專(zhuān)利名稱(chēng)：基于釀酒酵母菌的植物抗蒸騰劑的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于釀酒酵母菌的植物抗蒸騰劑的制備方法。
背景技術(shù)：
隨著全球氣候變暖和人類(lèi)活動(dòng)的影響，水資源已逐漸成為制約經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要因子之一。農(nóng)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，向來(lái)是用水大戶(hù)。在我國(guó)，由于水資源時(shí)空分布不均，基礎(chǔ)水利設(shè)施落后，農(nóng)業(yè)灌溉水分利用率只有40％左右，大大低于美國(guó)，以色列等西方發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，開(kāi)發(fā)新型植物節(jié)水抗旱劑，提高作物植被的水分利用效率，是我國(guó)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)不可獲缺的組成部分。到目前為止，商品化的抗蒸騰劑多種多樣，就其原理而言，一般分為代謝型和薄膜型兩種代謝型抗蒸騰劑主要作用于植物光合代謝途徑，誘發(fā)氣孔關(guān)閉，增大氣孔阻力，從而減少植物體通過(guò)氣孔呼吸蒸騰而散失到環(huán)境中的水分。這一類(lèi)型的抗蒸騰劑主要成分有醋酸汞苯，ABA，CaCl2，黃腐酸等。薄膜型抗蒸騰劑，則是通過(guò)外源噴施，在植物葉片表面形成一層薄膜，阻礙途經(jīng)氣孔的水分散失，這類(lèi)抗蒸騰劑主要有高嶺土等。上述兩種抗蒸騰劑已經(jīng)大量應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，但同時(shí)也暴露出了一系列問(wèn)題如毒性過(guò)大，對(duì)環(huán)境造成污染(如醋酸汞苯)，造價(jià)昂貴(ABA)，水溶性差，黏附力低(如黃腐酸)影響光合同化作用(薄膜型)等等。綜上所述，研制生態(tài)安全，造價(jià)低廉，適用性廣和作用明顯的新型微生物抗蒸騰劑，具有迫切的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供種生態(tài)安全、價(jià)格低廉、適宜大規(guī)模生產(chǎn)的一種基于釀酒酵母菌的植物抗蒸騰劑的制備方法。
基于釀酒酵母菌的植物抗蒸騰劑的制備方法，包括如下步驟1)菌劑A的制備(1)將保藏編號(hào)為CGMCC2.1的釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入滅菌后的培養(yǎng)液，置于28～30℃搖床，100～150轉(zhuǎn)/分鐘培養(yǎng)24～30小時(shí)，得到釀酒酵母菌菌液，用烘干稱(chēng)重法檢測(cè)酵母菌含量，酵母菌含量在3～5g/L；(2)將上述釀酒酵母菌菌液在121℃，0.12～0.15兆帕壓力下滅活60～90分鐘，待冷卻后，4000～6000轉(zhuǎn)離心40～60分鐘，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脫水后，于-20℃凍存，制成菌劑A；
2)輔劑B的制備用無(wú)菌水配制輔劑B，輔劑B的配方為2.0g/L CaCl2，0.01g/L脫乙酰幾丁質(zhì)；3)抗蒸騰劑的制備將0.1-0.5g上述菌劑A加入到1L輔劑B中，攪拌混勻即可。
所述的培養(yǎng)液配方為5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸銨，5g/L磷酸二氫鉀，4g/L硫酸鉀，1.5g/L硫酸鎂，0.008g/L硫酸鐵，0.008g/L硫酸錳，用蒸餾水配制，調(diào)pH＝6.0。
本發(fā)明具有的有益效果是1)基于自然界微生物-植物免疫應(yīng)答反應(yīng)機(jī)理，采用成熟的工程菌株，經(jīng)特殊處理后，去除致病性，對(duì)環(huán)境基本不造成污染，符合生態(tài)安全要求；2)利用現(xiàn)代生物技術(shù)手段，可以進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)，成本低，產(chǎn)量高；3)作用效果明顯，適用范圍廣，是干旱和半干旱地區(qū)農(nóng)林植物理想的抗蒸騰劑。


附圖是本發(fā)明制備的抗蒸騰劑，噴施活體擬南芥，一小時(shí)后氣孔開(kāi)度變化情況示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明利用了自然界真菌與植物間相互免疫應(yīng)答原理。具體而言，自然界中，氣孔作為阻擋病原微生物入侵的第一道門(mén)戶(hù)，在植物免疫應(yīng)答中起到了不可替代的作用(Melotto et al.2006，Plant Stomata Function in InnateImmunity against Bacterial Invasion，Cell 126，969-980)。微生物細(xì)胞膜上特有引發(fā)子(elicitor)能夠被植物氣孔保衛(wèi)細(xì)胞上特異性受體(PatternRecognize Receptor，PRR)所識(shí)別，在外源鈣離子存在的條件下，引發(fā)保衛(wèi)細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度發(fā)生振蕩性變化，進(jìn)而誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉以防御微生物入侵(Schroeder et al.2002，Convergence of Calcium Signaling Pathways ofPathogenic El icitors and Abscisic Acid in Arabidopsis Guard Cells PlantPhysiology，130，1-12.)。在表皮條和活體噴施試驗(yàn)上都一致證明，一定濃度和處理的菌劑可以誘發(fā)植物氣孔開(kāi)度大幅度下降，進(jìn)而增大氣孔阻力，減少因呼吸蒸騰而喪失的水分，在一定時(shí)期內(nèi)提高了植物的水分利用效率。
實(shí)施例11)菌劑A的制備
(1)將保藏編號(hào)為CGMCC2.1的釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入滅菌后的培養(yǎng)液，置于28℃搖床，100轉(zhuǎn)/分鐘培養(yǎng)24小時(shí)，得到釀酒酵母菌菌液，用烘干稱(chēng)重法檢測(cè)酵母菌含量，酵母菌含量在3g/L；所述的培養(yǎng)液配方為5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸銨，5g/L磷酸二氫鉀，4g/L硫酸鉀，1.5g/L硫酸鎂，0.008g/L硫酸鐵，0.008g/L硫酸錳，用蒸餾水配制，調(diào)pH＝6.0；(2)將上述釀酒酵母菌菌液在121℃，0.12兆帕壓力下滅活60分鐘，待冷卻后，4000轉(zhuǎn)離心40分鐘，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脫水后，于-20℃凍存，制成菌劑A；2)輔劑B的制備用無(wú)菌水配制輔劑B，輔劑B的配方為2.0g/L CaCl2，0.01g/L脫乙酰幾丁質(zhì)；3)抗蒸騰劑的制備將0.1 g上述菌劑A加入到1L輔劑B中，攪拌混勻即可。
實(shí)施例21)菌劑A的制備(1)將保藏編號(hào)為CGMCC2.1的釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入滅菌后的培養(yǎng)液，置于30℃搖床，150轉(zhuǎn)/分鐘培養(yǎng)30小時(shí)，得到釀酒酵母菌菌液，用烘干稱(chēng)重法檢測(cè)酵母菌含量，酵母菌含量在5g/L；所述的培養(yǎng)液配方為5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸銨，5g/L磷酸二氫鉀，4g/L硫酸鉀，1.5g/L硫酸鎂，0.008g/L硫酸鐵，0.008g/L硫酸錳，用蒸餾水配制，調(diào)pH＝6.0；(2)將上述釀酒酵母菌菌液在121℃，0.15兆帕壓力下滅活90分鐘，待冷卻后，6000轉(zhuǎn)離心60分鐘，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脫水后，于-20℃凍存，制成菌劑A；2)輔劑B的制備用無(wú)菌水配制輔劑B，輔劑B的配方為2.0g/L CaCl2，0.01g/L脫乙酰幾丁質(zhì)；3)抗蒸騰劑的制備將0.5g上述菌劑A加入到1L輔劑B中，攪拌混勻即可。
實(shí)施例31)菌劑A的制備
(1)將保藏編號(hào)為CGMCC2.1的釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入滅菌后的培養(yǎng)液，置于29℃搖床，130轉(zhuǎn)/分鐘培養(yǎng)28小時(shí)，得到釀酒酵母菌菌液，用烘干稱(chēng)重法檢測(cè)酵母菌含量，酵母菌含量在4g/L；所述的培養(yǎng)液配方為5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸銨，5g/L磷酸二氫鉀，4g/L硫酸鉀，1.5g/L硫酸鎂，0.008g/L硫酸鐵，0.008g/L硫酸錳，用蒸餾水配制，調(diào)pH＝6.0；(2)將上述釀酒酵母菌菌液在121℃，0.13兆帕壓力下滅活80分鐘，待冷卻后，5000轉(zhuǎn)離心50分鐘，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脫水后，于-20℃凍存，制成菌劑A；2)輔劑B的制備用無(wú)菌水配制輔劑B，輔劑B的配方為2.0g/L CaCl2，0.01g/L脫乙酰幾丁質(zhì)；3)抗蒸騰劑的制備將0.1～0.5g上述菌劑A加入到1L輔劑B中，攪拌混勻即可。
本發(fā)明的使用方法為使用時(shí)，將混合均勻的抗蒸騰劑噴施到植物葉片表面。按上述3種實(shí)施例配制抗蒸騰劑，在活體擬南芥上噴施，1小時(shí)后顯微鏡下活體隨機(jī)測(cè)量50個(gè)氣孔開(kāi)度，結(jié)果用平均值和標(biāo)準(zhǔn)差表示，如附圖所示。
權(quán)利要求
1.一種基于釀酒酵母菌的植物抗蒸騰劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)菌劑A的制備(1)將保藏編號(hào)為CGMCC2.1的釀酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入滅菌后的培養(yǎng)液，置于28～30℃搖床，100～150轉(zhuǎn)/分鐘培養(yǎng)24～30小時(shí)，得到釀酒酵母菌菌液，用烘干稱(chēng)重法檢測(cè)酵母菌含量，酵母菌含量在3～5g/L；(2)將上述釀酒酵母菌菌液在121℃，0.12～0.15兆帕壓力下滅活60～90分鐘，待冷卻后，4000～6000轉(zhuǎn)離心40～60分鐘，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脫水后，于-20℃凍存，制成菌劑A；2)輔劑B的制備用無(wú)菌水配制輔劑B，輔劑B的配方為2.0g/L CaCl2，0.01g/L脫乙酰幾丁質(zhì)；3)抗蒸騰劑的制備將0.1-0.5g上述菌劑A加入到1L輔劑B中，攪拌混勻即可。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于釀酒酵母菌的植物抗蒸騰劑的制備方法，其特征在于，所述菌劑A的培養(yǎng)液配方為5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸銨，5g/L磷酸二氫鉀，4g/L硫酸鉀，1.5g/L硫酸鎂，0.008g/L硫酸鐵，0.008g/L硫酸錳，用蒸餾水配制，調(diào)pH＝6.0。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種基于釀酒酵母菌的植物抗蒸騰劑的制備方法，其特征在于包括如下步驟1)菌劑A的制備(1)將釀酒酵母菌菌株接入滅菌后的培養(yǎng)液，置于搖床，培養(yǎng)，得到釀酒酵母菌菌液，用烘干稱(chēng)重法檢測(cè)酵母菌含量；(2)將上述釀酒酵母菌菌液在121℃，0.12～0.15兆帕壓力下滅活，待冷卻后，離心分離，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脫水后，于－20℃凍存，制成菌劑A；2)輔劑B的制備用無(wú)菌水配制輔劑B，輔劑B的配方為2.0g/L CaCl
文檔編號(hào)C12R1/865GK101016516SQ200710066800
公開(kāi)日2007年8月15日 申請(qǐng)日期2007年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月22日
發(fā)明者王根軒, 甘毅, 邱木清, 康燕 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)