Штамм sphingobacterium multivorum, используемый для получения бактериального удобрения под томаты и огурцы

Штамм sphingobacterium multivorum, используемый для получения бактериального удобрения под томаты и огурцы

Реферат

Изобретение относится к области сельскохозяйственной микробиологии и представляет собой новый штамм микроорганизмов Sphingobacterium multivorum, который может быть использован в микробиологической промышленности для получения бактериальных удобрений. Микроорганизмы рода Sphingobacterium в Центральном Музее промышленных микроорганизмов (ЦМПМ) ВНИИГенетики до настоящего времени не были депонированы.

Известен штамм микроорганизмов Azotobacter crococcum Б1, депонированный в Центральном Музее промышленных микроорганизмов (ЦМПМ) ВНИИГенетики № В-6013 и предназначенный для получения бактериального удобрения под томаты [1]. Недостатком данного штамма является относительно высокое содержание нитратов в плодах данной культуры, а также огурцов в случае использования для их возделывания бактериального удобрения на основе данного штамма.

Известен также штамм микроорганизмов Azotobacter crococcum Ц40, депонированный в ЦМПМ ВНИИГенетики № В-6012 и предназначенный для получения бактериального удобрения под огурцы [2]. Недостатком данного штамма, который по достигаемому техническому эффекту является наиболее близким к заявляемому нами объекту и выбран нами в качестве прототипа, также является относительно высокое содержание нитратов в плодах данной культуры, а также томатов в случае использования для их возделывания бактериального удобрения на основе данного штамма.

Цель настоящего изобретения - снижение содержания нитратов в плодах томатов и огурцов при сохранении или повышении их урожайности.

Декларируемая цель достигается путем использования нового штамма Sphingobacterium multivorum 6 F(б), найденного нами в естественных условиях и выделенного в 2006 году из выщелоченного чернозема Буинского района Республики Татарстан. По результатам проведенного анализа сиквенсов вариабельных участков 16s рДНК тестируемый штамм можно отнести к виду Sphingobacterium multivorum (97%). Данный штамм депонирован во Всероссийской Коллекции Промышленных Микроорганизмов (ВКПМ) ФГУП «ГосНИИГенетика» под № В-10385 и характеризуется перечисленными ниже особенностями.

Морфологические признаки. Клетки штамма Sphingobacterium multivorum 6 F(б) в основном одиночные, в молодых культурах палочковидные, на 5-е сутки приобретают шаровидную форму, подвижные, грамотрицательные. Величина клеток 5-суточной культуры на среде Муромцева (1,0% глюкоза, 0,1% аспарагин, 0,02% K₂SO₄, 0,02% дрожжевой экстракт, 2,0% агар) около 0,5-2,5х3,0-3,5 мкм. На среде Муромцева клетки образуют колонии бежевого цвета, d 0,5-2,0 мм, выпуклые, круглые с ровным краем. С возрастом происходит их объединение в цепочки. Клетки умеренно подвижны, капсула вокруг них незаметна. На твердых средах штамм образует типичные колонии. Покоящаяся форма неизвестна. При старении данная культура микроорганизма приобретает желто-коричневую окраску, которая проявляется в возрасте 2,5-3,0 сут. Пигмент не проникает в среду. Окрашивание клеток может быть проведено анилиновыми красителями по Граму.

Физиолого-биохимические признаки. Заявляемый на предмет изобретения штамм Sphingobacterium multivorum 6 F(б) является аэробом, оптимальная температура его роста 26-30°С, минимальная - 4°С, максимальная - 42°С. Штамм ассимилирует: глюкозу, галактозу, маннозу, арабинозу. Для своего развития штамм использует аммонийный, нитритный и нитратный азот, а также свободный (атмосферный) азот. На МПА растет хорошо. Реакция на рН среды: оптимум 6,8, минимум - 5,2, максимум - 8,2.

Продукты синтеза на питательной среде Бэрка (после 4 сут инкубации при оптимальной температуре 26-30°С): витамины группы В (биотин 1,2, пиридоксин 1,3, тиамин - 2,1, пантотеновая кислота - 1,2 мг/л), индолил-3-уксусная кислота (ИУК) - 77,5 мг/л. Нитрогеназная активность штамма 311,1 нМ N₂/мл·ч.

Заявляемый штамм не обладает фитотоксичностью (не подавляет всхожесть семян, не ингибирует развитие корней, плодов и зеленой массы растений).

Штамм Sphingobacterium multivorum 6 F(б) обладает способностью прикрепляться к поверхности корней овощных культур, в частности, томатов и огурцов, где функционирует в течение не менее чем 6 мес после инокуляции.

Ранее штамм Sphingobacterium multivorum 6 F(б) с вышеперечисленными морфологическими и физиолого-биохимическими признаками в литературе не описывался. Это обстоятельство позволяет нам сделать заключение, что заявляемый нами объект соответствует первому из установленных законодательством РФ критериальному признаку изобретения - новизна. Сопоставление известных признаков штамма-прототипа [2] и отличительных признаков, которые характеризуют заявляемый нами объект, не позволяют предсказать появления у него новых по сравнению с прототипом свойств, а именно снижение содержания нитратов в плодах овощных культур - огурцов и томатов в случае использования штамма Sphingobacterium multivorum 6 F(б) в качестве бактериального удобрения. Только что отмеченное обстоятельство дает нам основания утверждать, что заявляемый нами объект явным образом не вытекает из известного в данной отрасли техники уровня, а это в свою очередь означает его соответствие второму из установленных законодательством РФ критериальному признаку изобретения - изобретательский уровень. Заявляемый нами штамм легко культивируется, продукты его жизнедеятельности нетоксичны, а его производство может быть без особых проблем реализовано в промышленных масштабах; не вызывает каких-либо затруднений и его использование в качестве удобрения. Указанное обстоятельство позволяет нам считать, что заявляемый нами объект соответствует и третьему установленному законодательством РФ критериальному признаку изобретения - промышленная применимость.

Заявляемый на предмет изобретения штамм Sphingobacterium multivorum 6 F(б) в качестве бактериального удобрения под огурцы и томаты может быть проиллюстрирован посредством нижеследующих примеров.

Пример 1

Выращивают штамм Sphingobacterium multivorum 6 F(б) в ферментере до концентрации 10⁸-10⁹ клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян огурцов Cucumis sativus из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По достижении вегетационного периода (40-60 суток) снимают урожай в феврале, марте и апреле месяце и оценивают содержание нитратного азота в плодах данной культуры, а также суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры для каждого из вышеперечисленных месяцев приведены в Таблице 1.

Пример 2 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 1, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Azotobacter crococcum Б1.

Пример 3 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 1, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Azotobacter crococcum Ц40.

Пример 4

Выращивают штамм Sphingobacterium multivorum 6 F(б) в ферментере до концентрации 10⁸-10⁹ клеток на 1 мл раствора. Затем производят бактеризацию семян томатов Lycopersicon esculcutum из расчета 1 л препарата на 1 кг семян. По достижении вегетационного периода (90-120 суток) снимают урожай в феврале, марте и апреле месяце и оценивают содержание нитратного азота в плодах данной культуры, а также суммарную урожайность в ц/га. Указанные сведения для данной культуры для каждого из вышеперечисленных месяцев приведены в Таблице 1.

Пример 5 (по аналогу [1])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 4, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Azotobacter crococcum Б1.

Пример 6 (по прототипу [2])

Выполняют по общей технологической схеме Примера 4, но в качестве бактериального удобрения используют штамм Azotobacter crococcum Ц40.

Как можно видеть из приведенных в Таблице 1 данных, использование заявляемого нами штамма позволяет существенно (на 30-40%) снизить содержание нитратного азота в плодах огурцов и томатов по сравнению с таковым как для штамма-аналога [1], так и для штамма-прототипа [2], сохранив или даже несколько повысив при этом урожайность как той, так и другой овощной культуры.

ЛИТЕРАТУРА

1. Патент РФ №2076088 (1997).

2. Патент РФ №2074157 (1997) (прототип).

Штамм Sphingobacterium multivorum ВКПМ В-10385, используемый для получения бактериального удобрения под томаты и огурцы.