專(zhuān)利名稱(chēng)：微生物抗旱誘導(dǎo)劑及其制法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種農(nóng)業(yè)上使用的從微生物中提取的抗旱誘導(dǎo)劑及其制法。
背景技術(shù)：
微生物工程已經(jīng)廣泛應(yīng)用于農(nóng)牧業(yè)，在促進(jìn)作物生長(zhǎng)、防治疫病等方面 有很大作用。農(nóng)作物本身就具有抵抗惡劣環(huán)境的能力，千旱就是一種典型的 惡劣環(huán)境。通過(guò)人為激發(fā)作物本身的這種抵抗惡劣環(huán)境的能力，也就是誘導(dǎo) 調(diào)節(jié)提高植物抗逆激素水平，促使作物本身產(chǎn)生一系列生理反應(yīng)，抵御和減 輕干旱給作物帶來(lái)的損傷和危害，達(dá)到作物自身主動(dòng)抗旱，降低并減輕干旱 對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的損失，具有廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服上述已有技術(shù)的不足，提供一種誘導(dǎo)調(diào)節(jié)植物體內(nèi)抗 逆激素水平、增強(qiáng)作物對(duì)干旱等逆境抵御能力的微生物抗旱誘導(dǎo)劑及其制法。
本發(fā)明以微生物黑曲霉、小克銀漢霉、酵母菌等為原料，提取制備微生 物制劑，主要成分是生物活性多糖和抗逆激素活性前體物質(zhì)以及植物生長(zhǎng)營(yíng) 養(yǎng)物質(zhì)，具有激活農(nóng)作物自身抗逆性的生物活性分子物質(zhì)，制備提高農(nóng)作物 抗旱性的誘導(dǎo)劑，通過(guò)對(duì)農(nóng)作物種子、植株進(jìn)行拌種、噴施、根飼等方式， 誘導(dǎo)調(diào)節(jié)植物體內(nèi)抗逆激素水平，通過(guò)激活抗逆基因表達(dá)，調(diào)節(jié)作物的抗逆 生理代謝過(guò)程，增強(qiáng)作物對(duì)千旱等逆境的抵御能力。
本發(fā)明微生物抗旱誘導(dǎo)劑的組分及其重量百分比是生物活性多糖殼聚
糖或葡聚糖1一20%，抗逆激素活性前體物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸1一20%， 植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水溶液20—97%，吐溫20或吐溫80， 1一40%。
按照上述配方將各組分?jǐn)嚢枞榛?，制成本發(fā)明微生物抗旱誘導(dǎo)劑。各組 分重量之和為100%。
生物活性多糖殼聚糖、葡聚糖由微生物黑曲霉、酵母等菌種發(fā)酵提取獲 得。生物活性多糖殼聚糖或葡聚糖既可以單獨(dú)使用，也可以混合使用。
4生物活性多糖殼聚糖由微生物黑曲霉菌種發(fā)酵提取獲得，具體制法是
(1) 發(fā)酵培養(yǎng)將黑曲霉液態(tài)發(fā)酵，培養(yǎng)基用蔗糖、玉米漿，121° C，
高壓滅菌20分鐘，冷卻，無(wú)菌廚內(nèi)接黑曲霉菌種，28° C —32° C條件下氣 浴振蕩，160—200轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)72小時(shí)。
黑曲霉菌種培養(yǎng)基是在以3—5%蔗糖為碳源，4一6%的玉米漿為氮源，輔 以少量硫酸鎂等無(wú)機(jī)鹽為營(yíng)養(yǎng)元素，進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)繁殖。
該培養(yǎng)基屬常規(guī)性培養(yǎng)基，用4—6克玉米粉加100毫升水煮沸，過(guò)濾后， 補(bǔ)充水到100毫升，再加入3—5克蔗糖和硫酸鎂等無(wú)機(jī)鹽。
(2) 將黑曲霉發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)菌液分離、洗滌菌體后加入濃度為1一10% 堿溶液，菌體重量與堿溶液體積之比為lg/5 ml—15ml;在20° C—60° C， 攪拌1—3小時(shí)，洗滌收集沉淀。
在沉淀中再加入濃度為40%—60%堿溶液，收集沉淀的重量與堿溶液體積 之比為lg/5ml—20ml， 480W功率微波處理5—20分鐘。
洗滌收集沉淀后加入濃度為1%—20%的酸溶液，沉淀重量與酸溶液體積 之比為lg/lml—10ml， 95° C—IOO。 C處理2—5小時(shí)。冷卻后，離心，取溶 液調(diào)節(jié)PH8—10，離心，收集沉淀，40° C—60。 C，真空干燥，得到活性多 糖殼聚糖。
堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液。酸溶液為鹽酸、乙酸溶液。 生物活性多糖葡聚糖由微生物酵母菌種發(fā)酵提取獲得。具體制法是 (1 )酵母菌液態(tài)發(fā)酵，培養(yǎng)基用YP G培養(yǎng)基+甘油0.0.5—0.5% + l—l0% 豆汁(濃度10%)。 121° C，高壓滅菌20分鐘，冷卻，無(wú)菌廚內(nèi)接酵母菌種， 35° C_37° C條件下氣浴振蕩，140—180轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)24小時(shí)。
(2)將酵母菌菌體與發(fā)酵培養(yǎng)液分離，菌體按前述黑曲霉菌發(fā)酵提取生 物活性多糖殼聚糖的步驟(2)方法進(jìn)行處理，得到活性多糖葡聚糖。
抗逆激素活性前體物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸由微生物小克銀漢霉發(fā)酵提 取獲得，具體方法是(1) 小克銀漢霉液態(tài)發(fā)酵，培養(yǎng)基用蔗糖、尿素，121° C，高壓滅菌 20分鐘，冷卻，無(wú)菌廚內(nèi)接小克銀漢霉菌種，25° C—30° C條件下氣浴振蕩， 180—200轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)96—108小時(shí)。
培養(yǎng)基在100毫升水中所包含的成分及重量百分比為蔗糖5—15%，尿 素0.1—1%，磷酸二氫鉀0.01—0.1%，硫酸鎂0.01—0.3%，碳酸牽丐0.01—0.2%， Vbl為0.001—0.002%。
(2) 將小克銀漢霉發(fā)酵液進(jìn)行菌液分離，收集菌體，干燥研磨提取，獲 得抗逆激素活性前體物質(zhì)。
(3) 將上述黑曲霉、酵母菌、小克銀漢霉微生物菌種所分離得到的發(fā)酵 培養(yǎng)液，50° C—IOO。 C，減壓加熱濃縮到原溶液1/2—1/10體積，提取出所 需要的植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水溶液。
本發(fā)明微生物抗旱誘導(dǎo)劑為黃色液體，是無(wú)毒、無(wú)污染的綠色制劑，內(nèi) 含激活農(nóng)作物自身抗逆性的生物活性分子物質(zhì)，通過(guò)對(duì)農(nóng)作物種子、植株進(jìn) 行拌種、噴施、根詞等方式，誘導(dǎo)調(diào)節(jié)植物體內(nèi)抗逆激素水平，通過(guò)激活植 物抗逆基因的表達(dá)，調(diào)節(jié)作物的抗逆生理代謝過(guò)程，增強(qiáng)作物對(duì)干旱等逆境 的抵御能力。用微生物誘導(dǎo)劑處理作物種子和植株，對(duì)玉米、小麥、大豆等 作物均產(chǎn)生了促進(jìn)種子萌發(fā)、根系生長(zhǎng)，促進(jìn)植株生長(zhǎng)發(fā)育的效果，并具有 抑制植株葉片蒸騰，促進(jìn)作物光合，提高作物水分利用率的作用。本發(fā)明將 生物逆境預(yù)防概念應(yīng)用于非生物逆境當(dāng)中，誘導(dǎo)植物產(chǎn)生多種抗逆性，具有 明顯的抗逆交叉適應(yīng)特點(diǎn)，體現(xiàn)了植物抗逆新體系的特征。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明微生物抗旱誘導(dǎo)劑適用于作物種子浸種時(shí)的配比是生物活性殼
聚糖2.0%，葡聚糖2.0%，抗逆激素活性前體物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸1.0%， 植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水溶液90%,吐溫20或吐溫80， 5%。
可用于小麥、玉米、大豆、棉花等農(nóng)作物拌種、浸種，具體方法是用20 一30倍液拌種堆悶6小時(shí)，或40—50倍液浸種3—4小時(shí)，瀝出，晾干后播種。可促進(jìn)種子萌發(fā)、生根成苗，達(dá)到苗齊苗壯。
本發(fā)明適用于作物植株噴施的配比是生物活性殼聚糖2.0%，葡聚糖
2.0%，抗逆激素活性前體物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸1.0%，植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 水溶液90%，吐溫20或吐溫80， 5%。具體方法可用400—600倍液進(jìn)行葉片 正面、背面全面噴施。
在干旱脅迫來(lái)臨之前，視干旱程度可以加噴1一2次。噴施時(shí)間應(yīng)掌握在 早晨或傍晚，避開(kāi)陽(yáng)光直射，溫度高，蒸發(fā)快的時(shí)間段?？梢哉{(diào)節(jié)農(nóng)作物氣 孔行為和光合作用，提高農(nóng)作物對(duì)干旱的抵御能力，減少自然災(zāi)害損失，節(jié) 省農(nóng)田用水，提高農(nóng)作物產(chǎn)量。
噴施時(shí)期可參照小麥在拔節(jié)期、揚(yáng)花灌漿期間；玉米在拔節(jié)期、抽穗 期、灌漿期；大豆在苗期、花期、鼓粒期；棉花在苗期、花蕾期等。
有關(guān)實(shí)驗(yàn)表明，噴施本發(fā)明產(chǎn)品后，可降低作物葉片氣孔導(dǎo)度6—42%， 降低葉片的蒸騰速率9一43%，提高光合速率3—14%，提高植株水分利用率 14一18%，同時(shí)還能夠提高葉片中葉綠素含量和硝酸還原酶活性。在沒(méi)有灌溉 條件下，作物產(chǎn)量提高10—14%,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，節(jié)省農(nóng)田灌溉用水20 —50%，減少化肥農(nóng)藥的使用量20—50%。微生物誘導(dǎo)劑的應(yīng)用，調(diào)節(jié)提高了 作物本身的抗逆激素水平，促使作物自身產(chǎn)生抗逆生理反應(yīng)，誘導(dǎo)提高農(nóng)作 物抗旱節(jié)水能力,減輕干旱對(duì)作物的傷害。
為方便儲(chǔ)運(yùn)，可以適當(dāng)增加各組分濃度，使用時(shí)再按比例適當(dāng)加大稀釋 倍數(shù)。生物活性殼聚糖、葡聚糖最大濃度達(dá)20%，抗逆激素活性前體物質(zhì)不 飽和脂肪酸亞麻酸最大濃度達(dá)20%，植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)濃縮溶液20%，吐溫 20或吐溫80， 40%。
權(quán)利要求
1、一種微生物抗旱誘導(dǎo)劑，其特征是各組分及其重量百分比為生物活性多糖殼聚糖或葡聚糖1-20％，抗逆激素活性前體物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸1-20％，植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水溶液20-97％，吐溫20或吐溫80，1-40％；按照上述配方將各組分?jǐn)嚢枞榛瞥?，各組分重量之和為100％。
2、 如權(quán)利要求1所述的微生物抗旱誘導(dǎo)劑，其特征是生物活性多糖殼聚 糖或葡聚糖既可以單獨(dú)使用，也可以混合使用。
3、 如權(quán)利要求l所述的微生物抗旱誘導(dǎo)劑，其特征是適用于作物種子浸 種或噴施的配比是生物活性殼聚糖2.0%，葡聚糖2.0%，抗逆激素活性前體 物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸1.0%，植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水溶液90%,吐溫20或吐 溫80， 5%。
4、 如權(quán)利要求1所述的微生物抗旱誘導(dǎo)劑的制法，其特征是生物活性多 糖殼聚糖由微生物黑曲霉菌種發(fā)酵提取獲得，具體步驟是(1) 發(fā)酵培養(yǎng)將黑曲霉液態(tài)發(fā)酵，培養(yǎng)基用蔗糖、玉米漿，121° C，高壓滅菌20分鐘，冷卻，無(wú)菌廚內(nèi)接黑曲霉菌種，28° C —32° C條件下氣 浴振蕩，160—200轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)72小時(shí)；黑曲霉菌種培養(yǎng)基是在以3—5%蔗糖為碳源，4一6%的玉米漿為氮源，輔 以少量硫酸鎂等無(wú)機(jī)鹽為營(yíng)養(yǎng)元素，進(jìn)行液態(tài)發(fā)酵培養(yǎng)繁殖；(2) 將黑曲霉發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)菌液分離、洗滌菌體后加入濃度為1一10% 堿溶液，菌體重量與堿溶液體積之比為lg/5 ml—15ml;在20° C—60。 C， 攪拌1一3小時(shí)，洗滌收集沉淀；在沉淀中再加入濃度為40%—60%堿溶液，收集沉淀的重量與堿溶液體積 之比為lg/5ml—20ml， 480W功率微波處理5—20分鐘；洗滌收集沉淀后加入濃度為1%—20%的酸溶液，沉淀重量與酸溶液體積 之比為lg/1 ml—10ml， 95° C—100° C處理2—5小時(shí)；冷卻后，離心，取 溶液調(diào)節(jié)PH8—10，離心，收集沉淀，40° C—60。 C，真空干燥，得到活性 多糖殼聚糖；堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀溶液；酸溶液為鹽酸、乙酸溶液。
5、 如權(quán)利要求1或4所述的微生物抗旱誘導(dǎo)劑的制法，其特征是生物活 性多糖葡聚糖由微生物酵母菌菌種發(fā)酵提取獲得，具體步驟是(1 )酵母菌液態(tài)發(fā)酵，培養(yǎng)基用YP G培養(yǎng)基+甘油0.0.5—0.5% + 1—10% 豆汁(濃度10%); 121° C，高壓滅菌20分鐘，冷卻，無(wú)菌廚內(nèi)接酵母菌種， 35° C—37° C條件下氣浴振蕩，140—180轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)24小時(shí)；(2)將酵母菌菌體與發(fā)酵培養(yǎng)液分離，菌體按權(quán)利要求4中步驟(2) 方法進(jìn)行處理，得到活性多糖葡聚糖。
6、 如權(quán)利要求1所述的微生物抗旱誘導(dǎo)劑的制法，其特征是抗逆激素活 性前體物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸由微生物小克銀漢霉發(fā)酵提取獲得，具體方 法是(1) 小克銀漢霉液態(tài)發(fā)酵，培養(yǎng)基用蔗糖、尿素，121° C，高壓滅菌 20分鐘，冷卻，無(wú)菌廚內(nèi)接小克銀漢霉菌種，25° C—30。 C條件下氣浴振蕩， 180—200轉(zhuǎn)/分，培養(yǎng)96—108小時(shí)；培養(yǎng)基在100毫升水中所包含的成分及重量百分比為蔗糖5—15%，尿 素0.1—1%，磷酸二氫鉀0.01—0.1%，硫酸鎂0.01—0.3%，碳酸鈣0.01—0.2%， Vbl為0.001—0.002%;(2) 將小克銀漢霉發(fā)酵液進(jìn)行菌液分離，收集菌體，干燥研磨提取，獲 得抗逆激素活性前體物質(zhì)；(3) 將上述黑曲霉、酵母菌、小克銀漢霉微生物菌種所分離得到的發(fā)酵 培養(yǎng)液，50° C—100。 C，減壓加熱濃縮到原溶液1/2—1/10體積，提取出所 需要的植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水溶液。
全文摘要
一種微生物抗旱誘導(dǎo)劑及其制法，目的是誘導(dǎo)調(diào)節(jié)植物體內(nèi)抗逆激素水平、增強(qiáng)作物對(duì)干旱等逆境的抵御能力；其各組分及其重量百分比為生物活性多糖殼聚糖1-20％，抗逆激素活性前體物質(zhì)不飽和脂肪酸亞麻酸1-20％，植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)水溶液20-97％，吐溫20或吐溫80，1-40％；按照上述配方將各組分?jǐn)嚢枞榛瞥桑鹘M分重量之和為100％；具體制法是發(fā)酵培養(yǎng)、將黑曲霉、酵母菌發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)菌液分離、洗滌菌絲體后加入堿溶液處理，經(jīng)洗滌收集沉淀，再加入酸溶液處理沉淀物，經(jīng)離心，取溶液并調(diào)節(jié)pH8-10，離心，收集沉淀，真空干燥；小克銀漢霉發(fā)酵培養(yǎng)液經(jīng)過(guò)菌液分離，收集菌體，干燥研磨提取。
文檔編號(hào)C12R1/85GK101548674SQ20091007440
公開(kāi)日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2009年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月15日
發(fā)明者姜曉東, 張祖維, 張述義, 李新鳳, 邵嘉鳴 申請(qǐng)人:山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院旱地農(nóng)業(yè)研究中心