[发明专利]增加芽孢杆菌属的植物促生菌的生物质和芽孢产生的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种增加芽孢杆菌(Bacillus)属的植物促生菌的生物质和芽孢产生的方法。该方法包括在适宜的培养基中培养微生物和在特定的物理化学的条件下培养，以显著增加生物质的产生，使用更少的时间，芽孢形成率高。

背景技术

氮肥的使用引起的环境损害，以及控制机构对环境安全措施的要求，鼓励了减少农业活动对环境的影响的可持续管理策略的研究。解决这个问题的一种选择是使用植物促生微生物，其已经被证明在多种植物系统中是有效的(1-6)。

植物根际促生细菌(Plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR)，包括芽孢杆菌属的，移生于植物的根际，有促进植物生长的能力，可通过直接机制，例如土壤养分溶解和产生植物激素，或者通过间接机制，例如酶产生，营养竞争和产生系统性抵抗力。这些微生物可以在培养基中快速地产生，鉴于它们产生芽孢，可以长时间地储存(7-10)。

芽孢杆菌一些种的多种菌株(例如，枯草芽孢杆菌(B.Subtilis)、解淀粉芽孢杆菌(B.amyloliquefacines)、蜡样芽胞杆菌(B.cerues)、蕈状芽胞杆菌(B.mycoides),炭疽芽孢杆菌(B.anthracis),苏云金芽孢杆菌(B.thurigiensis))已经被认定为植物促生剂，在农业活动中是有用的(11-16)。但是，对于PGPR的定义是在菌株水平上做出的，不是在种的水平上。已经有一些出版物描述了产生芽孢杆菌属的不同促生菌株的方法。

WO2009031874、WO2004024865和WO20050118011公开了多种芽孢杆菌菌株在促进植物生长中的用途。US20030228679描述了通过接种枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌菌种的植物促生细菌来提高植物生长的组分和方法。CN101381692描述了一种产生PGRP的培养基，由复合营养源如糖蜜糖浆和发酵的玉米汁制成。

尽管产生芽孢杆菌属的一些方法已经被报道，但是因为获得的生物质量少或者芽孢形成率低，其一般不超过50％，造成了一些问题。类似地，包括改进培养基以提高芽孢杆菌芽孢的产生的多种生产方法已经被公布，但是在芽孢形成率方面的结果仍然很差(17-23)。

发明内容

本发明涉及一种允许增加来自枯草芽孢属的微生物的生物质和芽孢产生和高芽孢形成率(85％以上)的方法，使用合适的培养基(SBM培养基)和通风、搅拌、pH和温度的特定的物理化学条件。本发明的方法减少了在生产过程中的操作，并增加了生物质产生和芽孢形成率，使该微生物的大规模生产更加适当且经济适用。

附图说明

图1是接种不同微生物浓度的枯草芽孢杆菌EA-CB0575的芽孢和营养细胞及不同接种时间的香蕉植株的总干重。

具体实施方式

本发明的方法包括，作为初始步骤，通过在一种富集固体培养基(TSA)中培养活化芽孢杆菌属的微生物，在合适的培养基中接种预接种物，用特定的物理化学条件培养以获得生物质和/或芽孢。

在本发明的一个优选的实施方式中，芽孢杆菌属的微生物选自由解淀粉芽孢杆菌EA-CB0158、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)EA-CB0177、解淀粉芽孢杆菌EA-CB0123、枯草芽孢杆菌EA-CB0575、高地芽孢杆菌(Bacillus altitudinis)EA-CB0686、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)EA-CB0784、短小芽孢杆菌1077和枯草芽孢杆菌EA-CB1121组成的组。

根据本发明适合产生PGPR微生物的培养基(以下为SBM培养基)包括一个或多个碳源、一个或多个氮源、盐、常量营养元素、微量营养元素、pH缓冲液和消泡剂。为了准备SBM培养基，碳源、氮源和常量营养元素在蒸馏水中混合，对得到的混合物灭菌；当灭菌后，加入预先灭菌的含有浓度在0.1至1.0摩尔浓度的盐的水溶液(储备)。

在本发明的一个优选的实施方式中，SMB培养基包括一个或多个选自由葡萄糖、酵母提取物或肉膏、MgSO₄、MnCl₂、KH₂PO₄、蛋白胨、CaCl₂、ZnSO₄、NaCl和FeSO₄组成的组的成分在一种固体、半固体或液体基质中。