新颖微生物及其在农业中的用途制造技术

技术编号:18464227 阅读:31 留言:0更新日期:2018-07-18 15:06
一种重氮营养葡糖醋杆菌(Gd)菌株,该菌株的特征在于选自SEQ ID NO 1‑10的至少一种核酸序列或其变体或旁系同源物的存在和/或大小约17566bp的单个质粒的存在。这样的菌株,由IMI504853所示例的,可用于农业,特别地因为它们能够在细胞内定殖植物。

Novel microorganism and its use in agriculture

A strain of diazotrophic glucobacilli (Gd), which is characterized by the presence of at least one nucleic acid sequence selected from SEQ ID NO 1 or the existence of its variant or accessory homologous and / or the existence of a single plasmid of about 17566bp size. Such strains can be used in agriculture as exemplary by IMI504853, especially because they can colonize plants in cells.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新颖微生物及其在农业中的用途
本专利技术涉及新颖微生物(特别是固氮细菌重氮营养葡糖醋杆菌(Gd)的新颖菌株)及其在农业中的用途,包括含有这些微生物的农业上可接受的组合物。就这些菌株在细胞内定殖植物细胞的能力而言,这些菌株在农业上具有良好的效用,产生了特别有效的固氮作用。用于鉴定和监测这些菌株的用途的试剂盒形成了共同未决申请的主题。
技术介绍
已经对重氮营养葡糖醋杆菌(Gd)的其固氮作用和植物生长促进活性进行了充分研究,如Eskin等人,InternationalJournalofAgronomy[国际农学杂志](2014):1-13所综述。然而,Gd的某些菌株已显示出在植物的处理中是特别有利的,因为它们能够在植物细胞内在细胞内建立,同时表现出物种和组织独立性(Cocking等人,InvitroCellular&DevelopmentalBiologyPlant[体外细胞与发育生物学植物](2006)42(1))。这些特性,与其在整个植物组织范围行进的能力相结合,使得这些菌株能够更好地向靶标作物植物递送好处。然而,存在广泛的Gd菌株,并且尚不可能提供用于容易地鉴定具有这些有益特性的菌株的装置。此外,生物肥料的一个重要方面是以自然友好的方式向农作物植物提供化肥的替代品。然而,它将有助于在大田条件下验证任何正在进行的处理的有效性,使得农民能够确定需要提供什么水平的氮肥(若有的话)来增强生长条件。申请人已经发现Gd的特定优势菌株含有在其他Gd物种中没有发现也没有在任何其他物种(包括植物物种)中发现的许多独特核酸序列。这意味着可以很容易地鉴定出有益的菌株并导致提供可靠的诊断测试,用于监测大田里和研究中的处理,用于鉴定相关的有益菌株。
技术实现思路
根据本专利技术,提供了一种重氮营养葡糖醋杆菌(Gd)菌株,该菌株的特征在于选自SEQIDNO1-10的至少一种核酸序列或其变体或旁系同源物的存在和/或大小约17566bp的单个质粒的存在。已经发现具有这些独特特征的菌株在植物细胞的细胞内定殖方面特别有效,导致有利的固氮作用。具体而言,已经发现使用本专利技术的菌株导致作物(如谷类作物,像玉蜀黍和小麦)的产量增加。可替代地,在甚至减少传统的氮肥施用的情况下,也可以获得相似的产量。下文的SEQIDNO1-10的序列(在附表1中显示)存在于特定菌株IMI504853中,但不出现在其他可用菌株的基因组分析中。SEQIDNO1-10的变体将包括高度天然存在的变体的等位基因形式。它们将与基本序列具有高水平的序列同一性,例如至少70%,例如至少71%、75%、79%、81%、84%、87%、90%、93%、95%、96%或98%同一性。在该上下文中的同一性可以用SEQIDNO2或片段(特别是如下所描述的片段)作为基本序列使用BLASTP计算机程序来确定。在以下网站可公开获得BLAST软件:http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi(于2015年7月27日访问)。然而特别地,本专利技术的菌株的特征在于SEQIDNO1-10的至少一种核酸,合适地SEQIDNO1-10的至少3种不同的核酸序列,例如SEQIDNO1-10的至少5种或至少8种不同的核酸序列的存在,并且特别地特征在于SEQIDNO1-10的所有核酸序列的存在。优选的菌株的特征还可以在于大小约17566bp的单个质粒的存在。特别是这种大小的质粒的存在不同于先前已知的Gd菌株UAP5541,其已经报道为缺乏质粒(LuisE.Fuentes-Ramièrez等人,FEMSMicrobiologyEcology[欧洲微生物学联合会微生物生态学]29(1999)117-128)。此外,该质粒的大小小于先前关于含有单一质粒的PAL5菌株所报道的大小(Giongo等人,StandardsinGenomicSciences[基因组科学标准],2010年5月,第2卷,第3期,第309-317页doi:10.4056/sigs.972221)。本专利技术的菌株的质粒的特征还可以在于它被限制性内切酶EcoRI限制成两个片段,其中所述片段的大小分别为约12Kb和约5.6kb。此外,该质粒缺乏先前经鉴定存在于PAL5质粒中的许多关键序列。这些序列显示为所附序列表中的SEQIDNo65、66、67和68。因此,这些特定的序列的不存在可以提供本专利技术的菌株的一个另外的特征性特点。本专利技术的菌株的特定实例是根据前述权利要求中任一项所述的,该实例为IMI504853,于2015年5月22日保藏在CABI(英国);2015年6月17日将IMI504853转为布达佩斯条约下的保藏,保藏单位CABI(农业与生物科学研究中心,即IMI(国际真菌学研究院)),地址:萨里艾格镇贝克汉姆路TW209TY,并重新编号为IMI504958。使用GEPARD软件V1.30(Krusiek等人,Bioinformatics[生物信息学]2007;23(8):1026-8),对来自Pal5DNA序列分析(M.Bertalan等人,BMCGenomics[BMC基因组学](2009)10:450DOI:10.1186/1471-2164-10-450)的小质粒(NC_010123;16610bp)进行该菌株的质粒的点图分析。有趣的是,当比较两种质粒的DNA序列时,没有产生任何图。这表明同源性很低使得软件无法建立结构相似性;从而证实该质粒是单一且独特的质粒。为了在农业中的用途,本专利技术的菌株适合配制成农业组合物。因此,本专利技术的一个另外的方面包括农业组合物,其包含与农业上可接受的载体的组合的如上所述的菌株。总体上,存在于该组合物中的固氮细菌的浓度将根据以下因素而变化:如施用方式、被处理的植物或种子的类型以及所使用的Gd的特定菌株和所需的增强的固氮水平。然而,典型地,这些组合物将包含以下溶液,该溶液含有从1至1×109个细菌/毫升组合物,例如从10-103个细菌/毫升组合物,例如从50-200个细菌/毫升组合物,如100个细菌/毫升组合物。这样的组合物可以通过将该细菌培养至容易检测的水平(例如通过检查光密度)并且然后相应地稀释该溶液来获得。该Gd可以是该组合物的唯一活性组分,或者它可以与另外的农业化学活性组分(如杀虫剂、杀真菌剂或植物生长调节剂)组合,其条件是它们与Gd是相容的。本专利技术的组合物适当地包含溶剂诸如水,尽管如果需要可使用有机溶剂,例如植物油或烃类(如石蜡或煤油)。适当地,任何有机溶剂是植物油,诸如大豆油、葵花子油、菜籽油(油菜籽油)、棉籽油、蓖麻油、亚麻子油或棕榈油或它们的混合物。该组合物可进一步包含如本领域已知的添加剂或赋形剂(例如增稠剂、分散剂、稀释剂、湿润剂、固体载体等)。在一个具体实施例中,该组合物进一步包含多糖或农业上可接受的表面活性剂或这些的组合。申请人已经发现此类组分可以增强组合物的活性,如在共同未决的英国专利申请中所述。合适的多糖包括源自植物、动物或微生物来源的水胶体多糖。具体地,这些包括渗出物胶质多糖(例如阿拉伯胶、阔叶榆绿木胶、刺梧桐胶和黄蓍胶)、纤维素衍生物(如羧甲基纤维素、甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素或微晶纤维素)、淀粉及衍生物(包括例如玉米淀粉、木薯淀粉、马铃薯淀本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种重氮营养葡糖醋杆菌(Gd)菌株,该菌株的特征在于选自SEQ ID NO 1‑10的至少一种核酸序列或其变体或旁系同源物的存在和/或大小约17566bp的单个质粒的存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.28 GB 1513277.21.一种重氮营养葡糖醋杆菌(Gd)菌株,该菌株的特征在于选自SEQIDNO1-10的至少一种核酸序列或其变体或旁系同源物的存在和/或大小约17566bp的单个质粒的存在。2.根据权利要求1所述的菌株,该菌株的特征在于SEQIDNO1-10的至少一种核酸。3.根据权利要求1或权利要求2所述的菌株,该菌株的特征在于SEQIDNO1-10的至少3种不同的核酸序列。4.根据权利要求3所述的菌株,该菌株的特征在于SEQIDNO1-10的至少5种不同的核酸序列。5.根据权利要求4所述的菌株,该菌株的特征在于SEQIDNO1-10的至少8种不同的核酸序列。6.根据权利要求5所述的菌株,该菌株的特征在于SEQIDNO1-10的全部核酸序列的存在。7.根据权利要求1所述的菌株,该菌株的特征在于大小约17566bp的单个质粒的存在。8.根据权利要求8所述的菌株,其中该质粒被限制性内切酶EcoRI限制成两个片段,其中这些片段的大小为约12和5.6kb。9.根据权利要求7或权利要求8所述的菌株,其中该质粒缺乏S...

【专利技术属性】
技术研发人员:戴维·德尼特德瓦·帕特尔盖理·迪瓦恩
申请(专利权)人:氮技术有限公司
类型:发明
国别省市:英国,GB

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