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1. WO2020108269 - USE OF PENICILLIUM SCLEROTIORUM IN PREPARATION OF PLANT GROWTH REGULATOR OR INDUCER

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说明书

发明名称 0001   0002   0003   0004   0005   0006   0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063  

权利要求书

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

附图

1   2   3   4   5  

说明书

发明名称 : 菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用

技术领域

[0001]
本发明属于农业技术领域,特别涉及菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用。

背景技术

[0002]
中国是农业大国,农作物的收入是大多数农民的主要经济来源。为了提高经济收入,农民们普遍采用的办法增加化肥的使用量,同时大量喷施农药,减少病虫害的危害,从而达到增收的目的。但是长期这样操作,容易导致土地板结,化肥农药残留超标,严重威胁着人们健康。同时,造成生态环境进一步恶化。
[0003]
植物生长调节剂是用于调节植物生长发育的一类农药,包括人工合成的具有天然植物激素相似作用的化合物和从生物中提取的天然植物激素。植物生长调节剂是外源的非营养性化学物质,通常可在植物体内传导至作用部位,以低浓度促进或抑制其生命过程的某些环节,使之向符合人类的需要发展。但植物生长调节剂的使用效果受多种因素的影响,而难以达到最佳。气候条件、施药时间、用药量、施药方法、施药部位以及作物本身的吸收、运转、整合和代谢等都将影响到其作用效果。因此,提供一种安全有效且能够减少农药化肥使用的方法具有重要意义。
[0004]
发明内容
[0005]
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足,提供菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用。
[0006]
本发明的目的通过下述技术方案实现:菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用。
[0007]
所述的菌核青霉为马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日。
[0008]
所述的植物优选为农作物;包括水稻,玉米,小麦和拟南芥等。
[0009]
所述的植物生长调节剂或诱导剂为促进植物种子萌发,促进植物根部生长, 促进植物侧根增多,促进植物后期生长,提高植物的生物利用度,和/或延缓植物衰老的植物生长调节剂或诱导剂。
[0010]
所述的植物生长调节剂或诱导剂的主要成分为菌核青霉,菌核青霉的孢子,菌核青霉培养液,菌核青霉培养液的萃取物,或菌核青霉产生的次生代谢产物,其主要成分的含量为0.01%~100wt%。
[0011]
所述的菌核青霉培养液为直接培养菌核青霉获得的培养液;优选为通过如下方法得到:将菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)接种到培养基中,100r/min、28℃培养1~30天,得到菌核青霉培养液。
[0012]
所述的培养的时间优选为10~14天;优选14天。
[0013]
所述的培养基为PDB培养基。
[0014]
所述的培养菌核青霉的培养基为以大米、稻壳、小麦、小麦壳或马铃薯等作物为原料制备的固体或液体培养基;优选为察氏培养基、麦芽汁培养基或马铃薯培养基;更优选为马铃薯培养基。
[0015]
所述的菌核青霉培养液的萃取物为通过有机溶剂萃得到的萃取物,该萃取物还可以经进一步浓缩形成浸膏,再将浸膏配置成药剂。
[0016]
所述的有机溶剂为乙酸乙酯、氯仿或正丁醇。
[0017]
所述的药剂中还可以含有一定量乳剂。
[0018]
所述的菌核青霉的有效浓度为0.0001mg/ml~10mg/ml。
[0019]
菌核青霉作为植物生长调节剂或诱导剂的应用。
[0020]
所述的菌核青霉为马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日。
[0021]
菌核青霉作为植物生长调节剂或诱导剂的应用,为将菌核青霉培养液灌溉到植物根部,或将菌核青霉培养液喷施到植物上,或将种子浸泡到菌核青霉培养液中。
[0022]
所述的菌核青霉培养液优选为通过如下任一种方法得到:
[0023]
(1)将菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)接种到培养基中,100r/min、28℃培养1~30天,得到菌核青霉培养液;
[0024]
(2)将菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)接种到培养基中,100r/min、28℃培养1~30天,然后用纱布过滤(去除大块菌杂),得到菌核青霉培养液。
[0025]
方法(1)和(2)中所述的培养的时间优选为10~14天;优选14天。
[0026]
方法(1)和(2)中所述的培养基为PDB培养基。
[0027]
所述的菌核青霉培养液的浓度为0.0001mg/ml~10mg/ml,每株植物的施加量为1ml~200ml(优选为50ml)。
[0028]
所述的植物优选为农作物;包括水稻,玉米,小麦和拟南芥等。
[0029]
菌核青霉在制备改良土壤中微生物的药剂或生物制剂中的应用,通过施加菌核青霉的孢子或菌核青霉的培养液能促进作物的生长或增强作物生长,间接改良土壤中微生物,从而起到促进作物的生长的调剂或增强作物生长的功能。
[0030]
所述的菌核青霉为马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日。
[0031]
所述的菌核青霉的有效剂量为0.0005~0.5wt%。
[0032]
一种减少化肥和农药施用的方法,为将植物生长调节剂或诱导剂灌溉到植物根部,或将植物生长调节剂或诱导剂喷施到植物上,或将植物种子浸泡到植物生长调节剂或诱导剂中;其中,植物生长调节剂或诱导剂的有效成分为菌核青霉,菌核青霉的孢子,菌核青霉培养液,菌核青霉培养液的萃取物,或菌核青霉所产生的次生代谢产物。
[0033]
所述的菌核青霉培养液通过如下方法得到:将菌核青霉接种到培养基中,100r/min、28℃培养1~30天,得到菌核青霉培养液。
[0034]
所述的菌核青霉为马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日。
[0035]
所述的植物优选为农作物;包括水稻,玉米,小麦和拟南芥等。
[0036]
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果:
[0037]
1、本发明经过对不同的研究对象,发现菌核青霉的培养液都能增强作物生长的功能,具有广泛的使用对象,而且效果明显。本发明为开发和利用菌核青霉创制新型无公害植物源农药和生长调节剂奠定了基础,具有良好的应用开发前景。
[0038]
2、本发明中发现含有菌核青霉孢子、其培养液、以及其培养液的萃取物,单独或组合使用的药剂,可以促进种子的提前萌发,促进作物地下根部生长,地上部的分支,提高作物的生物利用度,延缓衰老的进程和其他一些增强作物生长方面的功效,因此,可将其作为植物生长调节剂和诱导剂(主要成分为菌核青霉所产生的次生代谢产物或菌核青霉本身)。
[0039]
3、本发明中所用的菌核青霉培养液可以直接灌溉或喷施,也可以通过萃取, 浓缩,然后再加水或其他溶剂配置成浓度为0.0001mg/ml~10mg/ml,该浓度范围都可以起到相应调节微生物群落和激活植物防御体系的效果,从而促进作物的生长以及增强作物抗性的功能,或将菌核青霉的孢子或培养液的浓缩液可以制成生物制剂,其包括有效剂量的含量为0.0005~0.5wt%。
[0040]
4、本发明所用的菌核青霉的孢子或培养液的体积和浓度,可以根据作物的生长周期做相应的调整,单株植物的施加量可以是1ml~200ml。
[0041]
5、本发明所用的菌核青霉培养体系可以是固体或者液体(优选液体)。培养的基质是水稻的稻壳或大米、小麦壳或小麦、马铃薯等为主要的优选原料。

附图说明

[0042]
图1是菌核青霉对玉米生长的影响图;其中,图A为培养液或含有菌核青霉的培养液处理玉米当天的拍照结果;图B为培养液或含有菌核青霉的培养液处理玉米1个月后的拍照结果。
[0043]
图2是菌核青霉对水稻种子萌发的影响图;其中,图A为纯培养液或含有菌核青霉的培养液处理水稻种子4天后的拍照结果;图B为纯培养液或含有菌核青霉的培养液处理水稻种子后的发芽率统计结果。
[0044]
图3是菌核青霉对水稻生长的影响图;其中,图A为培养液或含有菌核青霉的培养液处理水稻当天的拍照结果;图B为纯培养液或含有菌核青霉的培养液处理水稻9天后的拍照结果;图C为纯培养液或含有菌核青霉的培养液处理水稻22天后的拍照结果。
[0045]
图4是菌核青霉对水稻地下部位根的生长的影响图;其中,图A为培养液或含有菌核青霉的培养液处理水稻22天后的水稻地下部位根拍照结果;图B为水稻地下部位根的平均重量统计图。
[0046]
图5是菌核青霉对拟南芥的生长的影响图。

具体实施方式

[0047]
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。应当理解的是,本说明书中描述的实施例仅仅是为了解释本发明,并非为了限定本发明。除非特别说明,本发明所用试剂和原材料均可通过市售获得。
[0048]
本发明中涉及的菌核青霉来源于马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日。
[0049]
本发明中培养菌核青霉的培养基可以是大米、稻壳、小麦、小麦壳或马铃薯或类似作物为材料做成的固体或液体培养基,如商业化的察氏培养基、麦芽汁培养基、马铃薯培养基等;优选为以马铃薯为原料的培养基。实施例中的培养基为查氏液体培养基(PDB),PDB培养基(PDB培养液)购于广东环凯微生物科技有限公司。
[0050]
本发明中菌核青霉培养液是直接培养菌核青霉获得的培养液(培养菌核在培养基上直接生长),菌核青霉培养液的萃取物是通过有机溶剂如乙酸乙酯、氯仿、正丁醇等萃取;萃取液还可以进一步浓缩干后形成的浸膏,浸膏也还可以通过水、或加一定量乳剂配置成药剂;菌核青霉培养液的培养时间为1~30天(优选为14天);菌核青霉培养液可用纱布过滤除去大块菌杂。实施例中带有菌核青霉的培养液的制备方法为:将菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)接种到PDB培养基中,摇床转速为100r/min,28℃培养10天,得到带有菌核青霉的培养液。
[0051]
实施例1
[0052]
设计实验:将玉米品种B73(Yan,J.et al.Accumulation of 5-hydroxynorvaline in maize(Zea mays)leaves is induced by insect feeding and abiotic stress,J.Exp Bot.2015,66,593-602)按常规方法培育至3~4片叶子,然后以三盆植物作为空白对照(control1,control2,control3),三盆植物作为测试组(test1,test2,test3);其中,测试组直接浇入带有菌核青霉的培养液150ml(共3株植物,每株植物50ml),空白组直接浇入150ml的PDB培养液(共3株植物,每株植物50ml),并于当天拍照。以后每隔一天都定时定量浇水,保证玉米正常生长,一个月后拍照对比。
[0053]
结果如图1所示,发现浇过菌核青霉培养液长势更好,茎秆壮,而且底部叶片衰老慢。
[0054]
实施例2
[0055]
将20粒日本晴水稻种子(Yan J.et al.The Tyrosine Aminomutase TAM1 Is Required for beta-Tyrosine Biosynthesis in Rice,Plant Cell,2015,27,1265-1278)分别放入空白培养液(即PDB培养液)和带有菌核青霉的培养液中培养,4天后观察种子的萌发率。
[0056]
拍照结果如图2A所示,从数据统计(2B)的结果得到:菌核青霉的培养液能够显著增加水稻种子的萌发率。
[0057]
实施例3
[0058]
当水稻品种日本晴(Yan J.et al.The Tyrosine Aminomutase TAM1 Is Required for beta-Tyrosine Biosynthesis in Rice,Plant Cell,2015,27,1265-1278)生长到有4~5片叶子时,每株植物分别施加50ml带有菌核青霉的培养液及空白培养液(即PDB培养液),三次重复,分别为空白组(control)1~3,测试组(test)1~3。并于当天(2017年7月29日)拍照,随后分别于2017年8月7日,2017年8月20日拍照对比。
[0059]
结果如图3所示,从照片的结果很容易看出菌核青霉的培养基能够使水稻生长更强壮,而且叶片枯黄的少。更进一步分析地下部位根的生长情况,结果如图4所示,从照片的结果容易看出,施加过菌核青霉的测试组根系更发达而且相对增长。根的干重统计结果(2017年8月20日与处理当天的对比)也相一致—菌核青霉测试组的根重显著增加。
[0060]
实施例4
[0061]
设计实验:当拟南芥(Arabidopsis thaliana)(http://signal.salk.edu/)长到4片叶子时,选取3盆长势相同的拟南芥,分为3组,然后直接浇入带有菌核青霉的培养液50ml(标记为测试组A),空白组直接浇入50ml的PDB培养液(标记为培养液-1B)或纯水(标记为水1C),并于当天拍照;其中,以1盆植物作为水空白对照,1盆植物作为培养液空白对照,1盆作为带有菌核青霉的培养液测试组。以后每隔一天都定时定量浇水,保证拟南芥正常生长,10天后拍照对比(标记为测试组A1,培养液-1B1,水-1C1)。并于当天再次重复上述实验,分别浇50ml的带有菌核青霉的培养液、培养液和纯水,10天后再次拍照(测试组A2,培养液-1B2,水-1C2);
[0062]
部分结果如图5所示,从照片结果,发现浇过菌核青霉培养液长势更好,叶片更大而且叶片的数量也更多。
[0063]
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

权利要求书

[权利要求 1]
菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用,其特征在于:所述的菌核青霉为马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日。
[权利要求 2]
根据权利要求1所示的菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用,其特征在于: 所述的植物为农作物; 所述的菌核青霉的有效浓度为0.0001mg/ml~10mg/ml。
[权利要求 3]
根据权利要求2所示的菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用,其特征在于: 所述的植物为水稻,玉米,小麦或拟南芥。
[权利要求 4]
根据权利要求1所示的菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用,其特征在于: 所述的植物生长调节剂或诱导剂为促进植物种子萌发,促进植物根部生长,促进植物侧根增多,促进植物后期生长,提高植物的生物利用度,和/或延缓植物衰老的植物生长调节剂或诱导剂。
[权利要求 5]
根据权利要求1所示的菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用,其特征在于: 所述的植物生长调节剂或诱导剂的主要成分为菌核青霉,菌核青霉的孢子,菌核青霉培养液,菌核青霉培养液的萃取物,或菌核青霉产生的次生代谢产物; 所述的菌核青霉培养液通过如下方法得到:将菌核青霉接种到培养基中,100r/min、28℃培养1~30天,得到菌核青霉培养液; 所述的培养基为PDB培养基。
[权利要求 6]
菌核青霉作为植物生长调节剂或诱导剂的应用,其特征在于:所述的菌核青霉为马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日。
[权利要求 7]
根据权利要求6所示的菌核青霉作为植物生长调节剂或诱导剂的应用,其特征在于:为将菌核青霉培养液灌溉到植物根部,或将菌核青霉培养液喷施到植物上,或将种子浸泡到菌核青霉培养液中; 所述的菌核青霉培养液通过如下任一种方法得到: (1)将菌核青霉接种到培养基中,100r/min、28℃培养1~30天,得到菌核青霉培养液; (2)将菌核青霉接种到培养基中,100r/min、28℃培养1~30天,然后用纱布过滤,得到菌核青霉培养液; 方法(1)和(2)中所述的培养基为PDB培养基。
[权利要求 8]
根据权利要求6所示的菌核青霉作为植物生长调节剂或诱导剂的应用,其特征在于: 所述的植物为农作物; 所述的菌核青霉培养液的浓度为0.0001mg/ml~10mg/ml。
[权利要求 9]
菌核青霉在制备改良土壤中微生物的药剂或生物制剂中的应用,其特征在于: 所述的菌核青霉为马齿苋菌核青霉(Penicillium sclerotiorum)SCAUMCX01,保藏于广东省微生物菌种保藏中心,保藏编号为GDMCC No.60249,保藏地址为广州市先烈中路100号大院59号楼5楼,保藏日期为2017年10月11日; 所述的菌核青霉的有效剂量为0.0005~0.5wt%。
[权利要求 10]
根据权利要求1~5任一项所述的菌核青霉在制备植物生长调节剂或诱导剂中的应用,其特征在于:为将植物生长调节剂或诱导剂灌溉到植物根部,或将植物生长调节剂或诱导剂喷施到植物上,或将植物种子浸泡到植物生长调节剂或诱导剂中。

附图

[ 图 1]  
[ 图 2]  
[ 图 3]  
[ 图 4]  
[ 图 5]