Штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium elkanii Ву-25 для изготовления бактериального удобрения под сою и зернобобовые культуры Российский патент 2025 года по МПК C05C11/00 C12R1/01 

Штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium elkanii Ву-25 для изготовления бактериального удобрения под сою и зернобобовые культуры.

Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано для производства бактериального удобрения для сои и других зернобобовых культур.

Известен штамм клубеньковых бактерий сои СМ-42к (ВКМ В-2455D) (Патент РФ № 2415925), используемый для приготовления соевого нитрагина, относящийся к медленнорастущему виду Bradyrhizobium japonicum.

Недостатком штамма является то, что он может быть использован как бактериальное удобрение под сою и неэффективен при использовании на других зернобобовых культурах, в том числе на вигне.

Задачей изобретения является получение штамма, способного повышать урожайность не только сои, но и других зернобобовых культур, в том числе вигны.

Штамм выделен из корневых клубеньков вигны (Vigna unguiculata (к-463)), выращенной на опытном поле с. Садовое Тамбовского района Амурской области.

Полученный штамм депонирован и хранится во Всероссийской коллекции микроорганизмов Института биохимии и физиологии микроорганизмов (ИБФМ) им. Г.К. Скрябина Российской академии наук под регистрационным номером ВКМ B-3812D и коллекции ФГБНУ ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои» под номером Ву-25.

Штамм Bradyrhizobium elkanii Ву-25 характеризуется следующими культурально-морфологическими и физиолого-биохимическими признаками:

Культурально-морфологические признаки

В молодом возрасте бактерии штамма Bradyrhizobium elkanii Ву-25 грамотрицательные, подвижные, неспорообразующие, каталазоположительные удлиненные палочки размером (2,3…2,5) × 0,4 мк. Медленнорастущая культура. В чашках Петри на магнитно-дрожжевом агаре (МДА) и на минерально-растительной соевой (МРС) среде с маннитом на 7-й день после посева образуют выпуклые, бесцветные, блестящие, слизистые округлые колонии диаметром 1,0… 2,0 мм.

На питательной среде Rhizobium Medium (RM) – на 5-й день после посева.

Растет на МПА (мясо-пептонный агар).

Минерально-растительная соевая среда с маннитом, г/л: К₂НРО₄ – 0,5; КН₂РО₄ – 0,5; NaCl – 0,1; MgSO₄ – 0,1; CaSO₄ – 0,1; соль молибдена – следы; маннит – 20; соевая мука – 10,0; агар – агар – 15,0.

Навеску соевой муки получают путем размола пророщенных соевых семян, заливают 1 литром воды и кипятят в течение 30 минут. В фильтрат, доведенный до 1литра, вносят соли.

Маннитно-дрожжевой агар, г/л: дрожжевой экстракт – 2.0; агар микробиологический – 20,0; маннит – 10,0; К₂НРО₄ – 0,5; MgSO₄ – 0,2; CaCO₃ –0,1; NaCl – 0,1, рН – 6,7-6,8.

Rhizobium Medium (RM) (г/л): Маннит – 10,0; К₂НРО₄ – 0,5; MgSO₄ – 0,2; дрожжевой экстракт – 1.0; NaCl – 0,1; агар микробиологический – 20,0, рН – 6,8.

Физиолого-биохимические признаки

Аэроб. Не патогенен. Оптимальная температура культивирования +27-28°С, рН 6,5-7,5.

На маннитно-дрожжевом агаре рост штриха обильный.

На МРС среде с маннитом с добавлением индикатора трифенилтетразолий хлорида (ТТХ) на 15 сутки бесцветный обильный рост штриха. На МРС среде с маннитом с индикатором бромтимоловым синим рост штриха обильный с кислой рН. Солеустойчив, на МРС среде с маннитом с повышенной концентрацией NaCl 8,5 г/л хороший рост штриха.

Отношение к источникам углерода

Обильный рост на питательной среде с сахарозой, мальтозой, раффинозой и сорбитом, хороший – на питательной среде с маннитом, глюкозой и лактозой.

Штамм устойчив к стрептомицину, эритромицину, рифампицину, азитромицину, ванкомицину, гентамицину, левомицетину и норфлоксацину.

Фенотипические признаки изучали согласно таксономическим описаниям, приведенным в Определителе Берги (Bergey's Manual of Systematic Bacteriology) .

Условия и срок хранения: при температуре 4±2°С в защищенном от прямых солнечных лучей месте при относительной влажности воздуха не более 60%.

Пересевается один раз в 6 месяцев.

Хорошо сохраняются методом лиофилизации.

Изобретение поясняется следующим конкретным примером использования штамма Bradyrhizobium elkanii Ву-25.

Пример

Посевной материал получают выращиванием штамма в пробирках с агаризованной питательной соевой средой с маннитом, г/л: К₂НРО₄ – 0,5; КН₂РО₄ – 0,5; NaCl – 0,1; MgSO₄ – 0,1; CaSO₄ – 0,1; соль молибдена – следы; маннит – 20,0; соевая мука – 10,0; агар – агар – 15,0.

После посева пробирки с бактериальной культурой выставляют в термостаты с температурой 27-28°С на 5 суток. За это время в пробирках на косяке плотной питательной среды отмечается обильное нарастание бактериальной массы испытываемого штамма. Для инокуляции семян в день посева готовят раствор бактериальную смесь. Для этого в пробирки со штрихом испытываемого штамма клубеньковых бактерий сои вносят по 2,5 мл заранее простерилизованной дистиллированной воды. Штрих с косяка питательной среды смывают. Путем встряхивания пробирки получают однородную бактериальную суспензию, которой сразу же обрабатывают семена. Полученный объем суспензии (2,5 мл) используют для педпосевной обработки 250 г семян. После нанесения суспензии семена тщательно перемешивают, подсушивают в тени и высевают в подготовленную почву.

В таблицах приводятся данные об эффективности штамма Ву-25 в зависимости от условий года, полученные в результате проведения полевых экспериментов. Опыты проводили на лугово-черноземовидных почвах с. Садовое на сорте сои Евгения и на вигне Vigna unguiculata (к 463).

Бактеризованные семена высевают в день обработки. Штамм Bradyrhizobium elkanii Ву-25 по сравнению с контролем (фон – естественная инокуляция) стабильно повышал урожайность семян сои в течение 3 лет испытаний на 5,4 ц/га и на 3 ц/га по сравнению со штаммом СМ-42к (ВКМ В-2455D).

Таблица 1. Эффективность применения штамма Bradyrhizobium elkanii Ву-25 на сорте сои Евгения

Штамм Урожайность по годам, ц/га Средняя урожайность, ц/г 2016 г. 2017 г. 2018 г. Контроль (без обработки) 25,4 24,8 26,4 25,5 СМ-42к (ВКМ В-2455D) 27,5 26,6 29,5 27,9 Ву-25 (ВКМ B-3812D) 28,5 32,8 31,6 30,9

Штамм Bradyrhizobium elkanii Ву-25 по сравнению с контролем (фон – естественная инокуляция) стабильно повышал урожайность семян вигны в течение 3 лет испытаний, в среднем на 3,2 ц/га по сравнению с контролем и на 3 ц/га по сравнению со штаммом СМ-42к (ВКМ В-2455D).

Таблица 2. Эффективность применения штамма Bradyrhizobium elkanii Ву-25 на вигне Vigna unguiculata (к 463)

Штамм Урожайность по годам, т/га Средняя урожайность, т/г 2016 г. 2017 г. 2018 г. Контроль (без обработки) 18,5 17,4 18,6 18,4 СМ-42к (ВКМ В-2455D) 18,7 18,1 18,9 18,6 Ву-25 (ВКМ B-3812D) 21,5 21,8 21,4 21,6

Изобретение относится к области биотехнологии. Изобретение представляет собой штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium elkanii Ву-25 для изготовления бактериального удобрения под сою и зернобобовые культуры. Выделен из природной популяции клубеньковых бактерий, распространенной в почвах южной зоны Амурской области. Штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium elkanii Ву-25 является микробиологическим средством, повышающим урожай семян и улучшающим его качество. 2 табл.

Штамм клубеньковых бактерий Bradyrhizobium elkanii, депонированный в коллекции ФГБНУ ФНЦ «Всероссийский научно-исследовательский институт сои» под регистрационным номером Ву-25, для изготовления бактериального удобрения под сою и зернобобовые культуры.