[go: up one dir, main page]

CN117279877A - 农业有益微生物组合物的鉴别及其用途 - Google Patents

农业有益微生物组合物的鉴别及其用途 Download PDF

Info

Publication number
CN117279877A
CN117279877A CN202180053230.2A CN202180053230A CN117279877A CN 117279877 A CN117279877 A CN 117279877A CN 202180053230 A CN202180053230 A CN 202180053230A CN 117279877 A CN117279877 A CN 117279877A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plant
composition
microorganism
microorganisms
present disclosure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180053230.2A
Other languages
English (en)
Inventor
F·阿库姆
B·阿尔福德
A·帕特里
D·维尔克
朱红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bioalliance CV
Original Assignee
Bioalliance CV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bioalliance CV filed Critical Bioalliance CV
Publication of CN117279877A publication Critical patent/CN117279877A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/22Bacillus
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01HNEW PLANTS OR NON-TRANSGENIC PROCESSES FOR OBTAINING THEM; PLANT REPRODUCTION BY TISSUE CULTURE TECHNIQUES
    • A01H3/00Processes for modifying phenotypes, e.g. symbiosis with bacteria
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01PBIOCIDAL, PEST REPELLANT, PEST ATTRACTANT OR PLANT GROWTH REGULATORY ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR PREPARATIONS
    • A01P3/00Fungicides

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Virology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Agronomy & Crop Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mycology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Developmental Biology & Embryology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
  • Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
  • Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本公开涉及鉴别微生物体的方法,所述微生物体产生在农业和其他应用领域中有用的代谢物。本公开还涉及包含所述代谢物或产生所述代谢物的所述微生物的组合物,以及在农业和其他应用领域中使用它们的方法。

Description

农业有益微生物组合物的鉴别及其用途
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.119(e)要求提交于2020年8月31日的美国临时专利申请序列号63/072666的权益,该临时专利申请全文以引用的方式并入本文。
对以电子方式提交的序列表的引用
序列表的正式副本经由EFS-Web以电子方式作为ASCII格式序列表来提交,与本说明书同时提交,该序列表的文件名为20021-WO-PCT_SequenceListing_ST25.txt,创建于2021年8月30日并且大小为48,721字节。该ASCII格式文件中包含的序列表是本说明书的一部分并且全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开涉及鉴别产生可用于农业和其他领域的代谢物的微生物体的方法,这些代谢物为诸如次级代谢物,例如脂肽。本公开还涉及包含代谢物或产生代谢物的微生物的组合物,以及鉴别它们并在农业和其他应用领域中使用它们的方法。
背景技术
据联合国世界粮食计划署(United Nations World Food Program),全世界有将近9亿营养不良人口。营养不良流行病在全世界发展中国家尤其显著,其中六名儿童中便有一名体重过轻。缺乏可用的食物可归因于多种社会经济因素;然而,无论最终原因如何,事实仍然是可用于养活不断增长的世界人口的食物存在短缺,预期世界人口到2050年将达到90亿人。联合国估计在2050年,农业产量必须增加70%至100%,才能养活所预测的全球人口。
许多因素影响作物植物的健康和产量,包括由其他活生物体(生物胁迫)或其他因素(非生物胁迫,例如,水不足、水过量,养分可用性差,盐、矿物质或其他化合物引起的毒性)引入的胁迫。
植物中的生物胁迫是由活生物体引起的,特别是病毒、细菌、真菌、线虫、昆虫、蜘蛛和杂草。这些因子引起生物胁迫,直接剥夺其宿主的营养并且可导致植物死亡。
尽管通过技术创新(诸如经基因工程改造的作物及新型杀虫和除草化合物)取得了进步,但仍需要经改良的作物性能,以满足增加的全球人口的需求。
因此,需要新型组合物和方法来提高作物抵抗生物胁迫的能力。使用活微生物或微生物产物进行害虫和疾病的生物防治为合成化学杀虫剂和杀真菌剂提供了一种有吸引力的替代品,这是因为其毒性降低并且具有更高的生物可降解性,从而减少了环境持久性的问题。生物组合物的开发通常也更快且花费更低,使其在一定时间范围内在商业上容易取得,从而使种植者和消费者受益。
发明内容
本公开解决如何改良作物性能的这一重要问题,从而缩小全世界产量差距,同时提供向植物物种赋予其他有益性状的方式。
由本公开提供的用于提高作物性能和增加产量的解决方案
对地球资源无害,因为其不依赖于增加耗水量或增加系统中合成化学物质的投入。相反,本公开利用微生物或微生物产生的代谢物向期望植物赋予有益的特性,包括增加产量。
因此,本公开提供可让农民增加重要作物的产量的环境上可持续的解决方案,重要作物尤其是对一种或多种生物胁迫因子敏感的作物。无限制地,生物胁迫因子可以包括害虫诸如线虫,和植物病原体诸如真菌。
在一个方面,本公开涉及选择产生一种或多种代谢物的微生物的方法,所述代谢物赋予植物一种或多种有益性状,所述方法包括:
获得具有来自微生物体的一种或多种代谢物的第一样品;
从第一样品获得第一代谢物谱;并且当第一代谢物谱具有一种或多种独特要素时,选择产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体,其中该一种或多种独特要素中的至少一种对应于赋予植物该一种或多种有益性状的该一种或多种代谢物。
在一些实施方案中,选择产生赋予植物一种或多种有益性状的一种或多种代谢物的微生物的方法包括将第一代谢物谱与第二代谢物谱进行比较,其中第二代谢物谱获自具有来自第二微生物体的一种或多种代谢物的第二样品,并且第二微生物体不产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物。
在一些实施方案中,赋予植物的该一种或多种有益性状包括对植物病原体的防治或生物防治。在一些方面,植物病原体在采前对植物造成损害。在一些方面,植物病原体对植物的采收部分(例如,果实、种子、皮棉、叶)造成损害。
在一些方面,脂肽是环状脂肽。
在一些方面,环状脂肽是脂肽组件的一部分。在一些方面,该组件包含多种不同的脂肽。在一些方面,该组件包含多种相同种类的脂肽。
在另一方面,本公开涉及具有分离的代谢物混合物的组合物,其中分离的代谢物混合物来源于经由本文公开的方法选择的微生物体。在一些实施方案中,分离的代谢物混合物具有一种或多种脂肽。
在一些实施方案中,本公开涉及具有分离的代谢物混合物的组合物,其中所述分离的代谢物混合物来源于选自由以下各项组成的组的芽孢杆菌属(Bacillus)的产脂肽微生物体:特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefaciens)、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)和贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)。
在另一方面,本公开涉及具有分离的微生物体的组合物,其中分离的微生物体经由本文公开的方法选择。在一些实施方案中,分离的微生物产生具有一种或多种脂肽的代谢物混合物。
在另一个方面,本公开涉及一种赋予植物一种或多种有益性状的方法,该方法包括将本文公开的组合物施用于植物或植物所在的生长介质。在一些实施方案中,赋予植物的该一种或多种有益性状是对一种或多种害虫和/或植物病原体的生物防治。
在另一方面,本公开涉及一种选择产生一种或多种代谢物的芽孢杆菌物种的方法,所述代谢物防治植物上或植物中的一种或多种生物胁迫因子,所述方法包括:获得具有来自芽孢杆菌物种的一种或多种代谢物的样品;从第一样品获得代谢物谱;并且选择该芽孢杆菌物种作为产生防治植物上或植物中的一种或多种生物胁迫因子的代谢物物种。
在另一方面,本公开涉及具有一种或多种分离的代谢物的组合物,其中该一种或多种分离的代谢物来源于经由本文公开的方法选择的微生物体。在一些实施方案中,分离的代谢物具有一种或多种脂肽。
在一些实施方案中,本公开涉及具有一种或多种分离的代谢物的组合物,其中:该一种或多种代谢物是一种或多种来源于芽孢杆菌属的微生物体的脂肽。
在一些方面,提供了一种用于减少植物生物胁迫的影响的方法,该方法包括:(a)获得微生物,并在适合生长和繁殖的条件下培养所述微生物;(b)将所述微生物的组合物施用于所述植物或所述植物的植物部分,其中所述组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:(i)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿;(ii)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;和/或其中所述微生物包含选自由以下各项组成的组的特征:当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类;(iv)包含选自表6或表7的一个或多个氨基酸(相对于SEQ ID NO:1的位置);和/或(i)-(iv)的任意多种和/或组合;(c)将所述植物或植物部分置于适于生长的条件下;并且(d)评估所述植物的至少一部分针对生物胁迫应答的至少一个参数。在一些实施方案中,施用于所述植物的所述组合物还包含所述微生物的部分或全部。在一些实施方案中,施用于植物的组合物还包含微生物的部分或全部,其中微生物属于芽孢杆菌属。在一些实施方案中,在步骤(a)中培养多种微生物。在一些实施方案中,(b)的组合物还包含全细胞肉汤。在一些实施方案中,(b)的组合物还包含培养基。在一些实施方案中,(b)的组合物还包含提取物。在一些实施方案中,(b)的组合物是基本上纯化的。在一些实施方案中,(b)的组合物是环状脂肽。在一些实施方案中,(b)的组合物还包含一种或多种制剂组分。在一些实施方案中,制剂组分选自由以下各项组成的组:盐、粘结剂、表面活化剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、增溶剂、有机溶剂、胶凝剂、增稠剂、防沉降剂、防腐剂、稳定剂、抗游离化合物、多种任何前述物质以及前述物质的任意组合。在一些实施方案中,组合物还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的附加试剂:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治剂、肥料、生物杀虫剂、生物刺激剂以及前述物质的任意组合和/或多种。在一些实施方案中,生物胁迫是线虫的存在。在一些实施方案中,生物胁迫是线虫的存在,并且(b)的组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:(a)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1058、1060、1074、1088或1111道尔顿;(b)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.85、6.45、7.65、8.05、8.30、8.65、10.30、10.70或11.10分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;和/或其中所述微生物包含选自由以下各项组成的组的特征:(c)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为3类;(d)包含选自表6的一个或多个氨基酸(相对于SEQ ID NO:1的位置);(e)在氨基酸位置3627(相对于SEQ ID NO:1的位置)具有苯丙氨酸或亮氨酸,或在氨基酸位置3331(相对于SEQ ID NO:1的位置)具有精氨酸或组氨酸,或两种情况都有;和/或前述的任意多种和/或组合。在一些实施方案中,生物胁迫是植物病原体的存在。在一些实施方案中,生物胁迫是真菌的存在。在一些实施方案中,生物胁迫是真菌的存在,并且(b)的组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:(a)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1053、1058、1060、1069、1074、1083、1088、1097或1111道尔顿;(b)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.85、6.45、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;和/或其中所述微生物包含选自由以下各项组成的组的特征:(c)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类;以及(d)在氨基酸位置3627包含苯丙氨酸或亮氨酸,或在氨基酸位置3331(相对于SEQ ID NO:1的位置)包含精氨酸或组氨酸;和/或前述的任意多种和/或组合。在一些实施方案中,在萌发之前将组合物施用于植物或植物部分。在一些实施方案中,在采前将组合物施用于植物或植物部分。在一些实施方案中,在植物的营养期期间将组合物施用于植物或植物部分。在一些实施方案中,在植物的生殖期期间将组合物施用于植物或植物部分。在一些实施方案中,在采前将组合物施用于植物或植物部分。在一些实施方案中,在采后将组合物施用于植物或植物部分。在一些实施方案中,在田地中栽培植物,采收、存放在仓库中或分配。在一些实施方案中,采收植物或其部分。在一些实施方案中,植物产生农业上重要的果实、谷物、谷类、纤维、食物、饲料、燃料或种子。在一些实施方案中,参数选自由以下各项组成的组:病原体的存在、病原体的分布、病原体的量化、病原体的类型、病原体的生物状态、病原体的活力、害虫的存在、害虫的分布、害虫的量化、害虫的类型、害虫的生物状态、害虫的活力、所述植物部分的视觉评估、所述植物部分的生物量、所述植物部分的生物状态、所述植物部分的活力以及前述参数的任意组合。在一些实施方案中,植物部分是根、叶、茎、花、种子、球茎或果实。在一些实施方案中,该方法还包括将(b)的多种组合物施用于植物。在一些实施方案中,该方法包括在步骤(b)中施用多种组合物。在一些实施方案中,该方法包括在步骤(b)中施用多种组合物,其中该多种组合物中的每一种组合物包含步骤(b)的不同特征,或前述特征的任意组合。在一些实施方案中,该方法还包括在步骤(b)中施用多种组合物,其中该多种组合物中的每一种组合物包含步骤(b)的不同特征,或前述特征的任意组合。
在一些方面,提供了一种合成组合物,该合成组合物包含:(a)植物或植物部分,和(b)包含以下的一种特征的组合物:(i)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿;(ii)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;和/或包含选自由以下各项组成的组的特征的微生物:(iii)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类;以及(iv)具有选自表6或表7的一个或多个氨基酸(相对于SEQ ID NO:1的位置);和/或前述的任意多种和/或组合。在一些实施方案中,该合成组合物基本上封闭在选自由以下各项组成的组的物件内:瓶、广口瓶、安瓿、包装、器皿、包、盒、储存箱、封套、纸箱、容器、筒仓、船运集装箱、车厢以及箱子。在一些实施方案中,(b)的合成组合物是环状脂肽。在一些实施方案中,(b)的组合物来源于芽孢杆菌属的微生物。在一些实施方案中,(b)的组合物是基本上纯化的。在一些实施方案中,该合成组合物还包含一种或多种制剂组分。在一些实施方案中,该一种或多种制剂组分选自由以下各项组成的组:盐、粘结剂、表面活化剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、增溶剂、有机溶剂、胶凝剂、增稠剂、防沉降剂、防腐剂、稳定剂、抗游离化合物、多种任何前述物质以及前述物质的任意组合。在一些实施方案中,该合成组合物还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的附加试剂:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治剂、肥料、生物杀虫剂、生物刺激剂以及前述物质的任意组合和/或多种。在一些实施方案中,该合成组合物还包含真菌。在一些实施方案中,(a)的植物或植物部分产生农业上重要的果实、谷物、食物、燃料、饲料、谷类、纤维或种子。在一些实施方案中,该合成组合物还包含生长培养基。在一些实施方案中,植物部分是根、叶、茎、花、种子、球茎或果实。在一些实施方案中,提供了多种合成组合物。在一些实施方案中,该多种组合物中的每一种包含步骤(b)的不同特征,或前述特征的任意组合或多种。
在一些方面,该合成组合物可包含多种相同或不同的微生物和/或脂肽或其组合。
在一些方面,提供了一种产生提高植物的生物胁迫耐受性的组合物的方法,该方法包括:获得微生物,并在适合生长和繁殖的条件下培养所述微生物;并且鉴别微生物的组合物,其中该组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:(a)当根据实施例2的方法分析时,分子量为1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿;(b)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在0.1分钟界限内;和/或其中该微生物包含包括以下的特征:当根据实施例3的方法分析时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类。
在一些方面,提供了预测微生物的积极生物防治潜力的方法,该方法包括:(a)获得生物体基因组中bmyB基因的DNA序列;(b)将该DNA序列与SEQ ID NO:1进行比对;
(c)与SEQ ID NO:1中氨基酸的位置编号相比,评估所述DNA序列中表6或表7中的至少一个氨基酸的存在;并且(d)如果至少一个氨基酸和相对位置(相对于SEQ ID NO:1的位置)与表6中的一个匹配,则将该微生物体指定为“2类”,如果至少一个氨基酸和相对位置与表7中的一个匹配,则将该微生物体指定为“3类”,并且如果两个条件都不为真,则不对该微生物体指定类别;其中如果被指定为“2类”或“3类”,则预测该微生物体具有杀真菌活性,并且如果被指定为“3类”,则预测该微生物体具有杀线虫活性。在一些实施方案中,至少2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个氨基酸及其对应的相对位置与步骤(d)的表6或表7中的至少2、3、4、5、6、7、8、9、10个或多于10个氨基酸及相对位置相匹配。在一些方面,在bmyB基因和SEQ ID NO:1之间有至少10个、10至15个、至少15个、15至20个、至少20个、20至25个、至少25个、25至30个、至少30个或多于30个氨基酸匹配;其中2类微生物展示出对真菌的积极生物防治,并且其中3类微生物展示出对真菌或线虫的积极生物防治。
在一些方面,提供了一种预测组合物的积极生物防治潜力的方法,该方法包括:(a)获得组合物的样品;(b)根据HPLC方法根据表1的参数测定该样品;(c)评估HPLC色谱图并鉴别保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟的至少一个峰,并且保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;其中2类微生物展示出对真菌的积极生物防治,并且其中3类微生物展示出对真菌或线虫的积极生物防治。
在一些方面,提供了一种预测组合物的积极生物防治潜力的方法,该方法包括:(a)获得组合物的样品;(b)根据实施例2的方法进行质谱法;(c)评估组合物的至少一种组分的分子量,其中该至少一种组分具有大约1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿的分子量;其中2类微生物展示出对真菌的积极生物防治,并且其中3类微生物展示出对真菌或线虫的积极生物防治。
附图说明及序列表
通过下面的详细描述及构成本申请的一部分的附图和序列表,可以更全面地理解本公开。
图1示出了经由高效液相色谱法测定的1类微生物株系上清液图谱。
图2示出了经由高效液相色谱法测定的2类微生物株系上清液图谱。
图3示出了经由高效液相色谱法测定的3类微生物株系上清液图谱。
图4示出了经由高效液相色谱法测定的1类、2类和3类微生物株系上清液图谱的覆盖图,放大到前大约15分钟的保留时间。至少一个类别的主要鉴别峰有标记(峰ID 1-19);可以使用其他方案进一步阐明其他峰。每个类别都有明显的独特峰。
图5示出了1类微生物中的一些组合物的质谱(MALDI-TOF)色谱图。
图6示出了2类微生物中的一些组合物的质谱(MALDI-TOF)色谱图。
图7示出了3类微生物中的一些组合物的质谱(MALDI-TOF)色谱图。
图8是用编号标识(并在实施例3的表5中详述)的微生物内的选定基因(bmyB)的种系发生树,示出了对应于2类和3类的进化枝。
图9示出了2类组合物与1类组合物和水相比的抗终极腐霉(Pythium ultimum)活性的代表性比较。
图10示出了来源于指定物种的几种组合物对终极腐霉的甲霜灵抗性株系的抗腐霉活性,以在与组合物一起孵育4天后植物病原体的菌丝直径表示。
图11示出了来源于指定物种的几种组合物(从2类株系表达的低水平脂肽)对终极腐霉的甲霜灵敏感性株系的抗腐霉活性,以在与组合物一起孵育4天后植物病原体的菌丝直径表示。
图12示出了组合物在中性pH下对终极腐霉的甲霜灵敏感性株系的抗腐霉活性,与该组合物在pH值为5时的活性进行比较。也示出了高压灭菌处理后经过pH调节的样品的活性。
图13示出了对于本公开的各种组合物,在采后的蓝莓中真菌防治的功效。
图14示出了对于本公开的各种组合物,在采后的葡萄中真菌防治的功效。
图15示出了对于本公开的各种组合物,在采后的李子中真菌防治的功效。
序列描述和随附的序列表符合如37C.F.R.§§1.821和1.825中所阐述的监管专利申请中的核苷酸和氨基酸序列公开内容的规则。序列描述包括如37C.F.R.§§1.821和1.825中所定义的氨基酸的三字母代码,其以引用方式并入本文。
SEQ ID NO:1是来自39种微生物株系的生物信息学分析的bmyB基因(来自杆菌霉素D簇)的共有蛋白序列。X指示共有序列中插入的空位。
>SEQ ID NO:1
MSVFKTQETYWENLFDEEDGLSAFPYFKAADKASLARTGYQEKCICRSLSPEVSQRIMTMANHSDMAAYLILLAGIECLLYKYTDQTSLILGIPTVSKQKAGQSAVNNIVLLKNTLSNESTFKTVFGQLKEAVNDSLKNQNLPFRKMVRHLSVQYNDEHMPLIHTVVSLNEIHSLQFKEDTAADTLFHFDLENNGIHLKLFYNGNLYDERYINQIVSHLDQLLSVILFQPQAAIHTAEILPEAEKQKLLFDFNDTGADFSGSRTVYQLFEEQAERTPEHAAVKFKNDHLTYRELNEKASRLARTLRNCGVQPDTLVAILADRSLEMIVSIIAVWKAGGAYVPLDPEYPKERLQYLLHDADADVLLVQHHLKNSLAFDGPVIDLNDETSYHADCSLLSPVAGHSHLAYVIYTSGTTGKPKGVMVEHGGIVNSLQWKKAFFKHSPADRVLVLYPYVFDAFILNFFGPLISGATLHLLPNEENKETFAIQNAIKQERITHFSTSPRLLKTMIEQMNREDFIHVQHVVVGGEQLETDTVEKLHSLQPRIRINNEYGPTENSVVSTFHPVQSADEQITIGSPVANHQAYILGAHHQIQPIGVPGELYVGGAGVARGYLNRPELTEEKFVEHLHVPGQKMYKTGDLARWMPDGRIEYLGRIDHQVKIRGYRIEIGEVEAAMFNLENVREAAVVAREDADGAKQLYAYYVGEASLTAAQFREDLSRELPNYMIPSRFIPLERIPLTSNGKIDLKALPAADENTRTENEYIPPRNTIEELLASIWQEVLGAERIGILDNFFDFGGDSIKSIQVSSRLYQAGYKVDMKHLFKHPSIAELSQFVAPVSRVADQGEVNGGTKLTPIQHWFFEQKMPHAHHYNQAVMLYSAEGFQEAPLRRTMERIASHHDALRMIFEKTPDGYAPRITGTDESELYHLEVMNYKGETDPAQAIADKANEIQSSMVLDKGPLMKLGLFQCPDGDHLLIAIHHLLIDGVSWRILLEDFASGYEQAERGQTIQLPQKTDSFPFWADQLSKYAAKTDMEEEIAYWTELSSIKPQPLPKDTISEGSLLRDSEEVTIQWTKEETEQLLKHANRAYNTDINDLLLTSLGLAVHKWTGTEDIVVNLEGHGREPIIPDADISRTIGWFTSQYPVVLRMEAGKNLSQRIKIVKEGLRRIPDKGMNYSIIKYISGHPEADSLQLNPEISFNYLGQFDQDLKHQALRISPFSTGLSMNENQERTAVLDLNGMIAEGTLSLTLSYSSKQYERSTMAQFARGLKESLQEVIAHCVSRQQTSLTPSDILLKDISIDELEQLLEQTRELGEAENIYPLTPMQKGMLFHSLFDPNSGAYFQQTMFDLHGDLEIDSFSKSLDGLSQKYDIFRTNFYRGWKDQPLQIIFKTKKIGFQFNDLREMKESQKEAMIQQYAREDKMRGFDLEKGALMRLFILRTDEKTYRFIWSFHHILMDGWCLPLITKEIFENYFALLQQKQPEQSSITPYSQYIEWLGRQDAKEATAYWDQYLEGYEEQTGLPKDHHAAEDGRYVPEKVTCDISSDLTSKMKRTAGKHHVTLNTLLQTAWAVLLQKYNRSRDVVFGSVVSGRPAGIPNVETMIGLFINTIPVRFRCEAGTTFAGLMKEAQERAVASQQFETHPLYDIQARTTQKQDLITHLMIFENYPVDQYMESIGRQNGTSITISNVQMEEQTNYDFNLTVIPGDEMNISFEYNANVYERASIERVREHFMQILHQVVTDADIRVDQAELLTEGERKTLLQTLNDTAAPFPQTPVHQLFEEQSQRTPDQAAVIDKDRQLTYGELNKRANRLARTLRAKGVQTDQPVAIITRNSIESVVGILAVLKSGGAYVPIDPEYPQDRIRYMLDDSQAGIVLMQRDVRKQLAYEGVTVLLDDESSYHQDGSDLAPINDASHLAYVIYTSGSTGRPKGVLIEHRGLTNYIWWAKEVYVKGEKANFPLYSSISFDLTVTSIFTPLVTGNAIIVYDGEDKTALLESIVRDPRVDIIKLTPAHLQVLKEMNIADQTAVRRMIVGGENLSTRLARSIHEQFEGRIEICNEYGPTETVVGCMIYRYDAAKDRRESVPIGTAAANTSIYVLDENMKPAPIGVPGEIYISGAGVARGYLNRPELTAEKFVDDPFEPGAKMYKTGDLAKWLADGNIEYAGRIDEQVKIRGYRIELGEIEAALLQEEAIKEAVVTAREDVHGFKQLCAYYVSGGQTTAARLRKQLSQTLASYMVPAYFIELDEMPLTSNGKINKKGLPAPDFELQDRAEYKAPRTKAEEILVSAWESVLGAENVSILDNFFDLGGDSIKSIQVSSRLNQQGYKMEIKDLFQYATIAELSPHIKQNLRIADQGEVKGKVSLTPIQHWFFDHITTDQHYYNQAVMLHAPEGFQETQLRQTLQKLAEHHDALRMTFRTTENGCEAQNEEIAQSGLYRLDVLNLKEDSDPGRTIEAKADEIQSSMRLSDGPLMKAGLFQCANGDHLLIAIHHLIIDGISWRILLEDIVSGYKQAENGRVIQLPQKTDSFQLWAKRLSEYAQSETIKQEQEYWTKIEQTEVKPLPKDFHETHTTAKDSETATVEWTKEETELLLKQANRAYNTEINDLLLTSLGLSISHWSGLEQIPIHLEGHGREQIIQDIDISRTVGWFTSLYPVVLHAQPGKEISDYIKTTKEGLRQIPHKGIGYGIARYLSGGMPSKLNPEISFNYLGQFDQDLQQHGVQLSSYSCGSDSSGNQERPYVLNINGMITEGRLKLTISYSSKQYAKETIMRLSETIQSRLRTIITHCVHKEQSELTPSDILLKGMSIDELDQLLIQLPHAGEVENVYPLTPMQKGMLFHSLLDEASSSYFEQASFDLQGELKIDWFKASLERLFETYAVLRTRFYSGWNDTPLQIVYKTQTPQIHFADLRDIEEHLREDAIAAYQREDKAKGFDLARDRLMRIAIFRMEDRKYHLIWSFHHIVMDGWCLSLITKEVFDHYSALQEGREPEPSSAAPYSDYIEWLDRQDQGAAKRYWSGYLEGYKGETTLLHKIEQHEQKEYAYANVICRFNHEQTKQLQQIANQHQVTLNTLIQTLWGVLLQKYSGSADVVFGSVVSGRPAEIPDVEQMIGLFINTIPVRIRCDEDSTFADTMQMVQQNALASQSYDTYPLYEIQAQTEQKQNLIDHIMIFENYPIGQQVEEGHDAADLNIVNFHIEEHTHYDFNVVVIPGEQLTIHFDFNQNEYGQSEAERIRGHFEQLIHQILQQPSVKIEEMELLTQQEKEQLLTPLXSGGTEKPEYETIHTMFERQAAQTPQEIAIQYEGAEISYKELNETANKLARILRKRGVKAQEPVAVIAGRSPSLAIAVLGILKAGGAIVPIDPSHPAERIRYIIENSSCTHVVTEKDRSVPEAXATQIVTFIEEAETEPDGSNVQTINTAEDLLYVIYTSGTTGKPKGVLLEHRNMANLLYDQFTNSGIDFKTNVLQYASPAFDVCYQELFSALLSGGTLHIVPESIKRDAAQLFSFINKHQXTDIVFFPTXXXAFAKMLFNEXESYAYSFPRCVKHLITAGEQLTXXXVSRLFQQVLRTHGLHLHNHYGPSETHVVSTYTIQPGDDIPEYPPIGKPICHNNMYVISKXNKQLQPVGIAGELYISGANTGRGYVNNPALTGEKFLPDPFREGAVMYRTGDLARLREDGQIEYLGRIDDQAKIRGYRIEPKEVEVILANHPAVREAAVLIQKNALGENELCAYCSVSKATDPSALRKDLAKNLPDYMIPVKWAFVESIPLTANGKVDRKALPAPEGGVQTGGEYVAPRTAAEAQLAHIWKEVLGLPRIGVKDNFFDIGGHSLRATTLTAKLHKEMGVSLPLREVFRSPTIEEMAETITGMKHTAYTSIPTVEAKEYYAVSSAQKRLYILNQLKGGELSYNMPSVMRADGALDRELVEKAIRKLIQRHETLRTGFELIDGEPVQRIYDDVPFAVEFTQAKEEQAEALVHGFVRAFDLEKAPLLRVGLIELAKDRHLLLFDMHHIISDGVSIKNLIEEFVSLYEGKELPPLRVQYKDYAAWQLSDMQSERMKKQEAYWLDVFSGEVPVLDMPTDYGRPAARSFEGGQIEFVIGPELTEQLKGLAVKSESTLYMVLLAAYTTMLAKYSGQEDIVVGSPIAGRTHSDLESLIGMFVGTLAIRTNPVGEKTFREYVQEVKEHTLKAYENQEYPFDELVDKLNVSRDFSRHPLFDTMFIWQNTERGELSLDDVRFTPYPDNHAMAKFDLTFQAAENEDGITGMISYAAALYKQETAERMAKHFIQLIEAIANDPQAPLSSLEMITAKEKEQIVERWGQPAIDCPRDKTIHQLFEEQAERTPEHTAAVYEKSRFTYRELNERANRLARILRSEGVQPDQPVGILAERSLEMIVGIMAILKAGGAYVPMDPDSPQERIRYILEDSGAKVLLAQPHLQDRVSFAGEILLLNDERMNSGDGSNLVTAAGPDHLAYVIYTSGTTGKPKGTLIEHRQVLHLMEGLRGQVYGAYDSGLRVSLLAPYYFDASVKQIFAALLGGHALYIVPKASVSDGYALSNYYRTHRIDVTDGTPSHLQLLIAADSLHGVTIRHMLIGGEALPQATVAQLLELFASNGSSMPLITNVYGPTETCVDASVFHIVPETLASADDGGYVPIGKPLGNNRVYIVDSHDRMLPIGVKGELCIAGDGVGRGYLNLPELTGEKFVADPFVIGERMYKTGDLARYLPDGNIEYAGRKDHQVKIRGYRIELGEVEAALLNIEHVQEAVILARENAEGQSDLYAYFTGEKSLPINQLKEKLSDQIPGYMVPSYLMQLEQMPLTSNGKVNRSALPLPEAGLQTGIDYVAPRTKPEEQLVHIWKEVLKVEQVGVKDNFFDLGGHSLRGMTLVTKIHKQFDKSISLREVFQYPTIEEMARVIAGAETSGPDEIPVAEAKDVYPVSSVQKMVYLSTQIEGGELSYNMPGILTLEGRIDMNRLQSAFQSLIQRHESLQTGFEMVRGELVQVIKPQADFSIERYKAADEQVEELFRNFVRPFDLSQAPLLRAGLIELEQDRHVFMFDMHHIVSDGASMNIFVEELIQLYDGKELTPLRIQYKDYTVWQQQAEQRERIKRQENYWLNVFHEELPPFELPKDFARPRIRSFEGKRYNFALDETVVQGIKQMEELTGSTAYMILLSAYNILLAKYSGQEDIVVGTPIAGRMHEDLQHIIGMFVNTLAIRTAPAGEKTFMDYVTETKETMLKAYENQEYPFEELVEKLGVKRDLSRNPLFDTMFVLQNTEQTDIELDSLAVRPYEQTNTAAKFDLQLTFVMNPHEIQGSFEYCTKLFKQKTIATLSKDYAMILSAIIKDPSIPLKEIQLSEKVNKSEHFASEIELNF
具体实施方式
由本公开提供的用于提高作物性能和增加产量的解决方案对地球资源无害,因为其不依赖于增加耗水量或增加系统中合成化学物质的投入。相反,本公开利用微生物或微生物产生的代谢物向期望植物赋予有益的特性,包括增加产量。
本文公开了用于鉴别产生在农业和其他领域中有用的代谢物的微生物体的方法,以及用于基于参数预测微生物体活性的方法,所述参数包括特定基因簇的HPLC色谱特征和/或种系发生分类,特定基因簇诸如杆菌霉素基因,诸如杆菌霉素D簇和其中包含的基因,例如杆菌霉素B(bmyB)。在一些实施方案中,微生物体属于芽孢杆菌属。
芽孢杆菌生物体的分类学分类在历史上是复杂的。在一个实例中,贝莱斯芽孢杆菌最初是由Ruiz-García等人(2005),在新型脂肽的环境分离物筛选中发现后描述的。在该研究中,经证实贝莱斯芽孢杆菌与枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和解淀粉芽孢杆菌密切相关。然而,随后Wang等人(2008)基于DNA-DNA相关性研究的结果宣布它为解淀粉芽孢杆菌的异型同义词。已经进行了枯草芽孢杆菌群组中模式株系的进一步全基因组测序,以解决其在种系发生分类中的突出问题(Dunlap,2015;Dunlap等人,2015)。最近,报道称两种重要的生物防治株系甲基营养型芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌的某个亚种是同义的(Dunlap等人,2015)。然而,在对贝莱斯芽孢杆菌的模式株系的草图基因组的初步分析中(Jeong等人,2015),发现它与甲基营养型芽孢杆菌几乎相同。先前公布的贝莱斯芽孢杆菌NRRL B-41580T、甲基营养型芽孢杆菌KACC 13105T、解淀粉芽孢杆菌的某个亚种FZB42T和“Boryzicola”KACC 18228的表型数据与属于相同种的株系一致(Borriss等人,2011;Chung等人,2015;Madhaiyan等人,2010;Ruiz-García等人,2005)。参见,例如Dunlap等人,International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology(2016),66,1212–1217。
然而,在利用特定株系的应用中,分类学分类不如微生物和/或由其产生的组合物的生物活性重要。在本文中,发明人设想基于正交HPLC和生物信息学分析的微生物分类可预测各种株系的杀真菌和/或杀线虫活性。
在一些实施方案中,组合物是代谢物。在一些实施方案中,组合物或代谢物是脂肽。在一些实施方案中,组合物包括分离和纯化的脂肽代谢物。在一些实施方案中,组合物包括包含一种或多种脂肽的上清液组合物。在一些实施方案中,组合物暴露于非生物温度,例如高压灭菌。
在一些实施方案中,脂肽代谢物可用于植物病原体或害虫(例如线虫)的生物防治。在一些实施方案中,植物病原体是卵菌。
另外本文公开了包含赋予植物有益特性的代谢物或产生代谢物的微生物的组合物。
本文还公开了在农业和其他领域中使用这些组合物的方法。
虽然以下术语被认为是本领域的普通技术人员充分了解的,但仍阐述以下术语以便于解释本发明所公开的主题。
术语“一个”或“一种”是指一个或多个该实体,即可指多个指代物。因此,术语“一个”或“一种”、“一个(种)或多个(种)”和“至少一个(种)”在本文中可互换使用。此外,通过不定冠词“一个”或“一种”提及“一个元件”并不排除存在超过一个元件的可能性,除非上下文明确要求存在有且只有一个元件。
如本文所用,术语“约”是指高达所列举值的10%。例如,术语“约”可以指所列举值的±1%、±2%、±3%、±4%、±5%、±6%、±7%、±8%、±9%、±10%,或者其非整数百分比。作为另外的实例,术语“约”可以指相对于本文所列举的保留时间的±0.2分钟。
如本文所用,术语“微生物体”或“微生物”应从广义上解释。这些术语可互换地使用并且包括但不限于两个原核生物域(即,细菌和古细菌)以及真核真菌和原生生物。
如本文所用,术语“微生物体”或“微生物”应从广义上解释。这些术语可互换地使用并且包括但不限于两个原核生物域(即,细菌和古细菌)以及真核真菌和原生生物。如本文所用,术语"微生物"或"微生物体"是指微生物体的任何物种或分类单元,包括但不限于古细菌、细菌、微藻、真菌(包括霉菌和酵母物种)、支原体、小孢子、纳米细菌、卵菌和原生动物。在一些实施方案中,微生物或微生物体涵盖单独细胞(例如,单细胞微生物体)或超过一个细胞(例如,多细胞微生物体)。因此“微生物体群体”可指单一微生物体的多个细胞,其中这些细胞共用共同的遗传衍化关系(genetic derivation)。
如本文所用,术语“细菌”一般是指任何原核生物体,并且可涉及来自真细菌界(细菌)、古细菌界(古细菌)或两者的生物体。在一些情况下,细菌属或其他分类学分类已因其他原因而重新指定(诸如但不限于全基因组测序的进化领域),并且应当理解,此类命名重新指定在任何要求保护的分类学的范围内。例如,欧文氏菌属(Erwinia)的某些种已在文献中描述为属于泛菌属(Pantoea)(Zhang,Y.,Qiu,S.Examining phylogeneticrelationships of Erwinia and Pantoea species using whole genome sequencedata.Antonie van Leeuwenhoek 108,1037–1046(2015))。
如本文所用,术语“核酸”是指任何长度的核苷酸(核糖核苷酸或脱氧核糖核苷酸)或其类似物的聚合形式。该术语是指分子的一级结构,并且因此包括双链和单链DNA,以及双链和单链RNA。其还包括经修饰的核酸,诸如甲基化和/或封端核酸、含有经修饰的碱基、主链修饰的核酸等。术语“核酸”和“核苷酸序列”可互换地使用。
如本文所用,术语“基因”是指与生物功能相关联的任何DNA片段。因此,基因包括但不限于编码序列和/或其表达所需的调节序列。基因还可包括未表达的DNA片段,其例如形成其他蛋白质的识别序列。基因可以从多种来源获得,包括从感兴趣的来源克隆或从已知的或预测的序列信息合成,并且可包括被设计为具有期望参数的序列。
如本文所用,“合成核苷酸序列”或“合成多核苷酸序列”是已知在自然界中不存在或不是天然存在的核苷酸序列。一般来讲,当与任何其他天然存在的核苷酸序列相比时,这种合成核苷酸序列将包含至少一种核苷酸差异。
如本文所用,术语“同源”或“同源物”或“直系同源物”是本领域中已知的并且是指共有共同的祖先或家族成员并基于序列同一性程度来确定的相关序列。术语“同源性”、“同源”、“基本上类似”和“基本上对应”在本文中可互换地使用。它们是指其中一个或多个核苷酸碱基的变化不影响核酸片段介导基因表达或产生一定表型的能力的核酸片段。这些术语也指本公开的核酸片段的修饰,诸如相对于初始、未经修饰的片段而言基本上不改变所得核酸片段的功能特性的一个或多个核苷酸的缺失或插入。因此,应当理解,如本领域的技术人员将了解,本公开涵盖超过特定示例性序列。这些术语描述一种物种、亚种、变种、栽培品种或品系中发现的基因与另一种物种、亚种、变种、栽培品种或品系中的对应或等效基因之间的关系。出于本公开的目的,比较同源序列。“同源序列”或“同源物”或“直系同源物”被视为、被认为或已知是功能相关的。功能关系可以以多种方式中的任一种方式指示,包括但不限于:(a)序列同一性程度和/或(b)相同或类似的生物功能。优选地,指示(a)和(b)两者。同源性可使用本领域中容易获得的软件程序来确定,诸如Current Protocols in MolecularBiology(F.M.Ausubel等人编辑,1987)增刊30,章节7.718,表7.71中讨论的软件程序。一些比对程序是MacVector(Oxford Molecular Ltd,Oxford,U.K.)、ALIGN Plus(Scientificand Educational Software,Pennsylvania)和AlignX(Vector NTI,Invitrogen,Carlsbad,CA)。另一种比对程序是Sequencher(Gene Codes,Ann Arbor,Michigan),其使用默认参数。
如本文所用,术语“核苷酸变化”是指例如核苷酸置换、缺失、插入、化学改变或前述中的任一者,如本领域中充分理解的。
如本文所用,术语“蛋白质修饰”是指例如氨基酸置换、氨基酸修饰、缺失和/或插入,如本领域中充分理解的。
如本文所用,术语核酸或多肽的“至少一部分”或“片段”意指具有此类序列的最小尺寸特性的部分,或全长分子的任何更大的片段(最多是并且包括全长分子)。本公开的多核苷酸的片段可编码基因调节元件的生物活性部分。基因调节元件的生物活性部分可通过分离本公开的多核苷酸之一中包含基因调节元件的部分并且如本文所述的那样评估活性来制备。类似地,多肽的一部分可以是4个氨基酸、5个氨基酸、6个氨基酸、7个氨基酸等,最多是全长多肽。待使用的部分的长度将取决于具体应用。可用作杂交探针的核酸的部分可短至12个核苷酸;在一些实施方案中,其是20个核苷酸。可用作表位的多肽的部分可短至4个氨基酸。多肽中发挥全长多肽的功能的部分通常将长于4个氨基酸。
如本文所用,术语“引物”是指这样的寡核苷酸,其能够退火到扩增目标而允许DNA聚合酶连接,从而在处于诱导引物延伸产物合成的条件下(即在存在核苷酸和用于聚合的试剂诸如DNA聚合酶的情况下并在合适的温度和pH下)时充当DNA合成的起始点。(扩增)引物优选是单链的以获得最大扩增效率。优选地,引物是寡脱氧核糖核苷酸。引物必须足够长以在存在用于聚合的试剂的情况下引发延伸产物的合成。引物的精确长度将取决于许多因素,包括温度和引物的组成(A/T对比G/C含量)。一对双向引物由如在DNA扩增(诸如PCR扩增)领域中常用的一个正向引物和一个反向引物组成。
术语“严格性”或“严格杂交条件”是指影响杂交物的稳定性的杂交条件,例如温度、盐浓度、pH、甲酰胺浓度等。凭经验对这些条件进行优化以使引物或探针与其目标核酸序列的特异性结合最大化并使非特异性结合最小化。所使用的术语包括对这样的条件的引用,在这些条件下,探针或引物将与其目标序列杂交,达到与其他序列相比可检测地更大的程度(例如,比背景大至少2倍)。严格条件是序列依赖性的,并且在不同的情况下会有所不同。越长的序列在越高的温度下特异性杂交。一般来讲,将严格条件选择为比特定序列在限定的离子强度和pH下的热熔点(Tm)低约5℃。Tm是使50%的互补目标序列与完全匹配的探针或引物杂交的温度(在限定的离子强度和pH下)。通常,严格条件将是这样的一些条件,其中在pH 7.0至8.3下盐浓度小于约1.0M Na+离子,通常为约0.01至1.0M Na+离子浓度(或其他盐),并且温度为至少约30℃(对于短探针或引物(例如,10至50个核苷酸))和至少约60℃(对于长探针或引物(例如,大于50个核苷酸))。严格条件也可以通过添加去稳定剂诸如甲酰胺来实现。示例性低严格条件或“严格性降低的条件”包括在37℃下用30%甲酰胺、1MNaCl、1%SDS的缓冲溶液杂交并且在40℃下在2×SSC中洗涤。示例性高严格条件包括在37℃下在50%甲酰胺、1MNaCl、1%SDS中杂交,并且在60℃下在0.1×SSC中洗涤。杂交程序是本领域中熟知的并且由例如Ausubel等人,1998和Sambrook等人,2001描述。在一些实施方案中,严格条件是在45℃下在含有1mM Na2EDTA、0.5%至20%十二烷基硫酸钠(诸如0.5%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%或20%)的0.25MNa2HPO4缓冲液(pH 7.2)中杂交,接着在55℃至65℃下在含有0.1%(w/v)十二烷基硫酸钠的5×SSC中洗涤。
术语“16S”是指细菌的16S核糖体RNA(rRNA)序列的DNA序列。16S rRNA基因测序是用于研究细菌的系统发生和分类学的既定方法。[00166]如本文所用,术语"真菌"一般是指来自真菌界的任何生物体。历史上已经根据形态表现对真菌进行分类学分类。从十九世纪中叶开始,人们认识到一些真菌具有多形性生命周期,并且不同命名名称用于相同真菌的不同形式。1981年,国际真菌学协会悉尼大会(Sydney Congress of the InternationalMycological Association)规定了根据真菌状态将真菌命名为无性型、有性型或全型的规则(Taylor,J.W.One Fungus=One Name:DNA and fungal nomenclature twenty yearsafter PCR.IMA Fungus 2,113–120(2011))。随着基因组测序的发展,很明显,基于分子系统发生学的分类学分类并不与基于形态的命名法相符(Shenoy,B.D.、Jeewon,R.和Hyde,K.D.(2007).Impact of DNA sequence-data on the taxonomy of anamorphicfungi.Fungal Diversity 26:1-54)。因此,2011年,国际植物学大会(InternationalBotanical Congress)通过了批准藻类、真菌和植物的国际命名法规(墨尔本法规)(2012)的决议,其中所述结果为指定“一种真菌=一个名称”(Hawksworth,D.L.Managing andcoping with names of pleomorphic fungi in a period of transition.IMA Fungus3,15–24(2012))。
术语“内部转录间隔区”(“ITS”)是指位于染色体中或多顺反子rRNA前体转录物中的对应转录区中的小亚基核糖体RNA(rRNA)与大亚基(LSU)rRNA基因之间的间隔DNA(非编码DNA)。ITS基因测序是用于研究真菌的系统发生和分类学的既定方法。在一些情况下,“大亚基”(“LSU”)序列用于鉴别真菌。LSU基因测序是用于研究真菌的系统发生和分类学的既定方法。本发明的一些真菌微生物可通过ITS序列来描述,并且一些真菌微生物可通过LSU序列来描述。应当了解,两者对于确定分类学具有同等描述性和准确性。
术语“微生物群落”意指包含两个或更多个属和/或种和/或株系的一组微生物。与微生物聚生体不同,微生物群落未必发挥共同功能,或未必参与或引起可识别的参数或植物表型性状或与之相关联。该群落可包含微生物的一种或多种物种,或物种的株系。在一些情况下,这些微生物以共生方式共存于群落内。
术语“微生物聚生体(microbial consortia)”或“微生物聚生体(microbialconsortium)”是指单独微生物的微生物群落的子集,其可被描述为发挥共同功能,或可被描述为参与或引起可识别的参数或植物表型性状或与之相关联。本文中鉴别的微生物聚生体可各自提供期望结果的不同方面(例如,植物生物胁迫防治),和/或可以以相加方式相互协作(例如,一种微生物提供对一种生物胁迫因子的防治,另一种微生物提供对不同生物胁迫因子的防治),和/或可以以协同方式相互协作(例如,两种或多种微生物向植物提供的生物胁迫防治水平大于任何单个微生物作用的总和)。
术语“加速微生物选择”或“AMS”可与术语“定向微生物选择”或“DMS”互换使用并且是指迭代选择方法,其在本公开的一些实施方案中用于得到要求保护的微生物物种或所述物种的聚生体。
如本文所用,“分离株”、“分离的”、“分离的微生物”和类似术语旨在意指一种或多种微生物体已从至少一种在特定环境(例如土壤、水、植物组织)中与之相关联的材料分离。
因此,“分离的微生物”并不存在于其天然存在的环境中;相反,通过本文所述的各种技术而将该微生物从其天然环境移出并且置于非天然存在的存在状态。因此,分离的株系可以以例如与农业载体结合的生物学上纯的培养物或孢子形式(或株系的其他形式)存在。
在本公开的某些方面,分离的微生物以分离的和生物学上纯的培养物形式存在。本领域的技术人员应当理解,特定微生物的分离的和生物学上纯的培养物表示所述培养物基本上不含(在科学理性范围内)其他活生物体并且仅含有所讨论的单独微生物。该培养物可含有不同浓度的所述微生物。本公开指出分离的和生物学上纯的微生物通常“一定不同于不太纯或不纯的材料”。参见例如In re Bergstrom,427F.2d 1394,(CCPA 1970)(讨论纯化的前列腺素),还参见In re Bergy,596F.2d 952(CCPA 1979)(讨论纯化的微生物),还参见Parke-Davis&Co.v.H.K.Mulford&Co.,189F.95(S.D.N.Y.1911)(Learned Hand,讨论纯化的肾上腺素),部分维持、部分撤销,196F.496(2d Cir.1912),这些文献中的每一篇均以引用的方式并入本文。此外,在一些方面,本公开提供了一定会在分离的和生物学上纯的微生物培养物内发现的浓度或纯度界限的某些定量量度。在某些实施方案中,存在这些纯度值是区分本发明所公开的微生物与以天然状态存在的那些微生物的另一种属性。参见例如Merck&Co.v.Olin Mathieson Chemical Corp.,253F.2d 156(4th Cir.1958)(讨论由微生物产生的维生素B12的纯度界限),该文献以引用的方式并入本文。
如本文所用,“单独分离株”应视为意指在与一种或多种其他微生物体分离之后,主要包含微生物体的单一属、物种或株系的组合物或培养物。该短语不应视为指示微生物体的分离或纯化程度。然而,“单独分离株”可基本上仅包含微生物体的一种属、物种或株系。
如本文所用,术语“生长培养基”是任何适于支持植物生长的培养基。作为实例,培养基可以是天然或人造的,包括但不限于:土壤、盆栽混合土、树皮、蛭石、单独的并且施用于固体植物支持系统的水培溶液以及组织培养凝胶。应当理解,培养基可单独使用或与一种或多种其他培养基组合使用。其还可在添加或不添加用于根和叶子的外源营养素和物理支持系统的情况下使用。
在一个实施方案中,生长培养基是天然存在的培养基,诸如土壤、砂、泥浆、粘土、腐殖质、表土、岩石或水。在另一个实施方案中,生长培养基是人造的。这种人造生长培养基可被构造成模拟天然存在的培养基的条件;然而,这并非必需的。人造生长培养基可由任何数量和组合的材料中的一者或多者制成,包括砂、矿物质、玻璃、岩石、水、金属、盐、营养素、水。在一个实施方案中,生长培养基是无菌的。在另一个实施方案中,生长培养基不是无菌的。
培养基可用附加化合物或组分来改良或肥化,例如可有助于微生物的特定群体与植物以及彼此的相互作用和/或选择的组分。例如,可存在抗生素(诸如青霉素)或灭菌剂(例如,季铵盐和氧化剂),和/或可改良物理条件(诸如盐度、植物营养素(例如有机和无机矿物质(诸如磷、氮盐、氨、钾和微量营养素,如钴和镁)、pH和/或温度)。
术语“植物”一般包括整株植物、植物器官、植物组织、种子、植物细胞、种子和其后代。植物细胞包括但不限于来自种子、悬浮培养物、胚芽、分生组织区、愈伤组织、叶、根、芽、配子体、孢子体、花粉和小孢子的细胞。“植物组成部分”旨在提及整株植物或植物组分,其可包括分化和/或未分化的组织,例如但不限于植物组织、部分和细胞类型。在一个实施方案中,植株组成部分是以下中的一种:整株植物、幼苗、分生组织、基本组织、维管组织、皮组织、种子、叶、根、芽、茎、花、果实、匍匐枝、鳞茎、块茎、球茎、高芽、芽、苞、瘤组织以及各种形式的细胞和培养物(例如,单细胞、原生质体、胚芽、愈伤组织)。术语“植物器官”是指构成形态和功能不同的植物部分的植物组织或组织群。如本文所用,“植物部分”与植物的“部分”同义,并且是指植物的任何部分,并且可包括不同的组织和/或器官,并且可通篇与术语“组织”互换使用。
“后代”包括经由有性或无性生殖产生的生物体的任何后续世代。
如本文所用,术语“植物组成部分”是指可从其再生植物的植物细胞、植物原生质体、植物细胞组织培养物,在植物或植物部分诸如胚芽、花粉、胚珠、种子、叶、花、枝条、果实、籽粒、穗、穗轴、外皮、茎秆、根、根尖、花药等以及它们自身的部分中完整的植物愈伤组织、植物团块和植物细胞。谷物旨在意指商业种植者出于使物种生长或繁殖之外的目的而生产的成熟种子。再生植物的后代、变体和突变体也包括在本发明的范围内,前提条件是这些部分包含引入的多核苷酸。
类似地,“植物生殖组成部分”旨在一般地提及能够经由该植物的有性或无性生殖开创其他植物的植物的任何部分,例如但不限于:种子、幼苗、根、芽、插枝、接穗、嫁接苗、匍匐枝、鳞茎、块茎、球茎、高芽或苞。植物组成部分可位于植物中或位于植物器官、组织培养物或细胞培养物中。
术语“单子叶的”或“单子叶植物”是指被子植物亚纲,也称为“单子叶植物纲”,其种子通常仅包含一个胚叶或子叶。该术语包括对整株植物、植物组成部分、植物器官(例如,叶、茎、根等)、种子、植物细胞及其后代的引用。
术语“双子叶的”或“双子叶植物”是指被子植物亚纲,也称为“双子叶植物纲”,其种子通常包含两个胚叶或子叶。该术语包括对整株植物、植物组成部分、植物器官(例如,叶、茎、根等)、种子、植物细胞及其后代的引用。
如本文所用,术语“栽培品种”是指已通过园艺或农艺技术产生并且通常不存在于野生型群体中的植物品种、品系或族类。
如本文所用,术语“分子标记物”、“标记物”或“遗传标记物”是指在用于观察核酸序列特性的差异的方法中使用的指示物。此类指示物的实例是限制性片段长度多态性(RFLP)标记物、扩增片段长度多态性(AFLP)标记物、单核苷酸多态性(SNP)、插入突变、微卫星标记物(SSR)、序列特征化扩增区域(SCAR)、酶切扩增多态性序列(CAPS)标记物或同工酶标记物或本文所述的标记物的组合(其定义特定基因和染色体位置)。等位基因附近分子标记物的定位是可由有分子生物技术经验的普通人执行的程序。
如本文所用,术语“性状”是指特性或表型。例如,在本公开的一些实施方案的上下文中,作物产量涉及由植物产生的可销售生物质(例如,果实、纤维、谷物)的量。期望的性状还可包括其他植物特性,包括但不限于:水分利用效率、营养素利用效率、生产率、机械可收获性、果实成熟期、货架期、抗虫性/抗病性、早期植物成熟期、耐胁迫性等。性状可以显性或隐性方式,或以部分或不完全显性方式遗传。性状可以是单基因性(即由单个基因座确定)或多基因性(即由超过一个基因座确定)或也可以由一种或多种基因与环境的相互作用产生。
如本文所用,术语“表型”是指单独细胞、细胞培养物、生物体(例如,植物)或生物体群体的可观察特性,其由个体的基因组成(即基因型)与环境之间的相互作用产生。
如本文所用,“经改良”应从广义上解释为涵盖与对照植物相比或与和所讨论的特性相关联的已知平均数量相比,植物的特性的改良。例如,与施用本公开的有益微生物或聚生体相关联的“经改良”植物生物质可通过比较由本文所教导的微生物处理的植物的生物质与未处理的对照植物的生物质来证明。另选地,可以比较由本文所教导的微生物处理的植物的生物质与给定植物通常达到的平均生物质(如本领域的技术人员已知的科学或农业出版物中表示)。在本公开中,“经改良”未必要求数据是统计显著的(例如,p<0.05);相反,任何表明一个值(例如,平均处理值)不同于另一个值(例如,平均对照值)的可定量差异可上升到“经改良”的程度。
如本文所用,“抑制和阻抑”和类似术语不应被解释为需要完全抑制或阻抑,但在一些实施方案中可能需要这样。
如本文所用,术语“基因型”是指单独细胞、细胞培养物、组织、生物体(例如,植物)或生物体群体的基因组成。
本文的组合物和方法可向植物提供经改良的“农艺性状”或“农艺上重要的性状”或“农艺上感兴趣的性状”,其可包括但不限于以下各项:与不包含来源于本文方法或组合物的修饰的等值线植物(isoline plant)相比,抗病性、耐旱性、耐热性、耐寒性、耐盐性、金属耐性、除草剂耐性、水分利用效率提高、氮利用率提高、固氮作用提高、抗虫性、食草动物抗性、病原体抗性、产量提高、健康增强、活力提高、生长改善、光合能力提高、营养增强、蛋白质含量改变、油含量改变、生物质增加、芽长增加、根长增加、根构型改善、代谢物调节、蛋白质组调节、种子重量增加、种子碳水化合物组成改变、种子油组成改变、种子蛋白质组成改变、种子营养素组成改变。
“农艺性状潜能”旨在意指植物组成部分在其生命周期中的某个点表现出表型(优选地,经改良的农艺性状)或将所述表型传递到其在相同植物中与之相关联的另一个植物组成部分的能力。
在一些实施方案中,细胞或生物体具有至少一种异源性状。如本文所用,术语“异源性状”是指由外源分子或其他生物体(例如,微生物)、DNA片段、异源多核苷酸或异源核酸赋予细胞或生物体的表型。
表型的各种变化是本公开感兴趣的,包括但不限于修改植物中的脂肪酸组成、改变植物的氨基酸含量、改变植物的病原体防御机制、增加具有经济重要性状的植物的产量(例如,谷物产量、草料产量等)等。这些结果可通过使用本公开的方法和组合物在植物中提供异源产物的表达或内源产物的增加的表达来实现。
“合成组合”可包括本公开的植物和微生物的组合,或者植物和组合物的组合。该组合可例如通过用本公开的微生物涂覆植物(诸如农业植物)的种子的表面或宿主植物组织(根、茎、叶等)来实现。此外,“合成组合”可包括各种株系或物种的微生物的组合。合成组合具有可将该组合与自然界中存在的任何组合区分开的至少一个变量。该变量尤其可以是不会天然存在的种子或植物组织上的微生物的浓度,或不会天然存在的微生物和植物的组合,或不会天然共同存在的微生物或株系的组合。在这些情况中的每种情况下,该合成组合显示人工的痕迹并且具有当单独地考虑该组合中的单独元素时并不存在的结构和/或功能属性。
在一些实施方案中,微生物对于种子或植物可为“内源的”。如本文所用,如果微生物源自作为其来源的植物样本,则该微生物被视为对于植物或种子为“内源的”。即,发现该微生物在自然界中与所述植物相关联的情形。在其中内源微生物施用于植物的实施方案中,则内源微生物以与在自然界中在植物上发现的水平不同的量施用。因此,如果对于给定植物内源的微生物以在自然界中不存在的水平存在于所述植物上,则该微生物仍可与该植物形成合成组合。
在一些实施方案中,组合物(诸如微生物)对于另一种组合物(诸如种子或植物)可为“异源的”(也称为“外源的”),并且在一些方面,在本文中称为“异源组合物”。如本文所用,如果微生物不源自作为其来源的植物样本,则该微生物被视为对于植物或种子为“异源的”。即,发现该微生物在自然界中不与所述植物相关联的情形。例如,通常与玉蜀黍植物的叶组织相关联的微生物被视为对于另一种在自然界中不含所述微生物的玉蜀黍植物的叶组织是外源的。在另一实例中,通常与玉蜀黍植物相关联的微生物被视为对于在自然界中不含所述微生物的小麦植物是外源的。一般而言,“异源的”是指一种组合物(例如,化学物质、分子、种子、植物、基因)与另一种相同或不同类型的组合物非天然存在的缔合所赋予的状态。此类非天然存在的组合还可称为“合成组合”。
当机械地或手动地施用、人工接种、关联或处置到植物组成部分、幼苗、植物上或中或者植物生长培养基上或中或者处理制剂上或中,使得处理剂以在施用处理剂之前未见于自然界的方式存在于植物组成部分、幼苗、植物、植物生长培养基或制剂上或中时,组合物“被异源性地处置”,例如,在该植物品种中、在植物发育的该阶段、在该植物组织中、在该丰度方面或在该生长环境(例如,干旱)中未见于自然界的所述组合物。在一些实施方案中,这种方式被设想为选自由以下各项组成的组:存在微生物;存在不同细胞数量、浓度或量的微生物;在不同植物组成部分、组织、细胞类型或者植物中或上的其他物理位置中存在微生物;在不同时间段例如植物或植物组成部分的发育期、一天中的时间、一季节中的时间以及它们的组合,存在微生物。在一些实施方案中,“被异源性地处置”意指微生物施用于与微生物天然存在的位置不同的植物组成部分的组织或细胞类型。在一些实施方案中,“被异源性地处置”意指微生物施用于植物组成部分、幼苗或植物的一定发育阶段,所述微生物在该发育阶段在自然界中不相关联,但在其他阶段可相关联。例如,如果微生物通常在植物的开花期发现而在其他阶段未发现,则在幼苗期施用的微生物可被视为被异源性地处置。在一些实施方案中,如果微生物通常在植物组成部分的根组织中发现而在叶组织中未发现,并且微生物施用于叶,则微生物被异源性地处置。在另一个非限制性实例中,如果微生物在自然界中存在于叶组织的叶肉层但施用于上皮层,则微生物将被视为被异源性地处置。在一些实施方案中,“被异源性地处置”意指天然植物组成部分、幼苗或植物在该相同植物组成部分、幼苗或植物中不含有可检测水平的微生物。在一些实施方案中,“被异源性地处置”意指与在自然界中存在于所述植物组成部分、幼苗或植物中的浓度、数量或量相比,微生物以更大的浓度、数量或量施用于该植物组成部分、幼苗或植物。例如,当与在处置微生物之前存在的浓度相比以大至少1.5倍、大1.5倍与2倍之间、大2倍、大2倍与3倍之间、大3倍、大3倍与5倍之间、大5倍、大5倍与7倍之间、大7倍、大7倍与10倍之间、大10倍或甚至大10倍以上的数量、量或浓度存在时,所述微生物被异源性地处置。在另一个非限制性实例中,在自然界中存在于柏树(cupressaceous tree)组织中的微生物将被视为对于玉蜀黍、小麦、棉花、大豆植物的组织是异源的。在另一个实例中,在自然界中存在于玉蜀黍、春小麦、棉花、大豆植物的叶组织中的微生物被视为对于在自然界中不含所述微生物或包含不同量的微生物的另一玉蜀黍、春小麦、棉花、大豆植物的叶组织是异源的。
微生物也可“被异源性地处置”到给定植物组织上。这意味着微生物置放于在自然界中未在上面发现其的植物组织上。例如,如果给定微生物仅在给定植物的根上天然存在,则该微生物可外源性地施用于植物的地上组织并且将由此“被异源性地处置”到所述植物组织上。因此,当施用于不天然存在微生物或不天然具有以所施用的数量存在的微生物的植物上时,该微生物被视为被异源性地处置。
本文的组合物和方法可向宿主植物提供“调节的”“农艺性状”或“农艺上重要的性状”,其可包括但不限于以下各项:与从不含所述种子处理制剂的种子长大的等值线植物相比,油含量改变、蛋白质含量改变、种子碳水化合物组成改变、种子油组成改变和种子蛋白质组成改变、化学耐性、耐寒性、衰老延缓、抗病性、耐旱性、穗重、生长改善、健康增强、耐热性、除草剂耐性、食草动物抗性、固氮作用提高、氮利用率提高、根构型改善、水分利用效率提高、生物质增加、根长增加、种子重量增加、芽长增加、产量增加、水分限制条件下的产量增加、籽粒质量、籽粒含水量、金属耐性、穗数、每穗的籽粒数量、荚数、营养增强、病原体抗性、抗虫性、光合能力提高、耐盐性、持绿性、活力提高、成熟种子的干重增加、成熟种子的鲜重增加、每株植物的成熟种子数量增加、叶绿素含量增加、每株植物的荚数增加、每株植物的荚长增加、每株植物的枯萎叶片数量减少、每株植物的严重枯萎叶片数量减少和每株植物的未枯萎叶片数量增加、代谢物水平的可检测调节、转录物水平的可检测调节以及蛋白质组的可检测调节。所谓术语“调节的”旨在是指借助于微生物、渗出物、肉汤、代谢物等的存在来改变的特征(诸如农艺性状)的变化。在一些方面,该调节提供性状(诸如农学重要性的性状)的赋予。
微生物和微生物体
如本文所用,术语“微生物体”应从广义上解释。其包括但不限于原核细菌和古细菌以及真核真菌和原生生物。
作为实例,微生物体可包括:变形菌门(Proteobacteria)(诸如假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)、伯克霍尔德菌属(Burkholderia)、根瘤菌属(Rhizobium)、草螺菌属(Herbaspirillum)、泛菌属、沙雷氏菌属(Serratia)、拉恩氏菌属(Rahnella)、固氮螺菌属(Azospirillum)、固氮根瘤菌属(Azorhizobium)、固氮菌属(Azotobacter)、杜擀氏菌属(Duganella)、代尔夫特菌属(Delftia)、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobiun)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)、贪噬菌属(Variovorax)和盐单胞菌属(Halomonas))、厚壁菌门(Firmicutes)(诸如芽孢杆菌属、类芽孢杆菌属、乳杆菌属(Lactobacillus)、支原体(Mycoplasma)和醋酸杆菌属(Acetobacterium))、放线菌门(Actinobacteria)(诸如短杆菌属(Brevibacterium)、两面神菌属(Janibacter)、链霉菌属(Streptomyces)、红球菌属(Rhodococcus)、微杆菌属、短小杆菌属(Curtobacterium)、纤维单胞菌属(Cellulomonas)和类诺卡氏菌属(Nocardioides))和真菌子囊菌门(Ascomycota)(诸如木霉属(Trichoderma)、白粉寄生菌(Ampelomyces)、盾壳霉属(Coniothyrium)、拟青霉属(Paecoelomyces)、青霉菌属(Penicillium)、枝孢属(Cladosporium)、肉座菌属(Hypocrea)、白僵菌属(Beauveria)、绿僵菌属(Metarhizium)、轮枝菌属(Verticullium)、虫草属(Cordyceps)、毕赤酵母属(Pichea)和假丝酵母属(Candida))、担子菌门(Basidiomycota)(诸如鬼伞属(Coprinus)、伏革菌属(Corticium)和伞菌属(Agaricus))和卵菌门(Oomycota)(诸如腐霉菌(Pythium))以及毛霉门(Mucoromycota)(诸如毛霉属(Mucor)和被孢霉属(Mortierella));以及圆盘菌属/节丛孢属(Orbilia/Arthrobotrys)、赖氨酸芽孢杆菌属(LysiniBacillus)、微杆菌属、篮状菌属、节杆菌属(Arthrobacter)、科萨克氏菌属(Kosakonia)、马赛菌属(Masillia)、新鞘氨醇菌属(Novosphingobium)和膨胀芽孢杆菌属(Tumebacillus)。
在特定实施方案中,微生物体是内生菌,或附生植物,或栖居于植物根际、根围或根鞘的微生物体。即,可发现微生物体存在于附着在植物的根上的土壤物质中或与植物的根紧邻的区域中。
在一个实施方案中,微生物体为内生菌。内生菌可通过防止病原性生物体对其进行定殖而对宿主植物有益。內生菌对植物组织的广泛定殖产生“障壁作用”,其中局部內生菌胜出并且防止病原性生物体留存。內生菌也可产生抑制竞争者(包括病原性生物体)生长的化学物质。
在某些实施方案中,微生物体是不可培养的。这应视为意指尚不知道微生物是可培养的或难以使用本领域技术人员已知的方法培养。
本公开的微生物体可从任何来源收集或获得,或包含于从任何来源收集的材料内和/或与其相关联。
在一个实施方案中,微生物体从任何一般陆地环境获得,包括其土壤、植物、真菌、动物(包括无脊椎动物)以及其他生物区,包括湖泊和河流的沉积物、水和生物区;来自海洋环境、其生物区和沉积物(例如海水、海泥、海洋植物、海洋无脊椎动物(例如海绵)、海洋脊椎动物(例如鱼));陆地和海洋岩石圈(表土和岩石,例如受挤压的地下岩、砂和粘土);冰冻圈和其融水;大气(例如,经过滤的空气粉尘、云和雨滴);城市、工业和其他人造环境(例如,混凝土、路边排水沟、屋顶表面、道路表面上积聚的有机和矿物质)。
在另一个实施方案中,从可能有利于适当微生物的选择的来源收集微生物体。作为实例,该来源可以是其中适宜其他植物生长或被视为与风土相关联的特定环境。在另一个实例中,该来源可以是具有一种或多种期望性状的植物,例如在特定环境中或在某些感兴趣的条件下天然成长的植物。作为实例,某种植物可在沙土或高盐度砂中,或在极端温度下,或在具有很少水的情况下天然生长,或其可抵抗环境中的某些害虫或病害,并且可能期望经济作物在此类条件中生长,特别是在它们是例如特定地理位置中仅有的条件时。作为另一个实例,微生物体可收集自在此类环境中生长的经济作物,或更具体地讲,在任何特定环境中生长的作物中最佳展现感兴趣的性状的单独作物植物,例如在盐受限土壤中生长的作物中生长最快的植物,或暴露于严重昆虫危害或病害流行的作物中受损度最低的植物,或具有期望量的某些代谢物和其他化合物(包括纤维含量、油含量等)的植物,或展现期望颜色、味道或气味的植物。微生物体可收集自感兴趣的植物或感兴趣的环境中存在的任何物质,包括真菌及其他动物和植物生物区、土壤、水、沉积物以及如先前所提及的环境的其他元素。在某些实施方案中,微生物体是从不同环境分离的单独分离株。
在一个实施方案中,用于本公开的方法中的微生物体或微生物体组合可基于其对植物的可能或所预测的益处的一些了解来选自预先存在的单独微生物物种或株系的集合。例如,可预测微生物体:提高固氮作用;从土壤有机物质释放磷酸盐;从磷酸盐的无机形式(例如,岩石磷酸盐)释放磷酸盐;根微球体中的“固定碳”;生活于植物的根际中,从而帮助植物从周围土壤吸收营养素并且接着将这些营养素更容易地提供给植物;增加植物根上结节的数量,从而增加每个植物的共生固氮菌(例如,根瘤菌属某些种)的数量和由植物固定的氮的量;引发植物防御反应,诸如ISR(诱导性系统抗性)或SAR(系统获得性抗性),其帮助植物抵抗病原微生物体的侵袭和传播;通过拮抗作用或资源(诸如营养素或空间)的竞争性利用来与对植物生长或健康有害的微生物体竞争;改变植物的一个或多个部分的颜色,或改变植物的化学状况、其气味、味道或一种或多种其他特质。
在一个实施方案中,微生物体或微生物体组合选自未知其对植物的可能或所预测的益处的预先存在的单独微生物物种或株系的集合。例如,在对其改善植物生长或健康的能力毫不知情的情况下从植物组织分离的未鉴别的微生物体的集合,或经收集以探索其用于产生可带来药物发展的化合物的潜力的微生物体的集合。
在一个实施方案中,微生物体从天然与它们一起保留或它们天然保留在其内的来源材料(例如,土壤、岩石、水、空气、灰尘、植物或其他生物体)获得。考虑到微生物体在本公开的方法中的预期用途,其可以以任何适当的形式提供。然而,仅作为实例,微生物体可以以水悬浮液、凝胶、匀浆、颗粒、粉末、浆液、活生物体或干燥材料形式提供。
本公开的微生物体可在基本上纯的或混合的培养物中分离。它们可被浓缩、稀释或以其在来源材料中存在的天然浓度提供。例如,可通过以下方式分离来自盐沉积物的微生物体以用于本公开:使沉积物悬浮在淡水中并且使沉积物下降到底部。可在合适的沉降时间段后通过倾析来移出含有大部分微生物体的水,并且直接施用于植物生长培养基,或通过过滤或离心来浓缩,稀释到适当的浓度并且与所移出的大部分盐一起施用于植物生长培养基。作为另一个实例,可类似地处理来自矿化或有毒来源的微生物体以回收微生物来施用于植物生长材料,从而最小化损害植物的可能性。
在另一个实施方案中,微生物体以粗品形式使用,其中它们未从其天然居留的来源材料分离。例如,微生物与其居留的来源材料组合提供;例如,土壤形式,或植物的根、种子或叶子。在该实施方案中,来源材料可包括微生物体的一种或多种物种。
在一些实施方案中,本公开的方法中使用微生物体的混合群体。
在其中从来源材料(例如,其中微生物体天然居留的材料)分离微生物体的本公开的实施方案中,可使用技术人员将易知的许多标准技术中的任一种或组合。然而,作为实例,这些技术一般采用可用于获得基本上纯形式的单一微生物体的固体或液体培养物的过程,通常通过固体微生物生长培养基表面上的物理分离或通过在液体微生物生长培养基中的体积稀释分离。这些过程可包括从干燥材料、液体悬浮液、浆液或匀浆分离(其中材料以薄层形式铺展在适当的固体凝胶生长培养基上),或在无菌培养基中进行材料的连续稀释并接种到液体或固体培养基中。
尽管非必需,但在一个实施方案中,可在分离过程之前预先处理含有微生物体的材料以使材料中的所有微生物体倍增,或通过以下方式选择微生物群体的部分:富集含有微生物营养素的材料(例如,通过对样品进行巴氏杀菌以选择对热暴露具有抗性的微生物体(例如,杆菌)),或使样品暴露于低浓度的有机溶剂或灭菌剂(例如,家用漂白剂)以增强孢子形成或溶剂耐性微生物体的存活率。如上文所述,可随后从经富集的材料或经处理以实现选择性存活的材料分离微生物体。
在本公开的一个实施方案中,从植物材料分离内生或附生植物型微生物体。可使用本领域中已知的许多标准技术并且可从植物中的任何适当的组织(包括例如根、茎和叶以及植物生殖组织)分离微生物体。作为实例,用于从植物进行分离的常规方法通常包括感兴趣的植物材料(例如,根或茎长、叶)的无菌切除、用适当的溶液(例如,2%次氯酸钠)进行的表面灭菌,随后将植物材料放置于营养培养基上以用于微生物生长(参见例如Strobel G和Daisy B(2003)Microbiology and Molecular Biology Reviews 67(4):491-502;Zinniel DK等人,(2002)Applied and Environmental Microbiology 68(5):2198-2208)。
在本公开的一个实施方案中,从根组织分离微生物体。用于从植物材料分离微生物体的另一种方法详述于下文中。
在一个实施方案中,(在该方法之前或在该方法中的任何阶段)使微生物群体暴露于选择压力。例如,使微生物在其添加到植物生长培养基(优选是无菌的)之前暴露于巴氏灭菌可能增强针对期望性状来选择的植物将与孢子形成微生物相关联的概率,这些孢子形成微生物在不良条件下、在商业储存期中或在不良环境中以包衣形式施用于种子时可更容易存活。
在某些实施方案中,如上文所提及,微生物体可以以粗品形式使用并且无需从植物或培养基分离。例如,可获得包括经鉴别对所选择的植物有益的微生物体的植物材料或生长培养基,并且该植物材料或生长培养基用作粗微生物体来源以用于下一轮方法,或在该方法结束时用作粗微生物体来源。例如,可获得完整的植物材料并且任选地对其进行处理,诸如覆盖或破碎。另选地,可从植物分离所选择的植物的单独组织或部分(诸如叶、茎、根和种子)并且任选地对其进行处理,诸如覆盖或破碎。在某些实施方案中,与第二组一种或多种微生物相关联的植物的一个或多个部分可从一种或多种所选择的植物移出,并且在将进行该方法的任何连续重复的情况下,接枝到植物育种方法的任何步骤中使用的一种或多种植物上。
微生物的来源
在新西兰和美国的各个地区以及其他地方获得本公开的微生物。
微生物的分离和培养
通过利用标准显微镜技术来鉴别微生物以表征微生物的表型,然后利用该表型将微生物鉴别为在分类学上识别的物种。
本公开的微生物的分离、鉴别和培养可使用标准微生物技术实现。此类技术的实例可见于Gerhardt,P.(编辑)Methods for General and MolecularMicrobiology.American Society for Microbiology,Washington,D.C.(1994)和Lennette,E.H.(编辑)Manual of Clinical Microbiology,第三版,American Societyfor Microbiology,Washington,D.C.(1980),这些文献中的每一篇均以引用的方式并入。
分离可通过以下方式实现:对固体培养基(例如,营养琼脂板)上的样本进行划线以获得单个菌落(其特征在于上文描述的表型性状(例如,革兰氏阳性/阴性、能够以好氧/厌氧方式形成孢子、细胞形态、碳源代谢、酸/碱产生、酶分泌、代谢分泌物等))并降低用已被污染的培养物进行操作的可能性。
例如,对于本公开的分离的细菌而言,生物学上纯的分离株可通过生物样品的重复继代培养获得,每次继代培养之后划线到固体培养基上以获得单独菌落。制备冻干细菌、使其解冻和生长的方法是众所周知的,例如Gherna,R.L.和C.A.Reddy.2007.CulturePreservation,第1019-1033页,载于C.A.Reddy、T.J.Beveridge、J.A.Breznak、G.A.Marzluf、T.M.Schmidt和L.R.Snyder编辑,American Society for Microbiology,Washington,D.C.,1033页;该文献以引用的方式并入本文。因此,设想了在含有甘油的溶液中在-70℃下长期储存的经冷冻干燥的液体制剂和培养物以用于提供本发明的制剂。
本公开的细菌可在好氧条件下在“培养基”中繁殖,该“培养基”可包括液体培养基或固体培养基。用于使本公开的细菌株系生长的培养基包括碳源、氮源和无机盐,以及特殊需要的物质,诸如维生素、氨基酸、核酸等。可用于使细菌株系生长的合适碳源的实例包括但不限于淀粉、蛋白胨、酵母提取物、氨基酸、糖诸如葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡糖胺、麦芽糖等;有机酸诸如乙酸、富马酸、己二酸、丙酸、柠檬酸、葡糖酸、苹果酸、丙酮酸、丙二酸等的盐;醇,诸如乙醇和甘油等;油或脂肪,诸如大豆油、米糠油、橄榄油、玉米油、芝麻油。所添加的碳源的量根据碳源种类而变化并且通常在每升培养基1至100克之间。优选地,培养基中含有0.1%至5%(W/V)浓度的葡萄糖、淀粉和/或蛋白胨作为主要碳源。可用于使本发明的细菌株系生长的合适氮源的实例包括但不限于氨基酸、酵母提取物、胰蛋白胨、牛肉提取物、蛋白胨、硝酸钾、硝酸铵、氯化铵、硫酸铵、磷酸铵、氨或它们的组合。氮源的量根据氮源的类型而变化,通常在每升培养基0.1至30克之间。无机盐、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硫酸镁、氯化镁、硫酸铁、硫酸亚铁、氯化铁、氯化亚铁、硫酸锰、氯化锰、硫酸锌、氯化锌、硫酸铜、氯化钙、氯化钠、碳酸钙、碳酸钠可单独或以组合形式使用。无机酸的量根据无机盐的种类而变化,通常在每升培养基0.001至10克之间。特殊需要的物质的实例包括但不限于维生素、核酸、酵母提取物、蛋白胨、肉膏、麦芽提取物、干酵母以及它们的组合。培养可在允许细菌株系生长的温度(基本上在20℃与46℃之间)下实现。在一些方面,温度范围是30℃至37℃。为了实现最佳生长,在一些实施方案中,可将培养基调节到pH 7.0至7.4。应当理解,还可使用可商购获得的培养基来培养细菌株系,诸如可从Difco,Detroit,MI购得的营养肉汤(Nutrient Broth)或营养琼脂(Nutrient Agar)。应当理解,培养时间可根据所使用的培养基类型和作为主要碳源的糖的浓度而不同。
在各方面,培养持续24至96小时。使用本领域中熟知的方法分离由此获得的细菌细胞。实例包括但不限于膜过滤和离心分离。可使用氢氧化钠等调节pH,并且可使用冷冻干燥器干燥培养物,直到水含量变成等于4%或更少。可通过如上文所述的那样繁殖各株系来获得微生物共培养物。应当理解,当可采用相容的培养条件时,可共同培养这些微生物株系。
微生物的鉴别
微生物可基于多相分类而区分为一个属,该多相分类将所有可用的表型和基因型数据合并成共识分类(Vandamme等人,1996.Polyphasic taxonomy,a consensus approachto bacterial systematics.Microbiol Rev1996,60:407-438)。一种公认的用于定义物种的基因型方法基于整体基因组相关性,使得在标准条件下,在5℃或更低的ΔTm(同源与异源杂交物之间的熔融温度的差异)下使用DNA-DNA杂交时共用大约70%或更高相关性的株系被视为相同物种的成员。因此,共用超过前述70%阈值的群体可被视为相同物种的变体。
对于细菌微生物而言,通常使用16S rRNA序列确定分类并区分物种,因为如果16SrRNA序列与参考序列共用小于指定的序列同一性%,则从其获得序列的两种生物体被视为不同物种。
因此,如果微生物在16S或16S rRNA或rDNA序列中共用至少80%、85%、90%、95%、97%、98%或99%序列同一性,则可将这些微生物视为相同物种。在一些方面,微生物仅在其共用至少95%同一性时才可被视为相同物种。
此外,可定义物种的微生物株系,如在16S rRNA序列中共用至少80%、85%、90%、95%、97%、98%或99%序列同一性的株系。
还可针对参考序列与23S rRNA序列进行比较。在一些方面,微生物仅在其共用至少95%同一性时才可被视为相同株系。在一些实施方案中,“基本上类似的遗传特性”意指共用至少95%同一性的微生物。
对于真菌微生物而言,ITS(内部转录序列)通常用于分类鉴别。在核糖体顺反子的区域之中,内部转录间隔区(ITS)具有对最广泛真菌范围的成功鉴别的最高概率,且具有种间变异与种内变异之间最明确定义的条形码间隙,并且已被提议作为正式真菌鉴别序列(Schoch等人,PNAS,2012年4月17日,109(16)6241-6246)。
在一个实施方案中,本公开的微生物株系包括那些包含与SEQ ID NO:1共用至少70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%序列同一性的多核苷酸序列的微生物株系。
在一个实施方案中,本公开的微生物包括那些包含与SEQ IDNO:1共用至少70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%序列同一性的多核苷酸序列的微生物。
在一个实施方案中,本公开的微生物聚生体包括两种或更多种包含与SEQ ID NO:1共用至少70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%序列同一性的多核苷酸序列的微生物。
在一个实施方案中,本公开的微生物聚生体包括两种或更多种微生物株系,其中这些微生物株系中的至少一种微生物株系包含与SEQ ID NO:1共用至少70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%序列同一性的多核苷酸序列。
在一个实施方案中,本公开的微生物聚生体包括两种或更多种微生物株系,其中这些微生物株系中的至少一种微生物株系包含与SEQ ID NO:1共用至少70%、75%、80%、81%、82%、83%、84%、85%、86%、87%、88%、89%、90%、91%、92%、93%、94%、95%、96%、97%、98%、99%或100%序列同一性的多核苷酸序列。
不可培养的微生物在没有确定表型的情况下通常无法被分配到明确物种,可为微生物给定一个属内的暂定名称,只要其16S rRNA序列与已知的物种符合同一性原则即可。
一种方法是观察序列空间中近缘物种的大量株系的分布并且鉴别与其他聚类良好分离的株系的聚类。该方法已通过使用多核(管家)基因的串联序列评估聚类模式而开发,并且已被称为多位点序列分析(MLSA)或多位点序列系统发生分析。MLSA已成功用于在由当前分类方法分配到极近缘物种的大量株系中探索聚类模式,以查看一个属内或更广泛分类组内少数株系之间的关系,并解决特定分类问题。更一般地说,该方法可用于探寻细菌物种是否存在,即,观察大群类似株系是否总是属于良好分离的聚类,或在一些情况下,是否存在其中未观察到明显分离成各聚类的基因连续性。
为了更准确进行属的确定,进行表型性状(诸如形态、生物化学和生理特性)的确定以用于与参考属原型进行比较。菌落形态可包括颜色、形状、色素沉着、粘液产生等。针对形状、尺寸、革兰氏反应、细胞外物质、内生孢子的存在、鞭毛存在和位置、运动性和包涵体来描述细胞的特征。生物化学和生理学特征描述生物体在不同范围的温度、pH、盐度和大气条件下的生长,在存在不同的唯一碳和氮源的情况下的生长。本领域的普通技术人员将合理地获悉定义本公开的各属的表型性状。例如,可使用特定琼脂(例如,YMA)上的菌落颜色、形式和纹理来鉴别根瘤菌属的物种。
在一个实施方案中,本文所教导的细菌微生物利用16S rRNA基因序列来鉴别。本领域中已知16S rRNA含有高变区,其可提供可用于细菌鉴别的物种/株系特异性特征序列。在本公开中,经由部分(500bp至1200bp)16S rRNA序列特征来鉴别许多微生物。在各方面,每个株系代表从琼脂板选择的纯的菌落分离株。基于琼脂培养基上菌落的任何定义性形态特性来进行选择,以表示所存在的生物体的多样性。在实施方案中,所使用的培养基是R2A、PDA、无氮型半固体培养基或MRS琼脂。在24小时生长之后进行每个“挑取”的分离株的菌落描述,然后将菌落描述输入到我们的数据库中。随后获得每个分离株的序列数据。
使用16S rRNA基因的系统发生分析用于定义属于共同属的“基本上类似的”物种,并且还用于定义给定分类物种的“基本上类似的”株系。此外,我们记录了分离株的生理学和/或生物化学特性,其可用于突出可引起植物的有利行为的株系之间的细微和显著差异。
微生物聚生体
在一些方面,本公开提供了包含至少任两种微生物的组合的微生物聚生体。
在某些实施方案中,本公开的聚生体包含两种微生物或三种微生物或四种微生物或五种微生物或六种微生物或七种微生物或八种微生物或九种微生物或十种或更多种微生物。聚生体的所述微生物是不同微生物物种,或微生物物种的不同株系。
在一些实施方案中,本公开提供了包含至少一种属于芽孢杆菌属的分离的微生物物种的聚生体,该聚生体包含或产生1类、2类和/或3类或前述的任意组合的微生物或组合物。
植物性状的改良
本公开利用微生物向期望的植物物种(诸如感兴趣的农艺物种)赋予有益特性(或有益性状)。在本公开中,术语“有益特性”或“有益性状”可互换地使用并且表示通过施用如本文所述的微生物或微生物聚生体来调节感兴趣的期望植物表型或基因特性。如前所述,在一些方面,可能极佳的是由给定微生物产生的代谢物最终负责调节或向给定植物赋予有益性状。
存在许多可通过施用本公开的微生物和/或由其产生的组合物来调节的有益性状。例如,微生物可具有向植物物种赋予一种或多种有益特性的能力,例如:生长增加、产量增加、氮利用效率增加、胁迫耐性增强、耐旱性增强、光合速率增加、水分利用效率增强、病原体抗性增强、对植物株型的修改(其不是必定影响植物产量,而是解决植物功能,引起植物增加感兴趣的代谢物的产量)等。
在各方面,本文所教导的微生物和组合物提供广泛范围的农业应用,包括:提高谷物、果实和花产量;提高植物部分的生长;提高利用营养素(例如,氮、磷酸盐等)的能力;提高抗病性;生物杀虫效应(包括提高对真菌和线虫的抗性);提高在极端气候中的存活率;以及改良其他期望的植物表型特性。
在一些方面,本公开的分离的微生物、聚生体和/或组合物可施用于植物,以便调节或改变植物特性,诸如相对于参考植物而言油含量改变、蛋白质含量改变、种子碳水化合物组成改变、种子油组成改变、种子蛋白质组成改变、化学耐性、耐寒性、衰老延缓、抗病性、耐旱性、穗重、生长改善、健康增强、耐热性、除草剂耐性、食草动物抗性、固氮作用提高、氮利用率提高、营养素(例如,磷酸盐、钾等)利用率提高、根构型改善、水分利用效率提高、生物质增加、根长增加、种子重量增加、芽长增加、产量增加、水分限制条件下的产量增加、籽粒质量、籽粒含水量、金属耐性、穗数、每穗的籽粒数量、荚数、营养增强、病原体抗性、病原体水平降低(例如,经由影响病原体存活的代谢物的分泌)、抗虫性、光合能力提高、耐盐性、持绿性、活力提高、成熟种子的干重增加、成熟种子的鲜重增加、每株植物的成熟种子数量增加、叶绿素含量增加、每株植物的荚数增加、每株植物的荚长增加、每株植物的枯萎叶片数量减少、每株植物的严重枯萎叶片数量减少和每株植物的未枯萎叶片数量增加、代谢物水平的可检测调节、转录物水平的可检测调节以及蛋白质组的可检测调节。
在一些方面,本公开的分离的微生物、聚生体和/或组合物可施用于植物,以按负性方式调节特定植物特性。例如,在一些方面,本公开的微生物能够降低感兴趣的表型性状,因为这种功能性在一些应用中可能是期望的。例如,本公开的微生物可拥有降低根生长或降低根长的能力。或微生物可拥有降低芽生长或降低植物生长速度的能力,因为植物性状的这些调节在某些应用中可能是期望的。
植物中的胁迫是指对植物的生长、发育或生产力产生不利影响的外部条件。胁迫会触发广泛的植物应答,如改变基因表达、细胞代谢、生长速率变化、作物产量变化等。植物胁迫通常反映了环境条件的突然变化。然而,在耐胁迫的植物物种中,暴露于特定胁迫导致以时间依赖的方式适应该具体胁迫。植物胁迫可分为两大类,即非生物胁迫和生物胁迫。环境对植物施加的非生物胁迫可以是物理或化学的,而暴露于作物植物的生物胁迫是诸如疾病、昆虫等的生物单位。
对植物的生物胁迫可以通过植物或/和生物胁迫因子的参数来测量。影响健康、活力和产量的植物特征包括冠层、根、叶、光合能力、杆、茎、种子产量、种子重量、纤维特征和其他可测量的表型的方面。当胁迫因子是昆虫或线虫时,对那些生物体的测量可以包括数量、种类、发育阶段、健康、营养状况、存活百分比等。当胁迫因子是植物病原体时,测量可以包括病原体、生物量、感染面积、生长速率、发育状态、营养状况、生殖状况等的鉴别。
在一些实施方案中,本公开的分离的微生物、聚生体和/或由其产生的组合物可施用于植物或植物组成部分或生长培养基,以便赋予生物胁迫耐受性(例如,减少植物上昆虫、线虫和/或病原体的存在和/或负面影响)、非生物胁迫耐受性(例如,对水、养分、光的限制;寒冷或其他极端条件)、生物刺激和/或对植物和/或植物部分的采后益处。合适地,在此类实施方案中,微生物和/或组合物可以选自由1类、2类和/或3类组成的组,如根据任何实施例的方法的标准所定义的。
1类微生物或1类组合物(包括由1类微生物产生的或由任何其他生物体或方法产生的)的特征在于以下的任一项:(a)当根据表1的方法分析时,产生4.60、5.00、6.80、7.10、7.65、9.20、9.60、10.55、10.85和/或11.10分钟的HPLC峰保留时间(或保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内),或前述的任意组合;(b)产生或具有1047、1060、1074、1081、1088或1095道尔顿的分子量,或前述的任意组合;(c)当根据实施例的方法分析时,包含属于既不是2类也不是3类的种系发生进化枝的bmyB基因序列;(e)前述的任意多种和/或组合。
2类微生物或2类组合物(包括由2类微生物产生的或由任何其他生物体或方法产生的)的特征在于以下的任一项或多项:(a)当根据表1的方法分析时,产生4.60、7.10、8.65、8.90、9.20、10.55、10.85或11.25分钟的HPLC峰保留时间(或保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内),或前述的任意组合;(b)产生或具有1053、1060、1069、1074、1083、1097或1111道尔顿的分子量,或前述的任意组合;(c)当根据实施例的方法分析时,包含属于2类的种系发生进化枝的bmyB基因序列;(d)包含选自表6的一个或多个氨基酸(相对于SEQ IDNO:1的位置);(e)在氨基酸位置3627包含苯丙氨酸或亮氨酸,或在氨基酸位置3331(相对于SEQ ID NO:1的位置)包含精氨酸或组氨酸;和/或(f)前述的任意多种和/或组合。
3类微生物或3类组合物(包括由3类微生物产生的或由任何其他生物体或方法产生的)的特征在于以下的任一项或多项:(a)当根据表1的方法分析时,产生4.60、5.85、6.45、7.65、8.05、8.30、8.65、10.30、10.70或11.10分钟的HPLC峰保留时间(或保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内),或前述的任意组合;(b)产生或具有1043、1058、1060、1074、1088或1111道尔顿的分子量,或前述的任意组合;(c)当根据实施例的方法分析时,包含属于3类的种系发生进化枝的bmyB基因序列;(d)包含选自表7的一个或多个氨基酸(相对于SEQ ID NO:1的位置);和/或(f)前述的任意多种和/或组合。
在一些方面,2类微生物和/或2类组合物展示出杀真菌活性。
在一些方面,3类微生物和/或3类组合物展示出杀真菌和/或杀线虫活性。
“积极生物防治潜力”,或微生物或由其产生的组合物改善生物胁迫因子的影响或改善暴露于生物胁迫因子的目标植物的健康的能力,可以从本文所述的方法中成功预测。在一些方面,生物胁迫因子是线虫。在一些方面,生物胁迫因子是植物病原体。在一些方面,生物胁迫因子是真菌。
利用伊枯草菌素生物合成基因簇的序列多样性,现在可以预测是1类、2类或3类的微生物。另选地,基于表1方法的HPLC色谱指纹可用于鉴别预测生物胁迫潜力的化合物。
用本文公开的组合物处理的植物、植物组织、植物部分或植物组成部分对生物胁迫因子诸如植物病原体或线虫具有提高的耐受性。
在一些实施方案中,该一种或多种有益性状选自促进一种或多种微生物体在植物中的定殖,抑制一种或多种微生物体在植物中的定殖,促进植物中的养分利用,加强植物中的养分利用效率,植物中植物病原体的防治,以及植物中植物病原体的生物防治。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括促进一种或多种微生物体在植物中的定殖。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括抑制一种或多种微生物体在植物中的定殖。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括促进植物中的养分利用效率。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括加强植物中的养分利用效率。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的防治。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的生物防治。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的生物防治,其中植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属(Pythium)、青霉属(Penicillium)、茎点霉属(Phoma)、葡萄孢属(Botrytis)、镰孢属(Fusarium)、毛霉属(Mucor)、炭疽菌属(Colletotrichum)和地霉属(Geotrichum)。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的生物防治,其中植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属和镰孢属。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的生物防治,其中植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属和镰孢属。在一些实施方案中,植物病原体属于腐霉属。在一些实施方案中,植物病原体属于青霉属。在一些实施方案中,植物病原体属于茎点霉属。在一些实施方案中,植物病原体属于葡萄孢属。在一些实施方案中,植物病原体属于镰孢属。在一些实施方案中,植物病原体属于毛霉属。在一些实施方案中,植物病原体属于炭疽菌属。在一些实施方案中,植物病原体属于地霉属。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的生物防治,其中植物病原体包括选自由以下各项组成的组的一种或多种微生物体:终极腐霉、扩展青霉(Penicillium expansum)、指状青霉(Penicillium digitatum)、灰色葡萄孢菌(Botrytis cinerea)、尖孢镰刀菌(Fusariumoxysporum)、禾谷镰刀菌(Fusarium graminarum)、卷枝毛霉(Mucor circinelloides)、胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporoides)和白地霉(Geotrichumcandidum)。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的生物防治,其中植物病原体包括选自由以下各项组成的组的一种或多种微生物体:终极腐霉、扩展青霉
、指状青霉、灰色葡萄孢菌和尖孢镰刀菌。在一些实施方案中,该一种或多种有益性状包括植物中植物病原体的生物防治,其中植物病原体包括选自由以下各项组成的组的一种或多种微生物体:终极腐霉、扩展青霉、指状青霉和尖孢镰刀菌。在一些实施方案中,植物病原体是终极腐霉。在一些实施方案中,植物病原体是扩展青霉。在一些实施方案中,植物病原体是指状青霉。在一些实施方案中,植物病原体是
灰色葡萄孢菌。在一些实施方案中,植物病原体是尖孢镰刀菌。在一些实施方案中,植物病原体是禾谷镰刀菌。在一些实施方案中,植物病原体是卷枝毛霉。在一些实施方案中,植物病原体是胶孢炭疽菌。在一些实施方案中,植物病原体是白地霉。在一些实施方案中,产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体属于选自由以下各项组成的组的属:芽孢杆菌属、假单胞菌属和类芽孢杆菌属。在一些实施方案中,微生物属于芽孢杆菌属。在一些实施方案中,微生物属于假单胞菌属。在一些实施方案中,微生物属于类芽孢杆菌属。
在一些实施方案中,产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体选自:特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)、解淀粉芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌。在一些实施方案中,微生物体是特基拉芽孢杆菌。在一些实施方案中,微生物体是解淀粉芽孢杆菌。在一些实施方案中,微生物体是甲基营养型芽孢杆菌。在一些实施方案中,微生物体是贝莱斯芽孢杆菌。
鉴别产生赋予有益性状的组合物的微生物的方法
在一个方面,公开了用于鉴别产生对农业或其他领域中的许多应用有用的代谢物的微生物体的方法。例如,在一些实施方案中,公开了用于鉴别产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的方法。在一些实施方案中,这些方法鉴别产生可用于促进一种或多种微生物体在植物中的定殖的代谢物的微生物体。在一些实施方案中,这些方法鉴别产生可用于抑制一种或多种微生物体在植物中的定殖的代谢物的微生物体。在一些实施方案中,这些方法鉴别产生可用于促进植物中的养分利用效率的代谢物的微生物体。在一些实施方案中,这些方法鉴别产生可用于加强植物中的养分利用效率的代谢物的微生物体。在一些实施方案中,这些方法鉴别产生可用于植物中植物病原体的生物防治的代谢物的微生物体。在一些实施方案中,用于鉴别产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的方法包括:获得具有来自微生物体的一种或多种代谢物的第一样品;从第一样品获得第一代谢物谱;并且当第一代谢物谱具有一种或多种独特要素时,选择对植物产生一种或多种有益性状的微生物体,其中该一种或多种独特要素中的至少一种对应于赋予植物该一种或多种有益性状的该一种或多种代谢物。
如本文所用,术语“独特”是指在一个物品中存在而在另一个物品中不存在的特征。作为实例,本公开涉及具有“独特要素”的代谢物谱。在这种情况下,所描述的代谢物谱拥有与第一代谢物谱进行比较的参考代谢物谱中不存在的要素、标记或特征。例如,如果代谢物谱是色谱图,则“独特要素”可能是色谱图内的一个峰,该峰在与第一色谱图进行比较的参考色谱图中不存在。
在一些实施方案中,在获得具有来自微生物体的一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体在液体培养基中培养1天至14天。在一些实施方案中,在获得具有来自微生物体的一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体在固体培养基(例如,琼脂)上培养1天至14天。在一些实施方案中,在获得具有一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体培养1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天。在一些实施方案中,在获得具有一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体培养约3天至约5天。在一些实施方案中,在获得具有一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体培养4天。
在一些实施方案中,来自产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的具有一种或多种代谢物的第一样品选自包含该微生物体的培养物的上清液样品,包含该微生物体的培养物的全肉汤样品,以及包含该微生物体的培养物的提取物。在一些实施方案中,来自产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的具有一种或多种代谢物的第一样品来自包含该微生物体的培养物的上清液。上清液样品可以通过离心包含该微生物体的培养物并从沉淀的细胞和培养物的其他固体组分中分离上清液来制备。另选地,
上清液样品可以通过过滤培养物以从细胞和培养物的其他固体组分中分离上清液来制备。本领域的普通技术人员将会理解,有许多其他用于从培养物中分离上清液的方法,并且因此将与本文公开的方法兼容。在一些实施方案中,具有来自产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的一种或多种代谢物的第一样品来自包含该微生物体的培养物的全肉汤样品。在一些实施方案中,具有来自产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的一种或多种代谢物的第一样品来自包含该微生物体的培养物的提取物。该提取物可以通过使用本领域的普通技术人员已知的技术裂解培养的细胞,随后从不溶性细胞碎片和培养物的其他组分中分离可溶性提取物(诸如通过离心)来制备。
在一些实施方案中,具有来自微生物的一种或多种代谢物的样品包括一种或多种脂肽。
在一些实施方案中,获得第一代谢物谱包括使具有一种或多种代谢物的第一样品经受分析技术以鉴别构成第一样品的要素。该分析技术可以是本领域普通技术人员已知的能够鉴别具有一种或多种代谢物的第一样品内的组分代谢物的任何技术。
例如,该分析技术可以是但不限于化学分离、色谱分离、核磁共振光谱、质谱等。
在一些实施方案中,获得第一代谢物谱包括使具有一种或多种代谢物的第一样品经受色谱分离。
在一些实施方案中,获得第一代谢物谱包括使具有一种或多种代谢物的第一样品经受色谱分离,其中使具有一种或多种代谢物的第一样品经受色谱分离包括使第一样品经受高效液相色谱(HPLC)方法。
在一些实施方案中,高效液相色谱法包括:
使样品经受柱;并且以第一和第二流动相溶剂的梯度洗脱该一种或多种代谢物。“第一和第二流动相溶剂的梯度”是指随着时间推移而改变第一和第二流动相溶剂的混合物的组成。在一些实施方案中,第一流动相溶剂的浓度相对于第二流动相溶剂的浓度随时间推移而增加。在一些实施方案中,第二流动相溶剂的浓度
相对于第一流动相溶剂的浓度随时间推移而增加。
本领域的普通技术人员将会认识到,用于洗脱该一种或多种代谢物的梯度可以包括可用于将具有一种或多种代谢物的样品分离成其组分代谢物的任何相容的流动相溶剂。例如,相容的溶剂可以包括但不限于水、乙腈、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、己烷等,这些溶剂可以任选地进一步包括一种或多种添加剂。相容的添加剂可以包括酸或碱,其中酸或碱可以选自但不限于甲酸、乙酸、三氟乙酸、乙酸铵等。同样,本领域的普通技术人员将认识到,梯度可以在任何适当的时间段内以足以将具有一种或多种代谢物的样品分离成其组分代谢物的任何适当的流速运行。
在一些实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的水。在一些
实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的水,其中流动相溶剂还包括作为添加剂的三氟乙酸。在一些实施方案中,梯度包括补充有0.01%三氟乙酸作为流动相溶剂的水。在一些实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的乙腈。在一些实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的乙腈,其中流动相溶剂还包括作为添加剂的三氟乙酸。
在一些实施方案中,梯度包括补充有0.01%三氟乙酸作为流动相溶剂的乙腈。
在一些实施方案中,梯度具有约40%的第二流动相溶剂的初始浓度和约100%的第二流动相溶剂的最终浓度。在一些实施方案中,梯度具有约15分钟至约45分钟的运行时间。在一些实施方案中,梯度具有约30分钟的运行时间。在一些实施方案中,梯度具有约0.5mL/min至约1.5mL/min的流速。在一些实施方案中,梯度具有约0.8mL/min的流速。
在一些实施方案中,第一代谢物谱是高效液相色谱图。
在一些实施方案中,高效液相色谱法包括:使样品经受C18柱,其中C18柱的直径为4.6mm,长度为100mm且温度为约20℃至约40℃;并且用具有第一和第二流动相溶剂的梯度洗脱该一种或多种代谢物,其中:第一流动相溶剂包括水;第二流动相溶剂包括乙腈;该梯度具有约40%的第二流动相溶剂的初始浓度和约100%的第二流动相溶剂的最终浓度;并且该梯度具有约30分钟的运行时间和约0.8mL/min的流速。
在一些实施方案中,该一种或多种独特要素具有选自由以下各项组成的组的一种或多种保留时间:6.8分钟、约8.3分钟、约8.6分钟、约8.7分钟、约9.0分钟、约10.5分钟和约12.1分钟,其中保留时间经由前述HPLC方法测定。在一些实施方案中,该一种或多种独特要素具有选自由以下各项组成的组的一种或多种保留时间:约8.7分钟、约9.0分钟和约12.1分钟,其中保留时间经由前述HPLC方法测定。在一些实施方案中,该一种或多种独特要素具有选自由以下各项组成的组的一种或多种保留时间:约6.8分钟、约8.3分钟、约8.6分钟和约10.5分钟,其中
保留时间经由前述HPLC方法测定。本领域的普通技术人员将会理解,保留时间可能略有不同,例如由于柱或仪器性能的改变而导致重复之间略有不同。因此,前述保留时间应理解为涵盖所列举值的±0.2分钟内的保留时间。作为实例,所列举的8.7分钟的保留时间相当于在8.5分钟至8.9分钟范围内的保留时间。
在一些实施方案中,用于鉴别产生赋予植物一种或多种有益特性的一种或多种代谢物的微生物体的方法还包括将第一代谢物谱与第二代谢物谱进行比较。在一些实施方案中,第二代谢物谱获自具有来自第二微生物的一种或多种代谢物的第二样品。在一些实施方案中,第二代谢物谱获自具有来自第二微生物体的一种或多种代谢物的第二样品,其中第二微生物体不产生赋予植物一种或多种有益特性的代谢物。具有一种或多种代谢物的第二样品可以从包含第二微生物体的培养物的上清液样品、包含第二微生物体的培养物的全肉汤样品或包含第二微生物体的培养物的提取物制备。在一些实施方案中,具有一种或多种代谢物的第二样品是从包含第二微生物体的培养物的上清液样品制备的。上清液样品可以通过离心
包含该微生物体的培养物并从沉淀的细胞和培养物的其他固体组分中分离上清液来制备。在一些实施方案中,具有来自产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的一种或多种代谢物的第二样品来自包含该微生物体的培养物的全肉汤样品。在一些实施方案中,具有来自产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体的一种或多种代谢物的第二样品来自包含该微生物体的培养物的提取物。该提取物可以通过使用本领域的普通技术人员已知的技术裂解培养的细胞,随后从不溶性细胞碎片和培养物的其他组分中分离可溶性提取物(诸如通过离心)来制备。
在一些实施方案中,第二代谢物谱是通过以下方式获得的:使具有一种或多种代谢物的第一样品经受分析技术以鉴别构成第二样品的要素。该分析技术可以是本领域普通技术人员已知的能够鉴别具有一种或多种代谢物的第一样品内的组分代谢物的任何技术。例如,该分析技术可以是但不限于化学分离、色谱分离、核磁共振光谱、质谱等。在一些实施方案中,第二代谢物谱是通过使具有一种或多种代谢物的第一样品经受色谱分离来获得的。在一些实施方案中,获得第二代谢物谱包括使具有一种或多种代谢物的第二样品经受色谱分离,其中使具有一种或多种代谢物的第二样品经受色谱分离包括使第二样品经受高效液相色谱法。在一些实施方案中,高效液相色谱法包括:使样品经受柱;并且以第一和第二流动相溶剂的梯度洗脱该一种或多种代谢物。“第一和第二流动相溶剂的梯度”是指随着时间推移而改变第一和第二流动相溶剂的混合物的组成。在一些实施方案中,第一流动相溶剂的浓度相对于第二流动相溶剂的浓度随时间推移而
增加。在一些实施方案中,第二流动相溶剂的浓度相对于第一流动相溶剂的浓度随时间推移而增加。
本领域的普通技术人员将会认识到,用于洗脱该一种或多种代谢物的梯度可以包括可用于将具有一种或多种代谢物的样品分离成其组分代谢物的任何相容的流动相溶剂。例如,相容的溶剂可以包括但不限于水、乙腈、甲醇、乙醇、乙酸乙酯、己烷等,这些溶剂可以任选地进一步包括一种或多种添加剂。相容的添加剂可以包括酸或碱,其中酸或碱可以选自但不限于甲酸、乙酸、三氟乙酸、乙酸铵等。同样,本领域的普通技术人员将认识到,梯度可以在任何适当的时间段内以足以将具有一种或多种代谢物的样品分离成其组分代谢物的任何适当的流速运行。
在一些实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的水。在一些实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的水,其中流动相溶剂还包括作为添加剂的三氟乙酸。在一些实施方案中,梯度包括补充有0.01%三氟乙酸作为流动相溶剂的水。在一些实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的乙腈。在一些实施方案中,梯度包括作为流动相溶剂的乙腈,其中流动相溶剂还包括作为添加剂的三氟乙酸。
在一些实施方案中,梯度包括补充有0.01%三氟乙酸作为流动相溶剂的乙腈。
在一些实施方案中,梯度包括约40%初始浓度的第二流动相溶剂和约100%最终浓度的第二流动相溶剂。在一些实施方案中,梯度具有约15分钟至约45分钟的运行时间。在一些实施方案中,梯度具有约30分钟的运行时间。在一些实施方案中,梯度具有约0.5mL/min至约1.5mL/min的流速。在一些实施方案中,梯度具有约0.8mL/min的流速。
在一些实施方案中,第二代谢物谱是高效液相色谱图。在一些实施方案中,第二代谢物谱是高效液相色谱图,其中该色谱图是通过使具有一种或多种代谢物的第二样品经受用于获得第一代谢物谱的相同高效液相色谱法而获得的。
在一些实施方案中,用于获得第二代谢物谱的高效液相色谱法是前述HPLC方法或表1中描述的方法。
在一些实施方案中,在获得具有来自微生物体的一种或多种代谢物的样品之前,可以将从中制备具有一种或多种代谢物的第二样品的第二微生物体在液体培养基中培养1天至14天。在一些实施方案中,在获得具有一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体培养1天、2天、3天、4天、5天、6天、7天、8天、9天、10天、11天、12天、13天或14天。在一些实施方案中,在获得具有一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体培养约3天至约5天。在一些实施方案中,在获得具有一种或多种代谢物的样品之前,可将微生物体培养4天。
在一些实施方案中,从中制备具有一种或多种代谢物的第二样品的第二微生物体属于选自由以下各项组成的组的属:芽孢杆菌属、假单胞菌属和类芽孢杆菌属。在一些实施方案中,分别从中制备具有一种或多种代谢物的第一样品和第二样品的第一微生物体和第二微生物体属于选自芽孢杆菌属、假单胞菌属和类芽孢杆菌属的属。在一些实施方案中,分别从中制备具有一种或多种代谢物的第一样品和第二样品的第一微生物体和第二微生物体属于芽孢杆菌属。
在一些实施方案中,鉴别产生赋予植物一种或多种有益性状的一种或多种代谢物的微生物体的方法还包括将第一代谢物谱与第二代谢物谱进行比较,并且当第一代谢物谱具有一种或多种独特要素时,选择产生赋予植物一种或多种有益性状的该一种或多种代谢物的微生物体,其中在第一代谢物谱中鉴别的该一种或多种独特要素在第二代谢物谱中不存在,并且该一种或多种独特要素中的至少一种独特要素对应于该一种或多种独特要素。作为实例,第一代谢物谱可以是高效液相色谱图,该色谱图包括对应于具有一种或多种代谢物的第一样品的一种或多种要素的多个峰。可以将第一代谢物谱的色谱图与第二代谢物谱进行比较,第二代谢物谱是包括对应于具有一种或多种代谢物的第二样品的一种或多种要素的多个峰的高效液相色谱图。第一代谢物谱的色谱图可以包括第二代谢物谱的色谱图中不存在的独特峰,其中独特峰对应于赋予植物有益性状的一种或多种代谢物。
在另一方面,本公开涉及一种选择产生一种或多种代谢物的芽孢杆菌物种的方法,所述代谢物防治植物上或植物中的一种或多种生物胁迫因子,所述方法包括:获得包含来自芽孢杆菌物种的一种或多种代谢物的样品;从第一样品获得代谢物谱;并且当代谢物谱包含具有选自由6.8分钟、8.3分钟、8.6分钟、8.7分钟、9.0分钟、10.5分钟和12.1分钟组成的组的一种或多种保留时间的脂肽时,选择该芽孢杆菌物种作为产生防治植物上或植物中的一种或多种生物胁迫因子的代谢物的物种,其中保留时间是经由高效液相色谱法测定的,该高效液相色谱法包括:使样品经受C18柱,其中C18柱的直径为4.6mm,长度为100mm并且温度为25℃;并且用包含第一和第二流动相溶剂的梯度洗脱该一种或多种代谢物,其中:第一流动相溶剂包含水;第二流动相溶剂包含乙腈;该梯度包含40%初始浓度的第二流动相溶剂和约100%最终浓度的第二流动相溶剂;并且该梯度包含30分钟的运行时间和0.8mL/min的流速。
在一些实施方案中,芽孢杆菌物种选自特基拉芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌。
在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有选自由8.7分钟、9.0分钟和12.1分钟组成的组的一种或多种保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有8.7分钟的保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有9.0分钟的保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有12.1分钟的保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有选自由6.8分钟、8.3分钟、8.6分钟和10.5分钟组成的组的一种或多种保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有6.8分钟的保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有8.3分钟的保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有8.6分钟的保留时间。在一些实施方案中,该一种或多种脂肽具有10.5分钟的保留时间。本领域的普通技术人员将会理解,保留时间可能略有不同,例如由于柱或仪器性能的改变而导致重复之间略有不同。因此,前述保留时间应理解为涵盖所列举值的±0.2分钟内的保留时间。作为实例,所列举的8.7分钟的保留时间相当于在8.5分钟至8.9分钟范围内的保留时间。
在一些实施方案中,本文公开的方法可用于鉴别产生2类代谢物谱的芽孢杆菌物种,如本文实施例1中所述。在一些实施方案中,产生2类代谢物谱的芽孢杆菌物种包括解淀粉芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌。
在一些实施方案中,本文公开的方法可用于鉴别产生3类代谢物谱的芽孢杆菌物种,如本文实施例2中所述。在一些实施方案中,产生3类代谢物谱的芽孢杆菌物种包括解淀粉芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌。
微生物产生的组合物
在一些情况下,本公开的微生物可产生一种或多种化合物和/或具有一种或多种活性,例如以下各项中的一种或多种:产生代谢物、产生植物激素(诸如生长素)、产生乙偶姻、产生抗微生物化合物、产生铁载体、产生聚酮、产生吩嗪、产生纤维素酶、产生果胶酶、产生几丁质酶、产生葡聚糖酶、产生木聚糖酶、固氮或矿物质磷酸盐溶解。
例如,本公开的微生物可产生选自由以下各项组成的组的植物激素:生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯、油菜素内酯和脱落酸。
因此,“由本公开的微生物产生的代谢物”旨在体现由微生物产生的任何分子(小分子、维生素、矿物质、蛋白质、核酸、脂质、脂肪、碳水化合物等)。通常,本公开的微生物向给定植物物种赋予有益性状的精确作用机制是未知的。据推测,在一些情况下,微生物产生对植物有益的代谢物。因此,在一些方面,微生物的无细胞或灭活的制备物对植物有益,因为微生物不必是活的以向给定植物物种赋予有益性状,只要该制备物包含由所述微生物产生并对植物有益的代谢物即可。
在一个实施方案中,本公开的微生物可产生生长素(例如,吲哚-3-乙酸(IAA))。可分析生长素的产生。本文所述的许多微生物当在培养物中生长时能够产生植物激素生长素吲哚-3-乙酸(IAA)。生长素在改变植物的生理学(包括根生长程度)中起关键作用。
因此,在一个实施方案中,本公开的微生物以处置于给定植物物种的表面上或组织内的群体形式存在。微生物可按当与未用本公开的微生物或无细胞或非活性制备物处理的参考植物相比时,有效地引起在植物上或植物内发现的组合物的量可检测增加的量产生组合物,诸如代谢物。由所述微生物群体产生的组合物可对植物物种有益。
此类微生物产生的组合物可存在于微生物生长的细胞培养肉汤或培养基中,或可涵盖由微生物产生的渗出物。如本文所用,“渗出物”是指由一个或多个微生物细胞分泌或从一个或多个微生物细胞提取的一种或多种组合物。如本文所用,“肉汤”是指在微生物细胞放入培养基中之后细胞培养基的共同组合物。肉汤的组成可随时间推移而改变,在微生物生长和/或发育的不同阶段期间改变。肉汤和/或渗出物可改善其变得与之相关联的植物的性状。
农业组合物
在一些实施方案中,本公开的微生物与农业组合物组合。农业组合物一般是指这样的有机和无机化合物,其可包括促进微生物和/或植物组成部分的培养的组合物;参与配制待施用于植物组成部分的微生物的组合物(例如但不限于:润湿剂、增容剂(也称为“相容剂”)、消泡剂、清洁剂、螯合剂、漂移减少剂、中和剂和缓冲剂、腐蚀抑制剂、染料、气味剂、扩展剂(也称为“散布剂”)、渗透助剂(也称为“渗透剂”)、粘着剂(也称为“粘合剂”或“粘结剂”)、分散剂、稠化剂(也称为“增稠剂”)、稳定剂、乳化剂、冰点抑制剂、抗微生物剂等);参与向植物组成部分或植物赋予保护的组合物(例如但不限于:杀虫剂、杀线虫剂、杀真菌剂、杀菌剂、除草剂等);以及可能对于特定应用是感兴趣的其他组合物。
在一些实施方案中,本公开的组合物是固体。当使用固体组合物时,可能期望包括一种或多种载体材料与分离的活性微生物或聚生体。在一些实施方案中,本公开教导了载体的用途,所述载体包括但不限于:矿物质土诸如二氧化硅、二氧化硅凝胶、硅酸盐、滑石、高岭土、活性粘土、石灰石、白垩、黄土、粘土、白云石、硅藻土、硫酸钙、硫酸镁、氧化镁、经研磨的合成材料、肥料诸如硫酸铵、磷酸铵、硝酸铵、硫脲和尿素、植物来源产物诸如谷粉、树皮粉、木粉和果壳粉、纤维素粉末、绿坡缕石、蒙脱石、云母、蛭石、合成二氧化硅和合成硅酸钙,或这些物质的组合物。
生长组合物
在一些实施方案中,向微生物和/或植物组成部分提供促进生长和发育的组合物。示例性组合物包括液体(诸如肉汤、培养基)和/或固体(诸如土壤、营养素)。可将各种有机或无机化合物单独地或与植物组成部分组合地添加到生长组合物以有利于微生物的健康,例如但不限于:氨基酸、维生素、矿物质、碳水化合物、单糖、脂质。
制剂组合物
可出于各种应用、稳定性、活性和/或储存原因而组合除微生物或微生物产生的组合物之外的一种或多种组合物。附加组合物可称为“制剂组分”。
在一些实施方案中,本公开的组合物是液体。因此,在一些实施方案中,本公开教导了本文所公开的组合物可包含化合物或盐,诸如单乙醇胺盐、硫酸钠、硫酸钾、氯化钠、氯化钾、乙酸钠、硫酸氢铵、氯化铵、乙酸铵、甲酸铵、草酸铵、碳酸铵、碳酸氢铵、硫代硫酸铵、二磷酸氢铵、单磷酸二氢铵、磷酸氢钠铵、硫氰酸铵、氨基磺酸铵或氨基甲酸铵。
在一些实施方案中,本公开教导了组合物可包含粘结剂,诸如:聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、部分水解的聚乙酸乙烯酯、羧甲基纤维素、淀粉、乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯共聚物以及聚乙酸乙烯酯,或这些物质的组合物;润滑剂,诸如硬脂酸镁、硬脂酸钠、滑石或聚乙二醇,或这些物质的组合物;消泡剂,诸如硅酮乳液、长链醇、磷酸酯、乙炔二醇、脂肪酸或有机氟化合物,以及络合剂,诸如:乙二胺四乙酸(EDTA)的盐、三次氮基三乙酸的盐或多聚磷酸的盐,或这些物质的组合物。
在一些实施方案中,组合物包含表面活性剂。在一些实施方案中,将表面活性剂添加到液体农业组合物。在其他实施方案中,将表面活性剂添加到固体制剂,尤其是被设计为在施用之前用载体稀释的那些。因此,在一些实施方案中,组合物包含表面活性剂。表面活性剂有时单独地或与其他添加剂(诸如矿物质或植物油)一起用作喷雾罐混合物的佐剂以改良微生物对目标的生物性能。用于生物增强剂的表面活性剂的类型通常取决于微生物的性质和作用模式。表面活性剂的特征可以是阴离子的、阳离子的或非离子的,并且可用作乳化剂、润湿剂、助悬剂或用于其他目的。在一些实施方案中,表面活性剂是非离子表面活性剂,诸如:烷基乙氧基化物、直链脂肪醇乙氧基化物和脂肪胺乙氧基化物。通常用于制剂领域中并且还可用于本发明制剂中的表面活性剂描述于McCutcheon's Detergents andEmulsifiers Annual,MC Publishing Corp.,Ridgewood,N.J.,1998和Encyclopedia ofSurfactants,第I-III卷,Chemical Publishing Co.,New York,1980-81。在一些实施方案中,本公开教导了表面活性剂的用途,所述表面活性剂包括芳族磺酸(例如,木素磺酸、酚磺酸、萘磺酸和二丁基萘磺酸)以及芳基磺酸酯、烷基醚、十二烷基醚、脂肪醇硫酸盐和脂肪醇二醇醚硫酸盐的脂肪酸的碱金属、碱土金属或铵盐;磺化萘和其衍生物与甲醛的缩合物;萘的缩合物或萘磺酸与酚和甲醛的缩合物;酚或酚磺酸与甲醛的缩合物;酚与甲醛和亚硫酸钠的缩合物;聚氧乙烯辛基苯基醚;乙氧基化异辛基酚、乙氧基化辛基酚或乙氧基化壬基酚;三丁基苯基聚二醇醚;烷基芳基聚醚醇;异十三基醇;乙氧基化蓖麻油;乙氧基化三芳基酚;磷酸化三芳基酚乙氧基化物的盐;十二烷醇聚二醇醚乙酸盐;山梨糖醇酯;木质素-亚硫酸盐废液或甲基纤维素,或这些物质的组合物。
在一些实施方案中,本公开教导了其他合适的表面活性剂,包括烷基硫酸酯的盐,诸如十二烷基硫酸二乙醇铵;烷基芳基磺酸盐,诸如十二烷基苯磺酸钙;烷基酚-环氧烷加成产物,诸如壬基酚-C18乙氧基化物;乙醇-环氧烷加成产物,诸如十三烷基醇-C16乙氧基化物;皂类,诸如硬脂酸钠;烷基萘-磺酸盐,诸如二丁基萘磺酸钠;磺基琥珀酸盐的二烷基酯,诸如二(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠;山梨糖醇酯,诸如山梨糖醇油酸酯;季胺,诸如氯化十二烷基三甲基铵;脂肪酸的聚乙二醇酯,诸如聚乙二醇硬脂酸酯;环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段共聚物;单烷基和二烷基磷酸酯的盐;植物油,诸如大豆油、油菜籽/卡诺拉菜籽油、橄榄油、蓖麻油、葵花籽油、椰子油、玉米油、棉籽油、亚麻籽油、棕榈油、花生油、红花油、芝麻油、桐油等;以及以上植物油的酯,特别是甲酯。
在一些实施方案中,组合物包含润湿剂。润湿剂是在添加到液体中时通过降低液体与上面铺展液体的表面之间的界面张力来提高液体的铺展或渗透能力的物质。润湿剂在农业化学制剂中用于两种主要功能:在处理和制造期间提高粉末在水中的润湿率以制备可溶性液体浓缩物或悬浮液浓缩物;以及在喷雾罐或其他容器中混合产物与水期间缩短可湿性粉剂的润湿时间并提高水进入水分散性颗粒的渗透率。在一些实施方案中,本公开的组合物(包括可湿性粉剂、悬浮液浓缩物和水分散性颗粒制剂)中使用的润湿剂的实例是:十二烷基硫酸钠;二辛基磺基琥珀酸钠;烷基酚乙氧基化物;以及脂肪醇乙氧基化物。
在一些实施方案中,本公开的组合物包含分散剂。分散剂是吸附在颗粒表面上并且有助于保持颗粒的分散状态并防止其重新聚集的物质。在一些实施方案中,将分散剂添加到本公开的组合物以在制造期间促进分散和悬浮,并且确保颗粒在喷雾罐中重新分散于水中。在一些实施方案中,分散剂用于可湿性粉剂、悬浮液浓缩物和水分散性颗粒中。用作分散剂的表面活性剂具有强力吸附到颗粒表面上并提供防颗粒重新聚集的带电或空间障壁的能力。在一些实施方案中,最常用的表面活性剂是阴离子的、非离子的或这两种类型的混合物。
在一些实施方案中,对于可湿性粉剂制剂,最常用的分散剂是木素磺酸钠。在一些实施方案中,悬浮液浓缩物使用聚电解质(诸如萘磺酸钠甲醛缩合物)提供极好的吸附和稳定作用。在一些实施方案中,还使用三苯乙烯苯酚乙氧基化物磷酸酯。在一些实施方案中,诸如烷基芳基乙烯氧化物缩合物和EO-PO嵌段共聚物有时与阴离子表面活性剂组合作为悬浮液浓缩物的分散剂。
在一些实施方案中,本公开的组合物包含聚合物表面活性剂。在一些实施方案中,聚合表面活性剂具有极长的疏水性“骨架”和大量环氧乙烷链,其形成“梳状”表面活性剂的“齿”。在一些实施方案中,这些高分子量聚合物可使悬浮液浓缩物具有极好的长期稳定性,因为疏水性骨架具有许多锚定到颗粒表面上的点。在一些实施方案中,本公开的组合物中使用的分散剂的实例是:木素磺酸钠;萘磺酸钠甲醛缩合物;三苯乙烯苯酚乙氧基化物磷酸酯;脂肪醇乙氧基化物;烷基乙氧基化物;EO-PO嵌段共聚物;和接枝共聚物。
在一些实施方案中,本公开的组合物包含乳化剂。乳化剂是使一种液相的液滴的悬浮液在另一种液相中稳定的物质。在没有乳化剂的情况下,这两种液体将分离成两种不可混溶的液相。在一些实施方案中,最常用的乳化剂共混物包括具有12个或更多个环氧乙烷单元的烷基酚或脂肪醇以及十二烷基苯磺酸的油溶性钙盐。在8至18范围内的亲水-亲油平衡(“HLB”)值通常将提供良好的稳定乳液。在一些实施方案中,乳液稳定性有时可通过添加少量的EO-PO嵌段共聚物表面活性剂来提高。
在一些实施方案中,本公开的组合物包含增溶剂。增溶剂是表面活性剂,其将在超过临界胶束浓度的浓度下在水中形成胶束。然后胶束能够使胶束的疏水部分内的水不溶性材料溶解或增溶。通常用于溶解的表面活性剂的类型是非离子表面活性剂:脱水山梨糖醇单油酸酯;脱水山梨糖醇单油酸酯乙氧基化物;以及油酸甲酯。
在一些实施方案中,本公开的组合物包含有机溶剂。有机溶剂主要用于可乳化浓缩物的制剂、ULV制剂以及较小程度地用于颗粒制剂中。有时使用溶剂的混合物。在一些实施方案中,本公开教导了溶剂的用途,所述溶剂包括脂族石蜡油,诸如煤油或精炼石蜡。在其他实施方案中,本公开教导了芳族溶剂的用途,所述芳族溶剂诸如为二甲苯以及C9和C10芳族溶剂的较高分子量级分。在一些实施方案中,氯化烃可用作助溶剂以在制剂在水中乳化时防止杀虫剂结晶。有时使用醇作为助溶剂以提高溶解力。
在一些实施方案中,组合物包含胶凝剂。增稠剂或胶凝剂主要用于悬浮液浓缩物、乳液和悬浮乳液的配制中,以改变液体的流变学或流动性并防止分散的颗粒或液滴的分离和沉降。增稠剂、胶凝剂和防沉降剂通常属于两种类别,即水不溶性颗粒和水溶性聚合物。有可能使用粘土和二氧化硅产生悬浮液浓缩物制剂。在一些实施方案中,组合物包含一种或多种增稠剂,包括但不限于:蒙脱石,例如膨润土;硅酸镁铝;和绿坡缕石。在一些实施方案中,本公开教导了多糖作为增稠剂的用途。最常用的多糖的类型是种子和海藻的天然提取物或纤维素的合成衍生物。一些实施方案利用黄原胶并且一些实施方案利用纤维素。在一些实施方案中,本公开教导了增稠剂的用途,所述增稠剂包括但不限于:瓜尔豆胶;刺槐豆胶;角叉菜胶;藻酸盐;甲基纤维素;羧甲基纤维素钠(SCMC);羟乙基纤维素(HEC)。在一些实施方案中,本公开教导了其他类型的防沉降剂的用途,所述其他类型的防沉降剂诸如为改性淀粉、聚丙烯酸酯、聚乙烯醇和聚环氧乙烷。另一种良好的防沉降剂是黄原胶。
在一些实施方案中,存在表面活性剂(其降低界面张力)可引起水基制剂在制备中和通过喷雾罐进行的施用中的混合操作期间起泡。因此,在一些实施方案中,为了降低起泡趋势,通常在制备阶段期间或在填充到瓶子/喷雾罐中之前添加消泡剂。一般来讲,存在两种类型的消泡剂,即硅酮和非硅酮。硅酮通常是二甲基聚硅氧烷的水乳液,而非硅酮消泡剂是水不溶性油,诸如辛醇和壬醇,或二氧化硅。在这两种情况下,消泡剂的功能是从空气-水界面转移表面活性剂。
在一些实施方案中,组合物包含防腐剂。
在一些实施方案中,组合物可被配制为:土壤浇灌物、叶面喷雾剂、浸渍处理剂、垄沟内处理剂、土壤改良剂、颗粒、撒播处理剂、采后病害防治处理剂或种子处理剂。在一些实施方案中,组合物可单独施用或按旋转喷雾程序与其他农产品一起施用。
在一些实施方案中,组合物可与罐混相容。在一些实施方案中,组合物可与和其他农产品的罐混相容。在一些实施方案中,组合物可与用于地面、空中和灌溉施用的装备相容。
在一些实施方案中,组合物可施用于经基因修饰的种子或植物。
保护组合物
此外,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与农业领域中可用的已知活性剂组合,诸如:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治或有益的试剂。此外,根据所公开的方法开发的微生物、微生物聚生体或微生物群落可与已知肥料组合。此类组合可表现出协同特性。此外,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与惰性成分组合。另外,在一些方面,所公开的微生物与生物活性剂组合。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与生物杀虫剂组合,所述生物杀虫剂充当除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、灭鼠剂和/或抗藻剂。此类生物杀虫剂可以是但不限于大生物生物体(例如,有益线虫等)、微生物生物体(例如,苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)等)、植物提取物(例如,Timorex Gold等)、生物化学物质(例如,昆虫信息素等)和/或矿物质和油(例如,卡诺拉菜籽油等)。
杀虫剂和生物杀虫剂
在一些实施方案中,本公开的组合物包含与所教导的微生物组合使用的杀虫剂。在一些实施方案中,本公开的组合物包含与所教导的微生物组合使用的生物杀虫剂。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与农业领域中的已知杀虫剂组合,诸如:充当除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、灭鼠剂和/或抗藻剂的杀虫剂。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与农业领域中的已知生物杀虫剂组合,诸如:充当除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、灭鼠剂和/或抗藻剂的生物杀虫剂。
如本文所用,术语“防治”是指对被认为对农业过程或产品诸如植物有负面影响的物种的调节或管理。对物种的防治可以通过使用化学或生物试剂来实现。对物种的防治可涉及从农业过程或产品中根除该物种,将该物种群体减少到该物种不再对农业过程或产品具有负面影响的水平,或者保护农业过程或产品免受该物种的影响。
如本文所用,“对植物上或植物中的一种或多种植物病原体的防治”是指对已经感染植物或以其他方式定殖于植物的植物病原体物种的防治。例如,可将化学或生物试剂施用于植物或植物生长的培养基,以根除或减少植物上、植物中或植物周围的植物病原体群体。群体减少可以达到足以防止植物受植物病原体感染或定殖的负面影响的水平。
另选地,可以保护植物免受植物病原体的感染或定殖。作为实例,施用的生物或化学试剂可以防止植物受植物病原体感染或定殖,例如通过在植物上、植物中或植物周围建立感染或定殖之前杀伤或以其他方式灭活植物病原体。
如本文所用,术语“生物防治”等同于术语“生物性防治”并且是指使用生物有机体或其产物来防治被认为对农业过程或产品诸如植物有负面影响的物种。例如,生物防治生物体可涉及从植物中根除该物种,将该物种群体减少到该物种不再对农业过程或产品具有负面影响的水平,或者保护农业过程或产品免受该物种的影响。
如本文所用,“对植物上或植物中的一种或多种植物病原体的生物防治”是指使用生物有机体或其产物对已经感染植物或以其他方式定殖于植物的植物病原体物种进行生物防治。例如,可将生物有机体施用于植物或植物生长的培养基,以根除或减少植物上、植物中或植物周围的植物病原体群体。群体减少可以达到足以防止植物受植物病原体感染或定殖的负面影响的水平。另选地,可以保护植物免受植物病原体的感染或定殖。作为实例,施用的生物有机体或其产物可以防止植物受植物病原体感染或定殖,例如通过在植物上、植物中或植物周围建立感染或定殖之前杀伤或以其他方式灭活植物病原体。
例如,在一些实施方案中,本公开教导了组合物,所述组合物包括以下活性成分中的一种或多种,包括:大生物生物体(例如,有益线虫等)、微生物生物体(例如,Serenade、Bt等)、植物提取物(例如,Timorex Gold等)、生物化学物质(例如,昆虫信息素等)和/或矿物质和油(例如,卡诺拉菜籽油)。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与选自由以下各项组成的组的除草剂组合:选自由以下各项组成的组的乙酰胺:乙草胺、甲草胺、丁草胺、二甲草胺、二甲吩草胺、氟噻草胺、苯噻草胺、异丙甲草胺、吡唑草胺、敌草胺、萘丙胺、烯草胺、丙草胺、毒草胺和噻吩草胺;选自由以下各项组成的组的氨基酸衍生物:双丙氨膦、草铵膦和草硫膦;选自由以下各项组成的组的芳氧苯氧丙酸酯:炔草酯、氰氟草酯、恶唑禾草灵、吡氟禾草灵、氟吡甲禾灵、恶唑酰草胺、喔草酯、喹禾灵和喹禾糠酯;敌草快和百草枯;选自由以下各项组成的组的(硫代)氨基甲酸酯:黄草灵、丁草敌、卡草胺、甜菜安、哌草丹、扑草灭(EPTC)、禾草畏、草达灭、坪草丹、甜菜宁、苄草丹、稗草畏、禾草丹和野麦畏;选自由以下各项组成的组的环己二酮:丁苯草酮、烯草酮、噻草酮、环苯草酮、稀禾定、吡喃草酮和肟草酮;选自由以下各项组成的组的二硝基苯胺:氟草胺、乙丁烯氟灵、安磺灵、二甲戊乐灵、氨氟乐灵和氟乐灵;选自由以下各项组成的组的二苯醚:三氟羧草醚、苯草醚、治草醚、禾草灵、氯氟草醚、氟磺胺草醚、乳氟禾草灵和乙氧氟草醚;选自由以下各项组成的组的羟基苯甲腈:溴苯腈、敌草腈和碘苯腈;选自由以下各项组成的组的咪唑啉酮:咪草酯、甲氧咪草烟、甲基咪草烟、灭草烟、灭草喹和咪草烟;选自由以下各项组成的组的苯氧乙酸:氯甲酰草胺、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、2,4-DB、滴丙酸、MCPA、MCPA-硫代乙酯、MCPB和2甲4氯丙酸;选自由以下各项组成的组的吡嗪:杀草敏、氟哒嗪草酯、嗪草酸、氟草敏和哒草特;选自由以下各项组成的组的吡啶:氯氨吡啶酸、二氯吡啶酸、吡氟酰草胺、氟硫草定、氟啶草酮、氟草烟、毒莠定、氟吡酰草胺和噻草定;选自由以下各项组成的组的磺酰脲:酰嘧磺隆、四唑嘧磺隆、苄嘧磺隆、氯嘧磺隆、氯磺隆、醚磺隆、环丙嘧磺隆、乙氧嘧磺隆、啶嘧磺隆、氟吡磺隆、氟啶嘧磺隆、甲酰胺磺隆、氯吡嘧磺隆、唑吡嘧磺隆、碘甲磺隆、甲基二磺隆、甲磺隆、烟嘧磺隆、环氧嘧磺隆、氟嘧磺隆、氟磺隆、吡嘧磺隆、砜密磺隆、甲嘧磺隆、磺酰磺隆、噻吩磺隆、醚苯磺隆、苯磺隆、三氟啶磺隆、氟胺磺隆、三氟甲磺隆和14(2-氯-6-丙基-咪唑[1,2-b]哒嗪-3-基)磺酰基)-3-(4,6-二甲氧基-嘧啶-2-基)脲;选自由以下各项组成的组的三嗪:莠灭净、莠去津、草净津、异戊净、乙嗪草酮、环嗪酮、苯嗪草酮、嗪草酮、扑草净、西玛津、特丁津、去草净和三嗪氟草胺;选自由以下各项组成的组的脲化合物:绿麦隆、杀草隆、敌草隆、伏草隆、异丙隆、利谷隆、甲基苯噻隆和丁噻隆;选自由以下各项组成的组的乙酰乳酸合酶抑制剂:双草醚钠盐、氯酯磺草胺、双氯磺草胺、双氟磺草胺、氟酮磺隆、唑嘧磺草胺、磺草唑胺、嘧苯胺磺隆、五氟磺草胺、丙苯磺隆、丙酯草醚、嘧啶肟草醚、环酯草醚、嘧草醚、吡丙醚、嘧草硫醚、砜吡草唑和啶磺草胺;以及选自由以下各项组成的组的化合物:氨唑草酮、氨基三唑、莎稗磷、氟丁酰草胺、草除灵、苯卡巴腙、呋草黄(benfluresate)、吡草酮、灭草松、双环磺草酮、除草定、溴丁酰草胺、氟丙嘧草酯、抑草磷、唑草胺、唑草酮、吲哚酮草酯、敌草索、环庚草醚、异恶草松、苄草隆、环丙磺酰胺、麦草畏、野燕枯、氟吡草腙、稗内脐蠕孢菌(Drechslera monoceras)、草藻灭、乙氧呋草黄、乙氧苯草胺、四唑酰草胺、氟烯草酸、丙炔氟草胺、氟胺草唑、氟咯草酮、呋草酮、茚草酮、异恶酰草胺、异恶唑草酮、环草定、敌稗、戊炔草胺、二氯喹啉酸、氯甲喹啉酸、硝磺草酮、甲基胂酸、抑草生、丙炔噁草酮、恶草灵、恶嗪草酮、环戊恶草酮、唑啉草酯、双唑草腈、吡草醚、磺酰草吡唑(pyrasuloftole)、苄草唑、吡唑特、灭藻醌、苯嘧磺草胺、磺草酮、甲磺草胺、特草定、呋喃磺草酮、环磺酮、噻酮磺隆、苯唑草酮、4-羟基-3-[2-(2-甲氧基-乙氧基甲基)-6-三氟甲基-吡啶-3-羰基]-二环[3.2.1]辛-3-烯-2-酮、(3-[2-氯-4-氟-5-(3-甲基-2,6-二氧-4-三氟甲基-3,6-二氢-2H-嘧啶-1-基)-苯氧基]-吡啶-2-基氧基)-乙酸乙酯、6-氨基-5-氯-2-环丙基-嘧啶-4-甲酸甲酯、6-氯-3-(2-环丙基-6-甲基-苯氧基)-哒嗪-4-醇、4-氨基-3-氯-6-(4-氯-苯基)-5-氟-吡啶-2-甲酸、4-氨基-3-氯-6-(4-氯-2-氟-3-甲氧基-苯基)-吡啶-2-甲酸甲酯以及4-氨基-3-氯-6-(4-氯-3-二甲基氨基-2-氟-苯基)-吡啶-2-甲酸甲酯。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与选自由以下各项组成的组的杀昆虫剂组合:选自由以下各项组成的组的有机(硫代)磷酸盐:乙酰甲胺磷、甲基吡恶磷、谷硫磷、毒死蜱、甲基毒死蜱、毒虫畏、二嗪农、敌敌畏、百治磷、乐果、乙拌磷、乙硫磷、杀螟硫磷、倍硫磷、异恶唑磷、马拉硫磷、甲胺磷、杀扑磷、甲基对硫磷、速灭磷、久效磷、砜吸磷、对氧磷、对硫磷、稻丰散、伏杀硫磷、亚胺硫磷、磷胺、甲拌磷、辛硫磷、甲基嘧啶磷、丙溴磷、丙硫磷、硫丙磷、杀虫畏、特丁硫磷、三唑磷和敌百虫;选自由以下各项组成的组的氨基甲酸酯:棉铃威、涕灭威、恶虫威、丙硫克百威、西维因、克百威、丁硫克百威、苯氧威、呋线威、甲硫威、灭多威、杀线威、抗蚜威、残杀威、硫双威和唑蚜威;选自由以下各项组成的组的拟除虫菊酯:丙烯菊酯、联苯菊酯、赛扶宁、氟氯氰菊酯、苯醚氰菊酯、氯氰菊酯、α-氯氰菊酯、β-氯氰菊酯、ζ-氯氰菊酯、溴氰菊酯、高氰戊菊酯、醚菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、炔咪菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、炔丙菊酯、除虫菊酯I和II、苄呋菊酯、氟硅菊酯、氟胺氰菊酯、七氟菊酯、胺菊酯、四溴菊酯、四氟苯菊酯、丙氟菊酯和四氟甲醚菊酯;选自由以下各项组成的组的昆虫生长调节剂:a)几丁质合成抑制剂,其中所述几丁质合成抑制剂是选自由以下各项组成的组的苯甲酰脲:氟啶脲、灭蝇胺(cyramazin)、除虫脲、氟螨脲、氟虫脲、氟铃脲、虱螨脲、氟酰脲、氟苯脲、杀铃脲;噻嗪酮、苯虫醚、噻螨酮、乙螨唑和四螨嗪;b)选自由以下各项组成的组的蜕皮激素拮抗剂:氯虫酰肼、甲氧虫酰肼、虫酰肼和印楝素;c)选自由以下各项组成的组的保幼激素类似物:吡丙醚、烯虫酯和苯氧威;或d)选自由以下各项组成的组的脂质生化合成抑制剂:螺螨酯、螺甲螨酯和螺虫乙酯;选自由以下各项组成的组的烟碱受体激动剂/拮抗剂化合物:噻虫胺、呋虫胺、吡虫啉、噻虫嗪、烯啶虫胺、啶虫脒、噻虫啉和1-(2-氯-噻唑-5-基甲基)-2-硝酰亚氨基-3,5-二甲基-[1,3,5]三嗪烷;选自由以下各项组成的组的GABA拮抗剂化合物:硫丹、乙虫腈、氟虫腈、氟吡唑虫、吡嗪氟虫腈、吡唑虫啶和5-氨基-1-(2,6-二氯-4-甲基-苯基)-4-亚磺酰氨酰基-1H-吡唑-3-硫代甲酰胺;选自由以下各项组成的组的大环内酯杀昆虫剂:阿维菌素、埃玛菌素、弥拜菌素、雷皮菌素、多杀菌素和乙基多杀菌素;选自由以下各项组成的组的线粒体电子传递抑制剂(METI)I杀疥虫剂:喹螨醚、哒螨灵、吡螨胺、唑虫酰胺和嘧虫胺;选自由以下各项组成的组的METI II和III化合物:灭螨醌、fluacyprim和氟蚁腙;溴虫腈;选自由以下各项组成的组的氧化磷酸化抑制剂:三环锡、丁醚脲、苯丁锡和克螨特;灭蝇胺(cryomazine);增效醚;选自由以下各项组成的组的钠通道阻滞剂:茚虫威和氰氟虫腙;以及选自由以下各项组成的组的化合物:杀线噻唑(benclothiaz)、联苯肼酯、巴丹、氟啶虫酰胺、啶虫丙醚、吡蚜酮、硫磺、杀虫环、氟虫双酰胺、氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺(HGW86)、腈吡螨酯、吡氟硫磷、丁氟螨酯、磺胺螨酯、氰咪唑硫磷(imicyafos)、双三氟虫脲和吡氟喹虫唑。
在一些实施方案中,本发明教导了本发明所公开的微生物或微生物聚生体与农业领域中的已知杀虫剂的协同用途,所述杀虫剂诸如为:充当除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、灭鼠剂和/或抗藻剂的杀虫剂。
在一些实施方案中,本发明教导了本发明所公开的微生物或微生物聚生体与农业领域中的已知生物杀虫剂的协同用途,所述生物杀虫剂诸如为:充当除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、灭鼠剂和/或抗藻剂的生物杀虫剂。
在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与杀虫剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的累加效应。在其他实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与杀虫剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的协同效应。
在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与生物杀虫剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的累加效应。在其他实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与生物杀虫剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的协同效应。
通过所教导的方法获得的协同效应可根据Colby公式(即,(E)=X+Y-(X*Y/100))来定量。参见Colby,R.S.,“Calculating Synergistic and Antagonistic Responses ofHerbicide Combinations,”1967Weeds,第15卷,第20-22页,该文献全文以引用的方式并入本文。因此,所谓“协同”旨在为在其存在时使期望效应增加超过累加量的分量。
本公开的分离的微生物和聚生体可以以协同方式提高农业活性杀虫剂化合物以及农业辅助杀虫剂化合物的效力。
本公开的分离的微生物和聚生体可以以协同方式提高农业活性生物杀虫剂化合物以及农业辅助生物杀虫剂化合物的效力。
植物生长调节剂和生物刺激剂
在一些实施方案中,本公开的组合物包含与所教导的微生物组合使用的植物生长调节剂和/或生物刺激剂。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与农业领域中的已知植物生长调节剂组合,诸如:生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯产生剂、生长抑制剂以及生长阻滞剂。
例如,在一些实施方案中,本公开教导了组合物,其包含以下活性成分中的一种或多种,包括:环丙嘧啶醇、仲丁灵、醇、矮壮素、细胞分裂素、丁酰肼、乙烯利(ethepohon)、呋嘧醇、赤霉酸、赤霉素混合物、吲哚-3-丁酸(IBA)、马来酰肼、美孚得(mefludide)、缩节胺、助壮素五硼酸盐(mepiquat pentaborate)、萘乙酸(NAA)、1-萘乙酰胺(NAD)、正癸醇、多效唑(placlobutrazol)、调环酸钙、抗倒酯、烯效唑、水杨酸、脱落酸、乙烯、油菜素内酯、茉莉素、多胺、一氧化氮、独脚金内酯或卡里金(karrikins)等。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与农业领域中已知的种子接种体组合,诸如:
等。在一些实施方案中,慢生根瘤菌(Bradyrhizobium)接种体与本文所公开的任何单一微生物或微生物聚生体组合使用。在特定方面,当将前述接种体之一(例如,或慢生根瘤菌)与如本文所教导的微生物或微生物聚生体组合时,观察到协同效应。
在一些实施方案中,本公开的组合物包含植物生长调节剂,该植物生长调节剂包含:激动素、赤霉酸和吲哚丁酸以及铜、锰和锌。
在一些实施方案中,本公开教导了组合物,其包含一种或多种可商购获得的植物生长调节剂,包括但不限于: Royaltac Early BollCotton Super EarlyGreenPGR Sucker DipN TurfArmor
在一些实施方案中,本发明教导了本发明所公开的微生物或微生物聚生体与植物生长调节剂和/或刺激剂(诸如植物激素或影响植物生长调节剂的产生或破坏的化学物质)的协同用途。
在一些实施方案中,本发明教导了植物激素,所述植物激素可包括:生长素(例如,吲哚乙酸IAA)、赤霉素、细胞分裂素(例如,激动素)、脱落酸、乙烯(和其产生,如由ACC合成酶调节和由ACC脱氨酶破坏)。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与生物刺激剂组合。此类生物刺激剂可以是但不限于微生物生物体、植物提取物、海藻、酸、生物炭等。
在一些实施方案中,根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与肥料组合,所述肥料可为有机的(例如,粪肥、血粉、鱼粉等)、氮基的(例如,硝酸盐、铵、尿素等)、磷酸盐和钾肥。此类肥料还可包含微量营养素,包括但不限于硫、铁、锌等。
在一些实施方案中,本发明教导了附加促进植物生长的化学物质,其可与本文所公开的微生物和微生物聚生体协同发挥作用,诸如:腐殖酸、富里酸、氨基酸、多酚和蛋白质水解物。
因此,在一些实施方案中,本公开提供了将所教导的微生物与的组合施用于任何作物。此外,本公开提供了将所教导的微生物与的组合施用于任何作物以及利用任何方法或施用量。
在一些实施方案中,本公开教导了具有生物刺激剂的组合物。
如本文所用,术语“生物刺激剂”是指任何用于刺激可存在于土壤或其他植物生长培养基中的微生物体的生长的物质。
土壤或生长培养基中微生物体的水平与植物健康直接相关。微生物体以可生物降解的碳源为食,并且因此植物健康也与土壤中有机物的数量相关。虽然肥料提供营养素以供养和生长植物,但在一些实施方案中,生物刺激剂提供可生物降解的碳(例如,糖蜜、碳水化合物(例如,糖))以供养和生长微生物。除非另有明确说明,否则生物刺激剂可包含单一成分,或若干不同成分的组合,由于一种或多种所述成分的效应(单独或以组合方式起作用),其能够增强微生物活性或植物生长和发育。
在一些实施方案中,生物刺激剂是产生非营养性植物生长反应的化合物。在一些实施方案中,生物刺激剂的许多重要益处基于其影响激素活性的能力。植物中的激素(植物激素)是调节正常植物发育以及对环境的反应的化学信使。由植物激素调节根和芽的生长,以及其他生长反应。在一些实施方案中,生物刺激剂中的化合物可改变植物的激素状态并对其生长和健康产生重大影响。因此,在一些实施方案中,本公开教导了海带、腐殖酸、富里酸和维生素B作为生物刺激剂的共同组分。在一些实施方案中,本公开的生物刺激剂增强抗氧化活性,从而增强植物的防御系统。在一些实施方案中,维生素C、维生素E和氨基酸(诸如甘氨酸)是生物刺激剂中所含的抗氧化剂。
在其他实施方案中,生物刺激剂可用于刺激存在于土壤或其他植物生长培养基中的微生物体的生长。先前研究已表明,当某些包含特定有机种子提取物(例如,大豆)的生物刺激剂与微生物接种体组合使用时,生物刺激剂能够刺激微生物接种体中所包含的微生物的生长。因此,在一些实施方案中,本公开教导了一种或多种生物刺激剂,其在与微生物接种体一起使用时能够增强原生微生物和接种体微生物的群体。关于生物刺激剂的一些流行用途的综述,请参见Calvo等人,2014,Plant Soil 383:3-41。
植物组成部分、微生物和/或组合物的组合
在一些实施方案中,本公开教导了单独微生物或微生物聚生体或微生物群落或前述的任何组合产生的组合物或前述的任何组合,可施用于植物组成部分,任选地与任何农业组合物组合施用,用于改善植物表型。
分离的微生物或群落或聚生体(通常可互换称为“微生物(microbes)”或“微生物(microbe)”)可施用于异源植物组成部分,从而形成合成组合。如果微生物通常在自然界中不与植物组成部分相关联或在存在时以不同于自然界中存在的量施用,则微生物被视为对于植物组成部分是异源的。在一些实施方案中,微生物可在自然界中存在于植物的一部分而不存在于另一部分,并且微生物引入到植物的另一部分被视为异源关联。
进一步设想了分离的或与植物或植物组成部分组合的微生物可进一步与一种或多种农业组合物(诸如上述的那些农业组合物)相关联。
设想了微生物与植物组成部分、微生物与农业组合物以及微生物与植物组成部分和组合物的合成组合(通常称为“合成组合物”,即包含通常发现在自然界中不相关联的组分的组合物)。
植物组成部分处理
在一些实施方案中,本公开还涉及这样的发现:在播种或种植之前用本公开的微生物或组合物中的一种或多种的组合来处理植物组成部分可增强期望的植物性状,例如植物生长、植物健康和/或植物抗虫性。
因此,在一些实施方案中,本公开教导了微生物或微生物聚生体中的一种或多种作为植物组成部分处理剂的用途。植物组成部分处理剂可以是直接施用于未经处理和“裸”植物组成部分的植物组成部分包衣。然而,植物组成部分处理剂可以是向已涂有一种或多种先前植物组成部分包衣或植物组成部分处理剂的植物组成部分施用的植物组成部分外包衣。先前植物组成部分处理剂可包含一种或多种活性化合物(化学或生物)和一种或多种惰性成分。
术语“植物组成部分处理剂”通常是指在土壤中种植之前或在土壤中种植期间将材料施用于植物组成部分。具有本公开的微生物和其他组合物的植物组成部分处理剂具有将处理剂递送到在植物组成部分萌发和植物组成部分出苗之前不久种植植物组成部分的区域的优点。
在其他实施方案中,本公开还教导了使用植物组成部分处理剂可使成功处理植物所需的微生物或农业组合物的量最小化,并且与诸如在土壤上方或出苗的植物组成部分上方喷雾等施用技术相比,进一步限制工人与微生物和组合物的接触量。
此外,在一些实施方案中,本公开教导了本文所公开的微生物对于增强植物生命的早期(例如,在植物组成部分出苗之后的最初三十天内)是重要的。因此,在一些实施方案中,以植物组成部分处理剂形式递送本公开的微生物和/或组合物可在对于微生物活性来说重要的时间将其放置在作用区域。
在一些实施方案中,本公开的微生物组合物被配制为植物组成部分处理剂。在一些实施方案中,设想了通过使用特别设计和制造成精确、安全以及有效地向植物组成部分施用植物组成部分处理产品的处理剂施用装备,使用常规的混合、喷雾方法或它们的组合,可在植物组成部分上基本上均匀地涂覆本文所公开的微生物和/或组合物的一个或多个层。这类装备使用各种类型的涂布技术,诸如旋转涂布机、鼓式涂布机、流化床技术、喷泉床、旋转喷雾或它们的组合。液体植物组成部分处理剂(诸如本公开的液体植物组成部分处理剂)可通过自旋“雾化器”盘或喷雾嘴施用,其在以喷雾模式移动时将植物组成部分处理剂均匀地分布在植物组成部分上。在各方面,随后再将植物组成部分混合或翻滚一段时间以实现附加的处理剂分布和干燥。
在用微生物组合物涂覆之前,植物组成部分可经引发或未经引发以提高萌发和出苗的均匀性。在一个另选实施方案中,可将干粉制剂按计量提供于移动植物组成部分上并且让其混合直到完全分布。
在一些实施方案中,植物组成部分的至少一部分表面区域涂有根据本公开的微生物组合物。在一些实施方案中,将包含微生物组合物的植物组成部分包衣直接施用于裸植物组成部分。在一些实施方案中,将包含微生物组合物的植物组成部分外包衣施用于上面已施用植物组成部分包衣的植物组成部分。在一些方面,植物组成部分可具有植物组成部分包衣,其包含例如噻虫胺和/或坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)-I-1582,在其顶部将以植物组成部分外包衣形式施用本发明组合物。在一些方面,所教导的微生物组合物以植物组成部分外包衣形式施用于已用PONCHOTMVOTiVOTM处理的植物组成部分。在一些方面,植物组成部分可具有植物组成部分包衣,其包含例如甲霜灵和/或噻虫胺和/或坚强芽孢杆菌-I-1582,在其顶部将以植物组成部分外包衣形式施用本发明组合物。在一些方面,所教导的微生物组合物以植物组成部分外包衣形式施用于已用ACCELERONTM处理的植物组成部分。
在一些实施方案中,经微生物体处理的植物组成部分具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每个植物组成部分约10^2至10^12、10^2至10^11、10^2至10^10、10^2至10^9、10^2至10^8、10^2至10^7、10^2至10^6、10^2至10^5、10^2至10^4或10^2至10^3。
在一些实施方案中,经微生物体处理的植物组成部分具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每个植物组成部分约10^3至10^12、10^3至10^11、10^3至10^10、10^3至10^9、10^3至10^8、10^3至10^7、10^3至10^6、10^3至10^5或10^3至10^4。
在一些实施方案中,经微生物体处理的植物组成部分具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每个植物组成部分约10^4至10^12、10^4至10^11、10^4至10^10、10^4至10^9、10^4至10^8、10^4至10^7、10^4至10^6或10^4至10^5。
在一些实施方案中,经微生物体处理的植物组成部分具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每个植物组成部分约10^5至10^12、10^5至10^11、10^5至10^10、10^5至10^9、10^5至10^8、10^5至10^7或10^5至10^6。
在一些实施方案中,经微生物体处理的植物组成部分具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每个植物组成部分约105至109。
在一些实施方案中,经微生物体处理的植物组成部分具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每个植物组成部分至少约1×10^3或1×10^4或1×10^5或1×10^6或1×10^7或1×10^8或1×10^9。
在一些实施方案中,施用于植物组成部分的微生物和/或组合物中的一种或多种的量取决于最终制剂,以及所利用的植物或植物组成部分的尺寸或类型。在一些实施方案中,微生物中的一种或多种以全部制剂的约2%w/w至约80%w/w存在。在一些实施方案中,按重量计,组合物中采用的微生物中的一种或多种是全部制剂的约5%w/w至约65%w/w,或10%w/w至约60%w/w。
在一些实施方案中,植物组成部分也可具有每个植物组成部分更多孢子或微生物细胞,例如每个植物组成部分约10^2、10^3、10^4、10^5、10^6、10^7、10^8、10^9、10^10、10^11、10^12、10^13、10^14、10^15、10^16或10^17个孢子或细胞。
在一些实施方案中,本公开的植物组成部分包衣的厚度可以是最多10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、110μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、170μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、290μm、300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm、380μm、390μm、400μm、410μm、420μm、430μm、440μm、450μm、460μm、470μm、480μm、490μm、500μm、510μm、520μm、530μm、540μm、550μm、560μm、570μm、580μm、590μm、600μm、610μm、620μm、630μm、640μm、650μm、660μm、670μm、680μm、690μm、700μm、710μm、720μm、730μm、740μm、750μm、760μm、770μm、780μm、790μm、800μm、810μm、820μm、830μm、840μm、850μm、860μm、870μm、880μm、890μm、900μm、910μm、920μm、930μm、940μm、950μm、960μm、970μm、980μm、990μm、1000μm、1010μm、1020μm、1030μm、1040μm、1050μm、1060μm、1070μm、1080μm、1090μm、1100μm、1110μm、1120μm、1130μm、1140μm、1150μm、1160μm、1170μm、1180μm、1190μm、1200μm、1210μm、1220μm、1230μm、1240μm、1250μm、1260μm、1270μm、1280μm、1290μm、1300μm、1310μm、1320μm、1330μm、1340μm、1350μm、1360μm、1370μm、1380μm、1390μm、1400μm、1410μm、1420μm、1430μm、1440μm、1450μm、1460μm、1470μm、1480μm、1490μm、1500μm、1510μm、1520μm、1530μm、1540μm、1550μm、1560μm、1570μm、1580μm、1590μm、1600μm、1610μm、1620μm、1630μm、1640μm、1650μm、1660μm、1670μm、1680μm、1690μm、1700μm、1710μm、1720μm、1730μm、1740μm、1750μm、1760μm、1770μm、1780μm、1790μm、1800μm、1810μm、1820μm、1830μm、1840μm、1850μm、1860μm、1870μm、1880μm、1890μm、1900μm、1910μm、1920μm、1930μm、1940μm、1950μm、1960μm、1970μm、1980μm、1990μm、2000μm、2010μm、2020μm、2030μm、2040μm、2050μm、2060μm、2070μm、2080μm、2090μm、2100μm、2110μm、2120μm、2130μm、2140μm、2150μm、2160μm、2170μm、2180μm、2190μm、2200μm、2210μm、2220μm、2230μm、2240μm、2250μm、2260μm、2270μm、2280μm、2290μm、2300μm、2310μm、2320μm、2330μm、2340μm、2350μm、2360μm、2370μm、2380μm、2390μm、2400μm、2410μm、2420μm、2430μm、2440μm、2450μm、2460μm、2470μm、2480μm、2490μm、2500μm、2510μm、2520μm、2530μm、2540μm、2550μm、2560μm、2570μm、2580μm、2590μm、2600μm、2610μm、2620μm、2630μm、2640μm、2650μm、2660μm、2670μm、2680μm、2690μm、2700μm、2710μm、2720μm、2730μm、2740μm、2750μm、2760μm、2770μm、2780μm、2790μm、2800μm、2810μm、2820μm、2830μm、2840μm、2850μm、2860μm、2870μm、2880μm、2890μm、2900μm、2910μm、2920μm、2930μm、2940μm、2950μm、2960μm、2970μm、2980μm、2990μm或3000μm。
在一些实施方案中,本公开的植物组成部分包衣的厚度可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm。
在一些实施方案中,本公开的植物组成部分包衣可以是未经涂覆的植物组成部分重量的至少0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.5%、11%、11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%、19.5%、20%、20.5%、21%、21.5%、22%、22.5%、23%、23.5%、24%、24.5%、25%、25.5%、26%、26.5%、27%、27.5%、28%、28.5%、29%、29.5%、30%、30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%、34.5%、35%、35.5%、36%、36.5%、37%、37.5%、38%、38.5%、39%、39.5%、40%、40.5%、41%、41.5%、42%、42.5%、43%、43.5%、44%、44.5%、45%、45.5%、46%、46.5%、47%、47.5%、48%、48.5%、49%、49.5%或50%。
在一些实施方案中,微生物和/或组合物可自由地涂覆到植物组成部分上或其可在涂覆到植物组成部分上之前在液体或固体组合物中配制。例如,包含微生物体的固体组合物可通过混合固体载体与孢子的悬浮液直到固体载体浸渍有孢子或细胞悬浮液来制备。然后可干燥该混合物以获得期望的颗粒。
在一些其他实施方案中,设想了本公开的固体或液体微生物组合物还含有功能剂,例如活性炭、营养素(肥料),以及其他能够改良产物或其组合的萌发和质量的试剂。
本领域中已知的植物组成部分涂覆方法和组合物在其通过添加本公开的实施方案之一来修改时可尤其有用。此类涂覆方法和其施用设备公开于例如:美国专利号5,916,029、5,918,413、5,554,445、5,389,399、4,759,945、4,465,017和美国专利申请号13/260,310,这些文献中的每一篇以引用的方式并入本文。
植物组成部分包衣组合物公开于例如:美国专利号5,939,356、5,876,739、5,849,320、5,791,084、5,661,103、5,580,544、5,328,942、4,735,015、4,634,587、4,372,080、4,339,456、和4,245,432,这些文献中的每一篇以引用的方式并入本文。
在一些实施方案中,可将多种添加剂添加到包含本发明组合物的植物组成部分处理制剂。可添加粘结剂,并且所述粘结剂包括由对所涂覆的植物组成部分无植物毒性作用的天然或合成粘合剂聚合物构成的粘结剂。该粘结剂可选自聚乙酸乙烯酯;聚乙酸乙烯酯共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物;聚乙烯醇;聚乙烯醇共聚物;纤维素,包括乙基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素;聚乙烯基吡咯烷酮;多糖,包括淀粉、改性淀粉、糊精、麦芽糊精、藻酸盐和脱乙酰壳多糖;脂肪;油;蛋白质,包括明胶和玉米蛋白;阿拉伯树胶;紫胶;偏氯乙烯和偏氯乙烯共聚物;木质素磺酸钙;丙烯酸共聚物;聚丙烯酸乙烯酯;聚环氧乙烷;丙烯酰胺聚合物和共聚物;聚丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺单体;以及聚氯丁烯。
可采用多种着色剂中的任一种,包括有机发色团,其分类为亚硝基;硝基;偶氮,包括单偶氮、双偶氮和多偶氮;吖啶、蒽醌、吖嗪、二苯基甲烷、吲达胺、靛酚、次甲基、恶嗪、酞菁、噻嗪、噻唑、三芳基甲烷、氧杂蒽。可添加的其他添加剂包括微量营养素,诸如铁、锰、硼、铜、钴、钼和锌的盐。
可施用聚合物或其他灰尘控制剂以使处理剂留存在植物组成部分表面上。
在一些具体实施方案中,除微生物细胞或孢子以外,包衣还可包含粘附剂层。粘附剂应当是无毒性、可生物降解以及粘附性的。此类材料的实例包括但不限于聚乙酸乙烯酯;聚乙酸乙烯酯共聚物;聚乙烯醇;聚乙烯醇共聚物;纤维素,诸如甲基纤维素、羟基甲基纤维素以及羟基甲基丙基纤维素;糊精;藻酸盐;糖;糖蜜;聚乙烯吡咯烷酮;多糖;蛋白质;脂肪;油;阿拉伯树胶;明胶;糖浆剂;以及淀粉。更多实例可见于例如美国专利号7,213,367,该专利以引用的方式并入本文。
植物组成部分处理制剂中还可包含各种添加剂,诸如粘附剂、分散剂、表面活性剂和营养素以及缓冲成分。其他常规植物组成部分处理添加剂包括但不限于:包衣剂、润湿剂、缓冲剂和多糖。可向植物组成部分处理制剂添加至少一种农业上可接受的载体,诸如水、固体或干粉。干粉可来源于多种材料,诸如碳酸钙、石膏、蛭石、滑石、腐殖质、活性炭以及多种磷化合物。
在一些实施方案中,植物组成部分包衣组合物可包含至少一种填充剂,其是有机或无机、天然或合成组分,其中活性组分组合以促进其在植物组成部分上的施用。在各方面,填充剂是惰性固体,诸如粘土、天然或合成硅酸盐、二氧化硅、树脂、蜡、固体肥料(例如铵盐)、天然土壤矿物质(诸如高岭土、粘土、滑石、石灰、石英、绿坡缕石、蒙脱石、膨润土或硅藻土)或合成矿物质(诸如二氧化硅、氧化铝或硅酸盐,尤其是硅酸铝或硅酸镁)。
在一些实施方案中,植物组成部分处理制剂还可包含以下成分中的一种或多种:其他杀虫剂,包括仅在地面以下起作用的化合物;杀真菌剂,如克菌丹、福美双、甲霜灵、咯菌腈、恶霜灵以及这些材料中的每一种的异构体等;除草剂,包括选自草甘膦、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、乙酰胺、三嗪、二硝基苯胺、甘油醚、哒嗪酮、尿嘧啶、苯氧基类、尿素和苯甲酸的化合物;除草安全剂,诸如苯并噁嗪、二苯甲基衍生物、N,N-二烯丙基二氯乙酰胺、各种二卤代乙酰基、噁唑烷基和噻唑烷基化合物、乙酮、萘二甲酸酐化合物以及肟衍生物;化学肥料;生物肥料;以及生物防治剂,诸如来自根瘤菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、沙雷氏菌属、木霉属、球囊霉属(Glomus)、粘帚霉属(Gliocladium)和菌根真菌的其他天然存在的或重组的细菌和真菌。这些成分可作为植物组成部分上单独的层添加,或另选地可作为本公开的植物组成部分包衣组合物的一部分添加。
在一些实施方案中,在本公开中用于处理植物组成部分的制剂可呈如下形式:悬浮液;乳液;颗粒在水介质(例如,水)中的浆液;可湿性粉剂;可湿性颗粒(干燥可流动);以及干燥颗粒。如果被配制为悬浮液或浆液,则制剂中活性成分的浓度可为约0.5重量%至约99重量%(w/w),或5重量%至40重量%,或由本领域技术人员以其他方式配制。
如上文所提及,可将其他常规非活性或惰性成分掺入制剂中。此类惰性成分包括但不限于:常规粘着剂;分散剂,诸如甲基纤维素,例如充当用于植物组成部分处理剂的组合分散剂/粘着剂;聚乙烯醇;卵磷脂、聚合分散剂(例如,聚乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯);增稠剂(例如,用于提高粘度并减少颗粒悬浮液的沉降的粘土增稠剂);乳液稳定剂;表面活性剂;防冻剂化合物(例如,尿素)、染料、着色剂等。可用于本公开的另外惰性成分可见于McCutcheon’s,第1卷,“Emulsifiers and Detergents,”MC Publishing Company,GlenRock,N.J.,U.S.A.,1996,该文献以引用的方式并入本文。
本公开的植物组成部分包衣制剂可通过多种方法施用于植物组成部分,包括但不限于:在容器(例如,瓶子或袋子)中混合、机械施用、翻滚、喷雾和浸没。多种活性或惰性材料可用于使植物组成部分与根据本公开的微生物组合物接触。
在一些实施方案中,用于处理植物组成部分的微生物或农业组合物的量将根据植物组成部分的类型和活性成分的类型而变化,但处理将包括使植物组成部分与农业上有效量的本发明组合物接触。
如上文所讨论,有效量意指足以影响有益或期望结果的本发明组合物的量。有效量可在一次或多次施用的过程中施用。
在一些实施方案中,除包衣层以外,植物组成部分可用以下成分中的一种或多种处理:其他杀虫剂,包括杀真菌剂和除草剂;除草安全剂;肥料和/或生物防治剂。这些成分可作为单独的层添加,或另选地可在包衣层中添加。
在一些实施方案中,本公开的植物组成部分包衣制剂可使用多种技术和机器施用于植物组成部分,诸如流化床技术、辊磨机方法、滚筒静电植物组成部分处理器以及鼓式涂布机。其他方法(诸如喷泉床)也可以是有用的。植物组成部分可在涂覆之前预先设定尺寸。在涂覆之后,通常将植物组成部分干燥并且接着转移到设定尺寸的机器中以用于设定尺寸。此类程序是本领域中已知的。
在一些实施方案中,经微生物体处理的植物组成部分还可以用膜外包衣包裹以保护包衣。此类外包衣是本领域中已知的并且可使用流化床和圆筒薄膜涂布技术施用。
在本公开的其他实施方案中,可通过使用固体基质引发将根据本公开的组合物引入到植物组成部分上。例如,可将一定量的本发明组合物与固体基质材料混合,并且接着可放置植物组成部分使其与固体基质材料接触一段时间以允许将组合物引入到植物组成部分。然后,可任选地将植物组成部分与固体基质材料分离并且储存或使用,或可直接储存或种植固体基质材料加上植物组成部分的混合物。可用于本公开的固体基质材料包括聚丙烯酰胺、淀粉、粘土、二氧化硅、氧化铝、土壤、砂、聚脲、聚丙烯酸酯或任何其他能够吸收或吸附本发明组合物一段时间并且将该组合物释放到植物组成部分中或释放到植物组成部分上的材料。确保本发明组合物和固体基质材料彼此相容很有用。例如,应选择固体基质材料,使得其可按合理的速率(例如在数分钟、数小时或数天的时间段内)释放组合物。
在一些实施方案中,本公开教导了根据所公开的方法开发的单独微生物或微生物聚生体或微生物群落可与任何植物生物刺激剂组合。
在一些实施方案中,本公开教导了组合物,所述组合物包含一种或多种可商购获得的生物刺激剂,包括但不限于:DiehardTM DiehardTM Fe、DiehardTMSoluble Kelp、DiehardTMHumate SP、FoliarPlusTM、Plant PlusTM、AccomplishSoil BuilderTM、Nutri Life、Soil SolutionTM、Seed CoatTM、PercPlusTM、PlantThrustTM等。
在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与活性化学剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的累加效应。在其他实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与活性化学剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的协同效应。
在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与肥料组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的累加效应。在其他实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与肥料组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的协同效应。
在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与植物生长调节剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的累加效应。在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与植物生长调节剂组合时,观察到协同效应。在一些方面,将本公开的微生物与组合并且观察到对一种或多种感兴趣的表型性状的协同效应。
在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与生物刺激剂组合时,观察到对感兴趣的植物表型性状的累加效应。在一些实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与生物刺激剂组合时,观察到协同效应。
通过所教导的方法获得的协同效应可根据Colby公式(即,(E)=X+Y-(X*Y/100))来定量。参见Colby,R.S.,“Calculating Synergistic and Antagonistic Responses ofHerbicide Combinations,”1967Weeds,第15卷,第20-22页,该文献全文以引用的方式并入本文。因此,所谓“协同”旨在为在其存在时使期望效应增加超过累加量的分量。
本公开的分离的微生物和聚生体可以以协同方式提高农业活性化合物以及农业辅助化合物的效力。
在其他实施方案中,当将根据所教导的方法鉴别的微生物或微生物聚生体与肥料组合时,观察到协同效应。
此外,在某些实施方案中,本公开利用协同相互作用来定义微生物聚生体。即,在某些方面,本公开将某些发挥协同作用的分离的微生物物种共同组合成聚生体,其向植物赋予有益性状,或其与增强有益的植物性状相关。
根据本公开开发的组合物可与某些助剂一起配制,以提高已知活性农业化合物的活性。这具有可降低制剂中活性成分的量,同时保持活性化合物的功效的优点,因此使成本保持尽可能低并且符合任何官方法规。在单独情况下,也有可能拓宽活性化合物的作用范围,因为植物(在未添加情况下用特定活性成分进行的处理不足够成功)可实际上通过添加某些助剂以及所公开的微生物分离株和聚生体来成功地处理。此外,当环境条件不利时,在单独情况下可通过合适的制剂增加活性物质的性能。
可用于农业组合物中的此类助剂可以是佐剂。通常,佐剂呈表面活性或盐类化合物形式。根据其作用模式,它们可大致分类为调节剂、激活剂、肥料、pH缓冲剂等。调节剂影响制剂的润湿、粘着和铺展特性。激活剂破坏植物的蜡质表层并且提高活性成分进入表层的渗透(短期(数分钟)和长期(数小时))。肥料(诸如硫酸铵、硝酸铵或尿素)提高活性成分的吸收和溶解度并且可降低活性成分的拮抗行为。pH缓冲剂常规地用于将制剂调至最佳pH。
关于本公开的组合物的另外实施方案,参见“Chemistry and Technology ofAgrochemical Formulations”,D.A.Knowles编辑,1998版权,Kluwer AcademicPublishers,该文献据此以引用的方式并入。
植物和农艺益处
多种多样的植物(包括农业上栽培的那些植物)能够因微生物(诸如本文所述的那些微生物,包括单一微生物、聚生体和/或由其产生的组合物或包括前述中的任一者)的施用而受益。本公开的方法中可使用许多各种不同植物,包括苔藓和地衣和藻类。在实施方案中,植物具有经济、社会或环境价值。例如,植物可包括用作粮食作物、纤维作物、油料作物、用于林业、用于纸浆与造纸工业、用作生物燃料生产的原料和用作观赏植物的那些植物。
在其他实施方案中,植物可能在经济、社会或环境上不合乎需要,诸如野草。以下是本公开的方法可应用于包括以下的植物部分或植物的植物类型的非限制性实例的列表。
粮食作物
谷类,例如玉蜀黍、水稻、小麦、大麦、高粱、小米、燕麦、黑麦、黑小麦以及荞麦;
叶菜,例如十字花科植物,诸如甘蓝、西兰花、小白菜、芝麻菜;沙拉绿叶菜,诸如菠菜、水芹和莴苣;
果实和开花蔬菜,例如鳄梨、甜玉米、洋蓟;瓜类,例如笋瓜、黄瓜、甜瓜、小胡瓜、南瓜;茄属蔬菜/果实,例如番茄、茄子和辣椒;
荚果蔬菜,例如落花生、花生、豌豆、大豆、菜豆、小扁豆、鹰嘴豆、秋葵;
球茎和茎菜类蔬菜,例如芦笋、芹菜、葱属(Allium)作物,例如大蒜、洋葱和韭菜;
根和块茎蔬菜,例如胡萝卜、甜菜、竹笋、木薯、山药、姜、菊芋、欧防风、萝卜、马铃薯、甘薯、芋头、芜菁以及山葵;
糖作物,包括糖用甜菜(Beta vulgaris)、甘蔗(Saccharum officinarum);
种植用于制备非酒精性饮料和刺激物的作物,例如咖啡、红茶、草药茶和绿茶、可可以及烟草;
果实作物,诸如真正浆果果实(例如猕猴桃、葡萄、醋栗、鹅莓、番石榴、斐济果、石榴)、柑橘果实(例如橙子、柠檬、酸橙、葡萄柚)、上位果实(例如香蕉、蔓越莓、蓝莓)、聚合果(黑莓、树莓、波森莓)、复果(例如菠萝、无花果)、核果作物(例如杏、桃、樱桃、李子)、仁果(例如苹果、梨)以及其他果实,诸如草莓、葵花籽;
烹调和医学草本植物,例如迷迭香、罗勒、月桂、芫荽、薄荷、莳萝、金丝桃(Hypericum)、毛地黄、芦荟、玫瑰果以及大麻;
产生香料的作物植物,例如黑胡椒、孜然肉桂、肉豆蔻、姜、丁香、藏红花、小豆蔻、肉豆蔻衣、红辣椒、马沙拉、八角茴香;
种植用于产生坚果的作物,例如杏仁和胡桃、巴西果、腰果、椰子、栗子、澳洲坚果、开心果、花生、山核桃;
种植用于制备啤酒、葡萄酒和其他酒精性饮料的作物,例如葡萄和啤酒花;
油籽作物,例如大豆、花生、棉花、橄榄、葵花、芝麻、羽扇豆物种和芸苔属作物(例如卡诺拉油菜/油菜);以及可食用真菌,例如白蘑菇、香菇和平菇;
用于田园农业的植物
豆科植物:车轴草属(Trifolium)物种、苜蓿属(Medicago)物种和百脉根属(Lotus)物种;白三叶(T.repens);红三叶草(T.pratense);高加索三叶草(T.ambigum);地三叶(T.subterraneum);苜蓿/紫花苜蓿(Medicago sativum);一年生苜蓿;蒺藜状苜蓿;天蓝苜蓿;红豆草(Onobrychis viciifolia);百脉根(Lotus corniculatus);大百脉根(Lotus pedunculatus);
种子豆科植物/干豆,包括豌豆(Pisum sativum)、菜豆(Phaseolus vulgaris)、蚕豆(Vicia faba)、绿豆(Vigna radiata)、豇豆(Vigna unguiculata)、鹰嘴豆(Cicerarietum)、羽扇豆(羽扇豆属某些种(Lupinus species));谷类,包括玉蜀黍/玉米(Zeamays)、高粱(Sorghum spp.)、小米(Panicum miliaceum,P.sumatrense)、水稻(Oryzasativa indica,Oryza sativa japonica)、小麦(Triticum aestivum)、大麦(Hordeumvulgare)、黑麦(Secale cereale)、黑小麦(Triticum X Secale)、燕麦(Avena sativa);
草料和疏林草:温带草,诸如黑麦草属(Lolium)物种;羊茅属(Festuca)物种;剪股颖属(Agrostis)物种、多年生黑麦草(Lolium perenne);杂交黑麦草(Lolium hybridum);一年生黑麦草(Lolium multiflorum)、高羊茅(Festuca arundinacea);牛尾草(Festucapratensis);紫羊茅(Festuca rubra);羊茅(Festuca ovina);羊茅黑麦草(Festuloliums)(羊茅黑麦草杂交物(Lolium XFestuca crosses));鸭茅(Dactylis glomerata);肯塔基早熟禾(Poa pratensis);泽地早熟禾(Poa palustris);林地早熟禾(Poa nemoralis);普通早熟禾(Poa trivialis);孔氏早熟禾(Poa compresa);雀麦属(Bromus)物种;虉草属(Phalaris)(梯牧草属(Phleum)物种);丽蚌草(Arrhenatherum elatius);冰草属(Agropyron)物种;糙伏毛燕麦(Avena strigosa);谷子(Setaria italic);
热带草,诸如:虉草属(Phalaris)物种;臂形草属(Brachiaria)物种;画眉草属(Eragrostis)物种;黍属(Panicum)物种;百喜草(Paspalum notatum);短柄草属(Brachypodium)物种;以及用于生物燃料制备的草,诸如柳枝稷(Panicum virgatum)和芒草(Miscanthus)物种;
纤维作物
棉花、木棉、黄麻、椰子、剑麻、亚麻(亚麻属(Linum)物种)、新西兰亚麻(新西兰麻属(Phormium)物种);经采收用于纸张和经工程改造的木材纤维产物的种植和天然森林物种,诸如针叶和阔叶森林物种。
种植林业和生物燃料作物中使用的树和灌木物种
松树(松属(Pinus)物种);冷杉(黄杉属(Pseudotsuga)物种);云杉(云杉属(Picea)物种);柏树(柏木属(Cupressus)物种);金合欢树(金合欢属(Acacia)物种);赤杨(赤杨属(Alnus)物种);橡树物种(栎属(Quercus)物种);红杉(巨杉属(Sequoiadendron)物种);柳树(柳属(Salix)物种);桦树(桦属(Betula)物种);雪松(雪松属(Cedurus)物种);白蜡树(梣属(Fraxinus)物种);落叶松(落叶松属(Larix)物种);桉属(Eucalyptus)物种;竹子(簕竹族(Bambuseae)物种)和杨树(杨属(Populus)物种)。
种植用于通过提取、生物、物理或生物化学处理来转化成能量、生物燃料或工业产 物的植物
产油植物,诸如油棕榈树、麻风树、大豆、棉花、亚麻籽;产乳胶植物,诸如帕拉橡胶树(Hevea brasiliensis)和巴拿马橡胶树(Castilla elastica);用作用于制备生物燃料(即在生物燃料、工业溶剂或化学产品(例如乙醇或丁醇、丙二醇或其他燃料或工业材料)制备期间的化学、物理(例如热或催化)或生物化学(例如酶促预处理)或生物(例如微生物发酵)转化作用之后)的直接或间接原料的植物,包括糖作物(例如甜菜、甘蔗)、产淀粉作物(例如C3和C4谷类作物和块茎作物)、纤维素作物诸如林木(例如松树、桉树)以及禾本和禾本科植物,诸如竹子、柳枝稷、芒草;通过将气体气化和/或微生物或催化转化成生物燃料或其他工业原料(诸如溶剂或塑料,产生或不产生生物炭)来进行的能量、生物燃料或工业化学生产中使用的作物,例如生物质作物,诸如针叶、桉树、热带或阔叶林木,禾本和禾本科作物,诸如竹子、柳枝稷、芒草、甘蔗或大麻或软木,诸如白杨、柳树;以及用于制备生物炭的生物质作物。
产生可用于医药学、农业营养食品和药妆品工业的天然产物的作物
产生医药学前体或化合物或营养食品和药妆品化合物和材料的作物,例如八角茴香(莽草酸)、日本虎杖(白藜芦醇)、猕猴桃(可溶纤维、蛋白水解酶)。
由于其美感或环境特性而种植的种花、观赏和美化植物
花朵,诸如玫瑰、郁金香、菊花。
观赏性灌木,诸如黄杨、赫柏、蔷薇、杜鹃花、常春藤。
美化植物,诸如悬铃木、墨西哥橘、鼠刺、大戟、苔属植物。
苔藓,诸如泥炭藓。
种植用于生物修复的植物
在某些方面,本公开的微生物施用于杂交植物以增强所述杂交物的有益性状。在其他方面,本公开的微生物施用于经基因修饰的植物以增强所述GM植物的有益性状。本文所教导的微生物能够施用于杂交物和GM植物,并且因此可最大化这些植物的优良遗传和性状技术。
应当理解,植物可以种子、幼苗、插枝、繁殖体或任何其他能够生长的植物材料或组织形式提供。在一个实施方案中,种子可用诸如次氯酸钠或氯化汞等材料进行表面灭菌以去除污染表面的微生物体。在一个实施方案中,繁殖体在放于植物生长培养基中之前在纯性培养物中生长,例如以组织培养物中的无菌苗形式。
杂交植物和经基因修饰的植物(GM)改良
在某些方面,本公开的微生物施用于杂交植物以增强所述杂交物的有益性状。在其他方面,本公开的微生物施用于经基因修饰的植物以增强所述GM植物的有益性状。本文所教导的微生物能够施用于杂交物和GM植物,并且因此可最大化这些植物的优良遗传和性状技术。
应当理解,植物可以种子、幼苗、插枝、繁殖体或任何其他能够生长的植物材料或组织形式提供。在一个实施方案中,种子可用诸如次氯酸钠或氯化汞等材料进行表面灭菌以去除污染表面的微生物体。在一个实施方案中,繁殖体在放于植物生长培养基中之前在纯性培养物中生长,例如以组织培养物中的无菌苗形式。
施用方法
可使用本领域中已知的任何适当的技术将微生物体施用于植物、幼苗、插枝、繁殖体等和/或含有所述植物的生长培养基。
然而,作为实例,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物和/或由其产生的组合物可通过喷雾、涂覆、撒布或本领域中已知的任何其他方法来施用于植物、幼苗、插枝、繁殖体等。
在另一个实施方案中,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物可在播种之前直接施用于植物种子。
在另一个实施方案中,分离的微生物、聚生体、由其产生的组合物或包含其的组合物可以以种子包衣形式直接施用于植物种子。
在本公开的一个实施方案中,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物以施用于植物生长培养基的颗粒或填塞物或土壤浇灌物的形式供应。
在其他实施方案中,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物以叶面施用物的形式供应,诸如叶面喷雾剂或液体组合物。叶面喷雾剂或液体施用物可施用于生长植物或生长培养基,例如土壤。
在一些实施方案中,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物以选自以下的形式供应:土壤浇灌物、叶面喷雾剂、浸渍处理剂、垄沟内处理剂、土壤改良剂、颗粒、撒播处理剂、采后病害防治处理剂或种子处理剂。在一些实施方案中,组合物可单独施用或按旋转喷雾程序施用。
在一些实施方案中,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物可与罐混相容。在一些实施方案中,组合物可与和其他农产品的罐混相容。在一些实施方案中,组合物可与用于地面、空中和灌溉施用的装备相容。
在另一个实施方案中,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物可被配制成颗粒并且在种植期间在种子旁边施用。或颗粒可在种植之后施用。或颗粒可在种植之前施用。
在一些实施方案中,将分离的微生物、聚生体或包含其的组合物以局部施用和/或浇灌物施用形式施用于植物或生长培养基以改良作物生长、产量和质量。局部施用可通过利用干燥混合物或粉末或撒粉组合物来进行或可以是液基制剂。
在实施方案中,分离的微生物、聚生体或包含其的组合物可被配制为:(1)溶液;(2)可湿性粉剂;(3)撒布粉剂;(4)可溶性粉剂;(5)乳液或悬浮液浓缩物;(6)拌种剂或种子包衣,(7)片剂;(8)水分散性颗粒;(9)水溶性颗粒(缓释或速释);(10)微囊封颗粒或悬浮液;(11)作为灌溉组分,以及(12)肥料、杀虫剂和其他相容改良剂的组分等等。在某些方面,组合物可在常规喷雾施用之前稀释于水介质中。本公开的组合物可施用于土壤、植物、种子、根际、根鞘、根围或其他将有利于施用微生物组合物的区域。此外,可利用冲击法作为用于引入内生微生物的手段。
在各方面,将组合物施用于植物的叶子。可将组合物以乳液或悬浮液浓缩物、液体溶液或叶面喷雾剂形式施用于植物的叶子。组合物的施用可在实验室、生长室、温室或田间中进行。
在另一个实施方案中,可通过以下方式将微生物体接种到植物中:修剪根或茎,并且通过喷雾、浸渍或以其他方式施用液体微生物悬浮液或凝胶或粉末使植物表面暴露于微生物体。
在另一个实施方案中,可将微生物体直接注射到叶面或根组织中,或以其他方式直接接种到叶面或根修剪处中或接种到叶面或根修剪处上,或接种到离体胚芽或胚根或胚芽鞘中。这些经接种的植物接着可进一步暴露于含有另外微生物体的生长培养基;然而,这并非必需的。
在其他实施方案中,特别是在微生物不可培养的情况下,可通过以下方式中的任一种或组合将微生物体转移到植物:接枝、插入外植体、抽吸、电穿孔、伤害、根修剪、诱导气孔开口,或任何提供使微生物进入植物细胞或细胞间隙的机会的物理、化学或生物处理。本领域的技术人员可容易地了解许多可使用的另选技术。
在一个实施方案中,微生物体浸润植物的部分(诸如根、茎、叶和/或生殖植物部分(变成内生)),和/或在根、茎、叶和/或生殖植物部分的表面上生长(变成附生植物)和/或在植物根际中生长。在一个实施方案中,微生物体与植物形成共生关系。
在一些实施方案中,本公开还涉及这样的发现:在播种或种植之前用本公开的组合物来处理种子可增强期望的植物性状,例如植物生长、植物健康和/或植物抗虫性。
因此,在一些实施方案中,本公开教导了本公开的组合物作为种子处理剂的用途。种子处理剂可以是直接施用于未经处理和“裸露”种子的种子包衣。然而,种子处理剂可以是向已涂有一种或多种先前种子包衣或种子处理剂的种子施用的种子外包衣。先前种子处理剂可包含一种或多种活性化合物(化学或生物)和一种或多种惰性成分。
术语“种子处理”通常是指在土壤中种植之前或在土壤中种植期间将材料施用于种子。用本公开的组合物进行种子处理具有将处理剂递送到在种子萌发和幼苗出苗之前不久种植种子的区域的优点。
在其他实施方案中,本公开还教导了使用种子处理剂可使成功处理植物所需的本公开的组合物的量最小化,并且与诸如在土壤上方或出苗的幼苗上方喷雾等施用技术相比,进一步限制工人与组合物的接触量。
此外,在一些实施方案中,本公开教导了本文所公开的组合物对于增强植物生命的早期(例如,在幼苗出苗之后的最初三十天内)是重要的。因此,在一些实施方案中,以种子处理剂形式递送本公开的组合物可在对于组合物活性来说重要的时间将其放置在作用区域。
在一些实施方案中,本公开的组合物被配制为种子处理剂。在一些实施方案中,设想了通过使用特别设计和制造成精确、安全以及有效地向种子施用种子处理产品的处理剂施用装备,使用常规的混合、喷雾方法或它们的组合,可在种子上基本上均匀地涂覆本文所公开的组合物的一个或多个层。
这类装备使用各种类型的涂布技术,诸如旋转涂布机、鼓式涂布机、流化床技术、喷泉床、旋转喷雾或它们的组合。液体种子处理剂(诸如本公开的液体种子处理剂)可通过自旋“雾化器”盘或喷雾嘴施用,其在以喷雾模式移动时将种子处理剂均匀地分布在种子上。在各方面,随后再将种子混合或翻滚一段时间以实现附加的处理剂分布和干燥。
在用微生物组合物涂覆之前,种子可经引发或未经引发以提高萌发和出苗的均匀性。在一个另选实施方案中,可将干粉制剂按计量提供于移动种子上并且让其混合直到完全分布。
在一些实施方案中,种子的至少一部分表面区域根据本文公开的方法涂有本公开的组合物。在一些实施方案中,将包含该组合物的种子包衣直接施用于裸种子上。在一些实施方案中,将包含该组合物的种子外包衣施用于上面已施用种子包衣的种子。在一些方面,种子可具有种子包衣,其包含例如噻虫胺和/或坚强芽孢杆菌(Bacillus firmus)-I-1582,在其顶部将以种子外包衣形式施用本发明组合物。在一些方面,所教导的微生物组合物以种子外包衣形式施用于已用PONCHOTMVOTiVOTM处理的种子。在一些方面,种子可具有种子包衣,其包含例如甲霜灵和/或噻虫胺和/或坚强芽孢杆菌-I-1582,在其顶部将以种子外包衣形式施用本发明组合物。在一些方面,所教导的微生物组合物以种子外包衣形式施用于已用ACCELERONTM处理的种子。在一些实施方案中,经组合物处理的种子具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每粒种子约10^2至10^12、10^2至10^11、10^2至10^10^、10^2至10^9、10^2至10^8、10^2至10^7、10^2至10^6、10^2至10^5、10^2至10^4或10^2至10^3,条件是该组合物包含本公开的微生物体。
在一些实施方案中,经组合物处理的种子具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每粒种子约10^3至10^12、10^3至10^11、10^3至10^10^、10^3至10^9、10^3至10^8、10^3至10^7、10^3至10^6、10^3至10^5或10^3至10^4,条件是该组合物包含本公开的微生物体。
在一些实施方案中,经组合物处理的种子具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每粒种子约10^4至10^12、10^4至10^11、10^4至10^10^、10^4至10^9、10^4至10^8、10^4至10^7、10^4至10^6或10^4至10^5,条件是该组合物包含本公开的微生物体。
在一些实施方案中,经组合物处理的种子具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每粒种子约10^5至10^12、10^5至10^11、10^5至10^10^、10^5至10^9、10^5至10^8、10^5至10^7或10^5至10^6,条件是该组合物包含本公开的微生物体。
在一些实施方案中,经组合物处理的种子具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每粒种子约10^5至10^9。
在一些实施方案中,经组合物处理的种子具有如下微生物孢子浓度或微生物细胞浓度:每粒种子至少约1×10^3或1×10^4或1×10^5或1×10^6或1×10^7或1×10^8或1×10^9,条件是该组合物包含本公开的微生物体。
在一些实施方案中,施用于种子的本公开的组合物的量取决于最终制剂,以及所利用的植物或种子的大小或类型。在一些实施方案中,本公开的微生物中的一种或多种以全部制剂的2%w/w至约80%w/w存在。在一些实施方案中,按重量计,本公开的组合物中采用的微生物中的一种或多种是全部制剂的约5%w/w至约65%w/w,或10%w/w至约60%w/w。
在一些实施方案中,本公开的种子包衣的厚度可以是最多10μm、20μm、30μm、25 40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、l00μm、ll0μm、120μm、130μm、140μm、150μm、160μm、26l70μm、180μm、190μm、200μm、210μm、220μm、230μm、240μm、250μm、260μm、270μm、280μm、27 290μm、300μm、310μm、320μm、330μm、340μm、350μm、360μm、370μm、380μm、390μm、400μm、28 410μm、420μm、430μm、440μm、450μm、460μm、470μm、480μm、490μm、500μm、510μm、520μm、29 530μm、540μm、550μm、560μm、570μm、580μm、590μm、600μm、610μm、620μm、630μm、640μm、30 650μm、660μm、670μm、680μm、690μm、700μm、710μm、720μm、730μm、740μm、750μm、760μm、31 770μm、780μm、790μm、800μm、810μm、820μm、830μm、840μm、850μm、860μm、870μm、880μm、32 890μm、900μm、910μm、920μm、930μm、940μm、950μm、960μm、970μm、980μm、990μm、l000μm、33l0l0μm、1020μm、1030μm、1040μm、1050μm、1060μm、1070μm、1080μm、1090μm、ll00μm、11l0μm、34 1120μm、1130μm、1140μm、1150μm、1160μm、1170μm、1180μm、1190μm、1200μm、1210μm、1220μm、1230μm、1240μm、1250μm、1260μm、1270μm、1280μm、1290μm、1300μm、1310μm、1320μm、1330μm、21340μm、1350μm、1360μm、1370μm、1380μm、1390μm、1400μm、1410μm、1420μm、1430μm、1440μm、1450μm、1460μm、1470μm、1480μm、1490μm、1500μm、1510μm、1520μm、1530μm、1540μm、1550μm、1560μm、1570μm、1580μm、1590μm、1600μm、1610μm、1620μm、1630μm、1640μm、1650μm、1660μm、1670μm、1680μm、1690μm、1700μm、1710μm、1720μm、1730μm、1740μm、1750μm、1760μm、1770μm、1780μm、1790μm、1800μm、1810μm、1820μm、1830μm、1840μm、1850μm、1860μm、1870μm、1880μm、1890μm、1900μm、1910μm、1920μm、1930μm、1940μm、1950μm、1960μm、1970μm、1980μm、1990μm、2000μm、2010μm、2020μm、2030μm、2040μm、2050μm、2060μm、2070μm、2080μm、2090μm、2100μm、2110μm、2120μm、2130μm、2140μm、2150μm、2160μm、2170μm、2180μm、2190μm、2200μm、2210μm、2220μm、2230μm、2240μm、2250μm、2260μm、2270μm、2280μm、2290μm、2300μm、2310μm、2320μm、2330μm、2340μm、2350μm、2360μm、2370μm、2380μm、2390μm、2400μm、2410μm、2420μm、2430μm、2440μm、2450μm、2460μm、2470μm、2480μm、2490μm、2500μm、2510μm、2520μm、2530μm、2540μm、2550μm、2560μm、2570μm、2580μm、2590μm、2600μm、2610μm、2620μm、2630μm、2640μm、2650μm、2660μm、2670μm、2680μm、2690μm、2700μm、2710μm、2720μm、2730μm、2740μm、2750μm、2760μm、2770μm、2780μm、2790μm、2800μm、2810μm、2820μm、2830μm、2840μm、2850μm、2860μm、2870μm、2880μm、2890μm、2900μm、2910μm、2920μm、2930μm、2940μm、2950μm、2960μm、2970μm、2980μm、2990μm或3000μm。
在一些实施方案中,本公开的种子包衣的厚度可以是0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm。
在一些实施方案中,本公开的种子包衣可以是未经涂覆的种子重量的至少0.5%、1%、1.5%、2%、21 2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%、7.5%、8%、8.5%、9%、9.5%、10%、10.5%、11%、22 11.5%、12%、12.5%、13%、13.5%、14%、14.5%、15%、15.5%、16%、16.5%、17%、17.5%、18%、18.5%、19%、19.5%、20%、20.5%、21%、21.5%、22%、22.5%、23%、23.5%、24%、24.5%、25%、25.5%、26%、26.5%、27%、24 27.5%、28%、28.5%、29%、29.5%、30%、30.5%、31%、31.5%、32%、32.5%、33%、33.5%、34%、34.5%、35%、25 35.5%、36%、36.5%、37%、37.5%、38%、38.5%、39%、39.5%、40%、40.5%、41%、41.5%、42%、42.5%、43%、26 43.5%、44%、44.5%、45%、45.5%、46%、46.5%、47%、47.5%、48%、48.5%、49%、49.5%或50%。
在一些实施方案中,微生物孢子和/或细胞可自由地涂覆到种子上或其可在涂覆到种子上之前在液体或固体组合物中配制。例如,包含微生物体的固体组合物可通过混合固体载体与孢子的悬浮液直到固体载体浸渍有孢子或细胞悬浮液来制备。然后可干燥该混合物以获得期望的颗粒。
在一些其他实施方案中,设想了本公开的固体或液体组合物还含有功能剂,例如活性炭、营养素(肥料),以及其他能够改良产物或其组合的萌发和质量的试剂。
本领域中已知的种子涂覆方法和组合物在其通过添加本公开的实施方案之一来修改时可尤其有用。此类涂覆方法和其施用设备公开于例如:美国专利号5,916,029、5,918,413、5,554,445、5,389,399、4,759,945、4,465,017和美国专利申请公布号US20120015806A1(公布于2012年1月19日);这些文献中的每一篇以引用的方式并入本文。
种子包衣组合物公开于例如:美国专利号5,939,356、5,876,739、5,849,320、5,791,084、5,661,103、5,580,544、5,328,942、4,735,015、4,634,587、4,372,080、4,339,456、和4,245,432,这些文献中的每一篇以引用的方式并入本文。
在一些实施方案中,可将多种添加剂添加到包含本发明组合物的种子处理制剂中。可添加粘结剂,并且所述粘结剂包括由对所涂覆的种子无植物毒性作用的天然或合成粘合剂聚合物构成的粘结剂。该粘结剂可选自聚乙酸乙烯酯;聚乙酸乙烯酯共聚物;乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)共聚物;聚乙烯醇;聚乙烯醇共聚物;纤维素,包括乙基纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基纤维素和羧甲基纤维素;聚乙烯基吡咯烷酮;多糖,包括淀粉、改性淀粉、糊精、麦芽糊精、藻酸盐和脱乙酰壳多糖;脂肪;油;蛋白质,包括明胶和玉米蛋白;阿拉伯树胶;紫胶;偏氯乙烯和偏氯乙烯共聚物;木质素磺酸钙;丙烯酸共聚物;聚丙烯酸乙烯酯;聚环氧乙烷;丙烯酰胺聚合物和共聚物;聚丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酰胺单体;以及聚氯丁烯。
可采用多种着色剂中的任一种,包括有机发色团,其分类为亚硝基;硝基;偶氮,包括单偶氮、双偶氮和多偶氮;吖啶、蒽醌、吖嗪、二苯基甲烷、吲达胺、靛酚、次甲基、恶嗪、酞菁、噻嗪、噻唑、三芳基甲烷、氧杂蒽。可添加的其他添加剂包括微量营养素,诸如铁、锰、硼、铜、钴、钼和锌的盐。
可施用聚合物或其他灰尘控制剂以使处理剂留存在种子表面上。
在一些具体实施方案中,除微生物细胞或孢子以外,包衣还可包括粘附剂层。粘附剂应当是无毒性、可生物降解以及粘附性的。此类材料的实例包括但不限于聚乙酸乙烯酯;聚乙酸乙烯酯共聚物;聚乙烯醇;聚乙烯醇共聚物;纤维素,诸如甲基纤维素、羟基甲基纤维素以及羟基甲基丙基纤维素;糊精;藻酸盐;糖;糖蜜;聚乙烯吡咯烷酮;多糖;蛋白质;脂肪;油;阿拉伯树胶;明胶;糖浆剂;以及淀粉。更多实例可见于例如美国专利号7,213,367,该专利以引用的方式并入本文。
种子处理制剂中还可包含各种添加剂,诸如粘附剂、分散剂、表面活性剂和营养素以及缓冲成分。其他常规种子处理添加剂包括但不限于:包衣剂、润湿剂、缓冲剂和多糖。可向种子处理制剂添加至少一种农业上可接受的载体,诸如水、固体或干粉。干粉可来源于多种材料,诸如碳酸钙、石膏、蛭石、滑石、腐殖质、活性炭以及多种磷化合物。
在一些实施方案中,种子包衣组合物可包含至少一种填充剂,其是有机或无机、天然或合成组分,其中活性组分组合以促进其在种子上的施用。在各方面,填充剂是惰性固体,诸如粘土、天然或合成硅酸盐、二氧化硅、树脂、蜡、固体肥料(例如铵盐)、天然土壤矿物质(诸如高岭土、粘土、滑石、石灰、石英、绿坡缕石、蒙脱石、膨润土或硅藻土)或合成矿物质(诸如二氧化硅、氧化铝或硅酸盐,尤其是硅酸铝或硅酸镁)。
在一些实施方案中,种子处理制剂还可包含以下成分中的一种或多种:其他杀虫剂,包括仅在地面以下起作用的化合物;杀真菌剂,如克菌丹、福美双、甲霜灵、咯菌腈、恶霜灵以及这些材料中的每一种的异构体等;除草剂,包括选自草甘膦、氨基甲酸酯、硫代氨基甲酸酯、乙酰胺、三嗪、二硝基苯胺、甘油醚、哒嗪酮、尿嘧啶、苯氧基类、尿素和苯甲酸的化合物;除草安全剂,诸如苯并噁嗪、二苯甲基衍生物、N,N-二烯丙基二氯乙酰胺、各种二卤代乙酰基、噁唑烷基和噻唑烷基化合物、乙酮、萘二甲酸酐化合物以及肟衍生物;化学肥料;生物肥料;以及生物防治剂,诸如来自根瘤菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属、沙雷氏菌属、木霉属、球囊霉属(Glomus)、粘帚霉属(Gliocladium)和菌根真菌的其他天然存在的或重组的细菌和真菌。这些成分可作为种子上单独的层添加,或另选地可作为本公开的种子包衣组合物的一部分添加。
在一些实施方案中,在本公开中用于处理种子的制剂可呈如下形式:悬浮液;乳液;颗粒在水介质(例如,水)中的浆液;可湿性粉剂;可湿性颗粒(干燥可流动);以及干燥颗粒。如果被配制为悬浮液或浆液,则制剂中活性成分的浓度可为约0.5重量%至约99重量%(w/w),或5重量%至40重量%,或由本领域技术人员以其他方式配制。
如上文所提及,可将其他常规非活性或惰性成分掺入制剂中。此类惰性成分包括但不限于:常规粘着剂;分散剂,诸如甲基纤维素,例如充当用于种子处理剂的组合分散剂/粘着剂;聚乙烯醇;卵磷脂、聚合分散剂(例如,聚乙烯吡咯烷酮/乙酸乙烯酯);增稠剂(例如,用于提高粘度并减少颗粒悬浮液的沉降的粘土增稠剂);乳液稳定剂;表面活性剂;防冻剂化合物(例如,尿素)、染料、着色剂等。可用于本公开的另外惰性成分可见于McCutcheon's,第1卷,“Emulsifiers and Detergents,”MC Publishing Company,Glen Rock,N.J.,U.S.A.,1996,该文献以引用的方式并入本文。
本公开的种子包衣制剂可通过多种方法施用于种子,包括但不限于:在容器(例如,瓶子或袋子)中混合、机械施用、翻滚、喷雾和浸没。多种活性或惰性材料可用于使种子与根据本公开的微生物组合物接触。
在一些实施方案中,用于处理种子的本公开的组合物的量将根据种子的类型和活性成分的类型而变化,但处理将包括使种子与农业上有效量的本发明组合物接触。
如上文所讨论,有效量意指足以影响有益或期望结果的本发明组合物的量。有效量可在一次或多次施用的过程中施用。
在一些实施方案中,除包衣层以外,种子可用以下成分中的一种或多种处理:其他杀虫剂,包括杀真菌剂和除草剂;除草安全剂;肥料和/或生物防治剂。这些成分可作为单独的层添加,或另选地可在包衣层中添加。
在一些实施方案中,本公开的种子包衣制剂可使用多种技术和机器施用于种子,诸如流化床技术、辊磨机方法、滚筒静电种子处理器以及鼓式涂布机。其他方法(诸如喷泉床)也可以是有用的。
种子可在涂覆之前预先设定尺寸。在涂覆之后,通常将种子干燥并且接着转移到设定尺寸的机器中以用于设定尺寸。此类程序是本领域中已知的。
在一些实施方案中,经微生物体处理的种子还可以用膜外包衣包裹以保护包衣。此类外包衣是本领域中已知的并且可使用流化床和圆筒薄膜涂布技术施用。
在本公开的其他实施方案中,可通过使用固体基质引发将根据本公开的组合物引入到种子上。例如,可将一定量的本发明组合物与固体基质材料混合,并且接着可放置种子使其与固体基质材料接触一段时间以允许将组合物引入到种子。然后,可任选地将种子与固体基质材料分离并且储存或使用,或可直接储存或种植固体基质材料加上种子的混合物。可用于本公开的固体基质材料包括聚丙烯酰胺、淀粉、粘土、二氧化硅、氧化铝、土壤、砂、聚脲、聚丙烯酸酯或任何其他能够吸收或吸附本发明组合物一段时间并且将该组合物释放到种子中或释放到种子上的材料。确保本发明组合物和固体基质材料彼此相容很有用。例如,应选择固体基质材料,使得其可按合理的速率(例如在数分钟、数小时或数天的时间段内)释放组合物。
本文所述的组合物可以基本上封闭在一个物件内,例如选自由以下各项组成的组的物件:瓶、广口瓶、安瓿、包装、器皿、包、盒、储存箱、封套、纸箱、容器、筒仓、船运集装箱、车厢、箱子等。
本公开的非限制性方面
方面1:一种选择产生赋予植物一种或多种有益性状的一种或多种代谢物的微生物体的方法,所述方法包括:获得包含来自微生物体的一种或多种代谢物的第一样品;从第一样品获得第一代谢物谱;并且当第一代谢物谱包含一种或多种独特要素时,选择产生赋予植物一种或多种有益性状的代谢物的微生物体,其中该一种或多种独特要素中的至少一种对应于赋予植物该一种或多种有益性状的该一种或多种代谢物。
方面2:根据方面1所述的方法,其中所述一种或多种有益性状选自由以下各项组成的组:促进一种或多种微生物体在植物中的定殖,抑制一种或多种微生物体在植物中的定殖,促进植物中的养分利用,加强植物中的养分利用效率,植物中植物病原体的防治,以及植物中植物病原体的生物防治。
方面3:根据方面1或方面2所述的方法,其中所述微生物体属于选自由以下各项组成的组的属:芽孢杆菌属、假单胞菌属和类芽孢杆菌属。
方面4:根据方面1-3中任一方面所述的方法,其中所述第一样品是包含所述微生物体的培养物的上清液样品、包含所述微生物体的培养物的全肉汤样品或包含所述微生物体的培养物的提取物。
方面5:根据方面1-4中任一方面所述的方法,其中所述一种或多种代谢物包括一种或多种脂肽。
方面6:根据方面1-5中任一方面所述的方法,其中获得第一代谢物谱包括使所述第一样品经受色谱分离。
方面7:根据方面6所述的方法,其中使所述第一样品经受色谱分离包括使所述第一样品经受高效液相色谱方法。
方面8:根据方面1-7中任一方面所述的方法,其中所述第一代谢物谱是高效液相色谱图。
方面9:根据方面1-8中任一方面所述的方法,所述方法还包括将所述第一代谢物谱与第二代谢物谱进行比较。
方面10:根据方面9所述的方法,其中所述第二代谢物谱获自包含来自第二微生物体的一种或多种代谢物的第二样品,其中所述第二微生物体不产生赋予植物所述一种或多种有益形状的代谢物。
方面11:根据方面10所述的方法,其中通过使所述第二样品经受色谱分离获得所述第二代谢物谱。
方面12:根据方面11所述的方法,其中使所述第二样品经受色谱分离包括使所述第二样品经受高效液相色谱方法。
方面13:根据方面8-12中任一方面所述的方法,其中所述第二代谢物谱是高效液相色谱图。
方面14:根据方面8-13中任一方面所述的方法,其中所述第一代谢物谱的所述一种或多种独特要素在所述第二代谢物谱中不存在。
方面15:一种组合物,所述组合物包含一种或多种分离的代谢物,其中所述一种或多种分离的代谢物来源于通过根据方面1-14中任一方面所述的方法选择的微生物体。
方面16:根据方面15所述的组合物,其中所述一种或多种分离的代谢物包括一种或多种分离的脂肽。
方面17:一种组合物,所述组合物包含分离的代谢物混合物,其中所述分离的代谢物混合物来源于通过根据方面1-14中任一方面所述的方法选择的微生物体。
方面18:根据方面17所述的方法,其中所述分离的代谢物混合物是包含所述微生物体的培养物的上清液样品、包含所述微生物体的培养物的全肉汤样品或包含所述微生物体的培养物的提取物。
方面19:根据方面17或方面18所述的组合物,其中所述代谢物混合物包含一种或多种脂肽。
方面20:一种组合物,所述组合物包含微生物体,其中所述微生物体是通过根据方面1-14中任一方面所述的方法选择的。方面21:根据方面15-20中任一方面所述的组合物,其中所述微生物体属于选自由以下各项组成的组的属:芽孢杆菌属、假单胞菌属和类芽孢杆菌属。
方面22:根据方面15-21中任一方面所述的组合物,所述组合物还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的附加试剂:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治剂、肥料、生物杀虫剂和生物刺激剂。
方面23:一种农业组合物,所述农业组合物包含根据方面15-22中任一方面所述的组合物和农业上可接受的载体。
方面24:一种赋予植物一种或多种有益性状的方法,所述方法包括:将根据方面15-22中任一方面所述的组合物或根据方面23所述的农业组合物施用于所述植物或所述植物所在的生长培养基。
方面25:根据方面24所述的方法,其中所述一种或多种有益性状选自由以下各项组成的组:促进一种或多种微生物体在植物中的定殖,抑制一种或多种微生物体在植物中的定殖,促进植物中的养分利用,加强植物中的养分利用效率,植物中植物病原体的防治,以及植物中植物病原体的生物防治。
方面26:根据方面24或方面25所述的方法,其中所述一种或多种有益性状包括以下的至少一种:对所述植物中的植物病原体的防治或对所述植物中的一种或多种植物病原体的生物防治。
方面27:根据方面25或方面26所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属、镰孢属、毛霉属、炭疽菌属和地霉属。
方面28:根据方面25或方面26所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属和镰孢属。
方面29:根据方面25或方面26所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属和镰孢属。方面30:根据方面25-27中任一方面所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自以下的微生物体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌、尖孢镰刀菌、禾谷镰刀菌、卷枝毛霉、胶孢炭疽菌和白地霉。
方面31:根据方面25、26或28中任一方面所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自以下的微生物体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌和尖孢镰刀菌。
方面32:根据方面25、26或29中任一方面所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自以下的微生物体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉和尖孢镰刀菌。
方面33:一种组合物,所述组合物包含一种或多种分离的代谢物,其中:所述一种或多种代谢物是一种或多种来源于芽孢杆菌属的微生物体的脂肽;并且所述一种或多种脂肽具有选自由约6.8分钟、约8.3分钟、约8.6分钟、约8.7分钟、约9.0分钟、约10.5分钟和约12.1分钟组成的组的一种或多种保留时间,其中保留时间是经由高效液相色谱法测定的,该高效液相色谱法包括:使样品经受C18柱,其中C18柱的直径为4.6mm,长度为100mm并且温度为约25℃;并且用包含第一和第二流动相溶剂的梯度洗脱所述一种或多种代谢物,其中:所述第一流动相溶剂包含水;所述第二流动相溶剂包含乙腈;所述梯度包含约40%的第二流动相溶剂的初始浓度和约100%的第二流动相溶剂的最终浓度;并且所述梯度具有约30分钟的运行时间和约0.8mL/min的流速。
方面34:根据方面33所述的组合物,其中所述一种或多种脂肽具有选自由约8.7分钟、约9.0分钟和约12.1分钟组成的组的一种或多种保留时间。方面35:根据方面33所述的组合物,其中所述一种或多种脂肽具有选自由以下各项组成的组的一种或多种保留时间:约6.8分钟、约8.3分钟、约8.6分钟和约10.5分钟。
方面36:根据方面33-35中任一方面所述的组合物,其中芽孢杆菌属的所述微生物体是选自由以下各项组成的组的物种:特基拉芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌。
方面37:一种组合物,所述组合物包含分离的代谢物混合物,其中所述分离的代谢物混合物来源于选自由以下各项组成的组的微生物体:特基拉芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌。
方面38:根据方面37所述的方法,其中所述分离的代谢物混合物是包含所述微生物体的培养物的上清液样品、包含所述微生物体的培养物的全肉汤样品或包含所述微生物体的培养物的提取物。
方面39:根据方面37或方面38所述的组合物,其中所述分离的代谢物混合物包含一种或多种脂肽。
方面40:根据方面33-39中任一方面所述的组合物,所述组合物还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的附加试剂:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治剂、肥料、生物杀虫剂和生物刺激剂。
方面41:一种农业组合物,所述农业组合物包含根据方面33-40中任一方面所述的组合物和农业上可接受的载体。
方面42:一种赋予植物一种或多种有益性状的方法,所述方法包括:将根据方面33-40中任一方面所述的组合物或根据方面41所述的农业组合物施用于所述植物或所述植物所在的生长培养基。
方面43:根据方面42所述的方法,其中所述一种或多种有益性状选自由以下各项组成的组:促进一种或多种微生物体在植物中的定殖,抑制一种或多种微生物体在植物中的定殖,促进植物中的养分利用,加强植物中的养分利用效率,植物中植物病原体的防治,以及植物中植物病原体的生物防治。方面44:根据方面42或方面43所述的方法,其中所述一种或多种有益性状包括以下的至少一种:对所述植物中的植物病原体的防治或对所述植物中的一种或多种植物病原体的生物防治。
方面45:根据方面43或方面44所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属、镰孢属、毛霉属、炭疽菌属和地霉属。
方面46:根据方面43或方面44所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属和镰孢属。
方面47:根据方面43或方面44所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自由以下各项组成的组的属的一种或多种微生物体:腐霉属、青霉属、茎点霉属和镰孢属。
方面48:根据方面43-45中任一方面所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自以下的微生物体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌、尖孢镰刀菌、禾谷镰刀菌、卷枝毛霉、胶孢炭疽菌和白地霉。
方面49:根据方面43、44或46中任一方面所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自以下的微生物体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌和尖孢镰刀菌。
方面50:根据方面43、44或47中任一方面所述的方法,其中所述一种或多种植物病原体包括选自以下的微生物体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉和尖孢镰刀菌。
方面51:根据方面33-40中任一方面所述的组合物或根据方面41所述的农业组合物在农业中的用途。
方面52:根据方面33-40中任一方面所述的组合物或根据方面41所述的农业组合物作为抗植物病原体的用途。
方面53:根据方面51或方面52所述的用途,其中根据方面33-40中任一方面所述的组合物或根据方面41所述的农业组合物用于防治或生物防治选自由以下各项组成的组的属的一种或多种植物病原体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属、镰孢属、毛霉属、炭疽菌属和地霉属。
方面54:根据方面51或方面52所述的用途,其中根据方面33-40中任一方面所述的组合物或根据方面41所述的农业组合物用于防治或生物防治选自由以下各项组成的组的属的一种或多种植物病原体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属和镰孢属。
方面55:根据方面51或方面52所述的用途,其中根据方面33-40中任一方面所述的组合物或根据方面41所述的农业组合物用于防治或生物防治选自由以下各项组成的组的属的一种或多种植物病原体:腐霉属、青霉属、茎点霉属和镰孢属。
方面56:根据方面51-53中任一方面所述的用途,其中根据方面33-40中任一方面所述的组合物或所述农业组合物用于防治或生物防治选自以下的一种或多种植物病原体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌、尖孢镰刀菌、禾谷镰刀菌、卷枝毛霉、胶孢炭疽菌和白地霉。
方面57:根据方面51、52或54中任一方面所述的用途,其中根据方面29-36中任一方面所述的组合物或所述农业组合物用于防治或生物防治选自以下的一种或多种植物病原体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌和尖孢镰刀菌。
方面58:根据方面51、52或55中任一方面所述的用途其中根据方面29-36中任一方面所述的组合物或所述农业组合物用于防治或生物防治选自以下的一种或多种植物病原体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉和尖孢镰刀菌。
方面59:一种选择产生一种或多种代谢物的芽孢杆菌物种的方法,所述代谢物防治植物上或植物中的一种或多种生物胁迫因子,所述方法包括:获得包含来自芽孢杆菌物种的一种或多种代谢物的样品;从第一样品获得代谢物谱;并且当代谢物谱包含具有选自由6.8分钟、8.3分钟、8.6分钟、8.7分钟、9.0分钟、10.5分钟和12.1分钟组成的组的一种或多种保留时间的脂肽时,选择该芽孢杆菌物种作为产生防治植物上或植物中的一种或多种生物胁迫因子的代谢物的物种,其中保留时间是经由高效液相色谱法测定的,该高效液相色谱法包括:使样品经受C18柱,其中C18柱的直径为4.6mm,长度为100mm并且温度为25℃;并且用包含第一和第二流动相溶剂的梯度洗脱所述一种或多种代谢物,其中:所述第一流动相溶剂包含水;所述第二流动相溶剂包含乙腈;所述梯度包含40%初始浓度的第二流动相溶剂和约100%最终浓度的第二流动相溶剂;并且所述梯度包含30分钟的运行时间和0.8mL/min的流速。
方面60:根据方面59所述的方法,其中芽孢杆菌属某些种选自由以下项组成的组:特基拉芽孢杆菌、解淀粉芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌和贝莱斯芽孢杆菌。
方面61:根据方面59或方面60所述的方法,其中所述一种或多种脂肽具有选自由8.7分钟、9.0分钟和12.1分钟组成的组的一种或多种保留时间。
方面62:根据方面59或方面60所述的方法,其中所述一种或多种脂肽具有选自由以下各项组成的组的一种或多种保留时间:6.8分钟、8.3分钟、8.6分钟和10.5分钟。
方面63:一种组合物,所述组合物包含一种或多种分离的脂肽,其中所述一种或多种分离的脂肽来源于通过根据方面59-62中任一方面所述的方法选择的芽孢杆菌属某些种。
方面64:一种组合物,所述组合物包含分离的代谢物混合物,其中所述分离的代谢物混合物来源于通过根据方面59-62中任一方面所述的方法选择的芽孢杆菌属某些种。
方面65:一种组合物,所述组合物包含微生物体,其中所述微生物体是通过根据方面59-62中任一方面所述的方法选择的。
方面66:根据方面63-65中任一方面所述的组合物,所述组合物还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的附加试剂:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治剂、肥料、生物杀虫剂和生物刺激剂。
方面67:一种农业组合物,所述农业组合物包含根据方面63-66中任一方面所述的组合物和农业上可接受的载体。方面68:根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物在农业中的用途。
方面69:根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物作为抗植物病原体的用途。
方面70:根据方面68或方面69所述的用途,其中根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物用于防治或生物防治选自由以下各项组成的组的属的一种或多种植物病原体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属、镰孢属、毛霉属、炭疽菌属和地霉属。
方面71:根据方面68或方面69所述的用途,其中根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物用于防治或生物防治选自由以下各项组成的组的属的一种或多种植物病原体:腐霉属、青霉属、茎点霉属、葡萄孢属和镰孢属。
方面72:根据方面68或方面69所述的用途,其中根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物用于防治或生物防治选自由以下各项组成的组的属的一种或多种植物病原体:腐霉属、青霉属、茎点霉属和镰孢属。
方面73:根据方面68-70中任一方面所述的用途,其中根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物用于防治或生物防治选自以下的一种或多种植物病原体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌、尖孢镰刀菌、禾谷镰刀菌、卷枝毛霉、胶孢炭疽菌和白地霉。
方面74:根据方面68、69或71中任一方面所述的用途,其中根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物用于防治或生物防治选自以下的一种或多种植物病原体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉、灰色葡萄孢菌和尖孢镰刀菌。
方面75:根据方面68、69或72所述的用途,其中根据方面63-66中任一方面所述的组合物或根据方面67所述的农业组合物用于防治或生物防治选自以下的一种或多种植物病原体:终极腐霉终极、扩展青霉、指状青霉和尖孢镰刀菌。
虽然结合优选的实施方案和各种替代实施方案特别展示和描述了本发明,但相关领域的技术人员应当理解,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可对其中的形式和详情作出各种改变。例如,虽然下面的特定实施例可以使用特定植物示出本文所述的方法和实施方案,但这些实施例中的原理可以应用于任何植物。因此,应当理解,本发明的范围由本文所述的实施方案涵盖,而不是仅由下面举例说明的特定实施例涵盖。
本公开使相关领域的技术人员能够根据多个和变化的实施方案来制造和使用本文提供的发明。本领域技术人员容易想到的本公开的各种变更、修改和改进(包括某些变更、修改、替换和改进)也是本公开的一部分。因此,前面的具体实施方式是以举例的方式示出本文所提供的发现。此外,前面的具体实施方式和实施例举例说明了本发明,而不是对其进行限制。
本申请中提及的所有引用的专利和出版物全文以引用的方式并入本文以用于所有目的,就好像每个引用的专利和出版物单独地且明确地以引用的方式并入一样的程度。然而,本文引用的任何参考文献、文章、出版物、专利、专利出版物和专利申请的提及不是,也不应该被视为,承认或以任何形式暗示它们构成有效的现有技术或形成世界上任何国家的公知常识的一部分。
实施例
以下是本发明一些方面的具体实施方案的实施例。这些实施例仅出于说明目的而提供,并不旨在以任何方式限制本发明的范围。已经努力确保关于所用数字(例如,量、温度等)的准确性,但是当然应该允许一定实验误差和偏差。
实施例1:具有独特组成分布的微生物的选择
鉴别了芽孢杆菌属的微生物,其对于上清液材料中存在的组合物具有独特的HPLC色谱图。
简言之,将芽孢杆菌物种在含有蔗糖、麦芽糖糊精、烤大豆粉以及各种盐和微量金属的液体培养基中培养4天。发酵后,在离心以使培养物的固体组分沉淀后,收集每个培养物的上清液样品。
使用表1中汇总的方法,通过高效液相色谱法使样品经受分离,生成感兴趣培养物的上清液样品的代谢物谱。
表1:HPLC参数
对感兴趣的微生物体的代谢物谱的分析揭示了三个类别。1类、2类和3类是指分别通过图1、图2和图3中存在的峰鉴别的芽孢杆菌株系的上清液谱。图4示出了在前大约11.5分钟内,使用上面给出的HPLC方案,在不同类别中鉴别的一些主峰。在表2-3中示出了根据表1的HPLC方案分析的代表性1类、2类和3类微生物上清液的保留时间汇总。该方案的保留时间可变性大约为+或-0.1分钟。
表2:代表性1类、2类和3类微生物上清液中选定峰的保留时间(RT),以分钟计
峰ID RT(分钟)
1 4.60
2 5.00
3 5.85
4 6.45
5 6.80
6 7.10
7 7.65
8 8.05
9 8.30
10 8.65
11 8.90
12 9.20
13 9.60
14 10.30
15 10.55
16 10.70
17 10.85
18 11.10
19 11.25
1类、2类和3类微生物各自展示出独特的峰指纹(对应于1类、2类和3类HPLC组成谱)。下面表3a和表3b中列出了每个类别的微生物的所有鉴别峰和主要的独特峰。
表3a:1类、2类和3类微生物株系上清液的选定峰(参考表2峰ID),以及每个类别的 选定独特峰
表3b:1类、2类和3类微生物株系上清液的选定峰保留时间(RT)(参考表2的峰ID)
实施例2:2类和3类组合物的质谱分析
在Bruker UltraFlextreme MALDI质谱仪(Bruker Corp,Billerica,MA)上以反射器模式通过质谱法(MALDI-TOF)分析样品。首先将样品以1:1的比率与α-羟基肉桂酸(SigmaChemical Co)在高纯水:ACN(35%:65%)中的饱和溶液中混合,然后点在样品板上并使其风干。然后将样品板装入MALDI源的高真空区。使用最小激光通量分析样品以获得足够的信号(s/n>20),通常每个样品需要1000次照射。在FlexAnalysis中分析数据。
图5-图7分别示出了在1-3类微生物株系上清液中鉴别的峰,指出了选定峰的分子量。表4中给出了每个类别的微生物/上清液组合物的伊枯草菌素和分子量(质量,道尔顿)的汇总。每个伊枯草菌素峰的分子量之间的微小差异可能指示存在不饱和键(侧链取代通常无法通过这种方式检测到)。
表4:在每个类别的代表性株系的上清液中鉴别的伊枯草菌素的类别/分子量
实施例3:微生物类别的序列和种系发生分析
bmyB基因组基因座的种系发生分析揭示了与HPLC类别命名的完美相关性:不同的进化枝对应于产生通过HPLC测定的2类和3类组合物谱的微生物株系(参见图8)。
感兴趣的分离物在R2D培养基中生长至对数中期。用Qiagen Powersoil DNA提取试剂盒提取DNA,并且用iGenomix RipTide试剂盒按照制造商的说明构建测序文库。测序在带有PE150的Illumina HiSeq上进行。用Trimmomatic v38(Bolger AM,Lohse M和UsadelB.(2014).Trimmomatic:A flexible trimmer for Illumina SequenceData.Bioinformatics,btu170)将原始Illumina读段修整为Q15并用SPAd(Prjibelski A,Antipov D,Meleshko D,Lapidus A,and Korobeynikov A.(2020)Using SPAdes de novoassembler.Curr.Protoc.Bioinform.70,e102)使用默认参数组装。组装的重叠群(contigs)用0.5.4.(Graham ED,Heidelberg JF和Tully BJ.(2017)BinSanity:unsupervised clustering of environmental microbial assemblies using coverageand affinity propagation.PeerJ 5:e3035)分析其纯度,污染截断值<5%。提取最大的分箱(bin)并用Prokka 1.8(Seemann T.(2014)Prokka:rapid prokaryotic genomeannotation.Bioinformatics 30(14):2068-9)进行注释。
用Antismash(Blin K.,Shaw S,Kloosterman AM,Charlop-Powers Z,van WeezelGP,Medema MH和Weber T.(2021).Nucleic Acid Research 29:W29-W35)鉴别并确认芽孢菌霉素基因簇。从每个分离物中提取Prokka注释的bmyB基因。对所有感兴趣的分离物bmyB序列的方向性进行了重新调整,并在带有MAFFT v.7.450的Geneious Prime 2021.1.1.(Kazutaka K,Standley DM(2013)MAFFT Multiple Sequence Alignment SoftwareVersion 7:Improvements in Performance and Usability.Mol Biol Evol.30(4):772-780)中进行多序列比对,带有自动算法选择的空位罚分为1.53。使用Bootstrap为1000的Jukes-Cantor遗传距离模型构建相邻连接树并且选择FZB42为外类群。
鉴别1类、2类和3类微生物的种系发生进化枝(图8)。为了参考,1类进化枝的代表性成员包括可公开获得的商业株系枯草芽孢杆菌株系QST713和解淀粉芽孢杆菌株系D747。
2类进化枝的代表性成员包括在NRRL作为NRRL登录号B-67810(保藏于07/01/2019)、B-67815(保藏于07/03/19)和B-67947(保藏于04/02/2020)保藏的株系。3类进化枝的代表性成员包括在NRRL作为NRRL登录号B-67949(保藏于04/02/2020)保藏的株系。
任何微生物bmyB基因都可以根据上面给出的方案进行分析,并且2类或3类成员(如果有的话)可以基于与图8所示种系发生的2类或3类微生物的进化枝聚类来确定。
表5示出了HPLC测定的代谢物类别与种系发生树进化枝成员之间的关系。
表5:选定的芽孢杆菌株系和类别
(*用实施例1中给出的HPLC方案没有检测到代谢物)
序列分析揭示每个类别中的保守氨基酸残基(本文使用常规的单字母氨基酸名称描述,单字母氨基酸名称后面是相对于SEQ ID NO:1给出的bmyB蛋白质共有序列给出的位置编号;斜线“/”指示“或”)。表6和表7分别示出了2类和3类微生物/组合物的保守氨基酸残基。
表6:2类株系特有的保守氨基酸残基(相对于共有序列的位置)
表7:3类株系特有的保守氨基酸残基(相对于共有序列的位置)
实施例4:来自2类和3类的株系的体外抗植物病原体活性
测试从产生2类和3类谱的感兴趣微生物体物种的上清液样品制备的混合物的抗植物病原体活性,并与从具有1类谱的微生物体制备的混合物的抗植物病原体活性进行比较。另外还在几个示例中与市售产品进行了比较。
简言之,制备琼脂马铃薯葡萄糖琼脂平板,包括Pen-Strep抗生素混合物和待测试的组合物。通过向固化琼脂板中添加500μL待测组合物,并铺展以将组合物均匀分布到板表面上,将待测组合物掺入琼脂板中。还制备用水而不是组合物处理的琼脂板用作阴性对照。
在制备包含待测组合物的板后,制备待测植物病原体的琼脂塞并置于测试板上。随后将板密封,储存在不透明的容器中,并在室温下在黑暗场所孵育3天。
3天后,以24小时、48小时和72小时的间隔测量植物病原体的生长半径。相对于仅用水处理的阴性对照板,通过植物病原体生长半径的减少来评估组合物的抗植物病原体活性。图9中示出了1类组合物、2类组合物和水的抗终极腐霉活性的代表性比较。
在表8-表15中,活性是基于以下标准分类报告的:
表8:代谢物分类量表
表9示出了来源于指定物种的几种组合物在指定稀释系数下的抗扩展青霉活性。2类和3类代谢物在更大的稀释系数下显示出比1类组合物以及两种市售产品更强的抗植物病原体活性。
表9:抗扩展青霉活性
表10示出了来源于指定株系的几种组合物在指定稀释系数下针对茎点霉属的三个物种的抗茎点霉活性。2类和3类代谢物在更大的稀释系数下显示出比1类组合物以及两种市售产品更强的抗植物病原体活性。
表10:抗茎点霉活性
表11示出了来源于指定株系的几种组合物在指定稀释系数下的抗灰色葡萄孢菌活性。2类和3类代谢物在更大的稀释系数下显示出比1类组合物以及两种市售产品更强或同等的抗植物病原体活性。
表11:抗灰色葡萄孢菌活性
表12示出了来源于指定株系的几种组合物在指定稀释系数下的抗扩展青霉活性。2类和3类组合物在更大的稀释系数下显示出比1类组合物以及两种市售产品更强的抗植物病原体活性。
表12:抗扩展青霉活性
表13示出了来源于指定物种的几种组合物在指定稀释系数下的抗指状青霉活性。2类和3类组合物在更大的稀释系数下显示出比1类组合物以及两种市售产品更强的抗植物病原体活性。
表13:抗指状青霉活性
表14示出了来源于指定物种的几种组合物在指定稀释系数下的抗尖孢镰刀菌活性。2类和3类组合物在更大的稀释系数下显示出比1类组合物以及两种市售产品更强或同等的抗植物病原体活性。
表14:抗尖孢镰刀菌活性
表15示出了来源于指定物种的几种组合物在指定稀释系数下的抗卷枝毛霉活性。2类和3类代谢物在更大的稀释系数下显示出比1类组合物以及两种市售产品更强或同等的抗植物病原体活性。
表15:抗卷枝毛霉活性
图10示出了来源于指定物种的几种组合物对甲霜灵抗性终极腐霉株系的抗腐霉活性,以在与组合物一起孵育4天后植物病原体的菌丝直径表示。与水的阴性对照样品相比,测试的所有组合物都显示菌丝生长直径减小。
图11示出了来源于指定物种的几种组合物对甲霜灵敏感性终极腐霉株系的抗腐霉活性,以在与组合物一起孵育4天后植物病原体的菌丝直径表示。与水的阴性对照样品相比,测试的所有组合物都显示菌丝生长直径减小。
表16和表17示出了1类、2类和3类株系/组合物的一些体外抗真菌活性实验的汇总。
表16:不同类别针对选定真菌病原体的活性汇总
图例:-无活性;+/-弱活性(菌丝减少但没有明显的抑制带);
+有一定活性;++活性良好;+++活性显著
表17:不同类别针对选定真菌病原体的活性汇总
图例:-无活性;+/-弱活性(菌丝减少但没有明显的抑制带);
+有一定活性;++活性良好;+++活性显著
实施例5:根据pH变化的微生物组合物活性
通过比较组合物在中性pH下,以及在pH为5时针对甲霜灵敏感性终极腐霉的抗腐霉活性,测试了pH对组合物活性的影响。样品测试一式三份。
如图12所示,将组合物的pH调节至5明显提高了组合物的抗腐霉活性,因为在用经过pH调节的组合物处理的琼脂板上检测不到生长。
作为证明活性代谢物可能是脂肽的进一步对照,还对经过pH调节的组合物进行高压灭菌处理(表示为“AC”),以使混合物的其他组分变性或以其他方式灭活。高压灭菌的组合物展示出与非高压灭菌样品相同的稳健抗腐霉活性,指示负责活性的组合物可能是一类脂肽。
实施例6:采后的真菌防治
测试选定的微生物株系对采后的果实(例如,蓝莓、葡萄和李子)的真菌防治。
对于葡萄和蓝莓,株系单独在50mL工作体积的FM4培养基中发酵4天。处理根据表18制备,每个蛤壳有24个果实。
表18:葡萄和蓝莓的处理方案
处理 组合物 稀释 #蛤壳
A 未处理的对照(UTC) H2O喷雾 4
B 株系ID 37全细胞肉汤 1:2(20%) 4
C 株系ID 37上清液 1:2(20%) 4
D 株系ID 22全细胞肉汤 1:2(20%) 4
E 株系ID 22上清液 1:2(20%) 4
F 株系ID 11全细胞肉汤 1:2(20%) 4
G 株系ID 11上清液 1:2(20%) 4
H 市售杀真菌剂 250ppm(1.25mg/kg) 4
蓝莓的接种根据以下方案进行:每个蛤壳20粒浆果损伤,并且将1x10^5个孢子/mL灰色葡萄孢菌悬浮液喷洒在每处损伤上。允许蓝莓在室温下孵育4小时,之后用处理A-H的组合物处理。使用喷枪空气辅助喷雾器进行处理悬浮液的施用,通过在10秒的时间内定时喷雾输出,将喷雾器校准为每个蛤壳2mL/kg(2微升/克)果实。以不同的时间间隔进行评估,并且包括受感染果实的疾病发病率/严重程度(0-100),每隔一段时间果实的疾病发病率/严重程度(0-100),以及果实间的疾病传播(按1-无传播到5-完全传播的量表评定)。视情况将商业质量参数与参考处理进行比较。蓝莓的结果示于图13中。
葡萄的接种根据以下方案进行:每个蛤壳10粒浆果损伤,并且将1x10^5个孢子/mL灰色葡萄孢菌悬浮液喷洒在每处损伤上。允许蓝莓在室温下孵育4小时,之后用处理A-H的组合物处理。使用喷枪空气辅助喷雾器进行处理悬浮液的施用,通过在10秒的时间内定时喷雾输出,将喷雾器校准为每个蛤壳2mL/kg(2微升/克)果实。以不同的时间间隔进行评估,并且包括受感染果实的疾病发病率/严重程度(0-100),每隔一段时间果实的疾病发病率/严重程度(0-100),以及果实间的疾病传播(按1-无传播到5-完全传播的量表评定)。视情况将商业质量参数与参考处理进行比较。葡萄的结果示于图14中。
对于李子,根据表19中的处理对24个单独的果实进行处理。
表19:葡萄和蓝莓的处理方案
李子的接种根据以下方案进行:每个蛤壳20粒浆果损伤,并且将5x10^5个孢子/mL灰色葡萄孢菌悬浮液喷洒在每处损伤上。允许蓝莓在室温下孵育4-5小时,之后用处理A-F的组合物处理。使用喷枪空气辅助喷雾器进行悬浮液的施用,通过在10秒的时间内定时喷雾输出,将喷雾器校准为5mL/kg(5微升/克)果实。以不同的时间间隔进行评估,并且包括受感染果实的疾病发病率/严重程度(0-100),每隔一段时间果实的疾病发病率/严重程度(0-100),以及果实间的疾病传播(按1-无传播到5-完全传播的量表评定)。视情况将商业质量参数与参考处理进行比较。蓝莓的结果示于图15中。
实施例7:不同类别的组合物针对线虫的活性
杀线虫微生物的功效使用模型生物体秀丽隐杆线虫(C.elegans)来测定,秀丽隐杆线虫是一种自由生活的土壤栖息线虫。
使用发育试验来测定微生物对线虫的直接影响。将幼体蠕虫(L1)同步化并喂食微生物:实验线虫喂食待测试其杀线虫活性的微生物,而对照线虫喂食良性食物微生物。追踪蠕虫的发育和生殖力。基于秀丽隐杆线虫达到生殖年龄的速度以及相对于对照所得到的后代群体,确定微生物对线虫发育、繁殖和/或总体群体的影响。
结果在表18中示出。数据以秀丽隐杆线虫活群体数目与对照集合相比的百分比差异给出(正百分比指示活群体增加,负百分比指示活群体减少)。
表20:在秀丽隐杆线虫的线虫代表测定中不同类别的微生物/组合物的活性汇总
总体类别差异的汇总在下表19中示出。数据以秀丽隐杆线虫活群体数目与对照集合相比的百分比差异给出(正百分比指示活群体增加,负百分比指示活群体减少)。平均而言,3类分离物比1类和2类分离物抑制秀丽隐杆线虫更多。一些3类分离物显示出比其他分离物更高的活性。
表21:针对秀丽隐杆线虫的平均类别活性汇总
第4天的平均差异% 第5天的平均差异%
1类 44.16% 3.86%
2类 -6.32% -3.47%
3类 -24.89% -32.60%
实施例8:不同类别的微生物/组合物针对线虫的植物原位(in planta)活性
为了发现和选择杀线虫候选微生物,如下进行植物原位试验。将番茄种子种植在土壤:沙子混合物中,并使其在生长室条件下生长14天,之后接种感兴趣的微生物。然后使植物感染幼年根结线虫。在单代线虫发育后,采收实验品。洗涤根部,并且对虫瘿和卵块进行计数,以确定相对于受感染但未处理的对照的感染水平(虫瘿/卵块的数目)。
为了确定我们杀线虫微生物的可能作用方式,使用模型生物体秀丽隐杆线虫,秀丽隐杆线虫是一种自由生活的土壤栖息线虫。
使用发育试验来测定微生物对线虫的直接影响。在该测定中,将幼体蠕虫(L1)同步化并喂食微生物。将幼体蠕虫(L1)同步化并喂食微生物:实验线虫喂食待测试其杀线虫活性的微生物,而对照线虫喂食良性食物微生物。追踪蠕虫的发育和生殖力。基于秀丽隐杆线虫达到生殖年龄的速度以及相对于对照所得到的后代群体,确定微生物对线虫发育、繁殖和总体群体的影响。
结果在表20和表21中示出。数据以与接种(线虫)但未处理(微生物)的对照相比,每克干根的卵块或每克干根的虫瘿平均值的百分比差异给出。正百分比指示活群体增加,负百分比指示活群体减少。与植物原位实验相比在体外秀丽隐杆线虫测定中观察到的活性差异可能是由于多种因素造成的,诸如活体植物的复杂生态系统和微生物组、施用的微生物浓度对比目标生物体的生物量和/或生物可利用的活性化合物(例如,脂肽)的百分比。
表22:番茄线虫测定中不同类别的微生物/组合物的活性汇总
株系ID 类别 平均卵块/g干根 平均虫瘿/g干根
A 1 -26.10% -19.68%
F 1 8.51% 16.77%
G 1 18.72% 23.95%
B 1 38.98% 37.02%
H 1 -14.90% -21.48%
I 1 16.86% 22.60%
28 2 -50.04% -47.22%
25 2 16.68% 4.53%
30 2 -15.94% -4.96%
J 2 19.05% 25.21%
34 2 -10.11% -6.47%
22 2 21.10% 10.27%
27 2 1.80% 1.97%
37 2 -13.92% -19.28%
19 2 34.47% 27.88%
E 3 -27.06% -22.59%
14 3 -3.67% -6.05%
13 3 -24.97% -22.45%
11 3 -42.49% -35.84%
6 3 -29.78% -30.98%
5 3 -9.46% -5.83%
9 3 -38.06% -39.38%
7 3 -22.78% -25.79%
10 3 -13.96% -16.80%
表23:番茄线虫测定中不同类别的微生物/组合物的活性汇总(SUP=株系上清液材料;WCB=全细胞肉汤)
实施例9:组合和聚生体
使用前述实施例中描述的方法,可以分离和纯化或另选地合成一种或多种具有本文所述的一种或多种属性的合成组合物,用于对单一生物胁迫因子的改善防治或用于对多种生物胁迫因子的防治。例如,组合物的组合(每种组合物针对特定靶标有效),可以组合用于多种靶标的可预测防治。在一个实例中,2类组合物和3类组合物可以组合用于防治真菌和线虫。在另一个实例中,可以将两种2类组合物组合用于一种特定生物胁迫因子的广谱防治。考虑了其他组合和多元形式(pluralities)。类似地,微生物的组合和多元形式(聚生体)可以组装用于利用从微生物中鉴别的组合物对单一生物胁迫因子的改善防治或用于多种生物胁迫因子的防治。考虑了组合物、微生物以及微生物+组合物的组合,用于植物的生物胁迫因子的防治。此类组合和/或多元形式可以以相加或协同方式起作用。
序列表
<110> BIOCONSORTIA, INC.
<120> 农业有益微生物组合物的鉴别及其用途
<130> 20021-WO-PCT
<150> 63/072666
<151> 2020-08-31
<160> 1
<170> PatentIn 版本3.5
<210> 1
<211> 5374
<212> PRT
<213> 人工序列
<220>
<223> bmyB共有序列
<220>
<221> misc_feature
<222> (3272)..(3272)
<223> Xaa可以是任何天然存在的氨基酸
<220>
<221> misc_feature
<222> (3395)..(3395)
<223> Xaa可以是任何天然存在的氨基酸
<220>
<221> misc_feature
<222> (3514)..(3514)
<223> Xaa可以是任何天然存在的氨基酸
<220>
<221> misc_feature
<222> (3523)..(3525)
<223> Xaa可以是任何天然存在的氨基酸
<220>
<221> misc_feature
<222> (3535)..(3535)
<223> Xaa可以是任何天然存在的氨基酸
<220>
<221> misc_feature
<222> (3558)..(3560)
<223> Xaa可以是任何天然存在的氨基酸
<220>
<221> misc_feature
<222> (3620)..(3620)
<223> Xaa可以是任何天然存在的氨基酸
<400> 1
Met Ser Val Phe Lys Thr Gln Glu Thr Tyr Trp Glu Asn Leu Phe Asp
1 5 10 15
Glu Glu Asp Gly Leu Ser Ala Phe Pro Tyr Phe Lys Ala Ala Asp Lys
20 25 30
Ala Ser Leu Ala Arg Thr Gly Tyr Gln Glu Lys Cys Ile Cys Arg Ser
35 40 45
Leu Ser Pro Glu Val Ser Gln Arg Ile Met Thr Met Ala Asn His Ser
50 55 60
Asp Met Ala Ala Tyr Leu Ile Leu Leu Ala Gly Ile Glu Cys Leu Leu
65 70 75 80
Tyr Lys Tyr Thr Asp Gln Thr Ser Leu Ile Leu Gly Ile Pro Thr Val
85 90 95
Ser Lys Gln Lys Ala Gly Gln Ser Ala Val Asn Asn Ile Val Leu Leu
100 105 110
Lys Asn Thr Leu Ser Asn Glu Ser Thr Phe Lys Thr Val Phe Gly Gln
115 120 125
Leu Lys Glu Ala Val Asn Asp Ser Leu Lys Asn Gln Asn Leu Pro Phe
130 135 140
Arg Lys Met Val Arg His Leu Ser Val Gln Tyr Asn Asp Glu His Met
145 150 155 160
Pro Leu Ile His Thr Val Val Ser Leu Asn Glu Ile His Ser Leu Gln
165 170 175
Phe Lys Glu Asp Thr Ala Ala Asp Thr Leu Phe His Phe Asp Leu Glu
180 185 190
Asn Asn Gly Ile His Leu Lys Leu Phe Tyr Asn Gly Asn Leu Tyr Asp
195 200 205
Glu Arg Tyr Ile Asn Gln Ile Val Ser His Leu Asp Gln Leu Leu Ser
210 215 220
Val Ile Leu Phe Gln Pro Gln Ala Ala Ile His Thr Ala Glu Ile Leu
225 230 235 240
Pro Glu Ala Glu Lys Gln Lys Leu Leu Phe Asp Phe Asn Asp Thr Gly
245 250 255
Ala Asp Phe Ser Gly Ser Arg Thr Val Tyr Gln Leu Phe Glu Glu Gln
260 265 270
Ala Glu Arg Thr Pro Glu His Ala Ala Val Lys Phe Lys Asn Asp His
275 280 285
Leu Thr Tyr Arg Glu Leu Asn Glu Lys Ala Ser Arg Leu Ala Arg Thr
290 295 300
Leu Arg Asn Cys Gly Val Gln Pro Asp Thr Leu Val Ala Ile Leu Ala
305 310 315 320
Asp Arg Ser Leu Glu Met Ile Val Ser Ile Ile Ala Val Trp Lys Ala
325 330 335
Gly Gly Ala Tyr Val Pro Leu Asp Pro Glu Tyr Pro Lys Glu Arg Leu
340 345 350
Gln Tyr Leu Leu His Asp Ala Asp Ala Asp Val Leu Leu Val Gln His
355 360 365
His Leu Lys Asn Ser Leu Ala Phe Asp Gly Pro Val Ile Asp Leu Asn
370 375 380
Asp Glu Thr Ser Tyr His Ala Asp Cys Ser Leu Leu Ser Pro Val Ala
385 390 395 400
Gly His Ser His Leu Ala Tyr Val Ile Tyr Thr Ser Gly Thr Thr Gly
405 410 415
Lys Pro Lys Gly Val Met Val Glu His Gly Gly Ile Val Asn Ser Leu
420 425 430
Gln Trp Lys Lys Ala Phe Phe Lys His Ser Pro Ala Asp Arg Val Leu
435 440 445
Val Leu Tyr Pro Tyr Val Phe Asp Ala Phe Ile Leu Asn Phe Phe Gly
450 455 460
Pro Leu Ile Ser Gly Ala Thr Leu His Leu Leu Pro Asn Glu Glu Asn
465 470 475 480
Lys Glu Thr Phe Ala Ile Gln Asn Ala Ile Lys Gln Glu Arg Ile Thr
485 490 495
His Phe Ser Thr Ser Pro Arg Leu Leu Lys Thr Met Ile Glu Gln Met
500 505 510
Asn Arg Glu Asp Phe Ile His Val Gln His Val Val Val Gly Gly Glu
515 520 525
Gln Leu Glu Thr Asp Thr Val Glu Lys Leu His Ser Leu Gln Pro Arg
530 535 540
Ile Arg Ile Asn Asn Glu Tyr Gly Pro Thr Glu Asn Ser Val Val Ser
545 550 555 560
Thr Phe His Pro Val Gln Ser Ala Asp Glu Gln Ile Thr Ile Gly Ser
565 570 575
Pro Val Ala Asn His Gln Ala Tyr Ile Leu Gly Ala His His Gln Ile
580 585 590
Gln Pro Ile Gly Val Pro Gly Glu Leu Tyr Val Gly Gly Ala Gly Val
595 600 605
Ala Arg Gly Tyr Leu Asn Arg Pro Glu Leu Thr Glu Glu Lys Phe Val
610 615 620
Glu His Leu His Val Pro Gly Gln Lys Met Tyr Lys Thr Gly Asp Leu
625 630 635 640
Ala Arg Trp Met Pro Asp Gly Arg Ile Glu Tyr Leu Gly Arg Ile Asp
645 650 655
His Gln Val Lys Ile Arg Gly Tyr Arg Ile Glu Ile Gly Glu Val Glu
660 665 670
Ala Ala Met Phe Asn Leu Glu Asn Val Arg Glu Ala Ala Val Val Ala
675 680 685
Arg Glu Asp Ala Asp Gly Ala Lys Gln Leu Tyr Ala Tyr Tyr Val Gly
690 695 700
Glu Ala Ser Leu Thr Ala Ala Gln Phe Arg Glu Asp Leu Ser Arg Glu
705 710 715 720
Leu Pro Asn Tyr Met Ile Pro Ser Arg Phe Ile Pro Leu Glu Arg Ile
725 730 735
Pro Leu Thr Ser Asn Gly Lys Ile Asp Leu Lys Ala Leu Pro Ala Ala
740 745 750
Asp Glu Asn Thr Arg Thr Glu Asn Glu Tyr Ile Pro Pro Arg Asn Thr
755 760 765
Ile Glu Glu Leu Leu Ala Ser Ile Trp Gln Glu Val Leu Gly Ala Glu
770 775 780
Arg Ile Gly Ile Leu Asp Asn Phe Phe Asp Phe Gly Gly Asp Ser Ile
785 790 795 800
Lys Ser Ile Gln Val Ser Ser Arg Leu Tyr Gln Ala Gly Tyr Lys Val
805 810 815
Asp Met Lys His Leu Phe Lys His Pro Ser Ile Ala Glu Leu Ser Gln
820 825 830
Phe Val Ala Pro Val Ser Arg Val Ala Asp Gln Gly Glu Val Asn Gly
835 840 845
Gly Thr Lys Leu Thr Pro Ile Gln His Trp Phe Phe Glu Gln Lys Met
850 855 860
Pro His Ala His His Tyr Asn Gln Ala Val Met Leu Tyr Ser Ala Glu
865 870 875 880
Gly Phe Gln Glu Ala Pro Leu Arg Arg Thr Met Glu Arg Ile Ala Ser
885 890 895
His His Asp Ala Leu Arg Met Ile Phe Glu Lys Thr Pro Asp Gly Tyr
900 905 910
Ala Pro Arg Ile Thr Gly Thr Asp Glu Ser Glu Leu Tyr His Leu Glu
915 920 925
Val Met Asn Tyr Lys Gly Glu Thr Asp Pro Ala Gln Ala Ile Ala Asp
930 935 940
Lys Ala Asn Glu Ile Gln Ser Ser Met Val Leu Asp Lys Gly Pro Leu
945 950 955 960
Met Lys Leu Gly Leu Phe Gln Cys Pro Asp Gly Asp His Leu Leu Ile
965 970 975
Ala Ile His His Leu Leu Ile Asp Gly Val Ser Trp Arg Ile Leu Leu
980 985 990
Glu Asp Phe Ala Ser Gly Tyr Glu Gln Ala Glu Arg Gly Gln Thr Ile
995 1000 1005
Gln Leu Pro Gln Lys Thr Asp Ser Phe Pro Phe Trp Ala Asp Gln
1010 1015 1020
Leu Ser Lys Tyr Ala Ala Lys Thr Asp Met Glu Glu Glu Ile Ala
1025 1030 1035
Tyr Trp Thr Glu Leu Ser Ser Ile Lys Pro Gln Pro Leu Pro Lys
1040 1045 1050
Asp Thr Ile Ser Glu Gly Ser Leu Leu Arg Asp Ser Glu Glu Val
1055 1060 1065
Thr Ile Gln Trp Thr Lys Glu Glu Thr Glu Gln Leu Leu Lys His
1070 1075 1080
Ala Asn Arg Ala Tyr Asn Thr Asp Ile Asn Asp Leu Leu Leu Thr
1085 1090 1095
Ser Leu Gly Leu Ala Val His Lys Trp Thr Gly Thr Glu Asp Ile
1100 1105 1110
Val Val Asn Leu Glu Gly His Gly Arg Glu Pro Ile Ile Pro Asp
1115 1120 1125
Ala Asp Ile Ser Arg Thr Ile Gly Trp Phe Thr Ser Gln Tyr Pro
1130 1135 1140
Val Val Leu Arg Met Glu Ala Gly Lys Asn Leu Ser Gln Arg Ile
1145 1150 1155
Lys Ile Val Lys Glu Gly Leu Arg Arg Ile Pro Asp Lys Gly Met
1160 1165 1170
Asn Tyr Ser Ile Ile Lys Tyr Ile Ser Gly His Pro Glu Ala Asp
1175 1180 1185
Ser Leu Gln Leu Asn Pro Glu Ile Ser Phe Asn Tyr Leu Gly Gln
1190 1195 1200
Phe Asp Gln Asp Leu Lys His Gln Ala Leu Arg Ile Ser Pro Phe
1205 1210 1215
Ser Thr Gly Leu Ser Met Asn Glu Asn Gln Glu Arg Thr Ala Val
1220 1225 1230
Leu Asp Leu Asn Gly Met Ile Ala Glu Gly Thr Leu Ser Leu Thr
1235 1240 1245
Leu Ser Tyr Ser Ser Lys Gln Tyr Glu Arg Ser Thr Met Ala Gln
1250 1255 1260
Phe Ala Arg Gly Leu Lys Glu Ser Leu Gln Glu Val Ile Ala His
1265 1270 1275
Cys Val Ser Arg Gln Gln Thr Ser Leu Thr Pro Ser Asp Ile Leu
1280 1285 1290
Leu Lys Asp Ile Ser Ile Asp Glu Leu Glu Gln Leu Leu Glu Gln
1295 1300 1305
Thr Arg Glu Leu Gly Glu Ala Glu Asn Ile Tyr Pro Leu Thr Pro
1310 1315 1320
Met Gln Lys Gly Met Leu Phe His Ser Leu Phe Asp Pro Asn Ser
1325 1330 1335
Gly Ala Tyr Phe Gln Gln Thr Met Phe Asp Leu His Gly Asp Leu
1340 1345 1350
Glu Ile Asp Ser Phe Ser Lys Ser Leu Asp Gly Leu Ser Gln Lys
1355 1360 1365
Tyr Asp Ile Phe Arg Thr Asn Phe Tyr Arg Gly Trp Lys Asp Gln
1370 1375 1380
Pro Leu Gln Ile Ile Phe Lys Thr Lys Lys Ile Gly Phe Gln Phe
1385 1390 1395
Asn Asp Leu Arg Glu Met Lys Glu Ser Gln Lys Glu Ala Met Ile
1400 1405 1410
Gln Gln Tyr Ala Arg Glu Asp Lys Met Arg Gly Phe Asp Leu Glu
1415 1420 1425
Lys Gly Ala Leu Met Arg Leu Phe Ile Leu Arg Thr Asp Glu Lys
1430 1435 1440
Thr Tyr Arg Phe Ile Trp Ser Phe His His Ile Leu Met Asp Gly
1445 1450 1455
Trp Cys Leu Pro Leu Ile Thr Lys Glu Ile Phe Glu Asn Tyr Phe
1460 1465 1470
Ala Leu Leu Gln Gln Lys Gln Pro Glu Gln Ser Ser Ile Thr Pro
1475 1480 1485
Tyr Ser Gln Tyr Ile Glu Trp Leu Gly Arg Gln Asp Ala Lys Glu
1490 1495 1500
Ala Thr Ala Tyr Trp Asp Gln Tyr Leu Glu Gly Tyr Glu Glu Gln
1505 1510 1515
Thr Gly Leu Pro Lys Asp His His Ala Ala Glu Asp Gly Arg Tyr
1520 1525 1530
Val Pro Glu Lys Val Thr Cys Asp Ile Ser Ser Asp Leu Thr Ser
1535 1540 1545
Lys Met Lys Arg Thr Ala Gly Lys His His Val Thr Leu Asn Thr
1550 1555 1560
Leu Leu Gln Thr Ala Trp Ala Val Leu Leu Gln Lys Tyr Asn Arg
1565 1570 1575
Ser Arg Asp Val Val Phe Gly Ser Val Val Ser Gly Arg Pro Ala
1580 1585 1590
Gly Ile Pro Asn Val Glu Thr Met Ile Gly Leu Phe Ile Asn Thr
1595 1600 1605
Ile Pro Val Arg Phe Arg Cys Glu Ala Gly Thr Thr Phe Ala Gly
1610 1615 1620
Leu Met Lys Glu Ala Gln Glu Arg Ala Val Ala Ser Gln Gln Phe
1625 1630 1635
Glu Thr His Pro Leu Tyr Asp Ile Gln Ala Arg Thr Thr Gln Lys
1640 1645 1650
Gln Asp Leu Ile Thr His Leu Met Ile Phe Glu Asn Tyr Pro Val
1655 1660 1665
Asp Gln Tyr Met Glu Ser Ile Gly Arg Gln Asn Gly Thr Ser Ile
1670 1675 1680
Thr Ile Ser Asn Val Gln Met Glu Glu Gln Thr Asn Tyr Asp Phe
1685 1690 1695
Asn Leu Thr Val Ile Pro Gly Asp Glu Met Asn Ile Ser Phe Glu
1700 1705 1710
Tyr Asn Ala Asn Val Tyr Glu Arg Ala Ser Ile Glu Arg Val Arg
1715 1720 1725
Glu His Phe Met Gln Ile Leu His Gln Val Val Thr Asp Ala Asp
1730 1735 1740
Ile Arg Val Asp Gln Ala Glu Leu Leu Thr Glu Gly Glu Arg Lys
1745 1750 1755
Thr Leu Leu Gln Thr Leu Asn Asp Thr Ala Ala Pro Phe Pro Gln
1760 1765 1770
Thr Pro Val His Gln Leu Phe Glu Glu Gln Ser Gln Arg Thr Pro
1775 1780 1785
Asp Gln Ala Ala Val Ile Asp Lys Asp Arg Gln Leu Thr Tyr Gly
1790 1795 1800
Glu Leu Asn Lys Arg Ala Asn Arg Leu Ala Arg Thr Leu Arg Ala
1805 1810 1815
Lys Gly Val Gln Thr Asp Gln Pro Val Ala Ile Ile Thr Arg Asn
1820 1825 1830
Ser Ile Glu Ser Val Val Gly Ile Leu Ala Val Leu Lys Ser Gly
1835 1840 1845
Gly Ala Tyr Val Pro Ile Asp Pro Glu Tyr Pro Gln Asp Arg Ile
1850 1855 1860
Arg Tyr Met Leu Asp Asp Ser Gln Ala Gly Ile Val Leu Met Gln
1865 1870 1875
Arg Asp Val Arg Lys Gln Leu Ala Tyr Glu Gly Val Thr Val Leu
1880 1885 1890
Leu Asp Asp Glu Ser Ser Tyr His Gln Asp Gly Ser Asp Leu Ala
1895 1900 1905
Pro Ile Asn Asp Ala Ser His Leu Ala Tyr Val Ile Tyr Thr Ser
1910 1915 1920
Gly Ser Thr Gly Arg Pro Lys Gly Val Leu Ile Glu His Arg Gly
1925 1930 1935
Leu Thr Asn Tyr Ile Trp Trp Ala Lys Glu Val Tyr Val Lys Gly
1940 1945 1950
Glu Lys Ala Asn Phe Pro Leu Tyr Ser Ser Ile Ser Phe Asp Leu
1955 1960 1965
Thr Val Thr Ser Ile Phe Thr Pro Leu Val Thr Gly Asn Ala Ile
1970 1975 1980
Ile Val Tyr Asp Gly Glu Asp Lys Thr Ala Leu Leu Glu Ser Ile
1985 1990 1995
Val Arg Asp Pro Arg Val Asp Ile Ile Lys Leu Thr Pro Ala His
2000 2005 2010
Leu Gln Val Leu Lys Glu Met Asn Ile Ala Asp Gln Thr Ala Val
2015 2020 2025
Arg Arg Met Ile Val Gly Gly Glu Asn Leu Ser Thr Arg Leu Ala
2030 2035 2040
Arg Ser Ile His Glu Gln Phe Glu Gly Arg Ile Glu Ile Cys Asn
2045 2050 2055
Glu Tyr Gly Pro Thr Glu Thr Val Val Gly Cys Met Ile Tyr Arg
2060 2065 2070
Tyr Asp Ala Ala Lys Asp Arg Arg Glu Ser Val Pro Ile Gly Thr
2075 2080 2085
Ala Ala Ala Asn Thr Ser Ile Tyr Val Leu Asp Glu Asn Met Lys
2090 2095 2100
Pro Ala Pro Ile Gly Val Pro Gly Glu Ile Tyr Ile Ser Gly Ala
2105 2110 2115
Gly Val Ala Arg Gly Tyr Leu Asn Arg Pro Glu Leu Thr Ala Glu
2120 2125 2130
Lys Phe Val Asp Asp Pro Phe Glu Pro Gly Ala Lys Met Tyr Lys
2135 2140 2145
Thr Gly Asp Leu Ala Lys Trp Leu Ala Asp Gly Asn Ile Glu Tyr
2150 2155 2160
Ala Gly Arg Ile Asp Glu Gln Val Lys Ile Arg Gly Tyr Arg Ile
2165 2170 2175
Glu Leu Gly Glu Ile Glu Ala Ala Leu Leu Gln Glu Glu Ala Ile
2180 2185 2190
Lys Glu Ala Val Val Thr Ala Arg Glu Asp Val His Gly Phe Lys
2195 2200 2205
Gln Leu Cys Ala Tyr Tyr Val Ser Gly Gly Gln Thr Thr Ala Ala
2210 2215 2220
Arg Leu Arg Lys Gln Leu Ser Gln Thr Leu Ala Ser Tyr Met Val
2225 2230 2235
Pro Ala Tyr Phe Ile Glu Leu Asp Glu Met Pro Leu Thr Ser Asn
2240 2245 2250
Gly Lys Ile Asn Lys Lys Gly Leu Pro Ala Pro Asp Phe Glu Leu
2255 2260 2265
Gln Asp Arg Ala Glu Tyr Lys Ala Pro Arg Thr Lys Ala Glu Glu
2270 2275 2280
Ile Leu Val Ser Ala Trp Glu Ser Val Leu Gly Ala Glu Asn Val
2285 2290 2295
Ser Ile Leu Asp Asn Phe Phe Asp Leu Gly Gly Asp Ser Ile Lys
2300 2305 2310
Ser Ile Gln Val Ser Ser Arg Leu Asn Gln Gln Gly Tyr Lys Met
2315 2320 2325
Glu Ile Lys Asp Leu Phe Gln Tyr Ala Thr Ile Ala Glu Leu Ser
2330 2335 2340
Pro His Ile Lys Gln Asn Leu Arg Ile Ala Asp Gln Gly Glu Val
2345 2350 2355
Lys Gly Lys Val Ser Leu Thr Pro Ile Gln His Trp Phe Phe Asp
2360 2365 2370
His Ile Thr Thr Asp Gln His Tyr Tyr Asn Gln Ala Val Met Leu
2375 2380 2385
His Ala Pro Glu Gly Phe Gln Glu Thr Gln Leu Arg Gln Thr Leu
2390 2395 2400
Gln Lys Leu Ala Glu His His Asp Ala Leu Arg Met Thr Phe Arg
2405 2410 2415
Thr Thr Glu Asn Gly Cys Glu Ala Gln Asn Glu Glu Ile Ala Gln
2420 2425 2430
Ser Gly Leu Tyr Arg Leu Asp Val Leu Asn Leu Lys Glu Asp Ser
2435 2440 2445
Asp Pro Gly Arg Thr Ile Glu Ala Lys Ala Asp Glu Ile Gln Ser
2450 2455 2460
Ser Met Arg Leu Ser Asp Gly Pro Leu Met Lys Ala Gly Leu Phe
2465 2470 2475
Gln Cys Ala Asn Gly Asp His Leu Leu Ile Ala Ile His His Leu
2480 2485 2490
Ile Ile Asp Gly Ile Ser Trp Arg Ile Leu Leu Glu Asp Ile Val
2495 2500 2505
Ser Gly Tyr Lys Gln Ala Glu Asn Gly Arg Val Ile Gln Leu Pro
2510 2515 2520
Gln Lys Thr Asp Ser Phe Gln Leu Trp Ala Lys Arg Leu Ser Glu
2525 2530 2535
Tyr Ala Gln Ser Glu Thr Ile Lys Gln Glu Gln Glu Tyr Trp Thr
2540 2545 2550
Lys Ile Glu Gln Thr Glu Val Lys Pro Leu Pro Lys Asp Phe His
2555 2560 2565
Glu Thr His Thr Thr Ala Lys Asp Ser Glu Thr Ala Thr Val Glu
2570 2575 2580
Trp Thr Lys Glu Glu Thr Glu Leu Leu Leu Lys Gln Ala Asn Arg
2585 2590 2595
Ala Tyr Asn Thr Glu Ile Asn Asp Leu Leu Leu Thr Ser Leu Gly
2600 2605 2610
Leu Ser Ile Ser His Trp Ser Gly Leu Glu Gln Ile Pro Ile His
2615 2620 2625
Leu Glu Gly His Gly Arg Glu Gln Ile Ile Gln Asp Ile Asp Ile
2630 2635 2640
Ser Arg Thr Val Gly Trp Phe Thr Ser Leu Tyr Pro Val Val Leu
2645 2650 2655
His Ala Gln Pro Gly Lys Glu Ile Ser Asp Tyr Ile Lys Thr Thr
2660 2665 2670
Lys Glu Gly Leu Arg Gln Ile Pro His Lys Gly Ile Gly Tyr Gly
2675 2680 2685
Ile Ala Arg Tyr Leu Ser Gly Gly Met Pro Ser Lys Leu Asn Pro
2690 2695 2700
Glu Ile Ser Phe Asn Tyr Leu Gly Gln Phe Asp Gln Asp Leu Gln
2705 2710 2715
Gln His Gly Val Gln Leu Ser Ser Tyr Ser Cys Gly Ser Asp Ser
2720 2725 2730
Ser Gly Asn Gln Glu Arg Pro Tyr Val Leu Asn Ile Asn Gly Met
2735 2740 2745
Ile Thr Glu Gly Arg Leu Lys Leu Thr Ile Ser Tyr Ser Ser Lys
2750 2755 2760
Gln Tyr Ala Lys Glu Thr Ile Met Arg Leu Ser Glu Thr Ile Gln
2765 2770 2775
Ser Arg Leu Arg Thr Ile Ile Thr His Cys Val His Lys Glu Gln
2780 2785 2790
Ser Glu Leu Thr Pro Ser Asp Ile Leu Leu Lys Gly Met Ser Ile
2795 2800 2805
Asp Glu Leu Asp Gln Leu Leu Ile Gln Leu Pro His Ala Gly Glu
2810 2815 2820
Val Glu Asn Val Tyr Pro Leu Thr Pro Met Gln Lys Gly Met Leu
2825 2830 2835
Phe His Ser Leu Leu Asp Glu Ala Ser Ser Ser Tyr Phe Glu Gln
2840 2845 2850
Ala Ser Phe Asp Leu Gln Gly Glu Leu Lys Ile Asp Trp Phe Lys
2855 2860 2865
Ala Ser Leu Glu Arg Leu Phe Glu Thr Tyr Ala Val Leu Arg Thr
2870 2875 2880
Arg Phe Tyr Ser Gly Trp Asn Asp Thr Pro Leu Gln Ile Val Tyr
2885 2890 2895
Lys Thr Gln Thr Pro Gln Ile His Phe Ala Asp Leu Arg Asp Ile
2900 2905 2910
Glu Glu His Leu Arg Glu Asp Ala Ile Ala Ala Tyr Gln Arg Glu
2915 2920 2925
Asp Lys Ala Lys Gly Phe Asp Leu Ala Arg Asp Arg Leu Met Arg
2930 2935 2940
Ile Ala Ile Phe Arg Met Glu Asp Arg Lys Tyr His Leu Ile Trp
2945 2950 2955
Ser Phe His His Ile Val Met Asp Gly Trp Cys Leu Ser Leu Ile
2960 2965 2970
Thr Lys Glu Val Phe Asp His Tyr Ser Ala Leu Gln Glu Gly Arg
2975 2980 2985
Glu Pro Glu Pro Ser Ser Ala Ala Pro Tyr Ser Asp Tyr Ile Glu
2990 2995 3000
Trp Leu Asp Arg Gln Asp Gln Gly Ala Ala Lys Arg Tyr Trp Ser
3005 3010 3015
Gly Tyr Leu Glu Gly Tyr Lys Gly Glu Thr Thr Leu Leu His Lys
3020 3025 3030
Ile Glu Gln His Glu Gln Lys Glu Tyr Ala Tyr Ala Asn Val Ile
3035 3040 3045
Cys Arg Phe Asn His Glu Gln Thr Lys Gln Leu Gln Gln Ile Ala
3050 3055 3060
Asn Gln His Gln Val Thr Leu Asn Thr Leu Ile Gln Thr Leu Trp
3065 3070 3075
Gly Val Leu Leu Gln Lys Tyr Ser Gly Ser Ala Asp Val Val Phe
3080 3085 3090
Gly Ser Val Val Ser Gly Arg Pro Ala Glu Ile Pro Asp Val Glu
3095 3100 3105
Gln Met Ile Gly Leu Phe Ile Asn Thr Ile Pro Val Arg Ile Arg
3110 3115 3120
Cys Asp Glu Asp Ser Thr Phe Ala Asp Thr Met Gln Met Val Gln
3125 3130 3135
Gln Asn Ala Leu Ala Ser Gln Ser Tyr Asp Thr Tyr Pro Leu Tyr
3140 3145 3150
Glu Ile Gln Ala Gln Thr Glu Gln Lys Gln Asn Leu Ile Asp His
3155 3160 3165
Ile Met Ile Phe Glu Asn Tyr Pro Ile Gly Gln Gln Val Glu Glu
3170 3175 3180
Gly His Asp Ala Ala Asp Leu Asn Ile Val Asn Phe His Ile Glu
3185 3190 3195
Glu His Thr His Tyr Asp Phe Asn Val Val Val Ile Pro Gly Glu
3200 3205 3210
Gln Leu Thr Ile His Phe Asp Phe Asn Gln Asn Glu Tyr Gly Gln
3215 3220 3225
Ser Glu Ala Glu Arg Ile Arg Gly His Phe Glu Gln Leu Ile His
3230 3235 3240
Gln Ile Leu Gln Gln Pro Ser Val Lys Ile Glu Glu Met Glu Leu
3245 3250 3255
Leu Thr Gln Gln Glu Lys Glu Gln Leu Leu Thr Pro Leu Xaa Ser
3260 3265 3270
Gly Gly Thr Glu Lys Pro Glu Tyr Glu Thr Ile His Thr Met Phe
3275 3280 3285
Glu Arg Gln Ala Ala Gln Thr Pro Gln Glu Ile Ala Ile Gln Tyr
3290 3295 3300
Glu Gly Ala Glu Ile Ser Tyr Lys Glu Leu Asn Glu Thr Ala Asn
3305 3310 3315
Lys Leu Ala Arg Ile Leu Arg Lys Arg Gly Val Lys Ala Gln Glu
3320 3325 3330
Pro Val Ala Val Ile Ala Gly Arg Ser Pro Ser Leu Ala Ile Ala
3335 3340 3345
Val Leu Gly Ile Leu Lys Ala Gly Gly Ala Ile Val Pro Ile Asp
3350 3355 3360
Pro Ser His Pro Ala Glu Arg Ile Arg Tyr Ile Ile Glu Asn Ser
3365 3370 3375
Ser Cys Thr His Val Val Thr Glu Lys Asp Arg Ser Val Pro Glu
3380 3385 3390
Ala Xaa Ala Thr Gln Ile Val Thr Phe Ile Glu Glu Ala Glu Thr
3395 3400 3405
Glu Pro Asp Gly Ser Asn Val Gln Thr Ile Asn Thr Ala Glu Asp
3410 3415 3420
Leu Leu Tyr Val Ile Tyr Thr Ser Gly Thr Thr Gly Lys Pro Lys
3425 3430 3435
Gly Val Leu Leu Glu His Arg Asn Met Ala Asn Leu Leu Tyr Asp
3440 3445 3450
Gln Phe Thr Asn Ser Gly Ile Asp Phe Lys Thr Asn Val Leu Gln
3455 3460 3465
Tyr Ala Ser Pro Ala Phe Asp Val Cys Tyr Gln Glu Leu Phe Ser
3470 3475 3480
Ala Leu Leu Ser Gly Gly Thr Leu His Ile Val Pro Glu Ser Ile
3485 3490 3495
Lys Arg Asp Ala Ala Gln Leu Phe Ser Phe Ile Asn Lys His Gln
3500 3505 3510
Xaa Thr Asp Ile Val Phe Phe Pro Thr Xaa Xaa Xaa Ala Phe Ala
3515 3520 3525
Lys Met Leu Phe Asn Glu Xaa Glu Ser Tyr Ala Tyr Ser Phe Pro
3530 3535 3540
Arg Cys Val Lys His Leu Ile Thr Ala Gly Glu Gln Leu Thr Xaa
3545 3550 3555
Xaa Xaa Val Ser Arg Leu Phe Gln Gln Val Leu Arg Thr His Gly
3560 3565 3570
Leu His Leu His Asn His Tyr Gly Pro Ser Glu Thr His Val Val
3575 3580 3585
Ser Thr Tyr Thr Ile Gln Pro Gly Asp Asp Ile Pro Glu Tyr Pro
3590 3595 3600
Pro Ile Gly Lys Pro Ile Cys His Asn Asn Met Tyr Val Ile Ser
3605 3610 3615
Lys Xaa Asn Lys Gln Leu Gln Pro Val Gly Ile Ala Gly Glu Leu
3620 3625 3630
Tyr Ile Ser Gly Ala Asn Thr Gly Arg Gly Tyr Val Asn Asn Pro
3635 3640 3645
Ala Leu Thr Gly Glu Lys Phe Leu Pro Asp Pro Phe Arg Glu Gly
3650 3655 3660
Ala Val Met Tyr Arg Thr Gly Asp Leu Ala Arg Leu Arg Glu Asp
3665 3670 3675
Gly Gln Ile Glu Tyr Leu Gly Arg Ile Asp Asp Gln Ala Lys Ile
3680 3685 3690
Arg Gly Tyr Arg Ile Glu Pro Lys Glu Val Glu Val Ile Leu Ala
3695 3700 3705
Asn His Pro Ala Val Arg Glu Ala Ala Val Leu Ile Gln Lys Asn
3710 3715 3720
Ala Leu Gly Glu Asn Glu Leu Cys Ala Tyr Cys Ser Val Ser Lys
3725 3730 3735
Ala Thr Asp Pro Ser Ala Leu Arg Lys Asp Leu Ala Lys Asn Leu
3740 3745 3750
Pro Asp Tyr Met Ile Pro Val Lys Trp Ala Phe Val Glu Ser Ile
3755 3760 3765
Pro Leu Thr Ala Asn Gly Lys Val Asp Arg Lys Ala Leu Pro Ala
3770 3775 3780
Pro Glu Gly Gly Val Gln Thr Gly Gly Glu Tyr Val Ala Pro Arg
3785 3790 3795
Thr Ala Ala Glu Ala Gln Leu Ala His Ile Trp Lys Glu Val Leu
3800 3805 3810
Gly Leu Pro Arg Ile Gly Val Lys Asp Asn Phe Phe Asp Ile Gly
3815 3820 3825
Gly His Ser Leu Arg Ala Thr Thr Leu Thr Ala Lys Leu His Lys
3830 3835 3840
Glu Met Gly Val Ser Leu Pro Leu Arg Glu Val Phe Arg Ser Pro
3845 3850 3855
Thr Ile Glu Glu Met Ala Glu Thr Ile Thr Gly Met Lys His Thr
3860 3865 3870
Ala Tyr Thr Ser Ile Pro Thr Val Glu Ala Lys Glu Tyr Tyr Ala
3875 3880 3885
Val Ser Ser Ala Gln Lys Arg Leu Tyr Ile Leu Asn Gln Leu Lys
3890 3895 3900
Gly Gly Glu Leu Ser Tyr Asn Met Pro Ser Val Met Arg Ala Asp
3905 3910 3915
Gly Ala Leu Asp Arg Glu Leu Val Glu Lys Ala Ile Arg Lys Leu
3920 3925 3930
Ile Gln Arg His Glu Thr Leu Arg Thr Gly Phe Glu Leu Ile Asp
3935 3940 3945
Gly Glu Pro Val Gln Arg Ile Tyr Asp Asp Val Pro Phe Ala Val
3950 3955 3960
Glu Phe Thr Gln Ala Lys Glu Glu Gln Ala Glu Ala Leu Val His
3965 3970 3975
Gly Phe Val Arg Ala Phe Asp Leu Glu Lys Ala Pro Leu Leu Arg
3980 3985 3990
Val Gly Leu Ile Glu Leu Ala Lys Asp Arg His Leu Leu Leu Phe
3995 4000 4005
Asp Met His His Ile Ile Ser Asp Gly Val Ser Ile Lys Asn Leu
4010 4015 4020
Ile Glu Glu Phe Val Ser Leu Tyr Glu Gly Lys Glu Leu Pro Pro
4025 4030 4035
Leu Arg Val Gln Tyr Lys Asp Tyr Ala Ala Trp Gln Leu Ser Asp
4040 4045 4050
Met Gln Ser Glu Arg Met Lys Lys Gln Glu Ala Tyr Trp Leu Asp
4055 4060 4065
Val Phe Ser Gly Glu Val Pro Val Leu Asp Met Pro Thr Asp Tyr
4070 4075 4080
Gly Arg Pro Ala Ala Arg Ser Phe Glu Gly Gly Gln Ile Glu Phe
4085 4090 4095
Val Ile Gly Pro Glu Leu Thr Glu Gln Leu Lys Gly Leu Ala Val
4100 4105 4110
Lys Ser Glu Ser Thr Leu Tyr Met Val Leu Leu Ala Ala Tyr Thr
4115 4120 4125
Thr Met Leu Ala Lys Tyr Ser Gly Gln Glu Asp Ile Val Val Gly
4130 4135 4140
Ser Pro Ile Ala Gly Arg Thr His Ser Asp Leu Glu Ser Leu Ile
4145 4150 4155
Gly Met Phe Val Gly Thr Leu Ala Ile Arg Thr Asn Pro Val Gly
4160 4165 4170
Glu Lys Thr Phe Arg Glu Tyr Val Gln Glu Val Lys Glu His Thr
4175 4180 4185
Leu Lys Ala Tyr Glu Asn Gln Glu Tyr Pro Phe Asp Glu Leu Val
4190 4195 4200
Asp Lys Leu Asn Val Ser Arg Asp Phe Ser Arg His Pro Leu Phe
4205 4210 4215
Asp Thr Met Phe Ile Trp Gln Asn Thr Glu Arg Gly Glu Leu Ser
4220 4225 4230
Leu Asp Asp Val Arg Phe Thr Pro Tyr Pro Asp Asn His Ala Met
4235 4240 4245
Ala Lys Phe Asp Leu Thr Phe Gln Ala Ala Glu Asn Glu Asp Gly
4250 4255 4260
Ile Thr Gly Met Ile Ser Tyr Ala Ala Ala Leu Tyr Lys Gln Glu
4265 4270 4275
Thr Ala Glu Arg Met Ala Lys His Phe Ile Gln Leu Ile Glu Ala
4280 4285 4290
Ile Ala Asn Asp Pro Gln Ala Pro Leu Ser Ser Leu Glu Met Ile
4295 4300 4305
Thr Ala Lys Glu Lys Glu Gln Ile Val Glu Arg Trp Gly Gln Pro
4310 4315 4320
Ala Ile Asp Cys Pro Arg Asp Lys Thr Ile His Gln Leu Phe Glu
4325 4330 4335
Glu Gln Ala Glu Arg Thr Pro Glu His Thr Ala Ala Val Tyr Glu
4340 4345 4350
Lys Ser Arg Phe Thr Tyr Arg Glu Leu Asn Glu Arg Ala Asn Arg
4355 4360 4365
Leu Ala Arg Ile Leu Arg Ser Glu Gly Val Gln Pro Asp Gln Pro
4370 4375 4380
Val Gly Ile Leu Ala Glu Arg Ser Leu Glu Met Ile Val Gly Ile
4385 4390 4395
Met Ala Ile Leu Lys Ala Gly Gly Ala Tyr Val Pro Met Asp Pro
4400 4405 4410
Asp Ser Pro Gln Glu Arg Ile Arg Tyr Ile Leu Glu Asp Ser Gly
4415 4420 4425
Ala Lys Val Leu Leu Ala Gln Pro His Leu Gln Asp Arg Val Ser
4430 4435 4440
Phe Ala Gly Glu Ile Leu Leu Leu Asn Asp Glu Arg Met Asn Ser
4445 4450 4455
Gly Asp Gly Ser Asn Leu Val Thr Ala Ala Gly Pro Asp His Leu
4460 4465 4470
Ala Tyr Val Ile Tyr Thr Ser Gly Thr Thr Gly Lys Pro Lys Gly
4475 4480 4485
Thr Leu Ile Glu His Arg Gln Val Leu His Leu Met Glu Gly Leu
4490 4495 4500
Arg Gly Gln Val Tyr Gly Ala Tyr Asp Ser Gly Leu Arg Val Ser
4505 4510 4515
Leu Leu Ala Pro Tyr Tyr Phe Asp Ala Ser Val Lys Gln Ile Phe
4520 4525 4530
Ala Ala Leu Leu Gly Gly His Ala Leu Tyr Ile Val Pro Lys Ala
4535 4540 4545
Ser Val Ser Asp Gly Tyr Ala Leu Ser Asn Tyr Tyr Arg Thr His
4550 4555 4560
Arg Ile Asp Val Thr Asp Gly Thr Pro Ser His Leu Gln Leu Leu
4565 4570 4575
Ile Ala Ala Asp Ser Leu His Gly Val Thr Ile Arg His Met Leu
4580 4585 4590
Ile Gly Gly Glu Ala Leu Pro Gln Ala Thr Val Ala Gln Leu Leu
4595 4600 4605
Glu Leu Phe Ala Ser Asn Gly Ser Ser Met Pro Leu Ile Thr Asn
4610 4615 4620
Val Tyr Gly Pro Thr Glu Thr Cys Val Asp Ala Ser Val Phe His
4625 4630 4635
Ile Val Pro Glu Thr Leu Ala Ser Ala Asp Asp Gly Gly Tyr Val
4640 4645 4650
Pro Ile Gly Lys Pro Leu Gly Asn Asn Arg Val Tyr Ile Val Asp
4655 4660 4665
Ser His Asp Arg Met Leu Pro Ile Gly Val Lys Gly Glu Leu Cys
4670 4675 4680
Ile Ala Gly Asp Gly Val Gly Arg Gly Tyr Leu Asn Leu Pro Glu
4685 4690 4695
Leu Thr Gly Glu Lys Phe Val Ala Asp Pro Phe Val Ile Gly Glu
4700 4705 4710
Arg Met Tyr Lys Thr Gly Asp Leu Ala Arg Tyr Leu Pro Asp Gly
4715 4720 4725
Asn Ile Glu Tyr Ala Gly Arg Lys Asp His Gln Val Lys Ile Arg
4730 4735 4740
Gly Tyr Arg Ile Glu Leu Gly Glu Val Glu Ala Ala Leu Leu Asn
4745 4750 4755
Ile Glu His Val Gln Glu Ala Val Ile Leu Ala Arg Glu Asn Ala
4760 4765 4770
Glu Gly Gln Ser Asp Leu Tyr Ala Tyr Phe Thr Gly Glu Lys Ser
4775 4780 4785
Leu Pro Ile Asn Gln Leu Lys Glu Lys Leu Ser Asp Gln Ile Pro
4790 4795 4800
Gly Tyr Met Val Pro Ser Tyr Leu Met Gln Leu Glu Gln Met Pro
4805 4810 4815
Leu Thr Ser Asn Gly Lys Val Asn Arg Ser Ala Leu Pro Leu Pro
4820 4825 4830
Glu Ala Gly Leu Gln Thr Gly Ile Asp Tyr Val Ala Pro Arg Thr
4835 4840 4845
Lys Pro Glu Glu Gln Leu Val His Ile Trp Lys Glu Val Leu Lys
4850 4855 4860
Val Glu Gln Val Gly Val Lys Asp Asn Phe Phe Asp Leu Gly Gly
4865 4870 4875
His Ser Leu Arg Gly Met Thr Leu Val Thr Lys Ile His Lys Gln
4880 4885 4890
Phe Asp Lys Ser Ile Ser Leu Arg Glu Val Phe Gln Tyr Pro Thr
4895 4900 4905
Ile Glu Glu Met Ala Arg Val Ile Ala Gly Ala Glu Thr Ser Gly
4910 4915 4920
Pro Asp Glu Ile Pro Val Ala Glu Ala Lys Asp Val Tyr Pro Val
4925 4930 4935
Ser Ser Val Gln Lys Met Val Tyr Leu Ser Thr Gln Ile Glu Gly
4940 4945 4950
Gly Glu Leu Ser Tyr Asn Met Pro Gly Ile Leu Thr Leu Glu Gly
4955 4960 4965
Arg Ile Asp Met Asn Arg Leu Gln Ser Ala Phe Gln Ser Leu Ile
4970 4975 4980
Gln Arg His Glu Ser Leu Gln Thr Gly Phe Glu Met Val Arg Gly
4985 4990 4995
Glu Leu Val Gln Val Ile Lys Pro Gln Ala Asp Phe Ser Ile Glu
5000 5005 5010
Arg Tyr Lys Ala Ala Asp Glu Gln Val Glu Glu Leu Phe Arg Asn
5015 5020 5025
Phe Val Arg Pro Phe Asp Leu Ser Gln Ala Pro Leu Leu Arg Ala
5030 5035 5040
Gly Leu Ile Glu Leu Glu Gln Asp Arg His Val Phe Met Phe Asp
5045 5050 5055
Met His His Ile Val Ser Asp Gly Ala Ser Met Asn Ile Phe Val
5060 5065 5070
Glu Glu Leu Ile Gln Leu Tyr Asp Gly Lys Glu Leu Thr Pro Leu
5075 5080 5085
Arg Ile Gln Tyr Lys Asp Tyr Thr Val Trp Gln Gln Gln Ala Glu
5090 5095 5100
Gln Arg Glu Arg Ile Lys Arg Gln Glu Asn Tyr Trp Leu Asn Val
5105 5110 5115
Phe His Glu Glu Leu Pro Pro Phe Glu Leu Pro Lys Asp Phe Ala
5120 5125 5130
Arg Pro Arg Ile Arg Ser Phe Glu Gly Lys Arg Tyr Asn Phe Ala
5135 5140 5145
Leu Asp Glu Thr Val Val Gln Gly Ile Lys Gln Met Glu Glu Leu
5150 5155 5160
Thr Gly Ser Thr Ala Tyr Met Ile Leu Leu Ser Ala Tyr Asn Ile
5165 5170 5175
Leu Leu Ala Lys Tyr Ser Gly Gln Glu Asp Ile Val Val Gly Thr
5180 5185 5190
Pro Ile Ala Gly Arg Met His Glu Asp Leu Gln His Ile Ile Gly
5195 5200 5205
Met Phe Val Asn Thr Leu Ala Ile Arg Thr Ala Pro Ala Gly Glu
5210 5215 5220
Lys Thr Phe Met Asp Tyr Val Thr Glu Thr Lys Glu Thr Met Leu
5225 5230 5235
Lys Ala Tyr Glu Asn Gln Glu Tyr Pro Phe Glu Glu Leu Val Glu
5240 5245 5250
Lys Leu Gly Val Lys Arg Asp Leu Ser Arg Asn Pro Leu Phe Asp
5255 5260 5265
Thr Met Phe Val Leu Gln Asn Thr Glu Gln Thr Asp Ile Glu Leu
5270 5275 5280
Asp Ser Leu Ala Val Arg Pro Tyr Glu Gln Thr Asn Thr Ala Ala
5285 5290 5295
Lys Phe Asp Leu Gln Leu Thr Phe Val Met Asn Pro His Glu Ile
5300 5305 5310
Gln Gly Ser Phe Glu Tyr Cys Thr Lys Leu Phe Lys Gln Lys Thr
5315 5320 5325
Ile Ala Thr Leu Ser Lys Asp Tyr Ala Met Ile Leu Ser Ala Ile
5330 5335 5340
Ile Lys Asp Pro Ser Ile Pro Leu Lys Glu Ile Gln Leu Ser Glu
5345 5350 5355
Lys Val Asn Lys Ser Glu His Phe Ala Ser Glu Ile Glu Leu Asn
5360 5365 5370
Phe

Claims (56)

1.一种减少植物生物胁迫的影响的方法,所述方法包括:
(a)获得微生物,并在适合生长和繁殖的条件下培养所述微生物;
(b)将获自或来源于所述微生物的组合物施用于所述植物或所述植物的植物部分,
其中所述组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(i)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿;以及
(ii)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;
和/或
其中所述微生物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(iii)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类;以及
(iv)包含选自表6或表7的一个或多个氨基酸(相对于SEQ IDNO:1的位置);
和/或其中特征选自(i)、(ii)、(iii)和(iv)的任意多个和/或组合;
(c)将所述植物或植物部分置于适于生长的条件下;并且
(d)评估所述植物的至少一部分针对生物胁迫应答的至少一个参数。
2.根据权利要求1所述的方法,其中施用于所述植物的所述组合物还包含所述微生物的部分或全部。
3.根据权利要求2所述的方法,其中所述微生物属于芽孢杆菌属。
4.根据权利要求1所述的方法,其中在步骤(a)中培养多种微生物。
5.根据权利要求1所述的方法,其中(b)的所述组合物还包含全细胞肉汤。
6.根据权利要求1所述的方法,其中(b)的所述组合物还包含培养基。
7.根据权利要求1所述的方法,其中(b)的所述组合物还包含提取物。
8.根据权利要求1、所述的方法,其中(b)的所述组合物基本上是纯化的。
9.根据权利要求1所述的方法,其中(b)的所述组合物是环状脂肽。
10.根据权利要求1所述的方法,其中(b)的所述组合物还包含一种或多种制剂组分。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述制剂组分选自由以下各项组成的组:盐、粘结剂、表面活化剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、增溶剂、有机溶剂、胶凝剂、增稠剂、防沉降剂、防腐剂、稳定剂、抗游离化合物、多种任何前述物质以及前述物质的任意组合。
12.根据权利要求1所述的方法,其中所述组合物还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的附加试剂:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治剂、肥料、生物杀虫剂、生物刺激剂以及前述物质的任意组合和/或多种。
13.根据权利要求1所述的方法,其中所述生物胁迫是线虫的存在。
14.根据权利要求13所述的方法,其中(b)的所述组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(a)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1058、1060、1074、1088或1111道尔顿;以及
(b)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.85、6.45、7.65、8.05、8.30、8.65、10.30、10.70或11.10分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;
和/或所述微生物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(c)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为3类;
(d)具有选自表6的一个或多个氨基酸(相对于SEQ ID NO:1的位置);以及
(e)在氨基酸位置3627(相对于SEQ ID NO:1的位置)具有苯丙氨酸或亮氨酸,或在氨基酸位置3331(相对于SEQ ID NO:1的位置)具有精氨酸或组氨酸,或两种情况都有;
和/或其中特征选自(a)–(e)的任意多个和/或组合。
15.根据权利要求1所述的方法,其中所述生物胁迫是植物病原体的存在。
16.根据权利要求15所述的方法,其中所述植物病原体是真菌。
17.根据权利要求16所述的方法,其中(b)的所述组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(a)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1053、1058、1060、1069、1074、1083、1088、1097或1111道尔顿;以及
(b)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.85、6.45、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;
和/或所述微生物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(c)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类;以及
(d)在氨基酸位置3627具有苯丙氨酸或亮氨酸,或在氨基酸位置3331(相对于SEQ IDNO:1的位置)包含精氨酸或组氨酸;以及
和/或其中特征选自(a)–(d)的任意多个和/或组合。
18.根据权利要求1或权利要求15所述的方法,其中在萌发之前将所述组合物施用于所述植物或植物部分。
19.根据权利要求1或权利要求15所述的方法,其中在采前将所述组合物施用于所述植物或植物部分。
20.根据权利要求1或权利要求15所述的方法,其中在所述植物的营养期期间将所述组合物施用于所述植物或植物部分。
21.根据权利要求1或权利要求15所述的方法,其中在所述植物的生殖期期间将所述组合物施用于所述植物或植物部分。
22.根据权利要求1或权利要求15所述的方法,其中在采前将所述组合物施用于所述植物或植物部分。
23.根据权利要求1或权利要求15所述的方法,其中在采后将所述组合物施用于所述植物或植物部分。
24.根据权利要求1所述的方法,其中在田地中栽培所述植物,采收、存放在仓库中或分配。
25.根据权利要求1所述的方法,其中采收所述植物或其部分。
26.根据权利要求1所述的方法,其中所述植物产生农业上重要的果实、谷物、谷类、纤维或种子。
27.根据权利要求1所述的方法,其中所述参数选自由以下各项组成的组:病原体的存在、病原体的分布、病原体的量化、病原体的类型、病原体的生物状态、病原体的活力、害虫的存在、害虫的分布、害虫的量化、害虫的类型、害虫的生物状态、害虫的活力、所述植物部分的视觉评估、所述植物部分的生物量、所述植物部分的生物状态、所述植物部分的活力以及前述参数的任意组合。
28.根据权利要求1所述的方法,其中所述植物部分是根、叶、茎、花、种子、球茎或果实。
29.根据权利要求1所述的方法,所述方法还包括将(b)的多种组合物施用于所述植物。
30.根据权利要求1或权利要求13或权利要求15所述的方法,所述方法包括在步骤(b)中施用多种组合物。
31.根据权利要求30所述的方法,其中所述多种组合物中的每一种组合物包含步骤(b)的不同特征,或前述特征的任意组合。
32.根据权利要求30所述的方法,所述方法包括在步骤(b)中施用多种组合物,其中所述多种组合物中的每一种组合物包含步骤(b)的不同特征,或前述特征的任意组合。
33.一种合成组合物,所述合成组合物包含:
(a)植物或植物部分,以及
(b)组合物,所述组合物具有以下的一种特征:
(i)当根据实施例2的方法分析时,分子量为大约1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿;
(ii)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内;
(iii)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类;
(iv)具有选自表6或表7的一个或多个氨基酸(相对于SEQ IDNO:1的位置);以及
(v)前述的任意多种和/或组合。
34.根据权利要求33所述的合成组合物,其中所述合成组合物基本上封闭在选自由以下各项组成的组的物件内:瓶、广口瓶、安瓿、包装、器皿、包、盒、储存箱、封套、纸箱、容器、筒仓、船运集装箱、车厢以及箱子。
35.根据权利要求33所述的合成组合物,其中(b)的所述组合物是微生物。
36.根据权利要求33所述的合成组合物,其中所述组合物是芽孢杆菌属的微生物。
37.根据权利要求33所述的合成组合物,其中(b)的所述组合物是环状脂肽。
38.根据权利要求33所述的合成组合物,其中(b)的所述组合物来源于芽孢杆菌属的微生物。
39.根据权利要求33所述的合成组合物,其中(b)的所述组合物基本上是纯化的。
40.根据权利要求33所述的合成组合物,所述合成组合物还包含一种或多种制剂组分。
41.根据权利要求40所述的合成组合物,其中所述一种或多种制剂组分选自由以下各项组成的组:盐、粘结剂、表面活化剂、表面活性剂、润湿剂、分散剂、乳化剂、增溶剂、有机溶剂、胶凝剂、增稠剂、防沉降剂、防腐剂、稳定剂、抗游离化合物、多种任何前述物质以及前述物质的任意组合。
42.根据权利要求33所述的合成组合物,其中所述合成组合物还包含一种或多种选自由以下各项组成的组的附加试剂:杀虫剂、除草剂、杀菌剂、杀真菌剂、杀昆虫剂、杀病毒剂、杀螨剂、杀线虫剂、杀疥虫剂、植物生长调节剂、灭鼠剂、抗藻剂、生物防治剂、肥料、生物杀虫剂、生物刺激剂以及前述物质的任意组合和/或多种。
43.根据权利要求33所述的合成组合物,所述合成组合物还包含线虫。
44.根据权利要求33所述的合成组合物,所述合成组合物还包含植物病原体。
45.根据权利要求33所述的合成组合物,所述合成组合物还包含真菌。
46.根据权利要求33、所述的合成组合物,其中(a)的所述植物或植物部分产生农业上重要的果实、谷物、谷类、纤维或种子。
47.根据权利要求33所述的合成组合物,所述合成组合物还包含生长培养基。
48.根据权利要求33所述的合成组合物,其中所述植物部分是根、叶、茎、花、种子、球茎或果实。
49.多种根据权利要求33所述的合成组合物。
50.根据权利要求49所述的多种合成组合物,其中所述合成组合物是微生物、分离的脂肽或前述物质的任意组合。
51.根据权利要求49所述的多种合成组合物,其中所述多种组合物中的每一种组合物包含步骤(b)(i)或(b)(ii)或(b)(iii)或(b)(iv)或(b)(v)的不同特征,或前述特征的任意组合。
52.一种产生提高植物的生物胁迫耐受性的组合物的方法,所述方法包括:获得微生物,并在适合生长和繁殖的条件下培养所述微生物;并且鉴别获自或来源于所述微生物的组合物,其中所述组合物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(a)当根据实施例2的方法分析时,分子量为1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿;以及
(b)当根据表1的方法分析时,HPLC保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟,并且所述保留时间在0.1分钟界限内;
和/或其中所述微生物包含选自由以下各项组成的组的特征:
(c)当根据实施例3的方法分析并参考图8时,bmyB基因种系发生进化枝成员为2类或3类;以及
(d)包含选自表6或表7的一个或多个氨基酸(相对于SEQ IDNO:1的位置);
和/或其中特征选自(a)–(d)的任意多个和/或组合。
53.一种预测微生物体的积极生物防治潜力的方法,所述方法包括:
(a)获得所述生物体基因组中的所述bmyB基因的DNA序列;
(b)将所述DNA序列与SEQ ID NO:1进行比对;
(c)与SEQ ID NO:1中氨基酸的位置编号相比,评估所述DNA序列中表6或表7中的至少一个氨基酸的存在;并且
(d)如果至少一个氨基酸和相对位置(相对于SEQ ID NO:1的位置)与表6中的一个匹配,则将所述微生物体指定为“2类”,如果至少一个氨基酸和相对位置与表7中的一个匹配,则将所述微生物体指定为“3类”,并且如果两个条件都不为真,则不对所述微生物体指定类别;
其中如果被指定为“2类”或“3类”,则预测所述微生物体具有杀真菌活性,并且如果被指定为“3类”,则预测所述微生物体具有杀真菌活性或杀线虫活性或两种活性。
54.根据权利要求27所述的方法,其中至少2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个氨基酸及其对应的相对位置与步骤(d)的表6或表7中的至少2、3、4、5、6、7、8、9、10个或多于10个氨基酸及相对位置相匹配。
55.一种预测组合物的积极生物防治潜力的方法,所述方法包括:
(a)获得所述组合物的样品;
(b)根据HPLC方法根据表1的所述参数测定所述样品;
(c)评估HPLC色谱图并鉴别保留时间为4.60、5.00、5.85、6.45、6.80、7.10、7.65、8.05、8.30、8.65、8.90、9.20、9.60、10.30、10.55、10.70、10.85、11.10或11.25分钟的至少一个峰,并且所述保留时间在前述任一个的0.1分钟界限内。
56.一种预测组合物的积极生物防治潜力的方法,所述方法包括:
(a)获得所述组合物的样品;
(b)根据实施例2的方法进行质谱法;
(c)评估所述组合物的至少一种组分的分子量,其中所述至少一种组分具有大约1043、1047、1053、1058、1060、1069、1074、1081、1083、1088、1095、1097或1111道尔顿的分子量。
CN202180053230.2A 2020-08-31 2021-08-31 农业有益微生物组合物的鉴别及其用途 Pending CN117279877A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202063072666P 2020-08-31 2020-08-31
US63/072,666 2020-08-31
PCT/US2021/048480 WO2022047396A2 (en) 2020-08-31 2021-08-31 Identification of agriculturally beneficial microbial compositions and uses thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN117279877A true CN117279877A (zh) 2023-12-22

Family

ID=80352977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180053230.2A Pending CN117279877A (zh) 2020-08-31 2021-08-31 农业有益微生物组合物的鉴别及其用途

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20240032544A1 (zh)
EP (1) EP4203689A4 (zh)
CN (1) CN117279877A (zh)
AU (1) AU2021333933A1 (zh)
CL (1) CL2023000542A1 (zh)
CR (1) CR20230138A (zh)
EC (1) ECSP23023648A (zh)
MX (1) MX2023002247A (zh)
WO (1) WO2022047396A2 (zh)
ZA (1) ZA202302150B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113502246B (zh) * 2021-07-08 2022-06-14 广西科学院 复合型微生物菌剂及其制备方法和应用
CN115028686B (zh) * 2022-06-17 2025-08-15 南京农业大学 一种提高Bacillomycin D发酵产量的方法
CN115166114B (zh) * 2022-07-12 2024-03-15 江苏恒生检测有限公司 一种用于水或土壤中双唑草腈代谢物的检测方法
CN115161239B (zh) * 2022-07-25 2023-10-24 四川龙蟒福生科技有限责任公司 一种bacillus velezensis菌的专用发酵培养基及其应用
CA3264063A1 (en) 2022-08-12 2024-02-15 Institut Supérieur Des Biotechnologies (Supbiotech) BIOCONTROL PRODUCT MADE FROM LEEK BY-PRODUCT
CN115537206A (zh) * 2022-08-19 2022-12-30 山东金铎农业科技有限公司 一种盐碱地土壤修复改良剂及其制备方法
US20240166838A1 (en) * 2022-11-23 2024-05-23 Belle L. Chou Elastomer Additive Promoting Aerobic Biodegradation
CN116555041B (zh) * 2023-02-10 2024-03-01 江苏农林职业技术学院 一种草莓生防内生真菌jsnl-b124及其应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155041A (en) * 1990-10-31 1992-10-13 Korea Research Institute Of Chemical Technology Culture of Bacillus subtilis
NZ588048A (en) * 2011-03-17 2014-01-31 Biodiscovery New Zealand Ltd Screening methods
US9125419B2 (en) * 2012-08-14 2015-09-08 Marrone Bio Innovations, Inc. Bacillus sp. strain with antifungal, antibacterial and growth promotion activity
WO2020214290A1 (en) * 2019-04-15 2020-10-22 Marrone Bio Innovations, Inc. Microbes, compositions, and uses for increasing plant yield and/or drought tolerance

Also Published As

Publication number Publication date
AU2021333933A1 (en) 2023-04-06
MX2023002247A (es) 2023-04-11
ZA202302150B (en) 2023-10-25
CR20230138A (es) 2023-05-03
ECSP23023648A (es) 2023-05-31
WO2022047396A2 (en) 2022-03-03
CL2023000542A1 (es) 2023-08-04
US20240032544A1 (en) 2024-02-01
EP4203689A4 (en) 2024-11-27
EP4203689A2 (en) 2023-07-05
WO2022047396A3 (en) 2022-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12102090B2 (en) Agriculturally beneficial microbes, microbial compositions, and consortia
US12408672B2 (en) Agriculturally beneficial microbes, microbial compositions, and consortia
US20240067922A1 (en) Agriculturally beneficial microbes, microbial compositions, and consortia
US20220022461A1 (en) Agriculturally beneficial microbes, microbial compositions, and consortia
CN117279877A (zh) 农业有益微生物组合物的鉴别及其用途
CN119255707A (zh) 农业上有益的微生物、微生物组合物和聚生体
CN119013391A (zh) 农业上有益的微生物、微生物组合物和聚生体
WO2023081713A1 (en) Methods and compositions for the improvement of microbial bioactivity
CN121487643A (zh) 用于改进杀真菌和杀细菌活性的基因组编辑的微生物
WO2024168284A1 (en) Genome edited microbes for improved fungicidal and bactericidal activity

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination