CN101041812A - 一种基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法。它包括如下步骤：1)菌剂A的配制：将来自中国普通微生物菌种保藏管理中心，保藏编号CGMCC1.907的大肠杆菌菌株接入灭菌后的液体培养基中，置于37℃摇床振荡培养18～24小时，检测菌液终浓度为109cfu/ml，将培养后的菌液于121℃，0.12～0.15兆帕压力下灭活20～30分钟，待冷却后，涂平板检测细菌活性，若无菌斑出现，无菌封装制成菌剂A；2)辅剂B的配制：用无菌水配制辅剂B，辅剂B配方为：2.0g/L氯化钙，0.05g/L茉莉酸甲酯；3)将上述菌剂A∶辅剂B按1∶50～100的体积比混匀即可。本发明具有安全环保，制备成本低廉，适用性广，抗蒸腾效果明显等优点，属于新一代生物抗旱剂，具有广阔的市场空间和应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法。
背景技术
随着全球气候变暖和人类活动的影响，水资源已逐渐成为制约经济社会发展的主要因子之一。农业作为国民经济的基础产业，向来是用水大户。在我国，由于水资源时空分布不均，基础水利设施落后，农业灌溉水分利用率只有40％左右，大大低于美国，以色列等西方发达国家。因此，开发新型植物节水抗旱剂，提高作物植被的水分利用效率，是我国发展节水农业不可获缺的组成部分。到目前为止，商品化的抗蒸腾剂多种多样，就其原理而言，一般分为代谢型和薄膜型两种：代谢型抗蒸腾剂主要作用于植物光合代谢途径，诱发气孔关闭，增大气孔阻力，从而减少植物体通过气孔呼吸蒸腾而散失到环境中的水分。这一类型的抗蒸腾剂主要成分有醋酸汞苯，ABA，CaCl2，黄腐酸等。薄膜型抗蒸腾剂，则是通过外源喷施，在植物叶片表面形成一层薄膜，阻碍途经气孔的水分散失，这一类型的抗旱剂有高岭土等。上述两种抗蒸腾剂已经大量应用于生产实践，但同时也暴露出了一系列问题：如毒性过大，对环境造成污染(如：醋酸汞苯)，造价昂贵(ABA)，水溶性差，黏附力低(如：黄腐酸)影响光合同化作用(薄膜型)等等。综上所述，研制生态安全，造价低廉，适用性广和作用明显的新型抗蒸腾剂，具有迫切的需要。本发明采用生物工程常用DH5α型大肠杆菌。菌种来自上海生工生物工程技术服务有限公司，商品编号SD8411。
发明内容
本发明的目的是提供一种生态安全的，价格低廉，适宜大规模生产的基基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法。
基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法包括如下步骤：
1)菌剂A的配制
将保藏编号为CGMCC1.907大肠杆菌(Escherichia coli)菌株接入灭菌后的液体培养基中，置于37℃摇床振荡培养18～24小时，摇床振荡速度为90～120转/分钟，检测菌液终浓度为109cfu/ml，将培养后的菌液置于高压灭菌锅内，于121℃，0.12～0.15兆帕压力下灭活20～30分钟，待冷却后，涂平板检测细菌活性，若无菌斑出现，无菌封装制成菌剂A；
2)辅剂B的配制
用无菌水配制辅剂B，辅剂B配方为：2.0g/L氯化钙，0.05g/L茉莉酸甲酯；
3)将上述菌剂A∶辅剂B按1∶50～100的体积比混匀即可。
所述的液体培养基配方为：葡萄糖20.0g/L，酵母膏6.0g/L，蛋白胨6.0g/L，1.5g/L磷酸二氢钾，其余为无菌水，调PH值为7.0。
本发明具有的有益效果是：
1)基于自然界微生物-植物免疫应答反应机理，采用成熟的工程菌株，经特殊处理后，去除致病性，对环境基本不造成污染，符合生态安全要求。
2)利用现代生物技术手段，可以进行大规模生产，成本低，产量高。
3)作用效果明显，适用范围广，是干旱和半干旱地区农林植物理想的抗蒸腾剂。
附图说明
图1(a)是拟南芥活体没有喷施抗蒸腾剂的气孔开度示意图；
图1(b)是拟南芥活体喷施抗蒸腾剂一小时后，其气孔开度示意图；
图2是本发制备的抗蒸腾剂，喷施活体拟南芥，一小时后其气孔开度变化情况示意图。
具体实施方式
本发明利用了自然界G-(革兰氏阴性)细菌与植物间相互作用的特点。具体而言，自然界中，气孔作为阻挡病原微生物入侵的第一道门户，在植物免疫应答中起到了不可替代的作用(Melotto et al 2006，Plant Stomata Functionin Innate Immunity against Bacterial Invasion，Cell 126，969-980)。革兰氏阴性细菌细胞膜上特有引发子(elicitor)类物质，能够被植物气孔保卫细胞上特异性受体(Pattern Recognize Receptor，PRR)所识别，进而引发气孔关闭以防御微生物入侵。 在表皮条和活体喷施试验上都一致证明，一定浓度和处理的菌剂可以诱发植物气孔开度大幅度下降，进而增大气孔阻力，减少因呼吸蒸腾而丧失的水分，在一定时期内提高了植物的水分利用效率。
实施例1
1)菌剂A的配制
将保藏编号为CGMCC1.907大肠杆菌(Escherichia coli)菌株接入灭菌后的液体培养基中，置于37℃摇床振荡培养18小时，摇床振荡速度为90转/分钟，检测菌液终浓度为109cfu/ml，将培养后的菌液置于高压灭菌锅内，于121℃，0.12兆帕压力下灭活20分钟，待冷却后，涂平板检测细菌活性，若无菌斑出现，无菌封装制成菌剂A；所述的液体培养基配方为：葡萄糖20.0g/L，酵母膏6.0g/L，蛋白胨6.0g/L，1.5g/L磷酸二氢钾，其余为无菌水，调PH值为7.0；
2)辅剂B的配制
用无菌水配制辅剂B，辅剂B配方为：2.0g/L氯化钙，0.05g/L茉莉酸甲酯；
3)将上述菌剂A∶辅剂B按1∶50的体积比混匀即可。
实施例2
1)菌剂A的配制
将保藏编号为CGMCC1.907大肠杆菌(Escherichia coli)菌株接入灭菌后的液体培养基中，置于37℃摇床振荡培养24小时，摇床振荡速度为120转/分钟，检测菌液终浓度为109cfu/ml，将培养后的菌液置于高压灭菌锅内，于121℃，0.15兆帕压力下灭活30分钟，待冷却后，涂平板检测细菌活性，若无菌斑出现，无菌封装制成菌剂A；所述的液体培养基配方为：葡萄糖20.0g/L，酵母膏6.0g/L，蛋白胨6.0g/L，1.5g/L磷酸二氢钾，其余为无菌水，调PH值为7.0；
2)辅剂B的配制
用无菌水配制辅剂B，辅剂B配方为：2.0g/L氯化钙，0.05g/L茉莉酸甲酯；
3)将上述菌剂A∶辅剂B按1∶100的体积比混匀即可。
实施例3
1)菌剂A的配制
将保藏编号为CGMCC1.907大肠杆菌(Escherichia coli)菌株接入灭菌后的液体培养基中，置于37℃摇床振荡培养20小时，摇床振荡速度为100转/分钟，检测菌液终浓度为109cfu/ml，将培养后的菌液置于高压灭菌锅内，于121℃，0.13兆帕压力下灭活25分钟，待冷却后，涂平板检测细菌活性，若无菌斑出现，无菌封装制成菌剂A；所述的液体培养基配方为：葡萄糖20.0g/L，酵母膏6.0g/L，蛋白胨6.0g/L，1.5g/L磷酸二氢钾，其余为无菌水，调PH值为7.0；
2)辅剂B的配制
用无菌水配制辅剂B，辅剂B配方为：2.0g/L氯化钙，0.05g/L茉莉酸甲酯；
3)将上述菌剂A∶辅剂B按1∶80的体积比混匀即可。
本发明的使用方法为：
使用时，将混合均匀的抗蒸腾剂喷施到植物叶片表面即可。按上述3种实施例配制抗蒸腾剂，在活体拟南芥上喷施，1小时后，如图1(b)所示，大部分气孔开度降低。随机测量50个气孔开度，用平均值和标准差表示，结果如图2所示。
由上面结果可知，本发明能够明显减低气孔开度，达到良好的植物抗蒸腾的效果。
Claims (2)
1.一种基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)菌剂A的配制
将保藏编号为CGMCC1.907大肠杆菌(Escherichia coli)菌株接入灭菌后的液体培养基中，置于37℃摇床振荡培养18～24小时，摇床振荡速度为90～120转/分钟，检测菌液终浓度为109cfu/ml，将培养后的菌液置于高压灭菌锅内，于121℃，0.12～0.15兆帕压力下灭活20～30分钟，待冷却后，涂平板检测细菌活性，若无菌斑出现，无菌封装制成菌剂A；
2)辅剂B的配制
用无菌水配制辅剂B，辅剂B配方为：2.0g/L氯化钙，0.05g/L茉莉酸甲酯；
3)将上述菌剂A∶辅剂B按1∶50～100的体积比混匀即可。
2.根据权利要求1所述的一种基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法，其特征在于：所述的液体培养基配方为：葡萄糖20.0g/L，酵母膏6.0g/L，蛋白胨6.0g/L，1.5g/L磷酸二氢钾，其余为无菌水，调PH值为7.0。
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| CN 200710066799 CN101041812A (zh) | 2007-01-22 | 2007-01-22 | 一种基于大肠杆菌的植物抗蒸腾剂的制备方法 |
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2007
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