CN117568198B - 金黄杆菌、金黄杆菌与木霉的菊芋秸秆发酵产物及其促进植物生长的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一株金黄杆菌CHR2,分类名称为黄瓜金黄杆菌(Chryseobacteriumcucumeris),于2022年4月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCCNo.24807。本发明还公开了所述的金黄杆菌CHR2在促进植物生长或制备促进植物生长的肥料或制剂的应用。本发明还公开了一种菊芋秸秆发酵产物,它是以菊芋秸秆为底物,以金黄杆菌CHR2与贵州木霉NJAU4742为功能微生物,采用先接入木霉NJAU4742发酵5~9天、再接入金黄杆菌CHR2发酵5~9天的固体接力发酵方式,再经浸提制得的。菊芋秸秆发酵产物可以显著地促进番茄的生长。
Description
技术领域
本发明属于微生物领域,涉及一株金黄杆菌CHR2、金黄杆菌CHR2与木霉NJAU4742的菊芋秸秆发酵产物及其在植物促生方面的应用。
背景技术
微生物发酵技术是功能性微生物利用底物合成某种或某类化合物的重要手段之一,在医学、食品以及农业等诸多领域有着广泛的应用。以往,绝大部分化合物依赖于化工合成和植物提取,尽管在很大程度上能够满足需求,但也不可避免的对环境和生态造成严重破坏。随着社会的进步和人们对高生活质量的迫切需求,微生物发酵技术开始逐渐取代上述两种物质获取手段成为研究热点。
秸秆的构成使其成为一种很好的固体发酵介质,而其中的可溶性碳水化合物、植物蛋白以及微量元素又可为周围的微生物生长繁殖提供营养。以秸秆为基质构建发酵系统进行制肥具有广泛的应用潜力。目前,秸秆发酵方式多以单菌直接发酵和多种降解菌共同发酵为主,单菌直接发酵如加入强降解菌绿色木霉直接发酵,多种降解菌共同发酵如拟康宁木霉和黄孢原毛平革共同发酵。但发酵方式较传统、较单一、较笼统。发酵周期较长,多超过40天,耗时耗力。目前,用于微生物发酵的秸秆多以小麦、玉米等主要粮食作物为主,缺乏对药用、观赏用作物秸秆资源化利用。秸秆发酵产物利用多以饲料化、肥料化等为主,缺乏发酵产物多用途、高附加值利用。秸秆发酵菌种多以强降解菌、产酵母菌为主,缺乏促生菌、抑病菌等可调控土壤微生物环境、调控植物生长发育的菌种。
利用有益微生物来改善土壤微生物环境,调控植物生长发育,已成为当今农业可持续发展的重要科学策略之一。生活在植物根际并且有利于植物生长的细菌称之为植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)。金黄杆菌作为一种重要的植物根际促生菌,许多研究证明金黄杆菌作为根际促生菌促进多种作物的生长。但目前缺少高密度发酵金黄杆菌的技术,此外金黄杆菌利用秸秆的能力尚未报道。因此,利用廉价易得的秸秆发酵有益金黄杆菌的技术亟待建立,发酵浸提液促进植物生长的效果也需进一步探明。
发明内容
发明人以不同秸秆为底物、金黄杆菌CHR2、贵州木霉NJAU4742为功能微生物,在室内条件下考察单菌和组合发酵对金黄杆菌CHR2生物量的影响,发现采用金黄杆菌和木霉接力发酵的方式能够获得最高的金黄杆菌CHR2的有效活菌数。发明人进一步探究菊芋秸秆的接力发酵产物对植物的促生效果,并分析促进作物生长的功能性物质。发明人发现:菊芋秸秆经木霉NJAU4742与金黄杆菌CHR2接力发酵后,其浸提液可以极显著地促进番茄的生长;进一步结合室内实验分析发现,菊芋秸秆经木霉NJAU4742与金黄杆菌CHR2接力发酵后,吲哚乙酸(IAA)和铁载体两类与植物促生相关的次级代谢产物显著富集。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一株金黄杆菌CHR2,分类名称为黄瓜金黄杆菌(Chryseobacterium cucumeris),于2022年4月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院,中国科学院微生物研究所,菌种保藏号为CGMCC No.24807。
所述的金黄杆菌CHR2在促进植物生长或制备促进植物生长的肥料或制剂的应用。
所述的金黄杆菌CHR2在制备菊芋秸秆发酵产物的应用。
本发明的另一个目的是提供一种菊芋秸秆发酵产物,它是以菊芋秸秆为底物,以金黄杆菌CHR2与贵州木霉NJAU4742为功能微生物,采用先接入木霉NJAU4742发酵5~9天、再接入金黄杆菌CHR2发酵5~9天的固体接力发酵方式,再经浸提制得的。
所述的菊芋秸秆发酵产物含有IAA、铁载体。
所述的菊芋秸秆品种不限。
木霉NJAU4742,分类名称为贵州木霉(Trichoderma guizhouense),于2016年4月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院,中国科学院微生物研究所,菌种保藏号为CGMCC No.12166。贵州木霉NJAU4742为已知微生物,记载于中国专利申请CN 106085871 A中。
本发明的另一个目的还是提供一种所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,包括:将菊芋秸秆烘干、磨粉、过筛并灭菌,调节菊芋秸秆粉含水率至70%~80%,先接入木霉NJAU4742孢子液进行固体发酵5~9天,再接入金黄杆菌CHR2菌液进行固体发酵5~9天,发酵结束后,用水浸提,得到发酵产物。
金黄杆菌CHR2菌液的浓度为OD600=0.4~0.5,优选为OD600=0.5。
木霉NJAU4742孢子液的浓度为106~108CFU/mL,优选为107CFU/mL。
所述的金黄杆菌CHR2菌液是由以下方法制得的:挑取金黄杆菌CHR2单菌落,接种到NA液体培养基中,置于恒温摇床中,25~30℃、170~200rpm培养10h~15h获得种子液,按照种子液和NA液体培养基的体积比为1:60,将种子液接种于NA液体培养基,置于恒温摇床中,25~30℃、170~200rpm大批量培养8h~12h,用无菌水调节浓度,得到金黄杆菌CHR2菌液。
所述的木霉NJAU4742孢子液是由以下方法制得的:将木霉NJAU4742点接于PDA平板上,置于恒温培养箱中25~30℃培养7~10天,用无菌水洗下孢子液,并用两层无菌纱布过滤,使用无菌水稀释,获得木霉NJAU4742孢子液。
每1~5g菊芋秸秆接入3~15mL木霉NJAU4742孢子液,每1~5g菊芋秸秆接入0.1~2mL金黄杆菌CHR2菌液。
优选的,每1.2g菊芋秸秆接入3.6mL木霉NJAU4742孢子液,每1.2g菊芋秸秆接入0.1mL金黄杆菌CHR2菌液。
优选的,接入木霉NJAU4742孢子液进行固体发酵7天,再接入金黄杆菌CHR2菌液进行固体发酵7天。
优选的,接入木霉NJAU4742孢子液后,固体发酵的环境温度为20~30℃,空气相对湿度为60~80%;接入金黄杆菌CHR2菌液,固体发酵的环境温度为20~30℃,空气相对湿度为60~80%。
优选的,按照菊芋秸秆和水的质量比为1:5~1:20加水浸提。
优选的,所述的浸提的条件为:在温度20~30℃下,以转速150~170rpm浸提30~60min。
本发明的另一个目的是提供所述的菊芋秸秆发酵产物在促进植物生长的应用。
本发明的另一个目的是提供所述的菊芋秸秆发酵产物在制备促进植物生长的肥料或制剂的应用。
本发明的有益效果:
本发明以菊芋秸秆为底物,经木霉NJAU4742与金黄杆菌CHR2接力发酵获得发酵产物。贵州木霉NJAU4742是一种强降解菌和共生真菌,先接入贵州木霉NJAU4742,发酵秸秆过程中产生了纤维素酶,在分解秸秆中纤维素、半纤维素和木质素等成分的同时释放大量营养物质,这些物质被后接入的金黄杆菌所利用,增加了金黄杆菌的生物量,发酵产物中金黄杆菌CHR2的数量级在109CFU/g~1010CFU/g之间;同时,发酵产物中吲哚乙酸(IAA)和铁载体显著富集,可以极显著地促进植物的生长。
附图说明
图1为金黄杆菌CHR2产氨能力考察结果。
图2为菊芋秸秆不同发酵方式对金黄杆菌CHR2生物量的影响。
图3为不同发酵方式浸提液对种子萌发的影响。
图4为不同发酵方式浸提液对番茄株高的影响。
图5为不同发酵方式浸提液对番茄根长的影响。
图6为不同发酵方式浸提液对番茄茎粗的影响。
图7为不同发酵方式浸提液对番茄地上部干重和地下部干重的影响。
图8为不同发酵方式浸提液对番茄地上部鲜重和地下部鲜重的影响。
图9为不同发酵方式浸提液对番茄SPAD值的影响。
生物材料保藏信息
CHR2,其分类名称为黄瓜金黄杆菌(Chryseobacterium cucumeris),于2022年4月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院,中国科学院微生物研究所,菌种保藏号为CGMCC No.24807。
NJAU4742,分类名称为贵州木霉(Trichoderma guizhouense),于2016年4月11日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院,中国科学院微生物研究所,菌种保藏号为CGMCC No.12166。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
金黄杆菌CHR2的分离和鉴定
取1g来自广西壮族自治区南宁市西乡塘区的番茄根际土壤与9mLSM缓冲液混合于50mL的三角瓶中,30℃、170r/min震荡30min,取土壤悬浊液,土壤悬浊液与无菌水按照体积比1:9加入试管中,依次稀释至10-5到10-7,在TSA固体培养基上涂布,并置于30℃条件下静置培养。选取菌落黄色、圆形、凸起、光滑、边缘完整的细菌,在恒温培养箱中30℃培养48h,挑取单菌落,划线于TSA固体培养基上纯化,获得CHR2菌株;纯化后的菌落加入到含有TSB培养基的试管中,30℃、170r/min振荡培养12h,培养后的菌悬液与甘油等比例混合,-80℃冰箱保存。
利用16S rDNA的通用引物进行扩增:27F:5’-AGAGTTTGATCCTGGCTCAG-3’;1492R:5’-GGTTACCTTGTTACGACT T-3’。PCR反应体系(25μL):DNA模板1μL,反应混合物12.5μL,前后端引物各1μL,ddH2O 9.5μL。PCR反应条件:95℃预变性5min后,进入热循环:94℃变性30s,58℃退火30s,72℃延伸1min 30s,共30个循环。最后72℃延伸10min。PCR扩增产物由上海生物工程技术有限公司纯化后测序。根据16SrDNA的基因序列的测序结果,在NCBI网站中进行BLAST比对分析。鉴定CHR2菌株为黄瓜金黄杆菌(Chryseobacterium cucumeris)。
金黄杆菌CHR2,分类名称为黄瓜金黄杆菌(Chryseobacterium cucumeris),于2022年4月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,地址为北京市朝阳区北辰西路1号院,中国科学院微生物研究所,菌种保藏号为CGMCC No.24807。
金黄杆菌CHR2的产氨能力测定
将金黄杆菌CHR2接种至蛋白胨氨化液体培养基中,30℃、170r/min培养24h后离心获取上清液。在上清液中加入3~5滴纳氏试剂,若有黄色沉淀出现,则证明待测菌株具有产氨能力。以不接种金黄杆菌CHR2的蛋白胨氨化液体培养基为对照(CK),30℃、170r/min培养24h后离心获取上清液。
由图1可知,接种金黄杆菌CHR2后获得的上清液出现黄色沉淀,且颜色显著深于不接种金黄杆菌CHR2获得的上清液,说明金黄杆菌CHR2具有产氨能力。氨能促进植物光合作用、提高植物抗逆性、促进植物根系生长。且颜色越深说明产氨能力越强,对植物的促生能力越强。
实施例2
菊芋秸秆及发酵方式对有益菌生物量的影响
秸秆:取菊芋秸秆去根、叶,保留茎秆部位进行烘干,粉碎后过20目筛备用。
CHR2菌液的制备:取出保存于-80℃冰箱中的金黄杆菌CHR2,在NA固体培养基平板上划线培养活化,于30℃恒温培养箱中培养直至产生菌落;挑取单菌落,接种到12孔平板中,每孔2.5mLNA液体培养基,置于恒温摇床中,30℃、170rpm培养12h得到种子液,再按照种子液和NA液体培养基的体积比1:60,将种子液接种至装有150mLNA液体培养基的250mL三角瓶中,置于恒温摇床中,30℃、170rpm大批量培养10h,用无菌水调节OD600=0.5。
NJAU-4742孢子液的制备:将-80℃条件下保存的木霉NJAU4742点接于PDA平板上,并置于恒温培养箱中,30℃培养7天,用无菌水洗下孢子液,并用两层无菌纱布将孢子液过滤至2mL离心管中,吸取一定量的孢子液于血球计数板中计数,使用无菌水稀释,获得孢子浓度为107CFU/mL的孢子液。
单菌发酵(A1):称取1.20g秸秆粉于50mL离心管中,用封口膜进行封口,在温度115℃下灭菌30min;在超净工作台中接入3.6mL金黄杆菌CHR2菌液(OD600=0.5),静置发酵培养7天(30℃、空气相对湿度80%);发酵结束后,取出离心管,加入无菌水24mL,并在28℃、170rpm转速下浸提1h;浸提结束后,静置半个小时,取上清液,即为浸提液,在固体NA平板上稀释涂布,平板在30℃、空气相对湿度80%条件下培养约20h,计数。
单菌发酵(A2):称取1.20g秸秆粉于50mL离心管中,用封口膜进行封口,在温度115℃下灭菌30min;在超净工作台中接入3.6mL金黄杆菌CHR2菌液(OD600=0.5),静置发酵培养14天(30℃、空气相对湿度80%);发酵结束后,取出离心管,加入无菌水24mL,并在28℃、170rpm转速下浸提1h;浸提结束后,静置半个小时,取上清液,即为浸提液,在固体NA平板上稀释涂布,平板在30℃、空气相对湿度80%条件下培养约20h,计数。
共同发酵(A3):称取1.20g秸秆粉于50mL离心管中,用封口膜进行封口,在温度115℃下灭菌30min;在超净工作台中同时接入3.6mL木霉NJAU4742孢子液(107CFU/mL)和100μL金黄杆菌CHR2菌液(OD600=0.5),并用无菌水调节秸秆含水率至75%,置于空气相对湿度80%、温度30℃的条件下静置发酵培养14天;发酵结束后,取出离心管,加入无菌水24mL,并在28℃、170rpm转速下浸提1h;浸提结束后,静置半个小时,取上清液,即为浸提液,在固体NA平板上稀释涂布,平板在30℃、空气相对湿度80%条件下培养约20h,计数。
接力发酵方式(A4):称取1.20g秸秆粉于50mL离心管中,用封口膜进行封口,在温度115℃下灭菌30min;在超净工作台中接入3.6mL木霉NJAU4742孢子液(107CFU/mL),并用无菌水调节秸秆含水率至75%,置于空气相对湿度80%、温度30℃的条件下静置发酵培养7天;取出离心管,并在超净工作台中接入100μL金黄杆菌CHR2菌液(OD600=0.5),维持空气相对湿度80%、温度30℃,继续静置发酵培养7天;发酵结束后,取出离心管,加入无菌水24mL,并在28℃、170rpm转速下浸提1h;浸提结束后,静置半个小时,取上清液,即为浸提液,在固体NA平板上稀释涂布,平板在30℃、空气相对湿度80%条件下培养约20h,计数。
菊芋秸秆不同发酵方式对金黄杆菌生物量的影响如图2和表2所示。由结果可知,菊芋秸秆经不同发酵方式发酵后金黄杆菌CHR2生物量均有增长,木霉NJAU4742发酵7天后加入金黄杆菌CHR2继续发酵7天后(接力发酵方式,A4),金黄杆菌CHR2生物量增长最为显著,金黄杆菌CHR2的有效活菌数可以达到约5.78×109CFU/g,说明菊芋秸秆最佳发酵方式为接力发酵方式(A4)。
表1.发酵处理设置
表2.菊芋秸秆不同发酵方式对金黄杆菌CHR2生物量的影响
注:发酵方式参考表1;不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。
实施例3
不同秸秆、同一发酵方式对有益菌生物量的影响
秸秆:香草兰秸秆、菊芋秸秆、烟草秸秆。取不同秸秆去根、叶,保留茎秆部位进行烘干,粉碎后过20目筛备用。
发酵方式:木霉NJAU4742发酵7天后加入金黄杆菌CHR2继续发酵7天(A4),具体操作同实施例2接力发酵方式(A4)。
分析不同秸秆接力发酵对金黄杆菌生物量的影响,结果如表3所示。由结果可知,不同秸秆经木霉NJAU4742发酵7天后加入金黄杆菌CHR2继续发酵7天后(接力发酵方式,A4),菊芋秸秆中金黄杆菌CHR2生物量最为显著,金黄杆菌CHR2的有效活菌数可以达到约5.78×109CFU/g,说明接力发酵方式(A4)最适合菊芋秸秆。
表3.不同秸秆、同一发酵方式对有益菌生物量的影响
注:发酵方式参考表1;不同小写字母表示处理间差异显著(P<0.05)。
实施例4
不同发酵方式浸提液对种子萌发的影响
单菌发酵(A5):称取1.20g秸秆粉于50mL离心管中,用封口膜进行封口,在温度115℃下灭菌30min;在超净工作台中接入3.6mL木霉NJAU4742孢子液(107CFU/mL),静置发酵培养7天(30℃、空气相对湿度80%);发酵结束后,取出离心管,加入无菌水24mL,并在28℃、170r/min转速下浸提1h;浸提结束后,静置半个小时,取上清液,即为浸提液。
单菌发酵(A6):称取1.20g秸秆粉于50mL离心管中,用封口膜进行封口,在温度115℃下灭菌30min;在超净工作台中接入3.6mL木霉NJAU4742孢子液(107CFU/mL),静置发酵培养14天(30℃、空气相对湿度80%);发酵结束后,取出离心管,加入无菌水24mL,并在28℃、170rpm转速下浸提1h;浸提结束后,静置半个小时,取上清液,即为浸提液。
种子:红矮生番茄种子。
种子清水浸泡6h后使用10%次氯酸钠消毒4min,超纯水冲洗6遍后,放入装有2层滤纸的平板中,每个平板10粒,选用不同发酵方式的浸提液加入5mL,每日观察并记录每个培养皿中发芽种子数,实验开始5天后所有处理均再无新种子萌发,发芽种子数占供试种子数的百分比即为发芽率(%)。
结果如图3所示,以无菌水处理的种子作为对照(CK),不同发酵方式提取液对番茄种子发芽率没有显著差异,但以接力发酵方式(A4)获得的浸提液对番茄种子发芽率最优。
实施例5
菊芋秸秆发酵浸提液盆栽实验
作物:红矮生番茄。
当番茄幼苗达到三片真叶期时,选取大小一致的红矮生樱桃小番茄移栽,移栽后第3天分成4个处理组并施入浸提液或无菌水:处理A4、处理A5、处理A6、无菌水处理(CK)。处理A4:采用实施例2接力发酵方式(A4)获得的浸提液对番茄幼苗灌根处理,20mL/株;处理A5:采用实施例4单菌发酵(A5)获得的浸提液对番茄幼苗灌根处理,20mL/株;处理A6:采用实施例4单菌发酵(A6)获得的浸提液对番茄幼苗灌根处理,20mL/株;无菌水处理(CK):使用等量无菌水替换发酵浸提液。每个处理5个重复,一个托盘即6棵番茄植株为一个重复)。所有植物均生长在自然温度变化范围为30~35℃,湿度为60~80% RH的温室中。移栽30天后测定其农艺性状。
每处理随机选取30株番茄植株,每株分离为地上和地下部分,进行株高的测量;最后测定茎粗、地上部干鲜物质量与地下部干鲜物质量、SPAD值(相对叶绿素含量,用日本柯尼卡美能达公司产便携式SPAD-502型叶绿素仪测定)。结果如图4-图9所示。
图4-图9展示了经不同发酵方式浸提液灌根处理后植株的株高、茎粗、根长、地上部干鲜重、地下部干鲜重。可知:木霉NJAU4742发酵7天后加入金黄杆菌CHR2继续发酵7天获得的浸提液对植物株高、根长、地上部和地下分干鲜重提升显著。
Claims (12)
1.一株金黄杆菌CHR2,分类名称为黄瓜金黄杆菌(Chryseobacterium cucumeris),于2022年4月29日保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心,菌种保藏号为CGMCC No.24807。
2.权利要求1所述的金黄杆菌CHR2在促进植物生长或制备促进植物生长的肥料或制剂的应用。
3.权利要求1所述的金黄杆菌CHR2在制备菊芋秸秆发酵产物的应用。
4.一种菊芋秸秆发酵产物,其特征在于:所述的菊芋秸秆发酵产物是是以菊芋秸秆为底物,以权利要求1所述的金黄杆菌CHR2与贵州木霉NJAU4742为功能微生物,采用先接入木霉NJAU4742发酵5~9天、再接入金黄杆菌CHR2发酵5~9天的固体接力发酵方式,再经浸提制得的;其中,木霉NJAU4742,分类名称为贵州木霉(Trichoderma guizhouense),菌种保藏号为CGMCC No.12166。
5.一种权利要求4所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,其特征在于:包括:将菊芋秸秆烘干、磨粉、过筛并灭菌,调节菊芋秸秆粉含水率至70%~80%,先接入木霉NJAU4742孢子液进行固体发酵5~9天,再接入金黄杆菌CHR2菌液进行固体发酵5~9天,发酵结束后,用水浸提,得到发酵产物。
6.根据权利要求5所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,其特征在于:金黄杆菌CHR2菌液的浓度为OD600=0.4~0.5;木霉NJAU4742孢子液的浓度为106~108 CFU/mL。
7.根据权利要求6所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,其特征在于:金黄杆菌CHR2菌液的浓度为OD600=0.5;木霉NJAU4742孢子液的浓度为107 CFU/mL。
8.根据权利要求5或6所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,其特征在于:所述的金黄杆菌CHR2菌液是由以下方法制得的:挑取金黄杆菌CHR2单菌落,接种到NA液体培养基中,置于恒温摇床中,25~30 ℃、170~200 rpm培养10h~15h获得种子液,按照种子液和NA液体培养基的体积比为1:60,将种子液接种于NA液体培养基,置于恒温摇床中,25~30 ℃、170~200 rpm培养8 h~12h,用无菌水调节浓度,得到金黄杆菌CHR2菌液;
所述的木霉NJAU4742孢子液是由以下方法制得的:将木霉NJAU4742点接于PDA平板上,置于恒温培养箱中25~30 ℃培养7~10天,用无菌水洗下孢子液,并用两层无菌纱布过滤,使用无菌水稀释,获得木霉NJAU4742孢子液。
9.根据权利要求5所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,其特征在于:每1~5g菊芋秸秆接入3~15 mL木霉NJAU4742孢子液,每1~5g菊芋秸秆接入0.1~2mL金黄杆菌CHR2菌液。
10.根据权利要求9所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,其特征在于:每1.2 g菊芋秸秆接入3.6 mL木霉NJAU4742孢子液,每1.2 g菊芋秸秆接入0.1 mL金黄杆菌CHR2菌液。
11.根据权利要求5所述的菊芋秸秆发酵产物的制备方法,其特征在于:按照菊芋秸秆和水的质量比为1:5~1:20加水浸提;所述的浸提的条件为:在温度20~30℃下,以转速150~170rpm浸提30~60min。
12.权利要求4所述的菊芋秸秆发酵产物在促进植物生长的应用或制备促进植物生长的肥料或制剂的应用。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101908729B1 (ko) * | 2017-05-25 | 2018-10-17 | 대한민국 | 식물 방제 및 생장 촉진 효과를 갖는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도 |
KR101996529B1 (ko) * | 2018-12-26 | 2019-10-17 | 국립낙동강생물자원관 | 크리세오박테리움 속 nbc122 균주 및 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 함유하는 식물생장 촉진용 조성물 |
CN114717145A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-07-08 | 广西中烟工业有限责任公司 | 一株黄瓜金黄杆菌及其在降解海藻渣中的应用 |
CN115591394A (zh) * | 2022-09-02 | 2023-01-13 | 南京农业大学(Cn) | 一种由水生产碱菌sw9和金黄杆菌mtw1组合菌液串联生物滴滤塔的工艺及其应用 |
CN116396889A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-07-07 | 南京农业大学 | 一株防控土传青枯病并促进番茄生长的产铁载体金黄杆菌及其应用 |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101908729B1 (ko) * | 2017-05-25 | 2018-10-17 | 대한민국 | 식물 방제 및 생장 촉진 효과를 갖는 크라이세오박테리움 솔다넬리코라 균주 및 이의 용도 |
KR101996529B1 (ko) * | 2018-12-26 | 2019-10-17 | 국립낙동강생물자원관 | 크리세오박테리움 속 nbc122 균주 및 상기 균주 또는 이의 배양액을 유효성분으로 함유하는 식물생장 촉진용 조성물 |
CN114717145A (zh) * | 2022-03-21 | 2022-07-08 | 广西中烟工业有限责任公司 | 一株黄瓜金黄杆菌及其在降解海藻渣中的应用 |
CN115591394A (zh) * | 2022-09-02 | 2023-01-13 | 南京农业大学(Cn) | 一种由水生产碱菌sw9和金黄杆菌mtw1组合菌液串联生物滴滤塔的工艺及其应用 |
CN116396889A (zh) * | 2023-01-13 | 2023-07-07 | 南京农业大学 | 一株防控土传青枯病并促进番茄生长的产铁载体金黄杆菌及其应用 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Genomics assisted characterization of plant growth‑promoting and metabolite producing psychrotolerant Himalayan Chryseobacterium cucumeris PCH239";Virender Kumar et al.;《Archives of Microbiology》;20230308;第205卷;第1-14页 * |
"消氨菌的分离、鉴定及其急性经口毒性";刘雪兰 等;《山东农业科学》;20191231;第51卷(第12期);第82-86页 * |
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