RU2783426C1 - Штамм бактерий Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 " ингибитор роста фитопатогенных грибов - Google Patents

Штамм бактерий Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 " ингибитор роста фитопатогенных грибов Download PDF

Info

Publication number
RU2783426C1
RU2783426C1 RU2021135897A RU2021135897A RU2783426C1 RU 2783426 C1 RU2783426 C1 RU 2783426C1 RU 2021135897 A RU2021135897 A RU 2021135897A RU 2021135897 A RU2021135897 A RU 2021135897A RU 2783426 C1 RU2783426 C1 RU 2783426C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bacillus subtilis
strain
vkpm
phytopathogenic fungi
fungi
Prior art date
Application number
RU2021135897A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Геннадьевич Комоско
Геннадий Владимирович Комоско
Сергей Михайлович Кузнецов
Екатерина Александровна Мартинсон
Сергей Геннадьевич Литвинец
Елена Олеговна Задорина
Ольга Александровна Новикова
Татьяна Александровна Скуднова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вятский государственный университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2783426C1 publication Critical patent/RU2783426C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к области биотехнологии. Штамм Bacillus subtilis BS2017, обладающий фунгистатической и фунгицидной активностью в отношении фитопатогенных грибов Fusarium, депонирован во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов НИЦ «Курчатовский институт» – ГосНИИгенетика под номером B-13389. Изобретение обеспечивает расширение арсенала штаммов микробов-антагонистов фитопатогенных грибов для использования в сельском хозяйстве. 1 ил., 1 табл., 4 пр.

Description

Изобретение относится к области микробиологии и может быть использовано для защиты растений от фитопатогенных грибов.
Штамм Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 может использоваться в качестве эффективного средства для защиты от фитопатогенных микроорганизмов, как самостоятельного компонента, так и в композиции с другими агрономически полезными микробами для повышения продуктивности растений.
Известен штамм Bacillus subtilis ВНИИСХМ 128, составляющий основу биопрепарата «Фитоспорин» для защиты растений от болезней [патент RU 2099947 C1. Биопрепарат фитоспорин для защиты растений от болезней. МПК A01N 63/00, C12N 1/20, C12N 1/20, C12R 1/125. Заявка № 96121980/13 от 15.11.1996, опубл.: 27.12.1997], с концентрацией микробных клеток 109-1010 в 1,0 мл физраствора в количестве 92-98% и наполнитель в количестве 2-8 об. %.
Известен штамм Bacillus subtilis 8А, депонированный под номером RCAM 00876 в коллекции ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии, в качестве средства повышения продуктивности растений и защиты от фитопатогенных микроорганизмов [патент RU 2495119 C1. ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis 8A В КАЧЕСТВЕ СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ И ИХ ЗАЩИТЫ ОТ ФИТОПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ. МПК C12N 1/20, C12R 1/125, A01N 63/00. Заявка № 2012151104/10 от 29.11.2012, опубл.: 10.10.2013 в Бюл. № 28].
Однако отсутствуют данные об ингибирующем действии на другие агрономически полезные микроорганизмы, что не позволяет сделать окончательного заключения о возможности их использования в составе комплексных микробиологических препаратов.
Задачей изобретения является установление штамма для возможного его использования в сельском хозяйстве как средства защиты от фитопатогенных грибов, позволяющего расширить перечень подобных штаммов микробов-антагонистов, и возможного компонента в композиции с другими агрономически полезными штаммами микроорганизмов при создании биоудобрений.
Указанная задача решается за счет того, что в качестве средства защиты от патогенных грибов, как самостоятельного компонента, так и в композиции с другими агрономически полезными микроорганизмами при создании биоудобрений, обеспечивающих повышение продуктивности сельскохозяйственных растений, предлагается использовать штамм эндофитных бактерий Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389, что позволит расширить номенклатуру микробов-антагонистов фитопатогенных грибов, используемых в растениеводстве.
Полученный штамм характеризуется следующими признаками.
Культурально-морфологические признаки
При выращивании на плотной питательной среде на основе FT-агара через 24 часа культивирования при температуре (37±1)°C образует однородные, округлые колонии мягкой консистенции, плоские, бежевого цвета с волнистым краем. В жидкой тиогликолевой среде наблюдается равномерное помутнение среды с рыхлым осадком на вторые сутки. При микроскопии мазков, окрашенных по Граму, наблюдаются грамположительные спорообразующие прямые палочки с закругленными краями, расположенные отдельно. Культура штамма образует споры, которые при окрашивании по Шефферу-Фултону расположены внутри микробных клеток в периферической части.
Физиолого-биохимические свойства
Штамм обладает способностью к росту при температуре от 10°C до 37°C в аэробных условиях, оптимум при температуре (32÷37)°C и pH (6,0÷7,0). Продолжительность культивирования на плотной питательной среде (FT-агар) - (24÷48) часов, жидкой питательной среде (тиогликолевая среда) - (48÷72) часа.
Штамм образует желатиназу, каталазу, протеазы, амилазу, редуцирует нитраты, обесцвечивает метиленовую синь.
Штамм чувствителен к следующим антибиотикам: норфлоксацину, амикацину, спарфлоксацину, тобрамицину, азитромицину, рокситромицину, рефампеницилину, налидиксовой кислоте, левомицетину, имипенему, цефтриаксону, цефтоксиму, ампициллину, цефуроксиму и нетилмицину.
Штамм не обладает патогенностью для человека и животных согласно классификации, приведенной в Санитарных правилах С.Н.1.3.2322-08. Поддержание и хранение штамма осуществляет в лиофилизированном состоянии при температуре (2÷6)°C в течение 24 месяцев.
Для поддержания свойств штамма проводится высев исходной культуры на плотную питательную среду (FT-агар) в чашках по методу Дригальского, для последующего отбора наиболее типичных колоний для дальнейшего накопления. С этой целью осуществляют пересев отобранных колоний на плотную питательную среду (FT-агар), скошенную в пробирках и матрацах. Культуру, выращенную на скошенной плотной питательной среде в матрацах, смывают средой высушивания, фасуют во флаконы и подвергают лиофильной сушке. Полученную сухую культуру закладывают на последующее хранение. При необходимости приготовления биомассы сухую культуру ресуспендируют физиологическим раствором и полученную суспензию микробных клеток используют для дальнейшего их накопления, в соответствии с разработанной технологией.
Изобретение поясняется следующими примерами.
Пример 1. Выделение штамма BS2017 ВКПМ B-13389
Штамм Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 выделен из ассоциации почвенных микроорганизмов путем последовательных пересевов культур на плотной питательной среде (FT-агар) после инкубирования культур в течение 48 часов при температуре 32°C. Высев проводили по методу Дригальского на 6 последовательных чашек. В результате проведенных операций была выделена культура BS2017, обладающая культурально-морфологическими, биохимическими признаками, способностью к спорообразованию, присущими роду Bacillus. Дальнейшие исследования были проведены совместно со специалистами ФГУП ГосНИИГенетика, в которые были отправлены для проведения токсанометрической идентификации на основании молекулярно-генетического анализа «чистые» агаризованные культуры выделенного изолята. Идентификация штамма BS2017 до вида с использованием анализа сиквенсов вариабельных участков генов, кодирующих 16S рРНК (99%), а также ПЦР анализа с использованием видоспецифических праймеров позволили отнести тестируемый штамм к виду Bacillus subtilis.
Результат проведенных экспериментальных исследований определили целесообразность депонирования штамма Bacillus subtilis BS2017 во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов под номером B-13389.
Пример 2. Приготовление посевного материала и прототипа биопрепарата (компонента биопрепарата) на основе микробных клеток Bacillus subtilis штамма BS2017 ВКПМ B-13389.
Лиофильно высушенную культуру Bacillus subtilis ресуспендировали в 0,9% растворе хлорида натрия и высевали на плотную питательную среду FT-агар, скошенную в пробирках, содержащую (г/дм3):
сернокислотный гидролизат рыбной муки 17,0;
стимулятор роста гемофильных микроорганизмов 5,0;
экстракт пекарских дрожжей 2,3;
MgSO4•7H2O 0,5;
Na2 SO4 0,7;
цистеин 0,5;
агар 15,0;
дистиллированная вода до 1,0 дм3.
Посевы инкубировали при температуре (30±2)°C в течение 46÷50 часов. Выращенную на скошенной плотной питательной среде в пробирках микробную культуру смывали 0,9% раствором хлорида натрия и готовили посевной материал с концентрацией 1,0×109 КОЕ в 1,0 см3.
Приготовленную бактериальную суспензию вносили в количестве 15,0 см3 в колбу емкостью 500,0 см3, содержащую 150,0 см3 жидкой питательной среды Федорова состава (г/дм3):
калий фосфорнокислый однозамещенный 0,5;
магний сернокислый 0,3;
хлорид натрия 0,3;
железо сернокислое 0,005;
марганец сернокислый 0,005;
карбонат кальция 3,5;
меласса 30,0;
борная кислота 0,005;
дистилированная вода до 1,0 дм3.
pH (7,2±0,2)
Полученные посевы выращивали при температуре (32±1)°C в течение (46÷50) часов в шейкер-инкубаторе с частотой вращения (250±2) оборотов в минуту.
Полученную нативную культуру, содержащую не менее 1,0×109 КОЕ в 1,0 см3, использовали в качестве прототипа биологического препарата (прототипа компонента биологического препарата) для оценки ингибирующего действия в отношении грибов рода Fusarium и изучения антагонистической активности в отношении агрономически полезных микроорганизмов.
Пример 3. Исследование ингибирующего действия штамма Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 в отношении грибов рода Fusarium.
Объектом проводимых исследований являлся штамм Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389, выращенный на жидкой питательной среде Федорова.
В качестве тест-объектов использовали мицелиальные грибы из коллекции ФГБНУ Федеральный научный аграрный центр Северо-Востока им. Н.В. Рудницкого, вызывающие корневые гнили бобовых. Для хранения культур грибов использовали агаризованную среду Чапека и картофельно-глюкозный агар.
При изучении фунгицидной активности штамма Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 определяли его фунгистатическое действие в опытах in vitro на фитопатогенные грибы Fusarium oxysporum и F. gibbosum. Активность антагониста в отношении грибов оценивали в соответствии с ОФС 1.2.4.0010.15 «Определение антимикробной активности методом диффузии в агар». Суспензию спор грибов каждого вида тест-штаммов смывали стерильной водой с колоний 10 суточного возраста (100,0 мкл при плотности спор 106 спор/мл) и распределяли по поверхности среды в чашках Петри на картофельно-глюкозном агаре. Далее на поверхность агара производили посев биомассы антагониста уколом. Чашки Петри с посевами инкубировали при температуре (28±1)°С в течение 72 и 144 часов. При оценке результатов учитывали наличие и интенсивность роста патогенных грибов. С этой целью измеряли диаметр зон ингибирования роста грибного мицелия. Также фунгицидное действие оценивали по величине диаметра зоны задержания роста грибов вокруг колоний штамма.
Результаты фунгистатического действия штамма Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 на исследуемые культуры фитопатогенных грибов отражены в таблице.
Активность штаммов Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 в отношении Fusarium oxysporum и F. gibbosum носит выраженный фунгистатический и фунгицидный эффекты, которые проявляются не только в задержке роста мицелия фитопатогенных грибов, но и в увеличении диаметра зон подавления роста (см. таблицу).
На основании полученных результатов можно сделать вывод о том, что уровень подавления фитопатогенных микромицетов штаммом Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 сравним с эффективностью действия ранее полученных высокоактивных антагонистических штаммов B. subtilis, например, B. subtilis Б-046.
Пример 4. Оценка антагонистической активности штамма Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 в отношении агрономически полезных микроорганизмов.
Объектом проводимых исследований являлся штамм Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389, выращенный на жидкой питательной среде Федорова.
В качестве тест-объектов использовали агрономически полезные культуры штаммов Bacillus megatherium var. phosphaticum RCAM03190 и Bradyrhizobium japonicum (Kirchner) Jordan CSAU R2901, выращенные на плотной питательной среде «FT-агар».
Штамм Bradyrhizobium japonicum является клубеньковой бактерией, способной использовать атмосферный азот в симбиозе с бобовыми растениями.
Штамм Bacillus megatherium var. phosphaticum является мобилизатором труднорастворимых фосфатов почвы, так как обладает фосфат разлагающими свойствами.
Антагонистическую активность оценивали диффузионным методом с использованием перпендикулярных штрихов. С этой целью на поверхность плотной питательной среды в чашке Петри с применением бактериологической петли высевали культуру Bacillus subtilis BS2017 сплошной чертой по её диаметру. Посев инкубировали в термостате при температуре (30±1)°С в течение 24 часов. Через указанное время перпендикулярно от края чашки к штриху, но не касаясь его, бактериологической петлей на поверхность плотной питательной среды наносили культуры Bacillus megatherium var. phosphaticum и Bradyrhizobium japonicum (Kirchner) Jordan. Чашку Петри с плотной питательной средой, засеянную тест-культурами и оцениваемым штаммом, инкубировали в термостате при температуре (30±1)°С в течение 2 суток. Результаты проверки антагонистической активности методом перпендикулярного штриха, представленные на чертеже, где 1 - Bacillus subtilis, 2 - Bradyrhizobium japonicum; 3 - Bacillus megatherium, свидетельствуют об отсутствии зоны ингибирования роста культур на границе их посевов, что позволяет сделать заключение, что изученные штаммы не обладают взаимной антагонистической активностью.
Figure 00000001

Claims (1)

  1. Штамм Bacillus subtilis BS2017, депонированный во Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов НИЦ «Курчатовский институт» – ГосНИИгенетика под номером B-13389 – ингибитор роста патогенных грибов Fusarium.
RU2021135897A 2021-12-07 Штамм бактерий Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 " ингибитор роста фитопатогенных грибов RU2783426C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2783426C1 true RU2783426C1 (ru) 2022-11-14

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495119C1 (ru) * 2012-11-29 2013-10-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии) ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis 8A В КАЧЕСТВЕ СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ И ИХ ЗАЩИТЫ ОТ ФИТОПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
CN104087542A (zh) * 2014-07-16 2014-10-08 南京新果园生态农业科技有限公司 防治西瓜枯萎病的生防菌株及其应用
RU2553518C1 (ru) * 2013-11-20 2015-06-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений Российской академии сельскохозяйственных наук ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОПРЕПАРАТА ПРОТИВ ФИТОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495119C1 (ru) * 2012-11-29 2013-10-10 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт сельскохозяйственной микробиологии Российской академии сельскохозяйственных наук (ГНУ ВНИИСХМ Россельхозакадемии) ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis 8A В КАЧЕСТВЕ СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ПРОДУКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ И ИХ ЗАЩИТЫ ОТ ФИТОПАТОГЕННЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
RU2553518C1 (ru) * 2013-11-20 2015-06-20 Государственное научное учреждение Всероссийский научно-исследовательский институт биологической защиты растений Российской академии сельскохозяйственных наук ШТАММ БАКТЕРИЙ Bacillus subtilis ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ БИОПРЕПАРАТА ПРОТИВ ФИТОПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ
CN104087542A (zh) * 2014-07-16 2014-10-08 南京新果园生态农业科技有限公司 防治西瓜枯萎病的生防菌株及其应用

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."; Сельскохозяйственная биология, 2018, т.53, N1, с.29-37. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101569737B1 (ko) 벼 근권에서 분리된 신규 식물 내생세균 바실러스 오리지콜라 및 이를 이용한 천연식물 보호 및 식물 강화제 개발
CN101250495B (zh) 一株植物病原真菌拮抗菌及其在防治植物病害中的应用
CN108148794B (zh) 一种广谱抑菌活性的枯草芽孢杆菌DYr3.3及制备方法和应用
Andargie et al. Identification and evaluation of potential bio-control fungal endophytes against Ustilagonoidea virens on rice plants
KR20140127670A (ko) 식물 내생세균 바실러스 메칠로트로피쿠스 yc7007 균주 및 이를 이용한 다기능 생물농약 및 미생물비료 개발
CN109456921B (zh) 一种多粘类芽孢杆菌、应用及微生物菌剂、粉剂和颗粒剂
CN111040976B (zh) 一株解淀粉芽孢杆菌及其应用
CN107075459B (zh) 芽孢杆菌属的新型细菌及其用途
CN115181693B (zh) 一株贝莱斯芽孢杆菌及其应用
Kannan et al. Diversity analysis of antagonistic microbes against bacterial leaf and fungal sheath blight diseases of rice
KR20230052410A (ko) 식물 병원성 곰팡이에 대한 항진균 활성을 갖는 신규 스트렙토마이세스 뮤리누스 js029 균주
CN110317747A (zh) 一种解淀粉芽孢杆菌jt68及其在防治茶炭疽病的应用
KR101535893B1 (ko) 신규미생물 바실러스 아밀로리퀴펜션스 cc110와 이를 함유하는 미생물제제 및 미생물농약
KR101005484B1 (ko) 식물병원균에 대한 항균 활성을 갖는 스트렙토마이세스 스포로클리바투스 cjs-49 kctc 11109bp 및 이를 포함하는 생물농약
KR20080045346A (ko) 신규한 바실러스 서브틸리스 엠27 균주 및 이를유효성분으로 한 식물 균핵병 방제 방법
CN104152372A (zh) 防治植物病害的生防菌株g68及其菌剂制备方法和应用
RU2783426C1 (ru) Штамм бактерий Bacillus subtilis BS2017 ВКПМ B-13389 " ингибитор роста фитопатогенных грибов
RU2625977C1 (ru) Штамм бактерий Bacillus amyloliquefaciens OPS-32 для получения биопрепарата комплексного действия для защиты сельскохозяйственных растений от фитопатогенных грибов, стимуляции их роста и повышения урожайности
KR101027082B1 (ko) 식물 병원균에 대한 항균활성을 갖는 스트렙토마이세스 미조넨시스 cjs-70 균주 및 이를 이용한 식물 병원균방제용 미생물 제제
JP4366924B2 (ja) ピシウム属菌に対する拮抗微生物の検出方法、該拮抗微生物およびそれを用いた土壌病害防除剤
JP4892583B2 (ja) ピシウム属菌に対する拮抗微生物の検出方法、該拮抗微生物およびそれを用いた土壌病害防除剤
CN113388549A (zh) 一种索诺拉沙漠芽孢杆菌及其应用
Bakli et al. Isolation of fluorescent Pseudomonas spp. strains from rhizosphere agricultural soils and assessment of their role in plant growth and phytopathogen biocontrol
KR100574346B1 (ko) 바실러스 서브틸리스 eb072 균주, 이를 포함하는 식물병 방제용 미생물 제제 및 이를 이용하여 식물병을 방제하는 방법
KR100732910B1 (ko) 식물 병원균 길항 균주 바실러스 섭틸리스 fbs―2 및이를 이용한 식물 병원균 방제용 미생물 제제