RU2764695C1 - Strain of bacillus subtilis subsp. subtilis bacteria - antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties and microbial agent based thereon for increasing the productivity of agricultural plants and protecting from fungal diseases - Google Patents

Strain of bacillus subtilis subsp. subtilis bacteria - antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties and microbial agent based thereon for increasing the productivity of agricultural plants and protecting from fungal diseases Download PDF

Info

Publication number
RU2764695C1
RU2764695C1 RU2020140456A RU2020140456A RU2764695C1 RU 2764695 C1 RU2764695 C1 RU 2764695C1 RU 2020140456 A RU2020140456 A RU 2020140456A RU 2020140456 A RU2020140456 A RU 2020140456A RU 2764695 C1 RU2764695 C1 RU 2764695C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
strain
bacillus subtilis
subtilis
growth
phytopathogenic
Prior art date
Application number
RU2020140456A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Алексеевна Каменева
Татьяна Николаевна Мельничук
Надежда Владимировна Алексеенко
Алла Ивановна Якубовская
Владимир Степанович Паштецкий
Сулейман Февзиевич Абдурашитов
Максим Владимирович Гритчин
Ирина Игоревна Смирнова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Научно-исследовательский институт сельского хозяйства Крыма"
Priority to RU2020140456A priority Critical patent/RU2764695C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764695C1 publication Critical patent/RU2764695C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N63/00Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing microorganisms, viruses, microbial fungi, animals or substances produced by, or obtained from, microorganisms, viruses, microbial fungi or animals, e.g. enzymes or fermentates
    • A01N63/20Bacteria; Substances produced thereby or obtained therefrom
    • A01N63/22Bacillus
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N1/00Microorganisms, e.g. protozoa; Compositions thereof; Processes of propagating, maintaining or preserving microorganisms or compositions thereof; Processes of preparing or isolating a composition containing a microorganism; Culture media therefor
    • C12N1/20Bacteria; Culture media therefor

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: group of inventions relates to agricultural microbiology and biotechnology. Proposed are a strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK, an antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties, deposited in the Departmental Collection of Useful Agricultural Microorganisms of the Federal State Budgetary Scientific Institution National Scientific Research Institute of Agricultural Microbiology (FSBSI NSRIAM) under the registration number RCAM05209, and a microbial agent based on the claimed strain.
EFFECT: inventions provide an increase in the productivity of agricultural plants and protection thereof from fungal diseases.
2 cl, 9 tbl

Description

Группа изобретений относится к сельскохозяйственной микробиологии и биотехнологии, а именно к микробиологическим средствам контроля фитопатогенов и оптимизации минерального питания растений путем обработки семян перед посевом (или перед закладкой на хранение) и (или) растений по вегетации. Группа изобретений позволяет обеспечить биозащиту растений от грибных болезней, стимулировать рост растений и повысить урожайность сельскохозяйственных культур.SUBSTANCE: group of inventions relates to agricultural microbiology and biotechnology, namely to microbiological means for controlling phytopathogens and optimizing the mineral nutrition of plants by treating seeds before sowing (or before storing) and (or) plants during vegetation. EFFECT: group of inventions makes it possible to provide bioprotection of plants against fungal diseases, stimulate plant growth and increase crop yields.

Защита сельскохозяйственных культур от грибных и бактериальных заболеваний остается актуальной проблемой растениеводства и земледелия. Широкое применение пестицидов привело к возникновению проблем накопления их остатков в почве, воздухе, воде и растениях. В результате происходит загрязнение продукции растениеводства и других отраслей сельского хозяйства с последующим поступлением вредных веществ в организм человека. Кроме того, сельскохозяйственная практика все чаще сталкивается с факторами снижения эффективности препаратов, вызванное возникновением форм фитопатогенных грибов и бактерий, устойчивых к фунгицидам. Вопрос защиты сельскохозяйственных культур от грибных болезней остается актуальным. В связи с этим возникает необходимость поиска альтернативных систем защиты растений от фитопатогенов.The protection of crops from fungal and bacterial diseases remains an urgent problem in crop production and agriculture. The widespread use of pesticides has led to problems of accumulation of their residues in soil, air, water and plants. As a result, crop production and other branches of agriculture are polluted, followed by the entry of harmful substances into the human body. In addition, agricultural practice is increasingly faced with factors reducing the effectiveness of drugs caused by the emergence of forms of phytopathogenic fungi and bacteria resistant to fungicides. The issue of protecting crops from fungal diseases remains relevant. In this regard, there is a need to search for alternative systems for protecting plants from phytopathogens.

К таким эффективным системам можно отнести биометод, среди задач которого является поиск новых штаммов-антагонистов, ингибирующих развитие и ограничивающих распространение возбудителей болезней, и создание на их основе биопрепаратов антифунгального и антибактериального действия, способных вывести производство сельскохозяйственных культур на экологически и экономически более целесообразный уровень.Such effective systems include a biomethod, among the tasks of which is the search for new antagonist strains that inhibit the development and limit the spread of pathogens, and the creation on their basis of antifungal and antibacterial biological products that can bring the production of agricultural crops to an environmentally and economically more expedient level.

Опыты последних лет свидетельствуют о перспективности использования спорообразующих бактерий рода Bacillus, которые проявляют высокую антагонистическую активность к широкому кругу фитопатогенных грибов и бактерий, не имеют негативного влияния на макроорганизмы и не загрязняют окружающую среду. Бактерии рода Bacillus эффективны и для повышения урожайности сельскохозяйственных культур с одновременным повышением экономии энергоресурсов за счет отказа или снижения доз при применении химических средств защиты растений и минеральных удобрений, улучшением фитосанитарного состояния почвы и получением экологически безопасной продукции растениеводства.Experiences of recent years indicate the prospects for the use of spore-forming bacteria of the genus Bacillus, which exhibit high antagonistic activity against a wide range of phytopathogenic fungi and bacteria, do not have a negative effect on macroorganisms and do not pollute the environment. Bacillus genus bacteria are also effective for increasing crop yields while simultaneously increasing energy savings by refusing or reducing doses when using chemical plant protection products and mineral fertilizers, improving the phytosanitary condition of the soil and obtaining environmentally safe crop products.

Известен штамм бактерий Bacillus subtilis 26D, депонированный в коллекции ВНИИ сельскохозяйственной микробиологии под номером 128 (А.с. №1717156, опубл. 07.03.1992), который характеризуется высокой антагонистической активностью в отношении широкого спектра фитопатогенных бактерий и грибов. На основе штамма Bacillus subtilis 26D разработаны сухая и жидкая формы препарата фитоспорин (патент RU №2099947, опубл. 27.12.1997, патент RU №2129375, опубл. 27.04.1999), предназначенного для защиты различных видов растений от болезней.Known bacterial strain Bacillus subtilis 26D, deposited in the collection of the All-Russian Research Institute of Agricultural Microbiology under number 128 (AS No. 1717156, publ. 03/07/1992), which is characterized by high antagonistic activity against a wide range of phytopathogenic bacteria and fungi. Based on the Bacillus subtilis 26D strain, dry and liquid forms of the phytosporin preparation have been developed (patent RU No. 2099947, publ. 12/27/1997, patent RU No. 2129375, publ. 27.04.1999), intended to protect various plant species from diseases.

В приведенных источниках описаны способ получения препарата, его применение и воздействие на возбудителя (поражаемость растений), при этом нет сведений о других полезных свойствах штамма-продуцента, в частности, о его влиянии на продуктивность растений.The above sources describe the method of obtaining the drug, its use and effect on the pathogen (plant susceptibility), while there is no information about other beneficial properties of the producer strain, in particular, about its effect on plant productivity.

Известен ряд штаммов бактерий рода Bacillus, применяемых для биологического контроля фитопатогенов и повышения продуктивности растений (патент RU №2337955, опубл. 10.11.2008 г; патент RU №2495119, опубл. 10.10.2013 г.; патент UA №121062, опубл. 25.03.2020 г.), а также для восстановления микробоценоза почвы (патент РФ №RU 2482174, опубл. 20.05.2013 г.).There are a number of strains of bacteria of the genus Bacillus used for the biological control of phytopathogens and increasing plant productivity (patent RU No. 2337955, publ. 10.11.2008; patent RU No. 2495119, publ. 10.10.2013; patent UA No. 121062, publ. 25.03 .2020), as well as to restore soil microbiocenosis (RF patent No. RU 2482174, publ. 20.05.2013).

Недостатками известных штаммов является недостаточно высокая фунгицидная активность, технологичность, узкий спектр полезных для растений свойств, что ограничивает их применение в агроценозах сельскохозяйственных культур. Важно отметить, что для известных штаммов нет или не раскрыты особенности совместного применения с клубеньковыми бактериями бобовых растений, которые, в свою очередь, чувствительны к фунгицидам, но их интродукция в почву (ризосферу) является необходимым элементом технологии выращивания нута, сои, гороха и других.The disadvantages of the known strains are insufficiently high fungicidal activity, manufacturability, a narrow range of properties useful for plants, which limits their use in agrocenoses of agricultural crops. It is important to note that for known strains, there are no or no features of the joint use of legumes with nodule bacteria, which, in turn, are sensitive to fungicides, but their introduction into the soil (rhizosphere) is a necessary element of the technology for growing chickpeas, soybeans, peas and others. .

В основу изобретения поставлена задача получения более конкурентоспособного и эффективного штамма, имеющего антагонистическую активность к широкому спектру фитопатогенных грибов и широкий комплекс полезных для растений и почвы свойств, совместимого с ризобиями, а также разработки на его основе микробного препарата, оказывающего стимулирующее действие на рост и развитие растений, способствующего повышению их продуктивности и защите от грибных болезней.The invention is based on the task of obtaining a more competitive and effective strain that has antagonistic activity against a wide range of phytopathogenic fungi and a wide range of properties useful for plants and soil, compatible with rhizobia, as well as the development of a microbial preparation based on it, which has a stimulating effect on growth and development. plants, increasing their productivity and protecting against fungal diseases.

Поставленная задача решена путем выделения штамма Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК, антагониста фитопатогенных микромицетов с ростостимулирующими свойствами и создания на его основе препарата для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений и защиты их от грибных болезней.The problem was solved by isolating a strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK, an antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties, and the creation of a drug based on it to increase the productivity of agricultural plants and protect them from fungal diseases.

Заявляемый штамм выделен из ризосферы разнотравья целины, которая располагается вблизи села Клепинино Красногвардейского района Республики Крым. Штамм выделен модифицированным методом накопительных культур (Берестецкий О.Α., Шерстобоев Н.К., Шерстобоева Е.В., Патыка В.Ф. Модифицированный метод накопительных культур для выделения симбиотрофных азотфиксирующих микроорганизмов // Микробиологический журнал. К. 1985. С.5-6). Первичная идентификация проведена по морфологическим, культуральным и биохимическим признакам штамма по Красильникову Н.А. (Красильников Н.А. Определитель бактерий и актиномицетов. - Изд. АН СССР, 1949. - 830 с.) и уточнена по определителю Берджи (Определитель бактерий Берджи. В 2-х т. Т.1: Пер. с англ. / Под ред. Дж. Хоулта, Н. Крига, П. Снита, Дж. Стейли С. Уилльямса. - М.: Мир, 1997. - 432 с.).The inventive strain is isolated from the rhizosphere of virgin grasses, which is located near the village of Klepinino, Krasnogvardeisky district of the Republic of Crimea. The strain was isolated by a modified method of enrichment cultures (Berestetsky O.A., Sherstoboev N.K., Sherstoboeva E.V., Patyka V.F. Modified method of enrichment cultures for the isolation of symbiotrophic nitrogen-fixing microorganisms // Journal of Microbiology. K. 1985. P. 5-6). Primary identification was carried out according to the morphological, cultural and biochemical characteristics of the strain according to Krasilnikov N.A. (Krasilnikov N.A. Key to bacteria and actinomycetes. - Ed. of the Academy of Sciences of the USSR, 1949. - 830 p.) Under the editorship of J. Holt, N. Krieg, P. Sneath, J. Staley S. Williams. - M.: Mir, 1997. - 432 p.).

Генетическая идентификация выделенного штамма проведена секвенированием части гена 16S рРНК в ФГБНУ ВНИИСХМ в 2019 г. На основании проведенного анализа штамм идентифицирован как Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК и депонирован в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения ФГБНУ ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM05209.The genetic identification of the isolated strain was carried out by sequencing a part of the 16S rRNA gene at the All-Russian Research Institute of Agriculture in 2019. Based on the analysis, the strain was identified as Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK and deposited with the Departmental Collection of Agricultural Useful Microorganisms of the Federal State Budgetary Scientific Institution VNIISKhM under the registration number RCAM05209.

Заявляемый штамм Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК интенсивно растет на мясопептонном агаре (ΜΠΑ). Клетки односуточной культуры штамма Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК имеют палочкообразную форму размером 0,6-0,7×2-5 мкм, подвижные, грамположительные. Эндогенная спора эллиптической формы центрально-терминального расположения, без заметного утолщения клетки. При росте на ΜΠΑ штамм образует колонии, размером от 2 до 4 мм (средняя), округлые с крупнозубчатым или лопастным краем, складчатой поверхностью, матовые, розового цвета, бугристые.The claimed strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK grows intensively on meat peptone agar (MΠΑ). Cells of a one-day culture of the strain Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NKs are rod-shaped, 0.6-0.7×2-5 µm in size, mobile, Gram-positive. An endogenous spore of an elliptical shape of a central-terminal location, without a noticeable thickening of the cell. When growing on ΜΠΑ, the strain forms colonies, ranging in size from 2 to 4 mm (medium), rounded with a coarsely toothed or lobed edge, folded surface, matte, pink, bumpy.

Рост биомассы бактерий при посеве штрихом на гороховом агаре интенсивный, штрих с розовым оттенком матовый с выделением капель блестящей жидкости, со средой не срастается. Споры образуются на 2-3 сутки.The growth of bacterial biomass when streaked on pea agar is intensive, the streak with a pink tint is matte with the release of drops of a shiny liquid, does not coalesce with the medium. Spores are formed for 2-3 days.

Штамм Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК по отношению к кислороду определен как аэробный; положительная реакция на молоке с лакмусом; среду с глюкозой подкисляет, но газ не образует. Хорошо развивается на средах с солями аммония. На безазотистых средах рост слабый, споры не образует. Штамм Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК растет в температурных пределах от 10 до 35°С, оптимум роста 22-28°С. Рост культуры бактерий наблюдается в средах с диапазоном рН 6,0-8,5; оптимум рН - 7,0-7,2.The strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NC in relation to oxygen is defined as aerobic; positive reaction to milk with litmus; acidifies the medium with glucose, but does not form gas. It develops well on media with ammonium salts. On nitrogen-free media growth is weak, does not form spores. The strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK grows within the temperature range from 10 to 35°C, the growth optimum is 22-28°C. The growth of bacterial culture is observed in media with a pH range of 6.0-8.5; optimum pH - 7.0-7.2.

Коллекционную культуру хранят на среде ΜΠΑ или гороховом агаре с пересевом 1 раз в год.The collection culture is stored on the ΜΠΑ medium or pea agar with reseeding once a year.

Штамм продуцирует экзополисахариды (ЭПС) в количестве 33-35 мкг/см3 среды, что было установлено фенольно-серным методом (Захарова И.М, Косенко, Л.В. Методы изучения микробных полисахаридов. 1982. 67 с.) Экзополисахариды повышают адаптационный потенциал бактерий к негативным факторам окружающей среды, а также увеличивают их адгезию на семенах, корнях, листьях и т.д.The strain produces exopolysaccharides (EPS) in the amount of 33-35 μg/cm 3 of the medium, which was established by the phenol-sulfur method (Zakharova I.M, Kosenko, L.V. Methods for studying microbial polysaccharides. 1982. 67 p.) Exopolysaccharides increase the adaptive the potential of bacteria to negative environmental factors, as well as increase their adhesion to seeds, roots, leaves, etc.

Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК растет на среде Гетчинсона с целлюлозой (фильтр, солома) в качестве единственного источника углерода. Это позволяет использовать штамм для разложения растительных остатков.Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK grows on Hutchinson's medium with cellulose (filter, straw) as the sole carbon source. This allows the strain to be used to decompose plant residues.

Штамм обладает антагонистической активностью к фитопатогенным микромицетам родов Fusarium, Bipolaris, Trichotecium. Антагонистические свойства штамма по отношению к фитопатогенным микромицетам исследовали методом перпендикулярных штрихов и методом агаровых блочков (Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках. - М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. - 528 с.). Эффект подавления грибов составляет 5-47 мм (таблица 1).The strain has antagonistic activity against phytopathogenic micromycetes of the genera Fusarium, Bipolaris, Trichotecium. The antagonistic properties of the strain in relation to phytopathogenic micromycetes were studied by the method of perpendicular strokes and the method of agar blocks (Egorov N.S. Fundamentals of the doctrine of antibiotics. - M.: Publishing House of Moscow State University; Nauka, 2004. - 528 p.). The fungal suppression effect is 5-47 mm (Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Штамм Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК продуцирует физиологически активные вещества - стимуляторы роста растений: ауксин подобные вещества (таблица 2) и гиббереллины (таблица 3). Способность штамма синтезировать экзогенные стимуляторы роста растений устанавливали фитотестом с использованием колеоптелей озимой пшеницы сорта Альбатрос Одесский (ауксины) и гипокотиля огурца сорта Лялюк (гиббереллины). В качестве контролей использовали дистиллированную воду и соответствующие аутентичные вещества.The strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK produces physiologically active substances - plant growth stimulants: auxin-like substances (table 2) and gibberellins (table 3). The ability of the strain to synthesize exogenous plant growth stimulants was determined by a phytotest using coleoptels of winter wheat cv. Albatros Odessa (auxins) and cucumber hypocotyl cv. Lyaluk (gibberellins). Distilled water and the corresponding authentic substances were used as controls.

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

В серии вегетационных опытов установлено, что предлагаемый штамм стимулирует рост и развитие растений, что выражается в прибавке сухой массы озимой пшеницы (таблица 4).In a series of vegetation experiments found that the proposed strain stimulates the growth and development of plants, which is reflected in the increase in the dry weight of winter wheat (table 4).

Figure 00000004
Figure 00000004

В условиях полевого опыта с пшеницей яровой сорта Харьковская 46 инокулирование штаммом Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК обеспечило прибавку урожая зерна 10,5% (таблица 5).Under the conditions of a field experiment with spring wheat variety Kharkivskaya 46, inoculation with a strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK provided an increase in grain yield of 10.5% (table 5).

Figure 00000005
Figure 00000005

Предлагаемый штамм является биоагентом микробного препарата, который представляет собой жидкую производственную культуру с содержанием клеток не менее 1 млрд в 1 мл, метаболиты. Биопрепарат изготавливают в два этапа с получением маточной и рабочей культур.The proposed strain is a bioagent of a microbial preparation, which is a liquid industrial culture with a cell content of at least 1 billion per 1 ml, metabolites. The biological product is made in two stages with the production of mother and working cultures.

Маточную культуру получают путем смыва со скошенного горохового агара биомассы клеток штамма в жидкую питательную среду следующего состава (г/л):The uterine culture is obtained by washing the biomass of the strain cells from the slant pea agar into a liquid nutrient medium of the following composition (g/l):

Гороховый отварPea decoction - 10,0;- 10.0; Сахар пищевойFood sugar - 20,0;- 20.0; (NH4)2SO4 (NH 4 ) 2 SO 4 - 1,0;- 1.0; KH2PO4 KH 2 PO 4 - 0,5;- 0.5; K2HPO4 K 2 HPO 4 - 0,5;- 0.5; MgSO4⋅7H2OMgSO 4 ⋅7H 2 O - 0,3;- 0.3; СаСО3 CaCO 3 - 1,0- 1.0

Штамм выращивают трое суток в колбах объемом 0,75 л или бутылях объемом 3 л с заполнением 30% объема на качалке при оборотах 200-220 в минуту и температуре 27-30°С и достижения титра 1,0-4,0 млрд. клеток в 1 мл.The strain is grown for three days in flasks with a volume of 0.75 l or bottles with a volume of 3 l with filling 30% of the volume on a shaker at a speed of 200-220 per minute and a temperature of 27-30°C and reaching a titer of 1.0-4.0 billion cells in 1 ml.

Для получения рабочей культуры (препарата) оптимизированы компоненты среды и условия культивирования, позволившие повысить титр штамма на 16%.To obtain a working culture (preparation), the components of the medium and cultivation conditions were optimized, which made it possible to increase the titer of the strain by 16%.

Состав среды (г/л):Medium composition (g/l):

МелассаMolasses - 25- 25 Кукурузный экстрактCorn extract - 25- 25 MgSO4⋅7H2OMgSO 4 ⋅7H 2 O - 0,3- 0.3 CaCO3 CaCO 3 - 1,0- 1.0

Получают рабочую культуру в бутылях или ферментере путем инокуляции маточной культурой штамма Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК в количестве 5-7% от общего объема питательной среды и культивирования ее в течение трех суток при температуре 27-30°С и 200-220 оборотах в минуту до общего титра 1,3-2,0 млрд. клеток в 1 мл и титра спор - 1-1,6-1,2-1,8 млрд. (80-90%), обеспечивающего высокое качество и эффективность биопрепарата.Get a working culture in bottles or a fermenter by inoculation with a mother culture of a strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK in the amount of 5-7% of the total volume of the nutrient medium and its cultivation for three days at a temperature of 27-30°C and 200-220 rpm to a total titer of 1.3-2.0 billion cells in 1 ml and titer of spores - 1-1.6-1.2-1.8 billion (80-90%), which ensures high quality and efficiency of the biological product.

Хранят биопрепарат при температуре 10-15°С - до трех месяцев, при 4-8°С (без замораживания) - до шести месяцев и более.Store the biological product at a temperature of 10-15°C - up to three months, at 4-8°C (without freezing) - up to six months or more.

Способ применения - приготовить суспензию и нанести на семена. Норма расхода препарата - 0,1 л, рабочего раствора - 1,8-3,0% от массы семян.Method of application - prepare a suspension and apply to the seeds. The consumption rate of the drug is 0.1 l, the working solution is 1.8-3.0% by weight of the seeds.

Установлено, что обработка семян препаратом перед посевом повышает зерновую продуктивность на 6,1-8,7% при выращивании озимой пшеницы по интенсивной технологии и на 7,3-13,0%) - по биологической (таблица 6). Под интенсивной технологией подразумевается внесение минеральных удобрений под основную вспашку N60P60, ранневесенняя подкормка минеральным азотом N30. Применение гербицидов и Би-58 для защиты посевов от сорной растительности, фитопатогенов и фитофагов. Биологическая технология выращивания предусматривает обработку препаратом N15P15. Почва - чернозем южный, тяжелосуглинистый. Сравнение проводили с химическим фунгицидом Витавакс 200 ФФ.It has been established that seed treatment with the preparation before sowing increases grain productivity by 6.1-8.7% when growing winter wheat using intensive technology and by 7.3-13.0% - using biological technology (Table 6). Under intensive technology is meant the application of mineral fertilizers for the main plowing N 60 P 60 , early spring top dressing with mineral nitrogen N 30 . The use of herbicides and Bi-58 to protect crops from weeds, phytopathogens and phytophages. The biological technology of cultivation provides for treatment with the preparation N 15 P 15 . The soil is southern chernozem, heavy loamy. The comparison was made with the chemical fungicide Vitavax 200 FF.

Figure 00000006
Figure 00000006

Штамм Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК и препарат на его основе эффективны как сами, так и в сочетании с азотфиксирующими клубеньковыми бактериями, агробактериями. Предлагаемый штамм способствует увеличению численности полезной микробиоты в ризосфере, учтенной в фазу цветения растений пшеницы: микроорганизмов, ассимилирующих азот минеральных и органических соединений в 1,5 и 1,7 раз соответственно. Повышается потенциальная азотфиксирующая активность в 1,5 раза и содержание подвижного фосфора в 1,3 раза в сравнении с контролем. Следовательно, предлагаемый штамм способствует оптимизации минерального питания растений пшеницы.The strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK and a preparation based on it are effective both on their own and in combination with nitrogen-fixing nodule bacteria, agrobacteria. The proposed strain contributes to an increase in the number of beneficial microbiota in the rhizosphere, taken into account in the flowering phase of wheat plants: microorganisms that assimilate nitrogen from mineral and organic compounds by 1.5 and 1.7 times, respectively. The potential nitrogen-fixing activity increases by 1.5 times and the content of mobile phosphorus by 1.3 times in comparison with the control. Therefore, the proposed strain helps to optimize the mineral nutrition of wheat plants.

Обработка заявляемым микробным препаратом перед хранением способствует увеличению численности бактерий и уменьшению микромицетов в эпифитном микробоценозе семян нута (таблица 7). Семена сорта Александрит обрабатывали суспензией препарата и сравнивали с химическим фунгицидом Витавакс 200 ФФ, а также известным препаратом Фитоспорин. Абсолютным контролем являлась дистиллированная вода. Через сутки численность бактерий на поверхности семян нута увеличилась в 4 и 6,3 раза в сравнении с контролем и химическим протравителем соответственно, а также превосходила известный препарат. Через шесть месяцев хранения численность бактерий на семенах нута в 5,5 и 6,8 раз превышала абсолютный и химический контроли соответственно. Численность микромицетов снижалась: через сутки в 3,9 и 2,7 раз в сравнении с абсолютными и химическими контролями соответственно; через шесть месяцев в 2,2 и 1,7 раз соответственно, а также была ниже в сравнении с известным препаратом.Treatment with the claimed microbial preparation before storage contributes to an increase in the number of bacteria and a decrease in micromycetes in the epiphytic microbial cenosis of chickpea seeds (table 7). Seeds of the Alexandrite variety were treated with a suspension of the drug and compared with the chemical fungicide Vitavax 200 FF, as well as the well-known drug Fitosporin. Distilled water was absolute control. A day later, the number of bacteria on the surface of chickpea seeds increased by 4 and 6.3 times in comparison with the control and the chemical disinfectant, respectively, and also exceeded the known preparation. After six months of storage, the number of bacteria on chickpea seeds was 5.5 and 6.8 times higher than the absolute and chemical controls, respectively. The number of micromycetes decreased: in a day by 3.9 and 2.7 times in comparison with absolute and chemical controls, respectively; after six months by 2.2 and 1.7 times, respectively, and was also lower in comparison with the known drug.

Figure 00000007
Figure 00000007

Заблаговременная обработка семян нута не снижала их посевные качества (таблица 8). Энергия прорастания увеличивалась на 33,3%, всхожесть на 9,7% в сравнении с контролем.Early treatment of chickpea seeds did not reduce their sowing qualities (table 8). Germination energy increased by 33.3%, germination by 9.7% in comparison with the control.

Figure 00000008
Figure 00000008

Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК не проявляет антагонизм к клубеньковым бактериям, что было установлено в лабораторных условиях методом перпендикулярных культур и методом лунок (Егоров Н.С. Основы учения об антибиотиках. - М.: Изд-во МГУ; Наука, 2004. - 528 с. - С.155-159). В вегетационных опытах установлено, что обработка семян нута препаратом на основе Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК как заблаговременная (шесть месяцев), так и предпосевная совместно с ризобиями повышает симбиотический потенциал растений (таблица 9). Контролем является обработка семян нута препаратом на основе клубеньковых бактерий Mesohrizobium ciceri L. в блоке.Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK does not show antagonism to nodule bacteria, which was established in the laboratory by the method of perpendicular cultures and the method of wells (Egorov N.S. Fundamentals of the study of antibiotics. - M .: Publishing House of Moscow State University; Nauka, 2004. - 528 p. - S.155-159). In vegetation experiments, it was found that the treatment of chickpea seeds with a preparation based on Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NC, both early (six months) and presowing together with rhizobia, increases the symbiotic potential of plants (Table 9). The control is the treatment of chickpea seeds with a preparation based on nodule bacteria Mesohrizobium ciceri L. in the block.

Figure 00000009
Figure 00000009

Предлагаемый препарат на основе штамма Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК способствует повышению продуктивности растений. За три года полевых испытаний прибавка урожая зерна составляла 9,1% к контролю, как при совместном применении с ризобиями, так и при заблаговременной обработке препаратом. Препарат рекомендуют для обработки семян зерновых культур перед посевом, и обработки семян зернобобовых культур, в частности нута, при закладке на хранение.The proposed drug based on a strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK helps to increase plant productivity. For three years of field trials, the increase in grain yield was 9.1% compared to the control, both when used together with rhizobia, and with advance treatment with the drug. The drug is recommended for the treatment of seeds of grain crops before sowing, and the treatment of seeds of leguminous crops, in particular chickpeas, when storing.

Таким образом, предлагаемый штамм Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК имеет комплекс полезных для растений и почвы свойств, способен продуцировать физиологически активные вещества - стимуляторы роста растений и характеризуется антагонистической активностью в отношении широкого спектра фитопатогенных грибов. Разработанный на его основе микробный препарат может быть использован для повышения урожайности сельскохозяйственных культур и защиты их от грибных болезней.Thus, the proposed strain of Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK has a complex of properties useful for plants and soil, is able to produce physiologically active substances - plant growth stimulants and is characterized by antagonistic activity against a wide range of phytopathogenic fungi. The microbial preparation developed on its basis can be used to increase the yield of agricultural crops and protect them from fungal diseases.

Claims (2)

1. Штамм бактерий Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 НК, антагонист фитопатогенных микромицетов с ростостимулирующими свойствами, депонированный в Ведомственной коллекции полезных микроорганизмов сельскохозяйственного назначения ФГБНУ ВНИИСХМ под регистрационным номером RCAM05209.1. The bacterial strain Bacillus subtilis subsp. subtilis 12501 NK, an antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-promoting properties, deposited in the Departmental Collection of Agricultural Useful Microorganisms of the Federal State Budget Scientific Institution All-Russian Research Institute of Agriculture under registration number RCAM05209. 2. Микробный препарат для повышения продуктивности сельскохозяйственных растений и защиты их от грибных болезней на основе штамма бактерий Bacillus subtilis subsp. subtilis RCAM05209 с общим титром 1,3-2,0 млрд. клеток в 1 мл и титром спор 1-1,6 - 1,2-1,8 млрд.2. Microbial preparation for increasing the productivity of agricultural plants and protecting them from fungal diseases based on the bacterial strain Bacillus subtilis subsp. subtilis RCAM05209 with a total titer of 1.3-2.0 billion cells per 1 ml and a spore titer of 1-1.6 - 1.2-1.8 billion.
RU2020140456A 2020-12-08 2020-12-08 Strain of bacillus subtilis subsp. subtilis bacteria - antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties and microbial agent based thereon for increasing the productivity of agricultural plants and protecting from fungal diseases RU2764695C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140456A RU2764695C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Strain of bacillus subtilis subsp. subtilis bacteria - antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties and microbial agent based thereon for increasing the productivity of agricultural plants and protecting from fungal diseases

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140456A RU2764695C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Strain of bacillus subtilis subsp. subtilis bacteria - antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties and microbial agent based thereon for increasing the productivity of agricultural plants and protecting from fungal diseases

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764695C1 true RU2764695C1 (en) 2022-01-19

Family

ID=80040606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140456A RU2764695C1 (en) 2020-12-08 2020-12-08 Strain of bacillus subtilis subsp. subtilis bacteria - antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties and microbial agent based thereon for increasing the productivity of agricultural plants and protecting from fungal diseases

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764695C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015624A (en) * 2021-12-15 2022-02-08 郑州轻工业大学 Bacillus and application thereof in chickpea seed cultivation
RU2797825C1 (en) * 2022-08-03 2023-06-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Bacillus pumilus rcam05516 bacterial strain for plant protection against phytopathogenic fungi phytophthora infestans, alternaria sp., aspergillus sp., penicillium sp. and stimulation of plant growth

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027279A1 (en) * 2014-08-16 2016-02-25 DCM Shriram Ltd. Novel bacterium of bacillus genus and uses thereof
RU2621356C1 (en) * 2015-12-03 2017-06-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений" Biophungicide for protecting agricultural crops against diseases and for yield increase
WO2019122327A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Vito Nv Biosurfactant production

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016027279A1 (en) * 2014-08-16 2016-02-25 DCM Shriram Ltd. Novel bacterium of bacillus genus and uses thereof
RU2621356C1 (en) * 2015-12-03 2017-06-02 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений" Biophungicide for protecting agricultural crops against diseases and for yield increase
WO2019122327A1 (en) * 2017-12-22 2019-06-27 Vito Nv Biosurfactant production

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СИДОРОВА Т.М. и др. "Биологически активные метаболиты Bacillus subtilis и их роль в контроле фитопатогенных микроорганизмов. Обзор"// Сельско-хозяйственная биология, 2018, т.53, N 1, с.29-37. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114015624A (en) * 2021-12-15 2022-02-08 郑州轻工业大学 Bacillus and application thereof in chickpea seed cultivation
CN114015624B (en) * 2021-12-15 2023-07-07 郑州轻工业大学 Bacillus and application thereof in chickpea seed cultivation
RU2797825C1 (en) * 2022-08-03 2023-06-08 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный университет" Bacillus pumilus rcam05516 bacterial strain for plant protection against phytopathogenic fungi phytophthora infestans, alternaria sp., aspergillus sp., penicillium sp. and stimulation of plant growth

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104498386B (en) The preparation method and application of raw Bacillus amyloliquefaciens strain SZ23 and zymotic fluid in wild jujube
CN105886428A (en) Streptomyces albidoflavus and applications thereof in microbial fertilizers
RU2626543C2 (en) Paenibacillus mucilaginosus bacteria strain, method for plants growth stimulation and protection against diseases and application of paenibacillus mucilaginosus bacteria strain as fertiliser and biological control agent (antipatogenic means) in prevention and/or treatment of plant disease
CN111040976A (en) Bacillus amyloliquefaciens and application thereof
RU2764695C1 (en) Strain of bacillus subtilis subsp. subtilis bacteria - antagonist of phytopathogenic micromycetes with growth-stimulating properties and microbial agent based thereon for increasing the productivity of agricultural plants and protecting from fungal diseases
RU2495119C1 (en) STRAIN OF BACTERIA Bacillus subtilis 8A AS AGENT TO INCREASE PRODUCTIVITY OF PLANTS AND THEIR PROTECTION AGAINST PHYTOPATHOGENIC MICROORGANISMS
Giri et al. A comparative study on phyllosphere nitrogen fixation by newly isolated Corynebacterium sp. & Flavobacterium sp. and their potentialities as biofertilizer
KR101279040B1 (en) Exiguobacterium acetylicum WCU292 strain, composition for control plant disease and control method of plant disease with same
JP3237240B2 (en) Plant disease control agent
JP3132195B2 (en) New microorganism and plant disease control agent
Zeng et al. Phosphate solubilizing rhizospherebacterial T21 isolated from Dongxiang wild rice species promotes cultivated rice growth
RU2690420C1 (en) Bacterial plant growth stimulator
Popolzuhina et al. Biological products to improve the adaptability and productivity of grain and leguminous crops
RU2625977C1 (en) Bacillus amyloliquefaciens ops-32 bacteria stain for the production of complete biopreparate for protection of agricultural plants from phytopathogenic mushrooms, stimulation of their growth and increase in yield
Kolesnikov et al. Identification of the effectiveness of associative rhizobacteria in spring wheat cultivation
RU2675503C1 (en) Method of obtaining biological preparation for stimulation of growth and protection of plants against diseases
RU2625967C2 (en) BEIJERINCKIA FLUMINENSIS Bf 2806 BACTERIA STRAIN, ITS APPLICATION AS FERTILISER AND BIOLOGICAL CONTROL AGENT FOR PREVENTION AND/OR TREATMENT OF PLANT DISEASES AND METHOD FOR STIMULATION OF GROWTH AND PLANTS PROTECTION AGAINST DISEASES
Resti et al. Endophytic bacterial consortia as biocontrol of purple blotch and plant growth promoters of shallots
RU2551968C2 (en) Bacillus pumilus A 1.5 BACTERIA STRAIN AS AGENT FOR INCREASING PLANT PRODUCTIVITY AND PLANT PROTECTION FROM DISEASES CAUSED BY PHYTOPATHOGENIC MICROORGANISMS
POSTOLAKY et al. Effect of Streptomyces metabolites on some physiological parameters of maize seeds
WO2021133218A1 (en) Means for stimulating crop growth
RU2676926C1 (en) Phosphate-mobilizing strain of soil bacteria lelliottia nimipressuralis ccm 32-3 and a biological preparation based on it to optimize the mineral nutrition of plants, stimulate their growth and increase yields
Idiyatov et al. Endophytic isolates of Bacillus subtilis: prospects of application for improving the quality of food raw materials
RU2760337C1 (en) Preparation for increasing the yield of spring wheat
RU2225086C1 (en) Method of phytoreclamation of oil-polluted lands