Штам бактерій azospirillum brasilense для інокуляції насіння тритикале ярого

Реферат: Винахід належить до штаму Azospirillum brasilense B-7317 для інокуляції насіння тритикале ярого, що забезпечує підвищення урожайності зерна тритикале ярого на 20,7 % порівняно з прототипом - штамом Azospirillum brasilense 26. UA 104212 C2 (12) UA 104212 C2 UA 104212 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до сільськогосподарської мікробіології і є активним штамом азотфіксувальних бактерій, призначеним для підвищення урожаю зерна тритикале ярого та поліпшення його якості. Відомі штами асоціативних діазотрофів виду Azospirillum brasilense для підвищення 8 урожайності жита озимого та пшениці ярої [Пат. 85924 Україна, МПК CO5F 11/08. Штам бактерій Azospirillum brasilense для виготовлення бактеріального добрива під пшеницю яру / Копилов Є.П.; заявник і патентовласник Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН. 5 №а200706203; Заявл. 04.06.2007; Опубл. 10.03.2009, Бюл. № 5. - 4 с., Пат. 40542 Україна, МПК C05F 11/08, C12N1/20. Штам бактерій Azospirillum brasilense для виробництва бактеріального добрива під гречку // В.І. Лохова, О.В. Надкернична; заявник і патентовласник Український науково-дослідний Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН. - № 4323845; Заявл. 02.11.1987; Опубл. 16.07.2001, Бюл. № 7. - 3 с.]. Не знайдено штаму бактерій для підвищення урожаю зерна тритикале ярого та поліпшення його якості. Штамом-прототипом було вибрано Azospirillum brasilense 26, який характеризується високою азотфіксувальною активністю, сприяє підвищенню продуктивності жита озимого і є 5 біоагентом мікробного препарату Діазобактерину [Пат. 40548 Україна, МПК А01С 1/00, C05F 11/08. Спосіб передпосівної обробки насіння озимого жита // О.В. Надкернична, В.І. Лохова; заявник і патентовласник Український науково-дослідний Інститут сільськогосподарської мікробіології УААН. - № 4797651; Заявл. 02.01.90; Опубл. 16.07.01, Бюл. № 6-3 с.]. В основу винаходу поставлено задачу отримати новий штам азоспірил, що здатний підвищувати урожайність тритикале ярого та поліпшувати якість одержаної сільськогосподарської продукції. Новий штам Azospirillum brasilense 10/1 виділений з відмитих коренів тритикале ярого сорту Оберіг харківський, що вирощувалося на лучно-чорноземному ґрунті за польових умов. Пропонований штам Azospirillum brasilense 10/1 ідентифікований за визначником Берджі [Bergy's manual of Systematic Bacteriology. Volume Two: The Proteobacteria (Part C) Editor-in-chief: Garrity, George Brenner, Don J.; Krieg, Noel R.; Staley, James T. (Eds.) 2005] та депонований у Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології НАН України (вул. Академіка Заболотного 154, м. Київ) 26 травня 2010 року за реєстраційним номером Azospirillum brasilense B-7317. Морфолого-культуральні властивості штаму. Штам Azospirillum brasilense B-7317 добре росте за температури 28-30 °C, рН 6,8-7,6 на агаризованому живильному середовищі наступного складу: бурштинова кислота - 2,5 г/л, калію гідроксид - 2 г/л, агар-агар порошковий - 14,0 г/л, картопля - 200 г/л, рН = 7,0. Стерилізація - 1 атм, 30 хв. За три доби на картопляному агарі утворюються білі круглі колонії діаметром 3-5 мм. При старінні колонії набувають перламутрового блиску і накопичують рожевий пігмент, який не дифундує у середовище. На безазотному напіврідкому середовищі Доберейнер спостерігається ріст у вигляді плівки під поверхнею і активна фіксація молекулярного азоту. Клітини мають форму рухливих, дещо зігнутих паличок розміром 1,0-1,2 × 1,8-2,5 мкм, грамнегативні. Під час руху форма клітин S-подібна. При старінні клітини містять гранули полігідроксибутирату. Фізіолого-біохімічні властивості штаму. Каталазо-оксидазопозитивний. Аероб, але краще росте за мікроаерофільних умов. Молоко з лакмусом не пептонізує, не підлуговує і не підкислює, желатину не розріджує. Відношення до джерел вуглецю. Штам помірно росте на твердих середовищах з органічними кислотами. Відношення до джерел азоту. Штам помірно росте на середовищах з мінеральними джерелами азоту. Рясно росте і фіксує азот на напіврідкому безазотному живильному середовищі Доберейнер з дріжджовим екстрактом. Відношення до дії антибіотиків. Штам резистентний до поліміксину, ампіциліну, оксациліну, амоксициліну, цефтриаксону; чутливий до цефотаксиму, норфлоксацину, ципрофлоксацину, левоміцитіну, гентаміцину, еритроміцину, канаміцину, фурадоніну. Цефалексин здійснює бактеріостатичний вплив на штам. Ознаки штаму стійкі. Штам патогенних властивостей не має (належить до групи авірулентних мікроорганізмів, не здатних до інвазії у внутрішні органи теплокровних тварин). Штам пересівається один раз на 3 місяці і зберігається в лабораторних умовах на агаризованому картопляному середовищі за температури 4-5 °C. Використання штаму Azospirillum brasilense B-7317 сприяє збільшенню урожайності тритикале ярого на 20,7 % порівняно з позитивним контролем - штамом Azospirillum brasilense 1 UA 104212 C2 5 26, підвищенню вмісту макроелементів, білка та сирої клейковини в зерні, зростанню натурної маси зерна. Ефективність штаму Azospirillum brasilense B-7317 перевіряли у вегетаційному та польових дослідах. Приклади конкретного застосування штаму. Приклад 1. У вегетаційному досліді вивчали вплив бактеризації насіння тритикале ярого сорту Оберіг харківський на накопичення біомаси рослинами та активність асоціативної азотфіксації у кореневій зоні рослин (табл. 1). Таблиця 1 Суха надземна маса однієї рослини, мг Варіант Контроль (без інокуляції) Інокуляція Azospirillum brasilense 10/1 10 15 Маса сухих коренів однієї рослини, мг 200±9 37±1 ПНА на відмитих коренях рослин, нмоль етилену / г коренів за одну годину 203,1±23,3 227±12 42±3 293,3±59,7 Наведені в таблиці 1 дані свідчать про те, що інокуляція насіння тритикале штамом Azospirillum brasilense 10/1 сприяє підвищенню маси сухої речовини як у надземній частині, так і у коренях рослин, прибавка становить 13,5 %. Потенційна азотфіксувальна активність у ризоплані інокульованих рослин перевищує контрольний варіант у 1,4 рази. Приклад 2. Польовий дослід було проведено в 2010 році на лучно-чорноземному ґрунті. В досліді використовували тритикале яре сорту Оберіг харківський. Таблиця 2 Варіант досліду Контроль Інокуляція Azospirillum brasilense 26 Інокуляція Azospirillum brasilense 10/1 НІР05 20 25 Кількість зерен Маса зерен з Маса 1000 зерен, Урожайність, т/га в одному колосі одного колосу, г г 37±1 1,28±0,04 35,78±0,28 2,59 38±1 1,31±0,04 36,53±0,44 2,65 41±1 1,55±0,04 40,02±0,32 3,20 0,17 Як свідчать дані, наведені у таблиці 2, бактеризація насіння штамом азотфіксувальних бактерій Azospirillum brasilense 10/1 позитивно впливає на показники структури урожаю. Так, кількість зерен в колосі підвищується на 7,8 %, маса зерен з одного колосу - на 18,3 %, маса 1000 зерен - на 9,6 %. За рахунок підвищення кількості і маси зерен в одному колосі зернова продуктивність тритикале ярого збільшується на 20,7 % порівняно з прототипом - штамом Azospirillum brasilense 26. Приклад 3. Вивчали вплив інокуляції насіння тритикале штамом Azospirillum brasilense 10/1 на вміст макроелементів в зерні та якість одержаного урожаю. Таблиця 3 Вміст макроелементів у зерні тритикале, % Якість зерна Варіант досліду Азот Фосфор Вміст сирої Вміст білка, клейковини, % % Калій Контроль (без 2,12±0,07 0,87±0,03 0,25±0,01 12,35±0,37 інокуляції) Інокуляція Azospirillum 2,25±0,09 1,09±0,03 0,30±0,01 14,06±0,42 brasilense 10/1 ІДК Натура зерна, г/л 29,00±0,87 61,48±0,50 778±23 35,17±1,05 80,09±0,52 835±25 Вміст азоту, фосфору і калію в зерні інокульованих рослин підвищується відповідно на 6, 25 і 20 % порівняно з контролем. За передпосівної інокуляції насіння Azospirillum brasilense 10/1 2 UA 104212 C2 вміст білка зростає від 12,35 до 14,06 %, сирої клейковини - від 29,00 до 35,17 %, якість клейковини покращується на 19 одиниць ІДК (за шкалою вимірювання деформації клейковини), натурна маса зерна збільшується на 7,3 %. 5 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Штам бактерій Azospirillum brasilense, призначений для інокуляції насіння тритикале ярого, депонований в Депозитарії Інституту мікробіології і вірусології НАН України за реєстраційним номером Azospirillum brasilense IMB В-7317. 10 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3