CN120456819A - 内生微生物生物刺激剂 - Google Patents
内生微生物生物刺激剂Info
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Abstract
本发明涉及包含以下的组合物:‑分离的内生菌,其中所述内生菌是木聚糖类芽孢杆菌的菌株,和‑助剂,其中所述木聚糖类芽孢杆菌的菌株具有登录号DSM 34353。
Description
发明领域
本发明涉及一种新型分离的植物微生物组菌株,特别是内生菌,感染有此类菌株的植物和相关方法。具体地,分离的内生菌可以用于组合物中用作生物肥料和/或生物刺激剂或用于植物中的生物保护。组合物可以进一步包含助剂。
发明背景
在许多情况下,农作物的生长和/或产率受到可以由植物使用或吸收的氮量的限制。为了克服这一限制,在播种前或播种后向土壤中添加外源氮。氮肥在性质中可以具有有机(例如,尿素、氨基酸、粪肥、角屑)或矿物质(例如硝酸铵、硫酸铵、硝酸钾)来源。所有这些人为氮肥具有的共同点在于,它们的生产、运输和/或施加都是能源密集型的,并且因此导致正向CO2平衡。特别地,其为迄今为止全球最广泛使用的氮肥的硝酸铵和尿素具有大的CO2足迹(footprint),因为它们的共同前体氨(NH3)衍生自哈伯-博施法(Haber-Boschprocess)。该方法使用大气氮(N2)和氢(H2)以在高温和高压下合成氨(NH3)。该方法因此加剧了气候变化并且对环境不利。
为植物提供至少一些部分它们所需氮的替代且更可持续的方法是使用生物肥料。生物肥料由活微生物构成,所述活微生物能够降低大气氮,并且因此使得其以铵/氨或有机结合氮的形式对于植物可获得。这些生物必须以代谢活性形式施加于种子、根或在较罕见情况下施加于叶。
这些生物肥料的以前和当前使用将固氮微生物施加于种子的表面、叶或土壤。由于这一事实,使生物暴露于来自非生物因素例如温度、干旱、pH以及来自雨水的冲刷和高湿度的高应激。生物肥料的有效性和效能降低。因此,需要大量的生物肥料以使得其有效提供对于植物的生物保护和/或增加作物的产率。这增加了农业成本。
进一步地,生物因素例如与已经占优势的植物或土壤微生物组的高竞争或者抗生素活性物质的存在,也降低了外源添加的固氮微生物在各自表面上的存活率。这也降低了当前可用的生物肥料的效能。
相应地,本领域需要更好地利用这些内生菌用作生物肥料和/或生物刺激剂以改善可持续农业和环境的手段。
附图简述
图1是在不同氮施肥(0kgN/ha、21kgN/ha、42kgN/ha)下6至8周后的玉蜀黍生长(无处理)的图片。营养物贫乏的Oxisol土壤用作测试土壤(基质)。
图2是在21kgN/ha下一次未施加木聚糖类芽孢杆菌(Paenibacillusxylanexedens)DSM 34353(左)和一次施加有木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353(其在与的混合物中仅施加于叶)的玉蜀黍生长的图片。
图3是显示在不同氮肥水平下伴随和不伴随木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353(其在与的混合物中施加)的施加的玉蜀黍的枝条干物质的图表。
图4是显示在不同氮肥水平下伴随和不伴随木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353(其在与的混合物中施加)的施加的玉蜀黍的根干物质的图表。
发明描述
本发明尝试通过提供来自木聚糖类芽孢杆菌(Paenibacillus xylanexedens)的新型分离的内生菌来解决上述问题,所述内生菌能够成为有效且高效的生物刺激剂和/或生物肥料。由于其独特的遗传设备和/或在特定助剂的存在下,这些新近分离的内生菌能够允许且尤其是加强这些内生菌渗透到内生菌与其接触的植物或其部分内。特别地,在适当助剂的存在下,新近分离的木聚糖类芽孢杆菌菌株能够在植物组织或种子中渗透并增殖。这样,可以降低(非)生物胁迫,并且因此显著增加生物在植物中的存活力或有效性。在植物或种子或其任何部分内,活性木聚糖类芽孢杆菌菌株处于调控的稳态下,其增加了固氮内生菌的功效和存活力两者。
根据本发明的一个方面,提供了基本上纯化或分离的内生菌,其中所述内生菌是木聚糖类芽孢杆菌的菌株,其中所述木聚糖类芽孢杆菌的菌株具有登录号DSM 34353,并且其对于它引入其内的植物提供生物保护和/或生物刺激剂表型。
根据本发明的任何方面,新近分离的内生菌具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌解决了微生物固氮剂的低稳定性的问题,因为它是具有前所未有的高固氮能力和渗透到植物内部(endosphere)的能力两者的内生生物,农业中使用的大多数其它现有的内生菌并不具备所述两种能力。
根据本发明的任何方面的内生菌从铜花(copper flower)(Minuartia vernasubsp.hercynica)的内部植物组织中分离,并且被分型且测序为木聚糖类芽孢杆菌种。温室实验证实了,木聚糖类芽孢杆菌能够在对于玉蜀黍(maize)(玉蜀黍(Zea mays),变种LG31.224)的种子和叶面施加两者中对植物提供显著量的酶促固定的氮。因此,在仅用一半合成氮肥(21kg/ha)进行施肥时,用木聚糖类芽孢杆菌接种或喷洒的玉蜀黍能够显示与完全施肥的玉蜀黍(42kg/ha)相同或甚至改善的生长。相比之下,在21kgN/ha下未用木聚糖类芽孢杆菌接种的玉蜀黍中观察到显著降低的生长。
如本文使用的,术语“内生菌”是一种内共生体(endosymbiont),其指对于植物生命周期的至少一部分在植物内生活而不引起明显疾病的细菌或真菌菌株。特别地,细菌或真菌与植物密切相关,其中术语‘密切相关’指细菌或真菌生活在植物上、植物内或植物附近。例如,它可能是内生的,并且在植物的内部组织内生活,或可能是附生的,并且在植物上外部生长。存在已发现的许多不同的内生菌。然而,仅少数已在商业上用作用于农业的内生菌接种物,例如丛枝菌根(arbuscular mycorrhizae)、根瘤菌(rhizobia)和固氮螺菌属(Azospirillium)。麦角菌科(Clavicipitaceous)真菌也是农业中使用的内生菌。根据本发明的任何方面的内生菌是具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌的菌株。
如本文使用的,术语“基本上纯化的”指内生菌不含其它生物。该术语包括例如无菌培养中的内生菌。特别地,内生菌为至少约90%纯,更特别地至少约95%纯,甚至更特别地至少约98%、99%或99.5%纯。
如本文使用的,术语‘分离的’指从其原始环境(例如,如果它是天然存在的,则为自然环境)中取出的根据本发明的任何方面的内生菌。例如,存在于活植物中的天然存在的内生菌不是分离的,但从自然系统中的一些或所有共存材料中分离出的相同内生菌是分离的。特别地,根据本发明的任何方面分离的内生菌可以是单一菌株的纯培养物,并且该单一菌株于2022年8月11日提交给位于Inhoffenstraβe 7B,38124Braunschweig,德国的德国微生物和细胞培养物保藏中心(German Collection of Microorganisms and CellCultures)(DSMZ),并且具有登录号DSM 34353。用于保存且修饰细胞的颗粒可从现有技术获得,例如Sambrook/Fritsch/Maniatis(1989)。
如本文使用的,术语“生物保护和/或生物刺激剂”可以指具有遗传和/或代谢特性的根据本发明的任何方面的内生菌,其导致含有内生菌或以其它方式与内生菌相关的植物中的有益表型。起因于存在于植物中的内生菌的此类有益性质或表型包括相比于并不与根据本发明的任何方面的内生菌相关的植物或与内生菌例如标准毒性(ST)内生菌,内生菌与其相关的植物中对于害虫和/或疾病的抗性增加、对水和/或营养物胁迫的耐受性改善、生物胁迫耐受性增强、干旱耐受性增强、水利用效率增强、毒性降低和活力增强。特别地,根据本发明的任何方面的生物保护和/或生物刺激剂表型包括内生菌引入其内的植物中的固氮。
害虫和/或疾病可以包括但不限于真菌和/或细菌病原体,特别是真菌。在一个实例中,内生菌可以导致它与其相关的植物中的生物剂保护化合物的产生。
如本文使用的,术语‘生物保护剂化合物’指对于它与其相关的植物提供或帮助提供针对害虫和/或疾病、例如细菌和/或真菌病原体的生物保护的化合物。生物保护剂化合物也可以称为‘杀生物化合物’。
如本文使用的,术语‘生物刺激剂’指施加于植物的任何物质或微生物,其目的是增强营养效率、非生物胁迫耐受性和/或作物质量性状,而不管其营养物含量如何。根据本发明的任何方面的内生菌充当它与其接触的植物和/或其部分的生物刺激剂。生物刺激剂的更详细定义至少在Ricci,M.,General Principles to Justify Plant BiostimulantClaims,Frontiers in Plant Science(2019),10中提供。
如本文使用的,术语‘引入’指用内生菌接触和/或处理植物或其部分,其中将内生菌递送至植物。特别地,将内生菌引入植物或其部分内以促进内生菌在其中生长。可以使用将根据本发明的任何方面的内生菌引入植物或其部分的任何方法。例如,可以将内生菌喷洒到植物或其部分上或者接种到植物或其部分中。特别地,内生菌可以在它们开始在植物中生长之前接种至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14天。在一个实例中,内生菌可以喷洒到植物的叶上(即叶面施加)。在该实例中,喷洒过程仅在植物的早期发育阶段(约六叶期)进行,或者多次进行(约六叶期和新生/成年植物的几个阶段)。技术人员能够鉴定在植物上使用的最佳引入过程。特别地,植物或其部分可以通过本领域已知的方法用内生菌进行感染。更特别地,植物或其部分可以使用选自接种、喷洒、育种、杂交(crossing)、杂交(hybridisation)、转导、转染、转化和/或基因靶向及其组合的方法用内生菌进行感染。
特别地,根据本发明的任何方面的内生菌是具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌菌株。特别地,菌株的序列已分成基因座并且包含SEQ ID NO:1-70的核苷酸序列及其变体。特别地,16S核糖体RNA的序列为SEQ ID NO:78和/或SEQ ID NO:41。
如本文使用的,术语“变体”分别包含与参考氨基酸或核酸序列具有至少70、75、80、85、90、92、94、95、96、97、98或99%同一性的氨基酸或核酸序列,其中优选地,除对于分子的功能(例如蛋白质的催化活性)或者折叠或结构所必需的氨基酸之外的氨基酸被缺失、取代或通过插入替换,或者必需氨基酸以大致上参考序列或由其衍生的分子的生物活性得到保存的保守方式进行替换。现有技术包含可以用于比对两个给定的核酸或氨基酸序列并计算同一性程度的算法,参见Arthur Lesk(2008),Thompson等人,1994和Katoh等人,2005。术语“变体”与术语“同源物”同义且可互换使用。此类变体可能通过在氨基酸或核酸序列中引入缺失、插入或取代以及包含此类大分子或其变体的融合物来制备。在一个实例中,除上述序列同一性之外,关于氨基酸序列的术语“变体”还包含这样的氨基酸序列,其包含关于分别的参考或野生型序列的一种或多种保守氨基酸变化,或者包含编码包含一种或多种保守氨基酸变化的氨基酸序列的核酸序列。在一个实例中,除上述序列同一性程度之外,术语氨基酸序列或核酸序列的“变体”还分别包含氨基酸序列或核酸序列的任何活性部分和/或片段、或者编码氨基酸序列的活性部分和/或片段的任何核酸序列。如本文使用的,术语“活性部分”指氨基酸序列或核酸序列,其分别小于全长氨基酸序列或编码小于全长氨基酸序列,其中所述氨基酸序列或所编码的氨基酸序列分别保留其必需生物活性的至少一些。
根据本发明的另一个方面,提供了包含分离的内生菌的生物刺激剂,其中所述内生菌是具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌的菌株。内生菌是根据本发明的任何方面。
根据本发明的一个进一步方面,提供了包含以下的组合物:
-分离的内生菌,其中所述内生菌是具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌的菌株,和
-助剂。
根据本发明的任何方面的组合物解决了内生生物进入植物内部内的低摄取率和摄取动力学的问题。助剂能够实现通过在植物的上表面上且最主要下表面上的气孔、角质层中的小损伤伤口和生长裂缝的有效摄取。使用助剂来支持内生过程(微生物,特别是木聚糖类芽孢杆菌渗透到植物细胞内)允许使用较低的药物浓度(CFU/mL或CFU/g),因为摄取比不添加助剂更有效地发生。
内生菌是具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌菌株。
根据本发明的任何方面分离的木聚糖类芽孢杆菌菌株具有适当的遗传设备,以侵入植物组织并且在组织内存活且增殖。这与木聚糖类芽孢杆菌菌株接种其的植物和/或种子表面上的合适渗透位点组合,使内生菌能够经由叶的气孔或者经由小伤口或生长裂缝成功渗透到植物组织中。还已报道了非均匀形状角质层的主动渗透。
然而,由于内生过程的速度和动力学两者在自然界中是受限的,并且因此在大多数情况下非常缓慢且宿主特异性发生,因此根据本发明的任何方面的组合物中助剂的存在允许根据本发明的任何方面的内生菌高效地且有效地成功摄取到植物组织(内部)内。
通常,当木聚糖类芽孢杆菌单独施加于土壤、叶或种子时,缓慢的内生过程导致生物相应地长时间地暴露于生物胁迫和非生物胁迫。这可以导致木聚糖类芽孢杆菌滴度的显著降低以及因此降低的产品功效。根据本发明的任何方面的助剂的存在消除了这种负面效应,并且实际上通过加速生物摄取到靶植物内或允许其完全摄取(to enableit at all)来增加组合物的功效。
如本文使用的,‘助剂’指根据本发明的任何方面的组合物中的成分或物质,其增加或修饰其它成分(即,分离的木聚糖类芽孢杆菌菌株)的活性。特别地,根据本发明的任何方面的助剂是生物相容性助剂(活性成分介质),其被加入微生物的悬浮液中以形成根据本发明的任何方面的组合物。本领域已知的任何助剂可以用于根据本发明的任何方面的组合物中。特别地,根据本发明的任何方面的助剂可以选自(A)、(B)或(C)及其混合物,其中(A)、(B)或(C)为:
(A)具有通式(I)的聚甘油酯,
Mj Dk Tl式(I)
其中,M为[C3H5(OR”)2O1/2],
D为[C3H5(OR”)1O2/2],
T为[C3H5O3/2],
j=1至10,优选为2至3,更优选为2;
k=0至10,优选为大于0至5,更优选为1至3;
l=0至3,优选为0至1,更优选为0;
其中,j+k+l的总和为1至20,优选为2至4,更优选为3
其中基团R”各自独立地选自酰基基团R’-C(=0)-和H,条件是至少一个基团R”不等于H;
其中基团R’各自独立地选自具有3至39个、优选为7至21个、更优选为9至17个碳原子的单价脂肪族、饱和或不饱和烃基团;
(B)式(II)的聚醚改性硅氧烷
M1 o D1 p D′q式(II)
其中,M1为P1 3SiO1/2,
D1为P1 2SiO2/2,D′为P1P2SiO2/2,
o为2,p为0至0.1,q为1.0至1.15,
P1独立地为具有1至8个碳原子的烃基,
P2独立地为式(III)的聚醚基团,
—P3O[CH2CH2O]m[CH2CH(CH3)O]nP5式(III)
其中
m为3.4至11.0,n为2.5至8.0,
并且条件是
m/n为1.9至2.8,
P3独立地为具有2至8个碳原子的二价烃基基团,
P5为氢;和/或
(C)式(IV)的有机改性聚硅氧烷
式(IV)
其中a+b+c+d+2=20至210,
a为15至205,b为1至12,c为1至12,d为1至12,
R基团各自独立地为相同或不同的、具有1至10个碳原子的脂肪族或芳香族烃基基团,
R4基团各自独立地为相同或不同的R、R1、R2或R3基团,
R1、R2和R3基团各自独立地为通式(V)的不同聚醚基团
式(V)
其中
e为3至11,f为6至30,g为0至15,h为0至5,i为0至5,和
R5独立地为相同或不同的,并且各自为甲基、乙酰基或氢基团。
更特别地,助剂可以选自BREAK-S 301、BREAK-SP 133、BREAK-S255。根据本发明的任何方面使用的助剂导致在气孔或其中存在损伤处的表面张力的降低,并且因此导致颗粒(微生物)通过孔口进入其中接种微生物特别是木聚糖类芽孢杆菌的植物或其部分内的较低排斥或改善的流动。特别地,助剂的使用允许/加速细菌摄取的内生过程。另外,增强的摄取还允许细菌穿过韧皮部从叶易位到根,从那固氮也可以得到增强。这导致局部施加的生物刺激剂获得系统特性。基于其系统特性,存在以下优点,在形成枝条的植物中,枝条也已经用生物刺激剂进行接种,并且因此将活性成分传递给新一代。
助剂的使用还允许木聚糖类芽孢杆菌从叶片上表面均匀分布到其中存在大多数(开放)气孔的叶片下表面。因此,能够实现内生菌更快速且更广泛地渗透到植物组织内。如果不使用生物相容性助剂,尤其是在叶面施加的情况下,到达叶片下面上的气孔将是特别困难的,即使并非不可能的。具有“抗冲洗”性质的助剂的使用也增加在叶片的上表面上的停留时间,并且因此促进内生菌摄取到植物组织内。助剂的存在降低了内生固氮生物的早期冲掉。
在一个实例中,助剂为(A):
(A)具有通式(I)的聚甘油酯,
Mj Dk Tl式(I)
其中,M为[C3H5(OR”)2O1/2],
D为[C3H5(OR”)1O2/2],
T为[C3H5O3/2],
j=1至10,优选为2至3,更优选为2;
k=0至10,优选为大于0至5,更优选为1至3;
l=0至3,优选为0至1,更优选为0;
其中,j+k+l的总和为1至20,优选为2至4,更优选为3
其中基团R”各自独立地选自酰基基团R’-C(=0)-和H,条件是至少一个基团R”不等于H;
其中基团R’各自独立地选自具有3至39个、优选为7至21个、更优选为9至17个碳原子的单价脂肪族、饱和或不饱和烃基团。
特别地,至少一个基团R”对应于式R′—C(O)—的基团。
更特别地,M、D和T可以是:
甚至更特别地,根据本发明的任何方面的混合物的聚甘油酯具有式(I(a)):
其中
a=1至10,优选为2至3,更特别为2;
b=0至10,优选为大于0至5,更特别为1至3;
条件是:
a+b=2至20,优选为2至4,尤其为3;
其中基团R”各自独立地选自酰基基团R‘-C(=0)-和H,条件是至少一个基团R不等于H;其中基团R‘各自独立地选自具有3至39个,优选为7至21个,特别是9至17个碳原子的单价脂肪族、饱和或不饱和烃基团。
根据本发明的任何方面的组合物的聚甘油酯可以具有多于一个,特别是至少2个,更特别是至少3个形式R‘-C(=0)-的基团R”。
式R′—C(O)—的基团R”可以彼此独立地为相同或不同的饱和或不饱和脂肪酸的酰基基团,其中所述脂肪酸包括4直至40个碳原子,特别地,脂肪酸选自丁酸(butyricacid)(丁酸(butanoic acid))、己酸(caproic acid)(己酸(hexanoic acid))、辛酸(caprylic acid)(辛酸(octanoic acid))、癸酸(capric acid)(癸酸(decanoic acid))、月桂酸(十二烷酸)、肉豆蔻酸(十四烷酸)、棕榈酸(十六烷酸)、硬脂酸(十八烷酸)、花生酸(二十烷酸)、山萮酸(二十二烷酸)、木蜡酸(二十四烷酸)、棕榈油酸((Z)-9-十六碳烯酸)、油酸((Z)-9-十六碳烯酸)、反油酸((E)-9-十八碳烯酸)、顺式异油酸((Z)-11-十八碳烯酸)、亚油酸((9Z,12Z)-9,12-十八碳二烯酸)、α-亚麻酸((9Z,12Z,15Z)-9,12,15-十八碳三烯酸)、γ-亚麻酸((6Z,9Z,12Z)-6,9,12-十八碳三烯酸)、双高-γ-亚麻酸((8Z,11Z,14Z)-8,11,14-二十碳三烯酸)、花生四烯酸((5Z,8Z,11Z,14Z)-5,8,11,14-二十碳四烯酸)、芥酸((Z)-13-二十二碳烯酸)、神经酸((Z)-15-二十四碳烯酸)、蓖麻油酸、羟基硬脂酸、十一碳烯酸及其混合物。在一个实例中,脂肪酸可以是菜籽油酸、大豆脂肪酸、向日葵脂肪酸、花生脂肪酸和妥尔油脂肪酸的混合物。特别地,对于此上下文,脂肪酸可以是油酸的基团。当计算HLB值时,亲脂性分子部分的摩尔质量是分子中存在的所有基团R'的摩尔质量总和的算术平均值。
合适的脂肪酸或脂肪酸酯、尤其是甘油酯的来源可以是植物或动物脂肪、油或蜡。例如,猪油、牛脂、鹅脂、鸭脂、鸡脂、马脂、鲸油、鱼油、棕榈油、橄榄油、鳄梨油、种仁油、椰子油、棕榈仁油、可可脂、棉籽油、南瓜籽油、玉蜀黍籽油、向日葵油、小麦胚芽油、葡萄籽油、大豆油、花生油、羽扇豆油、菜籽油、芥子油、蓖麻油、麻风树油(jatropa oil)、核桃油、荷荷巴油、卵磷脂(例如基于大豆、油菜籽或向日葵)、骨油、爪油、琉璃苣油、羊毛脂、鸸鹋油、鹿脂、土拨鼠油、貂油、红花油、大麻油、南瓜油、月见草油、妥尔油以及巴西棕榈蜡、蜂蜡、小烛树蜡、ouricuri蜡、甘蔗蜡、retamow蜡、caranday蜡、raffia蜡、西班牙草蜡、紫花苜蓿蜡、竹蜡、大麻蜡、花旗松蜡、软木蜡、剑麻蜡、亚麻蜡、棉蜡、dammar蜡、茶蜡、咖啡蜡、米蜡、夹竹桃蜡或羊毛蜡可以是脂肪酸或脂肪酸酯的来源。
特别地,聚甘油酯化合物具有式(I)、或具有形式R’-C(=0)-的2.9至3.1个基团的算术平均值和4至6.5的HLB值的(I(a))。
更特别地,聚甘油酯化合物具有式(I(a)),其具有总和a+b为3、以及形式R'-C(=0)-的2.9至3.1个基团的算术平均值和4至6.5的HLB值。
甚至更特别地,聚甘油酯化合物可以具有式(I(a)),其具有形式R'-C(=0)-的2.9至3.1个基团的算术平均值和4至6.5的HLB值,其中含有油酸、硬脂酸、棕榈酸和γ-亚麻酸的脂肪酸混合物的酰基残基,并且所述脂肪酸特别按重量计占脂肪酸混合物的至少85%。
在一个实例中,聚甘油酯化合物可以具有式(I(a)),其具有形式R'-C(=0)-的2.9至3.1个基团的算术平均值和4至6.5的HLB值,酰基残基源自含有油酸、硬脂酸、棕榈酸和γ-亚麻酸的脂肪酸混合物,并且所述脂肪酸特别按重量计占脂肪酸混合物的至少85%。
在另一个实例中,根据本发明的任何方面使用的聚甘油酯化合物可以具有式(I(a)),其具有形式R'-C(=0)-的2.9至3.1个基团的算术平均值和4至6.5的HLB值,油酸酰基残基的质量分数为基于所有酰基残基的质量的至少75%、特别是85%、更特别是95%。甚至更特别地,聚甘油酯是三油酸三甘油酯(triglyceroltrioleate)。
至少在US10390530B2中提供了助剂(B)的更全面公开。
在一个实例中,助剂为(B):
(B)式(II)的聚醚改性硅氧烷
M1 o D1 p D′q式(II)
其中,M1为P1 3SiO1/2,
D1为P1 2SiO2/2,D′为P1P2SiO2/2,
o为2,
p为0至0.1,特别是0
q为1.0至1.15,特别是1.0至1.10,尤其特别是1.00至1.05,
P1独立地为具有1至8个碳原子的烃基,特别是甲基、乙基、丙基或苯基基团,尤其特别是甲基基团,
P2独立地为式(III)的聚醚基团,
—P3O[CH2CH2O]m[CH2CH(CH3)O]nP5式(III)
其中
m为3.4至11.0,特别是3.6至9.9,更特别是4.5至8.5,
n为2.5至8.0,特别是2.7至7.5,更特别是3.0至6.0,
并且条件是
m/n为1.9至2.8,
P3独立地为具有2至8个碳原子的二价烃基基团,特别是乙烯、丙烯、1-甲基丙烯、1,1-二甲基丙烯基团,尤其特别是—CH2CH2CH2—,
P5为氢。
式(II)的聚醚改性硅氧烷具有大于60%、更特别地大于或等于63%且尤其特别地大于或等于65%的生物降解性,最大值为100%。
特别地,不含P3O计算且不含P5计算的聚醚基团具有通过44g/mol*m+58g/mol*n计算的摩尔质量M(PE),其中指数m和n与式(III)有关。更特别地,M(PE)的值为:下限M(PE)大于520g/mol,特别地大于530g/mol,更特别地大于535g/mol;上限M(PE)小于660g/mol,特别地小于630g/mol,更特别地小于600g/mol。甚至更特别地,M(PE)的值大于520g/mol且小于660g/mol,尤其是大于535g/mol且小于600g/mol。特别地,m+n的总和大于9直至19,更特别地大于9.5直至15,且甚直至更特别地大于10直至12。
在一个实例中,根据本发明的任何方面的组合物中使用的聚醚改性硅氧烷是式(II)的聚醚改性硅氧烷,其中指数c为1至1.05,其中式(III)的聚醚基团的指数为m从3.4到11.0和n从2.5到8.0。特别地,根据本发明的任何方面的组合物中使用的聚醚改性硅氧烷是式(II)的聚醚改性硅氧烷,其中指数c为1至1.05,其中比率m/n为1.9至2.8。更特别地,根据本发明的任何方面的组合物中使用的聚醚改性硅氧烷是式(II)的聚醚改性硅氧烷,其中指数c为1至1.05,其中聚醚残基M(PE)的摩尔质量大于520g/mol且小于660g/mol。甚至更特别地,根据本发明的任何方面的组合物中使用的聚醚改性硅氧烷是式(II)的聚醚改性硅氧烷,其中指数c为1至1.05,其中P5基团为氢,或者其中指数c为1和1.05,其中聚醚残基M(PE)的摩尔质量大于520g/mol且小于660g/mol且P5基团为氢。特别地,根据本发明的任何方面的组合物中使用的聚醚改性硅氧烷是式(II)的聚醚改性硅氧烷,并不包括除了式(II)的那些之外的任何进一步的聚醚改性硅氧烷。
至少在US10299471B2中提供了助剂(B)的更全面公开。
在一个实例中,助剂为(C),式(IV)的有机改性聚硅氧烷
式(IV)
其中a+b+c+d+2=20至210,优选30至100,尤其是40-60,
a为15至205,优选为35至45,
b为1至12,优选为1至8,尤其是2至6,
c为1至12,优选为1至8,尤其是2至6,
d为1至12,优选为1至8,尤其是2至6,
R基团各自独立地为相同或不同的具有1至10个碳原子的脂肪族或芳香族烃基基团,优选为甲基基团,
R4基团各自独立地为相同或不同的R、R1、R2或R3基团,
R1、R2和R3基团各自独立地为通式(V)的不同聚醚基团
式(V)
其中
e为3至11,优选为3,
f为6至30,优选为10至30,
g为0至15,优选为0至10,
h为0至5,
i为0至5,和
R5独立地为相同或不同的,并且各自为甲基、乙酰基或氢基团,优选地条件是式(V)的聚醚基团的分子量大于200g/mol,优选大于400至2000g/mol,并且环氧乙烷的比例为聚醚按质量计的大于45%,并且聚醚基团R2中的环氧乙烷按质量计的百分比比聚醚基团R1中环氧乙烷的百分比按质量计大至少9%,在每种情况下基于式(V)的聚醚基团计,其中式(V)的基团可以各自随机地、以梯度或嵌段形成。
在式(V)中,由指数‘g’指定的单元是已源自环氧丙烷的那些单元,由指数‘h’指定的单元是已源自环氧丁烷的那些单元,并且由指数‘i’指定的单元是已源自氧化苯乙烯的那些单元。
指数‘a至d’和‘e至i’可以是自然整数或加权平均值(weight averages)。指数优选为加权平均值。
至少在US8580225B2中提供了助剂(C)的更全面公开。
根据本发明的任何方面的组合物可以包含助剂(A)、(B)或(C)中的任何一种。在一个实例中,组合物可以包含助剂的混合物,例如(A)和(B)、(A)和(C)、(B)和(C)或(A)、(B)和(C)。在另一个实例中,根据本发明的任何方面的组合物可以包含多于一种助剂(A)或多于一种助剂(B)或多于一种助剂(C)。
根据本发明的任何方面的组合物可以进一步包含乳化剂。根据本发明的任何方面的混合物中的乳化剂可以与助剂不同。乳化剂可以选自多元醇的脂肪酸酯及其聚亚烷基二醇衍生物、脂肪酸和脂肪醇的聚乙二醇衍生物、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、乙氧基化和/或丙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯、丙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、丙氧基化物、烷基酚聚氧乙烯醚、氨基氧基化(aminoxylated)氧化物、胺氧化物、丙氧基化胺氧化物、氨基氧基化胺氧化物、氨基氧基化环氧丙烷、乙炔二醇表面活性剂、乙氧基化和/或丙氧基化乙炔二醇、硅表面活性剂(silicone surfactants)及其混合物。特别地,乳化剂选自脱水山梨糖醇脂肪酸酯和乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯。更特别地,乳化剂是乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯或其混合物。
脱水山梨糖醇脂肪酸酯或乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯的酰氧基基团具有4至40个、特别是8至22个、更特别是10至18个碳原子,和/或脱水山梨糖醇脂肪酸酯或乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯具有0至40个、特别是10至30个、更特别是15至25个氧乙烯基团。脱水山梨糖醇脂肪酸酯的脂肪酸或脂肪酸残基特别地如聚甘油酯的脂肪酸或脂肪酸残基进行定义。酰基基团(也称为烷酰基基团)特别衍生自含有油酸、硬脂酸、棕榈酸和γ-亚麻酸的脂肪酸混合物,所述脂肪酸特别按重量计占脂肪酸混合物的至少85%。特别使用乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯,基于所有酰基残基的质量计,油酸酰基残基的质量分数为至少75%、特别是85%、更特别是95%。
根据本发明的任何方面的乳化剂具有大于或等于9、特别地大于或等于10、更特别地大于或等于11的HLB值。HLB值可以是16的最大值、更特别是15的最大值、甚至更特别是13的最大值。特别地,乳化剂具有9至16、特别是10至15、更特别是11至13的HLB值。HLB值如上所述进行确定。脱水山梨糖醇脂肪酸酯和/或乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯的HLB值特别地如对于聚甘油酯进行确定。分子的亲脂部分的摩尔质量起因于分子中作为酰基基团R”’–(CO)-的部分存在的所有基团R”’的摩尔质量总和的算术平均值。基团R”’优选如对于聚甘油酯所定义的。作为脱水山梨糖醇脂肪酸酯或乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯的酰基基团R”’–(CO)–的部分的基团R”’特别选自具有3至39个、优选为7至21个、特别是9至17个碳原子的单价脂肪族、饱和或不饱和烃基团。整个分子的摩尔质量的计算如上文定义的进行。特别地,乳化剂是聚乙二醇-20-脱水山梨糖醇三油酸酯。数字20指示聚乙二醇残基中的环氧乙烷单元的平均数目。
聚甘油酯和乳化剂的HLB值相互匹配。聚甘油酯具有小于或等于8、特别地小于或等于7、更特别地小于或等于6.5的HLB值,并且至少一种乳化剂具有大于或等于9、特别地大于或等于10、特别地大于或等于11的HLB值。至少一种聚甘油酯具有0.5至8、特别地1至7、更特别地2至6.5的HLB值,并且至少一种乳化剂具有9至16、特别地10至15、更特别地11至13的HLB值。特别地,乳化剂是聚乙二醇20脱水山梨糖醇三油酸酯。
根据本发明的一个进一步方面,提供了包含分离的内生菌的培养基和内生菌的组合物,其中所述内生菌是具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌的菌株。
根据本发明的任何方面的菌株和组合物可以通过根据本领域众所周知的方法,包括通过使用适当的培养基培养木聚糖类芽孢杆菌的菌株来获得。常规的大规模微生物培养方法包括深层发酵、固态发酵或液体表面培养。内生菌可以在需氧或厌氧条件下培养,并且可以在生物反应器中培养。起因于培养的培养基中的内生菌和代谢物可以直接使用或通过常规工业方法,例如离心、切向流过滤、深层过滤和蒸发进行浓缩。浓缩的发酵液可以例如经由渗滤工艺进行洗涤,以去除残留的发酵液和代谢物。
发酵液或发酵液浓缩物可以伴随或不伴随载体的添加,使用常规干燥工艺或方法例如喷雾干燥、冷冻干燥、托盘干燥、流化床干燥、滚筒干燥或蒸发进行干燥。所得到的干燥产物可以例如通过研磨或造粒进行进一步加工,以达到特定的粒度或物理形式。还可以在干燥后添加载体。特别地,菌株的制备是发酵液的上清液。在一个实例中,根据本发明的任何方面的组合物可以根据EP21198571或EP21202623中提供的方法进行制备,其中根据本发明的任何方面的内生菌首先进行喷雾干燥,然后与至少一种助剂接触。特别地,助剂可以是根据本发明的任何方面的(A)、(B)或(C)。更特别地,助剂是(A),具有通式(I)的聚甘油酯。甚至更特别地,聚甘油酯与根据本发明的任何方面的至少一种乳化剂组合。
根据本发明的一个进一步方面,提供了用根据本发明的任何方面的一种或多种内生菌感染的植物或其部分。特别地,用内生菌感染的植物或其部分可以产生生物保护剂化合物。特别地,植物或其部分包括用所述内生菌稳定感染的无内生菌宿主植物或其部分。
任何植物或其部分都可以用根据本发明的任何方面的内生菌进行接种。特别地,用内生菌接种的植物可以是适合于农业的草本植物或非草本植物,特别是饲料草、草皮草或生物能源草,或者谷类作物或工业作物。更特别地,谷类作物或工业作物物种可以选自小麦、大麦、燕麦、玉米/玉蜀黍、任何谷物豆类例如鹰嘴豆、黑小麦、蚕豆、羽扇豆、紫花豌豆、油菜(canola)、谷类裸麦、野豌豆、小扁豆、栗/黍、红花、亚麻籽、高粱、向日葵、玉蜀黍、油菜、绿豆、大豆、油籽作物、番茄和棉花。
根据本发明的任何方面的内生菌可以通过种子从一代植物转移到下一代植物。内生菌然后可以随着植物的生长扩散或定位到其它组织,即,根。可替代地或另外,内生菌可以例如从土壤中募集到植物根,并且扩散或定位到其它组织。根据本发明的一个进一步方面,提供了衍生自根据本发明的任何方面的植物或其部分的植物、植物种子或其它植物部分。植物、植物种子或其它植物部分可以产生生物保护剂化合物。
内生菌感染的植物或其部分可以通过已知技术进行栽培。本领域技术人员可以取决于待栽培的植物或其部分容易地确定适当的条件。
根据本发明的另一个方面,提供了生产用于生物保护和/或生物刺激剂的组合物的方法,该方法包括组合以下:
-分离的内生菌,其中所述内生菌是木聚糖类芽孢杆菌的菌株,和
-助剂。
根据本发明的又一个方面,提供了对于植物或其部分提供生物保护的方法,该方法包括使根据本发明的任何方面的组合物与植物或其部分接触。
植物的部分可能是例如种子。在一个实例中,将根据本发明的任何方面的组合物引入植物的叶、根或种子中。特别地,将根据本发明的任何方面的组合物引入植物的叶中。将内生菌施加于叶子允许使用者(如果需要的话)在播种后的几个不同时间处理生长中的植物或成年植物。相比之下,在土壤施加(在播种之前)或种子施加(在种子处理期间)期间,仅单次施加是可能的。进一步地,木聚糖类芽孢杆菌的叶面施加允许降低微生物药剂的使用,因为当接种种子或土壤时,可以预计在短时间段内更高的CFU损失(几个对数水平)(在种子上或在土壤中革兰氏阴性生物的稳定性较低)。
根据本发明的又一个方面,提供了根据本发明的任何方面的组合物对于植物或其部分提供生物保护的用途。
实施例
前文描述了优选实施方案,如本领域技术人员将理解的,所述实施方案可以经受在设计、构建或操作方面的变化或修改,而不脱离权利要求的范围。例如,这些变化预期由权利要求的范围涵盖。
实施例1
菌株收集
对于具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌菌株的收集,从不同地点收集了不同的植物。地点基于其独特的栖息地加以选择。表1中提供了用于收集木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353的地点和植物类型的列表。
表1.用于收集木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353的地点和植物列表
泥铲或小铲子用于轻轻挖开各个植物周围的土壤,并且在最小干扰的情况下提起根。根部分的取出轻轻地且不损坏整个根系来进行。类似地,从各个植物中收获叶材料而不对植物造成损害。将植物材料置于分开的塑料袋内,然后将袋子小心地装入隔热且冷藏的运输袋内。在现场收集后,将植物材料在5℃下的冰箱中冷藏直至进一步使用。
作为预处理的部分,每株植物的叶和根分别在慢速流动的自来水下在无菌蒸馏水中洗涤15分钟,以去除粘附的土壤颗粒和大多数微生物表面附生菌(epiphytes)。然后样品在层流柜中用无菌蒸馏水冲洗三次,每次一分钟。
将根和叶切成段。将植物材料放入培养皿中,浸泡在蒸馏水中并沥干。将它在70%乙醇中冲洗30秒,然后用3%次氯酸钠对于根灭菌3分钟和对于叶灭菌5分钟。组织然后用无菌水洗涤十次。通过在营养培养基上培养来自最后一次冲洗的水的等分试样来完成表面灭菌程序的验证。
在表面灭菌的植物材料在层流柜中的适当干燥后,将根和叶切成2-3cm长的小片。用无菌刀片去除距离边缘大约0.5cm的叶的外部部分。将根和叶的每一片置于营养琼脂培养基上,并且补充有100mg L-1的环己酰亚胺以抑制可能的真菌发育。具有植物组织的平板使用封口膜胶带进行密封,并且在28±2℃下温育,以便回收尽可能多的细菌内生菌菌落。在48小时后,从根尖和叶节中选择形态不同的细菌菌落,并且在四倍连续稀释后反复划线培养以便获得富集的细菌分离物。为了获得纯培养物,将富集的培养物在各个50% TS琼脂平板上进行划线培养,并且在30℃下温育2-3天。
通过目视研究菌落形态以检查培养物的纯度。分离看起来不同的菌落,并且再次在分开的50% TS琼脂平板上进行划线培养用于新的培养。这样,混合培养物被分成单菌(monoseptic)分离物。通过显微镜分析和使用“blastn”将16S序列与来自NCBIrRNA/ITS数据库的相应序列的后续比对来确认纯度。后一程序由VERMICON(Hallbergmoos,德国)作为服务提供。
来自这些重新铺平板的培养物的细胞材料重悬浮于50%甘油溶液中,如用原代细胞材料完成的,并且贮存于-80℃下。为了测试重新活化(re-vitalizing),从这些冷冻原种接种新的培养物。生长中的培养物标记为“纯的”和“冷冻保存的”。对于基因组测序,将特别感兴趣的菌株在液体培养中生长,离心并重悬浮于70%乙醇中。约1x 108个这些菌株的细胞送往LGC Biomics(Berlin,德国)用于全基因组测序。它被确认为新型菌株。该菌株为木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353。
实施例2
功效分析
为了确定木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353作为内生生物刺激剂的固氮功效,将未处理的玉蜀黍(maize)种子(玉蜀黍(Zea mays),变种LG 31.224)种植到几乎没有有机物质的贫瘠的沙质土壤(Oxisol)中(重要的是氮含量低,使得独立生存的固氮细菌的效应变得明显)。
每盆种植五粒种子,其已在发芽后进一步稀疏至三株植物,以便避免重复数目较少。肥料剂量率在1.000.000kg土壤/ha的基础上进行计算。施肥用磷酸盐、钾和硫酸镁(分别为25kg P/ha、50kg K/ha和15kg Mg/ha)进行。用含有水溶性21% N和24% S;(24和48kgN/ha)的45(Domo,德国)执行用氮的施肥。使用2L盆,并且装满2kg沙质土壤。
在第六叶期(种植后约2周),将木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353与助剂组合施加于叶。在过程中,将1mL喷雾体积施加于幼年玉蜀黍植物的叶。混合物含有300.000CFU的木聚糖类芽孢杆菌(Paenibacillus xylanexedens)DSM34353和作为助剂的0.1%的(EvonikIndustries,德国),用于表面润湿以及气孔淹没。具有根据本发明的任何方面的助剂(B)的式。特别地,具有下式
对于盆的叶的1mL喷洒对应于约400L喷洒/ha,其类似用于田间施加的标准施加率。玉蜀黍植物在20至25℃的温度下生长,伴随定期灌溉。记录在处理后八周(8WAT)的图片(图1和2),并且测定根(图4)和枝条(图3)的干质量。
显示了与助剂组合的木聚糖类芽孢杆菌DSM 34353的功效是优良的。
进一步地,具有其它微生物的混合物例如具有Methylobacterium symbioticum的生物肥料Blue-N(Corteva,Inc,USA),具有贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、巴西固氮螺菌(Azospirillum brasilense)和Herbaspirillum seropedicae的Kreotec(Biofa),具有Methylobacterium symbioticum SB23的生物肥料UtrishaTM-N(Corteva,Inc,USA),具有Methylobacterium symbioticum的Blue-N(Corteva,Inc,USA),具有萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)的(AbiTep,德国)以及具有荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)的RhizoFos(Rizobacter,USA)作为对照用于比较研究。这些比较产品还含有能够固定大气氮的微生物,并且也施加于叶。然而,使用降低的人为氮施肥(21kgN/ha),比较产品没有显示出促生长效应或显示较低的促生长效应。
这些对比试验显示了,与使用UtrishaTM-N、Blue-N或Kreotec时相比,在氮受限条件下,与助剂组合的木聚糖类芽孢杆菌的使用导致更佳的植物生长。
实施例3
研究不同矿物质氮施肥剂量对固氮细菌内生菌木聚糖类芽孢杆菌功效的作用
实施例3的总体目的是找出细菌内生菌木聚糖类芽孢杆菌在田间条件下(即在田间条件下在对于作物选择性和产率(谷粒和枝条)的不同矿物质施肥剂量下)可以固定多少氮。
当处理种子时,细菌内生菌通过湿种子处理法进行。当叶面施加时,在5-6叶期施加细菌内生菌。
玉米种子处理
种植100,000粒,每粒种子施加1,000,000CFU(细菌单位)。在100,000粒/ha下:1x1011CFU/ha
各种细菌悬浮液各自具有2.5x 108CFU/mL,因此每100 000粒需要400mL实验产品。这导致每1000粒4mL的实验产品(具有2.5x 108CFU)。对于1000个玉米粒制备4mL的实验产品与1mL的PREMAX和腌料(pickle)的混合物,然后在黑暗中静置干燥(例如打开纸袋)。对于对照不添加任何东西。
叶面处理
每株植物添加50,000CFU(单位)的实验细菌。植物处于5-6叶期,其中仅约10%或更少的土壤面积被植物覆盖的阶段。使用100,000株植物/ha和50,000CFU,它导致总共5x109CFU/1ha的10%面积-即在1ha上以5x 1010CFU/ha。喷洒200mL/ha的具有2.5x 108CFU/mL的实验细菌产品-这导致5x1010 CFU/ha。
用90mL去矿物质水稀释10mL的实验产品(2.5x 108CFU/mL)-这得到100mL的2.5x107CFU/mL。在这100mL(具有2.5x 107CFU/mL)中,施加20mL/100m2-或2000mL/ha。水施加率(喷洒液体)为300L/ha,并且添加了BREAK-SP 133:300mL/ha(=0.1%)。所有实验都在德国进行。
进行了下述实验:
结果在下表2和图5中提供。
表2.实施例3的结果
结果显示了,当除合成肥料之外还施加生物刺激剂(即木聚糖类芽孢杆菌)时,总产率增加。
Claims (13)
1.一种组合物,其包含:
-分离的内生菌,其中所述内生菌是木聚糖类芽孢杆菌(Paenibacillusxylanexedens)的菌株,和
-助剂,
其中所述木聚糖类芽孢杆菌菌株具有登录号DSM 34353。
2.根据权利要求1所述的组合物,其中所述助剂选自(A)、(B)和(C):
(A)具有通式(I)的聚甘油酯,
MjDkTl 式(I)
其中,M为[C3H5(OR”)2O1/2],
D为[C3H5(OR”)1O2/2],
T为[C3H5O3/2],
j=1至10,优选为2至3,更优选为2;
k=0至10,优选为大于0至5,更优选为1至3;
l=0至3,优选为0至1,更优选为0;
其中,j+k+l的总和为1至20,优选为2至4,更优选为3
其中基团R”各自独立地选自酰基基团R’-C(=0)-和H,条件是至少一个基团R”不等于H;
其中基团R’各自独立地选自具有3至39个、优选为7至21个、更优选为9至17个碳原子的单价脂肪族、饱和或不饱和烃基团;
(B)式(II)的聚醚改性硅氧烷
M1 oD1 pD′q 式(II)
其中,M1为P1 3SiO1/2,
D1为P1 2SiO2/2,D′为P1P2SiO2/2,
o为2,p为0至0.1,q为1.0至1.15,
P1独立地为具有1至8个碳原子的烃基,
P2独立地为式(III)的聚醚基团,
—P3O[CH2CH2O]m[CH2CH(CH3)O]nP5 式(III)
其中
m为3.4至11.0,n为2.5至8.0,
并且条件是
m/n为1.9至2.8,
P3独立地为具有2至8个碳原子的二价烃基基团,
P5为氢;和/或
(C)式(IV)的有机改性聚硅氧烷
式(IV)
其中a+b+c+d+2=20至210,
a为15至205,b为1至12,c为1至12,d为1至12,
R基团各自独立地为相同或不同的、具有1至10个碳原子的脂肪族或芳香族烃基基团,
R4基团各自独立地为相同或不同的R、R1、R2或R3基团,
R1、R2和R3基团各自独立地为通式(V)的不同聚醚基团
式(V)
其中
e为3至11,f为6至30,g为0至15,h为0至5,i为0至5,和
R5独立地为相同或不同的,并且各自为甲基、乙酰基或氢基团。
3.根据权利要求1或2所述的组合物,其进一步包含至少一种乳化剂。
4.根据权利要求3所述的组合物,其中所述乳化剂选自脱水山梨糖醇脂肪酸酯、乙氧基化脱水山梨糖醇脂肪酸酯及其混合物。
5.一种基本上纯化或分离的内生菌,其中所述内生菌是木聚糖类芽孢杆菌的菌株,其对于所述内生菌引入其内的植物提供生物保护和/或生物刺激剂表型,并且其中所述内生菌木聚糖类芽孢杆菌菌株具有登录号DSM 34353。
6.根据权利要求5所述的内生菌,其中所述生物保护和/或生物刺激剂表型包括所述内生菌引入其内的植物中的固氮。
7.一种包含分离的内生菌的生物刺激剂,其中所述内生菌是具有登录号DSM 34353的木聚糖类芽孢杆菌的菌株。
8.根据权利要求7所述的生物刺激剂,其进一步包含选自(A)、(B)和(C)的至少一种助剂:
(A)具有通式(I)的聚甘油酯,
MjDkTl 式(I)
其中,M为[C3H5(OR”)2O1/2],
D为[C3H5(OR”)1O2/2],
T为[C3H5O3/2],
j=1至10,优选为2至3,更优选为2;
k=0至10,优选为大于0至5,更优选为1至3;
l=0至3,优选为0至1,更优选为0;
其中,j+k+l的总和为1至20,优选为2至4,更优选为3
其中基团R”各自独立地选自酰基基团R’-C(=0)-和H,条件是至少一个基团R”不等于H;
其中基团R’各自独立地选自具有3至39个、优选为7至21个、更优选为9至17个碳原子的单价脂肪族、饱和或不饱和烃基团;
(B)式(II)的聚醚改性硅氧烷
M1 oD1 pD′q 式(II)
其中,M1为P1 3SiO1/2,
D1为P1 2SiO2/2,D′为P1P2SiO2/2,
o为2,p为0至0.1,q为1.0至1.15,
P1独立地为具有1至8个碳原子的烃基,
P2独立地为式(III)的聚醚基团,
—P3O[CH2CH2O]m[CH2CH(CH3)O]nP5 式(III)
其中
m为3.4至11.0,n为2.5至8.0,
并且条件是
m/n为1.9至2.8,
P3独立地为具有2至8个碳原子的二价烃基基团,
P5为氢;和/或
(C)式(IV)的有机改性聚硅氧烷
式(IV)
其中a+b+c+d+2=20至210,
a为15至205,b为1至12,c为1至12,d为1至12,
R基团各自独立地为相同或不同的、具有1至10个碳原子的脂肪族或芳香族烃基基团,
R4基团各自独立地为相同或不同的R、R1、R2或R3基团,
R1、R2和R3基团各自独立地为通式(V)的不同聚醚基团
式(V)
其中
e为3至11,f为6至30,g为0至15,h为0至5,i为0至5,和
R5独立地为相同或不同的,并且各自为甲基、乙酰基或氢基团。
9.一种包含分离的内生菌的培养基的组合物,其中所述内生菌是具有登录号DSM34353的木聚糖类芽孢杆菌的菌株。
10.一种生产用于生物保护和/或生物刺激剂的组合物的方法,所述方法包括组合以下:
-分离的内生菌,其中所述内生菌是木聚糖类芽孢杆菌的菌株,和
-助剂,
其中所述木聚糖类芽孢杆菌的菌株具有登录号DSM 34353。
11.根据权利要求10所述的方法,其中所述助剂选自(A)、(B)或(C):
(A)具有通式(I)的聚甘油酯,
MjDkTl 式(I)
其中,M为[C3H5(OR”)2O1/2],
D为[C3H5(OR”)1O2/2],
T为[C3H5O3/2],
j=1至10,优选为2至3,更优选为2;
k=0至10,优选为大于0至5,更优选为1至3;
l=0至3,优选为0至1,更优选为0;
其中,j+k+l的总和为1至20,优选为2至4,更优选为3
其中基团R”各自独立地选自酰基基团R’-C(=0)-和H,条件是至少一个基团R”不等于H;
其中基团R’各自独立地选自具有3至39个、优选为7至21个、更优选为9至17个碳原子的单价脂肪族、饱和或不饱和烃基团;
(B)式(II)的聚醚改性硅氧烷
M1 oD1 pD′q 式(II)
其中,M1为P1 3SiO1/2,
D1为P1 2SiO2/2,D′为P1P2SiO2/2,
o为2,p为0至0.1,q为1.0至1.15,
P1独立地为具有1至8个碳原子的烃基,
P2独立地为式(III)的聚醚基团,
—P3O[CH2CH2O]m[CH2CH(CH3)O]nP5 式(III)
其中
m为3.4至11.0,n为2.5至8.0,
并且条件是
m/n为1.9至2.8,
P3独立地为具有2至8个碳原子的二价烃基基团,
P5为氢;和/或
(C)式(IV)的有机改性聚硅氧烷
式(IV)
其中a+b+c+d+2=20至210,
a为15至205,b为1至12,c为1至12,d为1至12,
R基团各自独立地为相同或不同的、具有1至10个碳原子的脂肪族或芳香族烃基基团,
R4基团各自独立地为相同或不同的R、R1、R2或R3基团,
R1、R2和R3基团各自独立地为通式(V)的不同聚醚基团
其中
e为3至11,f为6至30,g为0至15,h为0至5,i为0至5,和
R5独立地为相同或不同的,并且各自为甲基、乙酰基或氢基团。
12.一种对于植物或其部分提供生物保护的方法,所述方法包括使根据权利要求1至4中任一项所述的组合物与植物或其部分接触。
13.根据权利要求1至4中任一项所述的组合物对于植物或其部分提供生物保护的用途。
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