Штамм клубеньковых бактерий вида sinorhizobium fredii кб-11 для изготовления бактериального удобрения под сою
Изобретение относится к биотехнологии, в частности к изготовлению бактериального удобрения под сою. Штамм клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii КБ-11 выделен из природной популяции клубеньковых бактерий, распространенной в почвах южной зоны Амурской области и депонирован во Всероссийской коллекции микроорганизмов под номером В-2457D. Изобретение позволяет повысить урожай семян сои и улучшить его качество. 1 табл.
Реферат
Изобретение относится к сельскохозяйственной микробиологии и может быть использовано для производства бактериального удобрения для сои.
Известны штаммы клубеньковых бактерий сои 639А, 648А, используемые для приготовления соевого нитрагина, относящиеся к медленнорастущему виду Bradyrhizobium japonicum.
Недостатками этих штаммов является то, что они растут только при рН 7 и температуре 27-28°С (оптимальные условия для выращивания клубеньковых бактерий сои) и в качестве источника углеродного питания используют только маннит.
Задачей изобретения является получение более технологичного штамма, обладающего высокими адаптационными возможностями, быстрым наращиванием биомассы в условиях, отличных от оптимальных.
Задача решается новым штамом клубеньковых бактерий Sinorhizobium fredii КБ-11, который выделен в 1989 году из клубеньков среднеспелого сорта сои ВНИИС-1, выращиваемой на лугово-черноземовидной почве Константиновского 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-2457D и коллекции ГНУ Всероссийского научно - исследовательского института сои под номером КБ-11.
Штамм Sinorhizobium fredii BKM B-2457D характеризуется следующими культурально-морфологическими и физиологе-биохимическими признаками
Культурально-морфологические признаки
В молодом возрасте бактерии штамма Sinorhizobium fredii КБ-11 подвижные, представляют собой удлиненные палочки размером (2,3…2,5)×0,4 мк. Грамотрицательные. Быстрорастущая культура. В чашках Петри на маннитно-соевой твердой питательной среде указанные бактерии вырастают на 3-4 сутки после посева, образуя выпуклые, прозрачные, слизистые колонии диаметром 1,0…3,1 мм. Бактерии Sinorhizobium fredii КБ-11 хорошо растут и на других питательных средах:
Среда Норриса, г/л: К2НРO4 - 0,5; MgSO4 - 0,8; NaCl - 0,2; FеСl3 - 0,01; дрожжевой экстракт - 2,0; маннит - 10,0.
Соевая среда с маннитом, г/л: К2НРO4 - 0,5; КН2РO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; маннит - 20; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с глюкозой, г/л: К2НРO4 - 0,5; КН2РO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; глюкоза - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с сахарозой, г/л: К2НРO4 - 0,5; КН2РO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; сахароза - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с мальтозой, г/л: К2НРO4 - 0,5; КН2РO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; мальтоза - 20,0; соевая мука - 10,0; агар-агар - 15,0.
Соевая среда с лактозой, г/л: K2HPO4 - 0,5; КН2PO4 - 0,5; NaCl - 0,1; MgSO4 - 0,1; CaSO4 - 0,1; соль молибдена - следы; лактоза - 20,0; 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 1 литра, вносят соли.
При выращивании штамма КБ-11 в пробирках на всех вышеперечисленных средах (при температуре 28°С в течение 72 часов) отмечен обильный рост штриха гелеобразной прозрачной консистенции. При длительном хранении чистой культуры в холодильнике при температуре 4°С консистенция штриха штамма КБ-11 не изменяется.
Физиолого-биохимические признаки.
Аэроб.
Температурный диапазон роста 27-39°С.Оптимальная температура роста 27-28°С.
Оптимум рН 7,0; диапазон рН 6,0-8,0.
Отношение к источникам углерода. Хорошо усваивает и растет на сахарозе глюкозе, мальтозе, лактозе, манните с образованием продуктов кислотного характера.
Осмоустойчив, дает хороший рост на средах с концентрацией NaCl 0,4µ. Признаки штамма устойчивые. Штамм не патогенен. Пересевается один раз в 6 месяцев. Хранится в пробирках на маннитно-соевом агаре при температуре 4-5°С.
Штамм ВКМ B-2457D идентифицирован по «Определителю» Берги (1980) как штамм вида Sinorhizobium fredii.
Штамм Sinorhizobium fredii ВКМ В-2457D отличается от ранее известных штаммов клубеньковых бактерий сои способностью использовать различные источники углеродного питания, хорошо расти в широком температурном и рН диапазоне.
Изобретение поясняется следующим конкретным примером использования штамма Sinorhizobium fredii ВКМ B-2457D.
Пример
Посевной материал получают выращиванием штамма в пробирках с агаризованной питательной соевой средой с маннитом, г/л: К2НРO4 - 0,5; KH2PO4 - 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 сои готовят бактериально-молибденовую смесь. Для этого в пробирки со штрихом испытываемого штамма клубеньковых бактерий сои вносят по 2,5 мл заранее приготовленного 1,25% раствора молибдена (25 г/л молибдата аммония). Штрих с косяка питательной среды смывают раствором молибдена. Путем встряхивания пробирки получают однородную бактерию - молибденовую смесь, которой сразу же обрабатывают семена сои. Полученный объем суспензии (2,5 мл) используют для предпосевной обработки 250 г семян сои. После нанесения суспензии семена сои тщательно перемешивают, подсушивают в тени и высевают в подготовленную почву.
В таблице приводятся данные об эффективности штамма ВКМ B-2457D в зависимости от условий года, полученные в результате проведения полевых экспериментах. Опыты проводились на лугово-черноземных почвах, с сортом сои Соната. Бактеризованные семена высевают в день обработки. Штамм Sinorhizobium fredii КБ-11, ВКМ B-2457D по сравнению с контролем (фон - естественная инокуляция) стабильно повышал урожайность семян сои в течение 8-ми лет
Штамм | Урожайность семян сои по годам | Средняя урожайность | |||||||||
1992 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | ||
Контроль без обработки | 18,8 | 32,0 | 26,7 | 16,5 | 11,9 | 26,0 | 18,8 | 18,8 | 27,3 | 22,0 | 21,9 |
КБ-11 ВКМВ-2457D | 18,8 | 32,7 | 30,2 | 16,5 | 14,7 | 26,8 | 21,4 | 21,4 | 28,1 | 24,2 | 23,5 |
Штамм клубеньковых бактерий сои вида Sinorhizobium fredii КБ-11, ВКМ В-2457D для изготовления бактериального удобрения под сою является высокотехнологичным, обладает ускоренным ростом на различных источниках углеродного питания.
Штамм клубеньковых бактерий сои вида Sinorhizobium fredii КБ-11, ВКМ B-2457D для изготовления бактериального удобрения под сою.