамм депонирован во Всероссийскую коллекцию микроорганизмов Федерального государственного бюджетного учреждения науки Институт биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук под регистрационными номерами ВКМ b-3652d и характеризуется следующими признаками.

Характеристика штамма Enterobacter ludwigii BLK (ВКМ b-3652d). Клетки культуры имеют круглую палочковидную форму, 0,7×1,5 мкм, подвижные. Грамотрицательные. Растут при 28-37 °С, образуют белые колонии на мясопептонном агаре. Факультативные анаэробы. Сбраживают глюкозу и другие углеводы с образованием газа. Реакция Фогеса-Проскауэра и тест на среде Симмонса с цитратом - положительные. Индол- и лизинотрицательные. Орнитинположительные. Дезоксирибонуклеазу, липазу, H₂S, уреазу не образуют.Не обладают способностью к денитрификации. Каталазоположительные, не образуют оксидазу и дегидрогеназу.

Гидролизуют желатин, эскулин. Растут на бульоне Макконки. Используют в качестве источника углерода глюкозу, мальтозу, лактозу, сахарозу, мио-инозитол. Не растут на фукозе, рамнозе.

Штамм BLK синтезирует индолилуксусную кислоту в количестве 2001,6 нг/мл.

На основании сравнительного анализа последовательности гена 16S рРНК штамм был отнесен к виду Enterobacter ludwigii (сходство с типовым штаммом вида Enterobacter ludwigii EN-119 (Т) составило 99,5%). Новый штамм BLK депонирован в GenBank под номером ON328315. Хранится на косяках МПА и в лиофилизированном состоянии при температуре+4°C.

Для получения биомассы культуры ее выращивают на мясо-пептонном бульоне. Процесс культивирования проводят при температуре 25-26°С в аэробных условиях до достижения титра микроорганизмов в культуральной жидкости не менее 10⁹ КОЕ/мл.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими примерами применения штамма Enterobacter ludwigii BLK (ВКМ b-3652d) для повышения урожайности кормовых трав:

Пример 1. Использование штамма Enterobacter ludwigii BLK (ВКМ b-3652d) для повышения урожайности ежи сборной (Dactylis glomerata L.).

Эффективность штамма оценивали в полевых опытах на опытных полях кормовых трав БашНИИСХ (Уфимский р-н Республики Башкортостан). Обработку проводили однократно в первой половине вегетации, опрыскиванием бактериальной суспензией штамма Enterobacter ludwigii BLK (ВКМ b-3652d) (1 л/га с титром 10⁹ КОЕ/мл). По завершении вегетационного периода продуктивность оценивали по урожаю зеленой массы и семян (Табл.) в сравнении с растениями, не обработанными суспензией штамма Enterobacter ludwigii BLK (ВКМ b-3652d). Прибавка массы семян и зеленой массы составила соответственно 24,2% и 15,1%.

Пример 2. Использование штамма Enterobacter ludwigii BLK (ВКМ b-3652d) для повышения урожайности люцерны посевной (Medicago sativa L.).

Условия использования штамма как в примере 1. Результаты приведены в таблице. Прибавка массы семян и зеленой массы составила соответственно 13,6% и 42,9%.

Пример 3. Использование штамма Enterobacter ludwigii BLK (ВКМ b-3652d) для повышения урожайности житняка гребенчатого (Agropyron cristatum B.).

Условия использования штамма как в примере 1. Результаты приведены в таблице. Прибавка массы семян и зеленой массы составила соответственно 12,3% и 21,4%.

Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как среди известных микроорганизмов не обнаружено штаммов бактерий, которым присущи признаки, идентичные всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.

Заявляемый штамм имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены микроорганизмы, характеризующиеся одинаковой способностью в повышении урожайности кормовых трав.

Таким образом, выделен новый штамм бактерий Enterobacter ludwigii BLK, который может быть использован для повышения урожайности кормовых трав и служить основой для получения биопрепаратов сельскохозяйственного назначения.

Таблица Влияние Enterobacter ludwigii BLK на урожай кормовых культур Культура Ежа сборная Люцерна посевная Житняк гребенчатый Контроль BLK Контроль BLK Контроль BLK Урожай зеленой массы, ц/га 219±2 252±4 322±3 460±4 299±5 363±2 Урожай семян, ц/га 3,84±0,05 4,77±0,03 1,98±0,08 2,25±0,04 2,85±0,05 3,20±0,02

Изобретение относится к биотехнологии. Получен новый штамм бактерий Enterobacter ludwigii BLK, повышающий урожайность кормовых трав. Штамм депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов им. Г.К. Скрябина Российской академии наук (ИБФМ РАН) под регистрационным номером b-3652d. Изобретение позволяет повысить урожайность по семенам на 12-24%, по зеленой массе на 15-42% ряда кормовых трав, в частности ежи сборной, люцерны посевной, житняка гребенчатого. 1 табл.

Штамм бактерий Enterobacter ludwigii ВКМ b-3652d для повышения урожайности кормовых трав.