[发明专利]作物增产菌及其选育与发酵工艺

说明书

本发明涉及一种作物增产菌（一种蜡质芽孢杆菌，保存于CGMCC，保藏号0137，保藏日期1988年9月20日，以下简称作物增产菌）的选育和发酵工艺。

筛选有益的微生物促使农作物增产，国际有关人士为之奋斗了近一个世纪。这方面的现有技术，按照所用微生物的性质，可归为三类。

一、有关菌肥（Bacterial    Fertilizer）的现有技术

这方面研究较早，所用微生物主要筛选自土壤或有机肥料中，筛选的出发点是认为这些微生物能有效地增加土中的营养。

最早可见报道是1985年Caron从土壤和堆肥中分离出几种微生物，认为可以固氮。当时市场上出现了最早的商品制剂“阿里尼特”（Alinit），所用微生物为Bacillus    ellenbachensis。自从自生固氮菌（Azotobacter）发现后（1901年），用来进行了很多试验。其中研究最广泛使用最多的是苏联，1937年在工厂大量生产圆褐固氮菌（Azotobacter    Chrococcum），称为“固氮菌剂”。至1958年，在苏联应用面积累达一千万公顷，在印度、荷兰等国也广为推广;另一类应用较多的是磷菌剂，1947年在苏联商品化生产，所用菌株为Bacillusmegatherium    var.Phos    phaticum;据Cooper报道，在苏联应用的还有隶属Pseudomonas，Clostridium，Lactobacillus，Radiobacter及Achromobacter等类群，不过没有大规模应用。

筛选自生固氮菌和磷细菌的目的主要是认为它们能固氮或使土中的磷素有效化而增加土中的营养，即将它们当作廉价的天然肥料。当然后来的研究表明情况并非如此。由于这些菌来自土壤，受土壤环境的影响极大，因此在不同的地区、不同的条件下波动太大，效果难尽人意，近年来未见什么报道。

二、有关拮抗菌的利用

另一类研究较多的是筛选对“病原物”有拮抗作用的微生物以达到防病增产的目的。即一菌治一菌的方法。拮抗菌可能筛选自土壤、其它作物、杂草等环境。

拮抗菌的利用以真菌居多，如木霉菌、青霉素、粘帚霉菌、毛壳菌等等。细菌性拮护菌研究相对较少，最早可见报道是Norgrudsky    1937年用几种土壤细菌处理亚麻种子防治Fusarium和Colletotrichum危害。50-60年代及至今日，利用拮抗菌防病增产成为澳、美、西欧各国广泛研究的课题，所用拮抗菌主要是Agrobacterium，Bacillus    Subtilis和Streptomyces等。应用较多的是利用农杆菌K84防治多种果树、蔬菜的根癌病，已经商品化在欧美使用;枯草芽孢杆菌防治小麦根腐病等、水稻白叶枯病弱菌株防白叶枯病，以及冰核细菌的防治以防作物冻害也有显著效果的报道。我国50-60年代筛选5406拮抗菌，曾一度推广应用。

由于所用拮抗菌不易在植物体上存活（如Fahy报道Bacillus    subtilis不能在根表生产），因此往往温室中效果好而田间效果不稳定，而且拮抗菌只是针对某一种所谓“病原菌”，顾此则失彼，因而即使那些商品化了的制剂，未能在田间有令人瞩目的应用。

三、有关促生菌（PGPR）的利用

美国加州大学（Berkeley）学者Schroth抨击了拮抗菌及磷细菌等筛选指导思想上的不足，将它们在田间应用的失败归因于这些菌不能在根部定殖。自七十年代起，他们着眼于筛选生活在作物根围（rhizosphere）的细菌来促进作物生长，主要有荧光极毛杆菌（Pseudomonas    fluorescencc）和恶臭极毛杆菌（P.putida），称为促生菌（PGPR，即Plant    Growth-Promoting    Rhizobacteria）。无疑他们的工作较之前两者进了一步，1984年美国学者卖了这项专利，但大量商品化生产的尝试在各试点无一成功。这不仅仅在于所用的Pseudomonas抗逆性不强难于适应各种环境和便利商品化生产，也在于这些菌来自根围，依然属于土壤微生物的范畴，没有报道表明与植物体有着紧密的有机联系。

四、作物增产菌（Crop    yield    Incrasing    bacteria）的研究