CN101548674B - 微生物抗旱诱导剂及其制法 - Google Patents

Abstract

一种微生物抗旱诱导剂及其制法，目的是诱导调节植物体内抗逆激素水平、增强作物对干旱等逆境的抵御能力；其各组分及其重量百分比为：生物活性多糖壳聚糖1-20％，抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸1-20％，植物生长营养物质水溶液20-97％，吐温20或吐温80，1-40％；按照上述配方将各组分搅拌乳化而制成，各组分重量之和为100％；具体制法是发酵培养、将黑曲霉、酵母菌发酵培养液经过菌液分离、洗涤菌丝体后加入碱溶液处理，经洗涤收集沉淀，再加入酸溶液处理沉淀物，经离心，取溶液并调节PH8-10，离心，收集沉淀，真空干燥；小克银汉霉发酵培养液经过菌液分离，收集菌体，干燥研磨提取。

Description

微生物抗旱诱导剂及其制法

所属技术领域

本发明涉及一种农业上使用的从微生物中提取的抗旱诱导剂及其制法。

背景技术

微生物工程已经广泛应用于农牧业，在促进作物生长、防治疫病等方面有很大作用。农作物本身就具有抵抗恶劣环境的能力，干旱就是一种典型的恶劣环境。通过人为激发作物本身的这种抵抗恶劣环境的能力，也就是诱导调节提高植物抗逆激素水平，促使作物本身产生一系列生理反应，抵御和减轻干旱给作物带来的损伤和危害，达到作物自身主动抗旱，降低并减轻干旱对农业生产造成的损失，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明目的是克服上述已有技术的不足，提供一种诱导调节植物体内抗逆激素水平、增强作物对干旱等逆境抵御能力的微生物抗旱诱导剂及其制法。

本发明以微生物黑曲霉、小克银汉霉、酵母菌等为原料，提取制备微生物制剂，主要成分是生物活性多糖和抗逆激素活性前体物质以及植物生长营养物质，具有激活农作物自身抗逆性的生物活性分子物质，制备提高农作物抗旱性的诱导剂，通过对农作物种子、植株进行拌种、喷施、根饲等方式，诱导调节植物体内抗逆激素水平，通过激活抗逆基因表达，调节作物的抗逆生理代谢过程，增强作物对干旱等逆境的抵御能力。

本发明微生物抗旱诱导剂的组分及其重量百分比是：生物活性多糖壳聚糖或葡聚糖1-20％，抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸1-20％，植物生长营养物质水溶液20-97％，吐温20或吐温80，1-40％。

按照上述配方将各组分搅拌乳化，制成本发明微生物抗旱诱导剂。各组分重量之和为100％。

生物活性多糖壳聚糖、葡聚糖由微生物黑曲霉、酵母等菌种发酵提取获得。生物活性多糖壳聚糖或葡聚糖既可以单独使用，也可以混合使用。

生物活性多糖壳聚糖由微生物黑曲霉菌种发酵提取获得，具体制法是：

(1)发酵培养：将黑曲霉液态发酵，培养基用蔗糖、玉米浆，121℃，高压灭菌20分钟，冷却，无菌厨内接黑曲霉菌种，28℃-32℃条件下气浴振荡，160-200转/分，培养72小时。

黑曲霉菌种培养基是在以3-5％蔗糖为碳源，4-6％的玉米浆为氮源，辅以少量硫酸镁等无机盐为营养元素，进行液态发酵培养繁殖。

该培养基属常规性培养基，用4-6克玉米粉加100毫升水煮沸，过滤后，补充水到100毫升，再加入3-5克蔗糖和硫酸镁等无机盐。

(2)将黑曲霉发酵培养液经过菌液分离、洗涤菌体后加入浓度为1-10％碱溶液，菌体重量与碱溶液体积之比为1g/5ml-15ml；在20℃-60℃，搅拌1-3小时，洗涤收集沉淀。

在沉淀中再加入浓度为40％-60％碱溶液，收集沉淀的重量与碱溶液体积之比为1g/5ml-20ml，480W功率微波处理5-20分钟。

洗涤收集沉淀后加入浓度为1％-20％的酸溶液，沉淀重量与酸溶液体积之比为1g/1ml-10ml，95℃-100℃处理2-5小时。冷却后，离心，取溶液调节PH8-10，离心，收集沉淀，40℃-60℃，真空干燥，得到活性多糖壳聚糖。

碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾溶液。酸溶液为盐酸、乙酸溶液。

生物活性多糖葡聚糖由微生物酵母菌种发酵提取获得。具体制法是：

(1)酵母菌液态发酵，培养基用YPG培养基+甘油0.0.5-0.5％+1-10％豆汁(浓度10％)。121℃，高压灭菌20分钟，冷却，无菌厨内接酵母菌种，35℃-37℃条件下气浴振荡，140-180转/分，培养24小时。

(2)将酵母菌菌体与发酵培养液分离，菌体按前述黑曲霉菌发酵提取生物活性多糖壳聚糖的步骤(2)方法进行处理，得到活性多糖葡聚糖。

抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸由微生物小克银汉霉发酵提取获得，具体方法是：

(1)小克银汉霉液态发酵，培养基用蔗糖、尿素，121℃，高压灭菌20分钟，冷却，无菌厨内接小克银汉霉菌种，25℃-30℃条件下气浴振荡，180-200转/分，培养96-108小时。

培养基在100毫升水中所包含的成分及重量百分比为：蔗糖5-15％，尿素0.1-1％，磷酸二氢钾0.01-0.1％，硫酸镁0.01-0.3％，碳酸钙0.01-0.2％，Vb1为0.001-0.002％。

(2)将小克银汉霉发酵液进行菌液分离，收集菌体，干燥研磨提取，获得抗逆激素活性前体物质。

(3)将上述黑曲霉、酵母菌、小克银汉霉微生物菌种所分离得到的发酵培养液，50℃-100℃，减压加热浓缩到原溶液1/2-1/10体积，提取出所需要的植物生长营养物质水溶液。

本发明微生物抗旱诱导剂为黄色液体，是无毒、无污染的绿色制剂，内含激活农作物自身抗逆性的生物活性分子物质，通过对农作物种子、植株进行拌种、喷施、根饲等方式，诱导调节植物体内抗逆激素水平，通过激活植物抗逆基因的表达，调节作物的抗逆生理代谢过程，增强作物对干旱等逆境的抵御能力。用微生物诱导剂处理作物种子和植株，对玉米、小麦、大豆等作物均产生了促进种子萌发、根系生长，促进植株生长发育的效果，并具有抑制植株叶片蒸腾，促进作物光合，提高作物水分利用率的作用。本发明将生物逆境预防概念应用于非生物逆境当中，诱导植物产生多种抗逆性，具有明显的抗逆交叉适应特点，体现了植物抗逆新体系的特征。

具体实施方式

本发明微生物抗旱诱导剂适用于作物种子浸种时的配比是：生物活性壳聚糖2.0％，葡聚糖2.0％，抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸1.0％，植物生长营养物质水溶液90％，吐温20或吐温80，5％。

可用于小麦、玉米、大豆、棉花等农作物拌种、浸种，具体方法是用20-30倍液拌种堆闷6小时，或40-50倍液浸种3-4小时，沥出，晾干后播种。可促进种子萌发、生根成苗，达到苗齐苗壮。

本发明适用于作物植株喷施的配比是：生物活性壳聚糖2.0％，葡聚糖2.0％，抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸1.0％，植物生长营养物质水溶液90％，吐温20或吐温80，5％。具体方法可用400-600倍液进行叶片正面、背面全面喷施。

在干旱胁迫来临之前，视干旱程度可以加喷1-2次。喷施时间应掌握在早晨或傍晚，避开阳光直射，温度高，蒸发快的时间段。可以调节农作物气孔行为和光合作用，提高农作物对干旱的抵御能力，减少自然灾害损失，节省农田用水，提高农作物产量。

喷施时期可参照：小麦在拔节期、扬花灌浆期间；玉米在拔节期、抽穗期、灌浆期；大豆在苗期、花期、鼓粒期；棉花在苗期、花蕾期等。

有关实验表明，喷施本发明产品后，可降低作物叶片气孔导度6-42％，降低叶片的蒸腾速率9-43％，提高光合速率3-14％，提高植株水分利用率14-18％，同时还能够提高叶片中叶绿素含量和硝酸还原酶活性。在没有灌溉条件下，作物产量提高10-14％，降低农业生产成本，节省农田灌溉用水20-50％，减少化肥农药的使用量20-50％。微生物诱导剂的应用，调节提高了作物本身的抗逆激素水平，促使作物自身产生抗逆生理反应，诱导提高农作物抗旱节水能力，减轻干旱对作物的伤害。

为方便储运，可以适当增加各组分浓度，使用时再按比例适当加大稀释倍数。生物活性壳聚糖、葡聚糖最大浓度达20％，抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸最大浓度达20％，植物生长营养物质浓缩溶液20％，吐温20或吐温80，40％。

Claims (3)

1.一种微生物抗旱诱导剂，其特征是各组分及其重量百分比为：生物活性多糖壳聚糖或葡聚糖1—20%，抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸1—20%，植物生长营养物质水溶液20—97%, 吐温20或吐温80，1—40%；按照上述配方将各组分搅拌乳化而制成，各组分重量百分比之和为100%；

生物活性多糖壳聚糖由微生物黑曲霉菌种发酵提取获得，具体步骤是：

（1）发酵培养：将黑曲霉液态发酵，培养基用蔗糖、玉米浆，121°C，高压灭菌20分钟，冷却，无菌厨内接黑曲霉菌种，28°C —32°C条件下气浴振荡，160—200转/分，培养72小时；

黑曲霉菌种培养基是在以3—5%蔗糖为碳源，4—6%玉米浆为氮源，辅以少量硫酸镁无机盐为营养元素，进行液态发酵培养繁殖；

（2）将黑曲霉发酵培养液经过菌液分离、洗涤菌体后加入浓度为1—10%碱溶液，菌体重量与碱溶液体积之比为1g/5 ml—15ml；在20°C—60°C，搅拌1—3小时，洗涤收集沉淀；

在沉淀中再加入浓度为40%—60%碱溶液，收集沉淀的重量与碱溶液体积之比为1g/5ml—20ml，480W功率微波处理5—20分钟；

洗涤收集沉淀后加入浓度为1%—20%酸溶液，沉淀重量与酸溶液体积之比为1g/1 ml—10ml，95°C—100°C处理2—5小时；冷却后，离心，取溶液调节pH8—10，离心，收集沉淀，40°C—60°C，真空干燥，得到活性多糖壳聚糖；

碱溶液为氢氧化钠、氢氧化钾溶液；酸溶液为盐酸、乙酸溶液；

生物活性多糖葡聚糖由微生物酵母菌菌种发酵提取获得，具体步骤是：

1）酵母菌液态发酵，培养基用Y P G培养基+ 0.05—0.5%甘油+ 1—10%豆汁，豆汁浓度10%；121°C，高压灭菌20分钟，冷却，无菌厨内接酵母菌种，35°C—37°C条件下气浴振荡，140—180转/分，培养24小时； 

2）将酵母菌菌体与发酵培养液分离，菌体按上述由微生物黑曲霉菌种

发酵提取获得生物活性多糖壳聚糖的步骤（2）方法进行处理，得到活性多糖葡聚糖；

抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸由微生物小克银汉霉发酵提取获得，具体方法是：

1）小克银汉霉液态发酵，培养基用蔗糖、尿素，121°C，高压灭菌20分钟，冷却，无菌厨内接小克银汉霉菌种，25°C—30°C条件下气浴振荡，180—200转/分，培养96—108小时；

培养基在100毫升水中所包含的成分及重量百分比为：蔗糖5—15%，尿素0.1—1%，磷酸二氢钾0.01—0.1%，硫酸镁0.01—0.3%，碳酸钙0.01—0.2%，Vb1为 0.001—0.002%； 

2）将小克银汉霉发酵液进行菌液分离，收集菌体，干燥研磨提取，获得抗逆激素活性前体物质。

2.如权利要求1所述的微生物抗旱诱导剂，其特征是生物活性多糖壳聚糖或葡聚糖既可以单独使用，也可以混合使用。

3.如权利要求1所述的微生物抗旱诱导剂，其特征是适用于作物种子浸种或喷施的配比是：生物活性多糖壳聚糖2.0%，生物活性多糖葡聚糖2.0%，抗逆激素活性前体物质不饱和脂肪酸亚麻酸1.0%，植物生长营养物质水溶液90%, 吐温20或吐温80，5%。