ШТАММ Penicillium chrysogenum GR150323, ОБЛАДАЮЩИЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ СВОЙСТВАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ КАК БИОДОБАВКА В УДОБРЕНИЯ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УРОЖАЙНОСТИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР, РЕКОМЕНДОВАННЫЙ В КАЧЕСТВЕ ДЕСТРУКТОРА СТЕРНИ Российский патент 2024 года по МПК C12N1/20 

Изобретение относится к микробиологической промышленности, в частности к культуре рода Penicillium вида Penicillium chrysogenum для получения нового штамма Penicillium chrysogenum, который обладает многофункциональными свойствами и может быть использован как биодобавка в удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и рекомендованный в качестве деструктора стерни.

Известен, принятый в качестве ближайшего аналога, штамм Penicillium sp.ПБТ-2, выделенный из образцов дерново-подзолистой почвы, смешанной с соломой зерновых, обладающий полифункциональньтми свойствами и способствующий повышению продуктивности агроэкосистемы, участвуя в процессах трансформации органических остатков природного происхождения, депонирован в Ведомственной Коллекции Полезных Микроорганизмов Сельскохозяйственного Назначения Россельхозакадемии (RCAM) (ГНУ ВНИИСХМ) под регистрационным номером RCAM 01017. Температура для роста и размножения штамма 25°-30°С.

Технический результат заявленного изобретения заключается в получении нового штамма Penicillium chrysogenum, который обладает многофункциональными свойствами и может быть использован как биодобавка в удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и рекомендованный в качестве деструктора стерни.

Положительный эффект заявленного изобретения заключается в повышении устойчивости культуры рода Penicillium к критическим температурам, как низким минусовым, так и высоким плюсовым.

В основу изобретения поставлена задача расширение многообразия культуры грибов рода Penicillium вида Penicillium chrysogenum для восстановления плодородия почв и повышения продуктивности агрокультур при применении его как биодобавки в составе сельскохозяйственных удобрений, в том числе и биоудобрений для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и рекомендованный в качестве деструктора стерни.

Согласно изобретению поставленная задача решена тем, что в результате многоступенчатого селекционного отбора из штамма Penicillium chrysogenum, выделенного из хвойной подстилки хвойного леса в окрестностях г. Севастополя, в результате многоступенчатого селекционного отбора получен щтамм Penicillium chrysogenum GR150323, обладающий многофункциональными свойствами, используемый как биодобавка в удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, депонированный Всероссийской коллекцией микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г.Е. Скрябина Российской академии наук (ВКМ ИБФМ РАН) под регистрационным номером ВКМ F-4935D и рекомендованный для использования как деструктор стерни.

Значительные проблемы существуют у аграриев при уничтожении пожнивных остатков зерновых культур, в частности, стерни. Кроме выжигания для избавления от них остатков применяют заделку стерни в почву. Но при использовании такого способа для разложения пожнивных остатков зерновых культур расходуются почвенные запасы полезных веществ. Также остатки долгое время могут оставаться в неизменном виде. Сама стерня создает прекрасную питательную среду для вредителей, значит, перед севом потребуется большее количество средств защиты растений. Но стерня может стать не проблемой, а помощником в улучшении плодородности почвы и заделом на будущий урожай при использовании биологических препаратов - деструкторов стерни. Их предназначение - ускорить процесс разложения пожнивных остатков зерновых культур, сделать из них удобрение для будущего урожая, повысить содержание в почве азота, фосфора и калия, подавить патогены, вредителей. Конечно, деструкторы стерни не могут быть той самой волшебной таблеткой от всех болезней. Но применение таких препаратов позволит сохранить в почве баланс полезных и вредных элементов, чтобы в будущем болезни не развивались сильно и стремительно. Это относится в первую очередь к почвенным патогенам, которые чаще всего вызывают прикорневые и корневые гнили. Такие патогены проникают на поверхность почвы и вызывают болезни стеблей и листьев. Микроорганизмы рода Penicillium вида Penicillium chrysogenum в составе удобрений позволят повысить процесс деструкции стерни, сохранить биологический баланс почвы поддержать здоровье почвы и растений, тем самым повысить урожайность сельскохозяйственных культур. Преимущества предлагаемого штамма связаны с его хорошими антисептическими свойствами, не дающими болезнетворным организмам активно развиваться в почве. А также с активными целлюлозоразрушающими свойствами (целлюлоза - полисахарид растительного происхождения, все высшие растения состоят из целлюлозы на 15-50%, она разлагается микроорганизмами с выделением углерода, который участвует в создании почвенного плодородия).

Видовое название штамма Penicillium chrysogenum Thom.

Культурально-морфологические, физиолого-биохимические особенности культуры

Penicillium chrysogenum - гриб представляет мицелию мицелий. Гифы раздельные, что характерно для аскомикоты.

При культивировании на среде Чапека, 25°С, 7 суток: колонии диаметром 2,5 см, плоские, приподнятые в центре; краевая зона слабоволнистая, с хорошо выраженным субстратным и надсубстратным мицелием; воздушный мицелий в краевой зоне белый, в центре до желтовато-кремового; спороношение обильное, светлых оттенков от кремово-песочного до зеленовато-голубого, темнеет с возрастом до коричневато-оливкового и темно-зеленого; оборот бесцветный; редкие мелкие капли прозрачного эксудата; пигмента нет.

При культивировании на среде Чапека, 37°С, 7 суток: роста нет.

При культивировании на среде Чапека, 5°С, 7 суток: формируются микроколонии;

При культивировании на среде Чапека, 5°С, 14 суток - колонии диаметром 3 мм, спороношение присутствует.

При культивировании на среде Чапека с дрожжевым экстрактом (CYA), 25°С, 7 суток: колонии диаметром 4,0-4,4 см, плоские, бархатистые, слабо выраженная выпуклость в центре, с намеченной радиальной складчатостью; краевая зона ровная, с выраженной зоной мицелия до 1,5-2,5 мм шириной, мицелий белый с кремовым оттенком; спороношение обильное, серо-голубовато-зеленых тонов, с возрастом более зеленого тона; оборот от бесцветного до светло-коричневого; наличие эксудата от прозрачного до светло-желтого.

При культивировании на мальт-экстракт агаре, 25°С, 7 суток: колонии диаметром 3 см, плоские, ровные, немного приподнятые в центре; краевая зона фестончато-волнистая, с хорошо выраженным субстратным и надсубстратным мицелием; мицелий белый в краевой зоне; спороношение обильное, зеленое с интенсивным голубым тоном, темнеет с возрастом до темно-зеленого; оборот бесцветный, просвечивающий, до карамельного; эксудата и пигмента нет.

При культивировании на среде Чапека с дрожжевым экстрактом (CYA), 25°С, 7 суток: конидиеносцы развиты на субстратном и надсубстратном мицелии, длина (100) 150-300 мкм, гладкие; кисточки 3-х-ярусные, не регулярные, часто встречаются 2-х-ярусные с дополнительными веточками; веточки длиной (12) 16-26 (единично до 30-42) мкм, часто растопыренные; метулы прижатые, 10-14 (16) мкм; фиалиды кеглевидные с выраженным коротким носиком, плотно расположенные, длина 8-10 мкм; конидии гиалиновые, гладкие, субокруглой формы, диаметр 3,4-4,0 мкм, образуются в плотных колонках средней длины по стеригмам.

Конидиеносцы - это terverticilados (с многочисленными разветвлениями), имеют тонкие и гладкие стенки размером 250-500 мкм.

Метуллы (ветви конидиеносца) имеют гладкие стенки, а фиалиды ампулистые (в форме бутылки) и часто с толстыми стенками.

Конидии имеют субглобозную или эллиптическую форму, диаметр 2,5-3,5 мкм и гладкие стенки при наблюдении с помощью оптического микроскопа. В растровом электронном микроскопе стенки туберкулированы.

Условия, необходимые для культивирования штамма: среда Чапека, среда Чапека с дрожжевым экстрактом, мальт-экстракт-агар, 25°С, 7-10 дней.

Режим хранения штамма - на закошенной питательной среде Чапека, при температуре 4°С, 2 года.

Номер в ГенБанке: OQ659511.

Молекулярные особенности штамма - последовательность участка гена β-тубулина (ВеnА):

--->

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>

<!DOCTYPE ST26SequenceListing PUBLIC "-//WIPO//DTD Sequence Listing

1.3//EN" "ST26SequenceListing_V1_3.dtd">

<ST26SequenceListing dtdVersion="V1_3" fileName="Молекулярные

особенности штамма GR150323.xml" softwareName="WIPO Sequence"

softwareVersion="2.3.0" productionDate="2023-10-04">

<ApplicationIdentification>

<IPOfficeCode>RU</IPOfficeCode>

<ApplicationNumberText></ApplicationNumberText>

<FilingDate></FilingDate>

</ApplicationIdentification>

<ApplicantFileReference>1</ApplicantFileReference>

<ApplicantName languageCode="ru">Общество с ограниченной

ответственностью «Компания «Гринко»</ApplicantName>

<ApplicantNameLatin>LLC &quot;Company

&quot;Grinko&quot;</ApplicantNameLatin>

<InventorName languageCode="ru">Ржевская Виктория

Степановна</InventorName>

<InventorNameLatin>Rzhevskaya Victoria

Stepanovna</InventorNameLatin>

<InventionTitle languageCode="ru">Штамм Penicillium chrysogenum

GR150323, обладающий многофункциональными свойствами, используемый

как биодобавка в удобрения для повышения урожайности

сельскохозяйственных культур, рекомендованный в качестве деструктора

стерни</InventionTitle>

<SequenceTotalQuantity>1</SequenceTotalQuantity>

<SequenceData sequenceIDNumber="1">

<INSDSeq>

<INSDSeq_length>427</INSDSeq_length>

<INSDSeq_moltype>DNA</INSDSeq_moltype>

<INSDSeq_division>PAT</INSDSeq_division>

<INSDSeq_feature-table>

<INSDFeature>

<INSDFeature_key>source</INSDFeature_key>

<INSDFeature_location>1..427</INSDFeature_location>

<INSDFeature_quals>

<INSDQualifier>

<INSDQualifier_name>mol_type</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>genomic DNA</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier>

<INSDQualifier id="q2">

<INSDQualifier_name>organism</INSDQualifier_name>

<INSDQualifier_value>Penicillium

chrysogenum</INSDQualifier_value>

</INSDQualifier>

</INSDFeature_quals>

</INSDFeature>

</INSDSeq_feature-table>

<INSDSeq_sequence>cggagcttttttttcgcgttgggtatcaattgacaagttgctaactgga

ttacaggcaaaccatctctggcgagcacggtctcgatggcgatggacagtaagtttaacagtgatgggga

ttctggtggatcacacgtctgatatcttgctaggtacaatggtacctccgacctccagctcgagcgtatg

aacgtctacttcaaccatgtgagtacaatgactgggaatcttaattgtgcatcatctgatcgggcgtttt

tctttgacaatctaggccagcggtgacaagtacgttccccgtgccgttctggtcgatttggagcccggta

ccatggacgctgtccgctccggtcccttcggcaagcttttccgccccgacaacttcgtcttcggtcagtc

cggtgctggtaacaactgggccaagggt</INSDSeq_sequence>

</INSDSeq>

</SequenceData>

</ST26SequenceListing>

<---

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой штамм Penicillium chrysogenum GR150323, полученный в результате многоступенчатого селекционного отбора из штамма Penicillium chrysogenum, выделенного из хвойной подстилки хвойного леса в окрестностях г. Севастополя, в результате многоступенчатого селекционного отбора, биодобавка в удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур, депонирован Всероссийской коллекцией микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г.Е. Скрябина Российской академии наук (ВКМ ИБФМ РАН) под регистрационным номером ВКМ F-4935D. Штамм может быть использован как биодобавка в удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и рекомендован в качестве деструктора стерни.

Штамм Penicillium chrysogenum GR150323, обладающий многофункциональными свойствами, используемый как биодобавка в удобрения для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и как деструктор стерни, депонированный Всероссийской коллекцией микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов имени Г.Е. Скрябина Российской академии наук (ВКМ ИБФМ РАН) под регистрационным номером ВКМ F-4935D.