农业上有益的微生物、微生物组合物和聚生体制造技术

本公开涉及分离的微生物体，包括微生物体的新型株系、微生物聚生体和包含其的农业组合物。此外，本公开教导了在向目标植物物种赋予有益特性的方法中利用所述微生物体、微生物聚生体和包含其的农业组合物的方法。在特定方面，本公开提供了增强农艺上重要的作物物种中的期望植物性状的方法。的期望植物性状的方法。的期望植物性状的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】农业上有益的微生物、微生物组合物和聚生体
相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.119(e)要求提交于2020年6月17日的美国临时专利申请序列号62/705,239的权益，该临时专利申请全文以引用的方式并入本文。对以电子方式提交的序列表的引用序列表的正式副本经由EFS
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Web以电子方式作为ASCII格式序列表来提交并且与本说明书同时提交，该序列表的文件名为20041USPCT_Microbes5_SequenceListing_ST25.TXT，创建于2021年6月3日，并且大小为41.2KB。该ASCII格式文件中包含的序列表是本说明书的一部分并且全文以引用方式并入本文。


本公开整体涉及生物学领域，尤其是用于植物改良的微生物和微生物组合物。

技术介绍

据联合国世界粮食计划署(United Nations World Food Program)，全世界有将近9亿营养不良人口。营养不良流行病在全世界发展中国家尤其显著，其中六名儿童中便有一名体重过轻。缺乏可用的食物可归因于多种社会经济因素；然而，无论最终原因如何，事实仍然是可用于养活不断增长的世界人口的食物存在短缺，预期世界人口到2050年将达到90亿人。联合国估计在2050年，农业产量必须增加70％至100％，才能养活所预测的全球人口。这些惊人的世界人口和营养不良数字突出了农业效率和生产力在维持不断增长的全世界人口方面的重要性。通过现代中耕作物农业实现的技术进步(其带来了前所未有的作物产量)令人印象深刻。然而，尽管通过技术创新(诸如经基因工程改造的作物及新型杀虫和除草化合物)取得了进步，但仍需要经改良的作物性能，以满足以指数方式增加的全球人口的需求。科学家估计如果可以缩小全球农业“产量差距”(即，所观察到的最佳产量与在其他地方的结果之间的差值)，那么全世界作物生产量将上升45％至70％。也就是说，如果所有农民(与全世界位置无关)可以实现其相应区域所预期的最高的可达到的产量，那么可解决全世界食物生产量方面的大部分不足。然而，在异质的全世界地貌中解决如何实现更高的产量的问题是困难的。通常，产量差距可通过水不足、农作方式不合标准、肥料不足以及无法使用除草剂和杀虫剂来解释。然而，在全世界范围内极大地增加水、肥料、除草剂以及杀虫剂的使用不仅对于全世界大部分地区来说是经济上不可行的，而且将造成不良的环境后果。因此，通过简单地按比例放大大部分发达国家所使用的当前高投入农业系统来满足全球农业产量期望是完全不可行的。因此，本领域迫切需要提高作物性能并向期望植物物种赋予有益性状的改良方法。

技术实现思路

本专利技术包括尤其在农业中具有应用的分离的和生物学上纯的微生物体。所公开的微生物体可以以其分离的和生物学上纯的状态使用，也可以配制成农业上可接受的组合物。还提供了农业上有益的微生物聚生体(其包含所公开的微生物体中的至少两个成员)以及在农业应用中利用所述聚生体的方法。在一些方面，设想了微生物(个体、聚生体和/或群落)的基因组修饰以改良微生物性状并改良微生物相关联的植物。本公开解决如何改良作物性能的这一重要问题，从而缩小全世界产量差距，同时提供向植物物种赋予其他有益性状的方式。由本公开提供的用于提高作物性能和增加产量的解决方案对地球资源无害，因为其不依赖于增加耗水量或增加系统中合成化学物质的投入。相反，本公开利用微生物向期望植物赋予有益的特性，包括增加产量。因此，本公开提供可让农民增加重要作物的产量的环境上可持续的解决方案，其不依赖于增加合成除草剂和杀虫剂的使用。在实施方案中，本公开提供有效且广泛适用的农业平台，其利用促进一种或多种期望植物特性的微生物和微生物聚生体(多种微生物，在一些方面为改良与之相关联的植物的健康或期望表型(诸如农艺性状)的多种微生物)。本文所公开的微生物通过直接和间接机制来改良植物(诸如作物植物)的性能。在一些方面，微生物与植物形成共生关系。在一些方面，微生物产生向植物赋予益处或植物可用于改良特性的化合物(例如，代谢物)。在一些方面，微生物提高一种或多种组合物(诸如营养素)的溶解度，从而使植物受益。在一些方面，微生物向植物赋予对外源物质(诸如除草剂或杀虫剂)的耐受性。在一些方面，微生物产生对植物害虫(诸如昆虫)有害的组合物。在一些方面，微生物固定氮，从而改良植物的营养状态。设想了除上列示例性非限制性方面以外的其他方面。在一些实施方案中，利用单一微生物。在一些方面，该单一微生物经分离和纯化。在一些方面，该单一微生物是细菌的分类物种。在一些方面，该单一微生物是细菌的分类物种的可鉴别株系。在一些方面，该单一微生物是细菌的分类物种的新型、最近发现的株系。在一些方面，提供了一种合成组合物，该合成组合物包含：(a)微生物细胞、源自其的渗出物或源自其的培养肉汤，其中该微生物细胞选自由以下各项组成的组：i.包含与选自SEQ ID NO:1
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21的序列共用至少97％同一性的16S或ITS序列的微生物细胞；ii.从表1或表1A的微生物获得或得到的微生物细胞；和iii.从任何以下分类群的微生物获得或得到的微生物细胞：少孢节丛孢菌(Arthrobotrys oligospora)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)、甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)、短小芽孢杆菌(Bacillus pumilus)、特基拉芽孢杆菌(Bacillus tequilensis)、贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌(Lysinibacillus fusiformis)、解阿拉伯半乳聚糖微杆菌(Microbacterium arabinogalactanolyticum)、金色圆盘菌(Orbilia auricolor)、解藻酸类芽孢杆菌(Paenibacillus alginolyticus)、爱媛类芽孢杆菌(Paenibacillus ehimensis)、伊利诺伊类芽孢杆菌(Paenibacillus illinoisensis)、台中类芽孢杆菌(Paenibacillus taichungensis)、褐红篮状菌(Talaromyces pinophilus)；和(b)选自由以下各项组成的组
的至少一种异源组合物：植物组成部分、制剂组分、农业组合物以及前述的任何组合；其中该微生物以液体制剂中的至少约10^2CFU/mL或非液体制剂中的至少约10^2CFU/克的浓度存在。在一些方面，提供了一种合成组合物，该合成组合物包含：(a)微生物细胞、源自其的渗出物或源自其的培养肉汤，其中该微生物细胞选自由以下各项组成的组：i.包含与选自SEQ ID NO:1
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21的序列共用至少97％同一性的16S或ITS序列的微生物细胞；ii.从表1或表1A的微生物获得或得到的微生物细胞；和iii.从任何以下分类群的微生物获得或得到的微生物细胞：少孢节丛孢菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、甲基营养型芽孢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种合成组合物，所述合成组合物包含：a.微生物细胞、源自其的渗出物或源自其的培养肉汤，其中所述微生物细胞选自由以下各项组成的组：i.包含与选自SEQ ID NO:1
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21的序列共用至少97％同一性的16S或ITS序列的微生物细胞；ii.从表1或表1A的微生物获得或得到的微生物细胞；以及iii.从任何以下分类群的微生物获得或得到的微生物细胞：少孢节丛孢菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、解阿拉伯半乳聚糖微杆菌、金色圆盘菌、解藻酸类芽孢杆菌、爱媛类芽孢杆菌、伊利诺伊类芽孢杆菌、台中类芽孢杆菌、褐红篮状菌；以及b.选自由以下各项组成的组的至少一种异源组合物：植物组成部分、制剂组分、农业组合物以及前述的任何组合；其中所述微生物以液体制剂中的至少约10^2CFU/mL或非液体制剂中的至少约10^2CFU/克的浓度存在。2.根据权利要求1所述的合成组合物，所述合成组合物还包含至少一种附加微生物。3.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述至少一种附加微生物是贝莱斯芽孢杆菌。4.根据权利要求2所述的合成组合物，其中所述至少一种附加微生物选自表2。5.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述植物组成部分是种子。6.根据权利要求5所述的合成组合物，其中所述种子包含转基因。7.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述植物组成部分是叶片。8.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述植物组成部分是根。9.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述植物组成部分是整株植物。10.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述制剂组分选自由以下各项组成的组：提高所述微生物的稳定性的化合物、防腐剂、载体、表面活性剂、抗复合剂以及它们的任何组合。11.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述农业组合物包含杀真菌剂、杀线虫剂、杀菌剂、杀昆虫剂、除草剂或它们的任何组合。12.根据权利要求1的多种合成组合物，其中所述合成组合物基本上封闭在选自由以下各项组成的组的物件内：管、瓶、广口瓶、安瓿、包装、器皿、包、盒、储存箱、封套、纸箱、容器、筒仓、船运集装箱、车厢以及箱子。13.根据权利要求11的多种合成组合物，其中所述合成组合物处于零摄氏度以下的温度。14.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述植物组成部分从选自由以下各项组成的组的植物获得：玉蜀黍、大豆、小麦、棉花、黄瓜、番茄、胡椒、马铃薯、草莓、橙、柠檬、酸橙、苹果、食荚菜豆、西葫芦、豌豆、莴苣、西兰花、芹菜、花椰菜、高粱和卡诺拉油菜。15.根据权利要求1所述的合成组合物，其中所述农业组合物包含生长培养基。16.根据权利要求15所述的合成组合物，其中所述生长培养基包含土壤。
17.根据权利要求16的多种合成组合物，其中所述多种合成组合物以所述合成组合物各自之间具有基本相等的间距的规则图案放置在所述土壤中。18.一种合成组合物，所述合成组合物包含：a.多个细胞的渗出物或培养肉汤，其中所述细胞包含选自由以下各项组成的组的至少一种微生物细胞：i.包含与选自SEQ ID NO:1
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21的序列共用至少97％同一性的16S或ITS序列的微生物细胞；ii.从表1或表1A的微生物获得或得到的微生物细胞；以及iii.从任何以下分类群的微生物获得或得到的微生物细胞：少孢节丛孢菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、解阿拉伯半乳聚糖微杆菌、金色圆盘菌、解藻酸类芽孢杆菌、爱媛类芽孢杆菌、伊利诺伊类芽孢杆菌、台中类芽孢杆菌、褐红篮状菌；以及b.选自由以下各项组成的组的至少一种异源组合物：植物组成部分、制剂组分、农业组合物以及前述的任何组合。19.根据权利要求18所述的合成组合物，所述合成组合物还包含至少一种附加微生物。20.根据权利要求18所述的合成组合物，所述合成组合物还包含贝莱斯芽孢杆菌。21.一种在从植物组成部分获得或得到的植物中调节农艺上重要的性状的方法，所述方法包括用包含微生物细胞、源自其的渗出物或源自其的培养肉汤的制剂处理所述植物组成部分，其中所述微生物细胞选自由以下各项组成的组：贝莱斯芽孢杆菌；a.包含与选自SEQ ID NO:1
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21的序列共用至少97％同一性的16S或ITS序列的微生物细胞；b.从表1或表1A的微生物获得或得到的微生物细胞；以及c.从任何以下分类群的微生物获得或得到的微生物细胞：少孢节丛孢菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、解阿拉伯半乳聚糖微杆菌、金色圆盘菌、解藻酸类芽孢杆菌、爱媛类芽孢杆菌、伊利诺伊类芽孢杆菌、台中类芽孢杆菌、褐红篮状菌。22.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包含至少一种附加微生物。23.根据权利要求21所述的方法，所述方法还包含贝莱斯芽孢杆菌。24.根据权利要求21所述的方法，其中所述农艺上重要的性状选自由以下各项组成的组：抗病性、耐旱性、耐热性、耐寒性、耐盐性、金属耐性、除草剂耐性、化学耐性、水分利用效率提高、氮利用率提高、固氮作用提高、抗虫性、食草动物抗性、病原体抗性、产量增加、水分限制条件下的产量增加、健康增强、活力提高、生长改善、光合能力提高、营养增强、蛋白质含量改变、油含量改变、生物质增加、芽长增加、根长增加、根构型改善、种子重量增加、种子碳水化合物组成改变、种子油组成改变、胚根长增加、荚数、衰老延缓、持绿性、种子蛋白质组成改变、成熟植物生殖组成部分的干重增加、成熟植物生殖组成部分的鲜重增加、每株植物的成熟植物生殖组成部分数量增加、叶绿素含量增加、每株植物的荚数增加、每株植物的荚长增加、每株植物的种子数量增加、每株植物的种子重量增加、每株植物的枯萎叶片数量减少、每株植物的严重枯萎叶片数量减少、每株植物的未枯萎叶片数量增加或植物视觉外观改善。
25.根据权利要求21所述的方法，其中与从未用所述微生物细胞或源自其的渗出物处理的植物组成部分得到的植物相比，所述微生物细胞、源自其的渗出物或源自其的培养肉汤以能够向从所述植物组成部分得到的植物提供益处的量存在。26.一种栽培植物的方法，所述方法包括向所述植物的植物组成部分引入微生物细胞、源自其的渗出物或源自其的培养肉汤，其中所述微生物细胞选自由以下各项组成的组：a.包含与选自SEQ ID NO:1
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21的序列共用至少97％同一性的16S或ITS序列的微生物细胞；b.从表1或表1A的微生物获得或得到的微生物细胞；以及c.从任何以下分类群的微生物获得或得到的微生物细胞：少孢节丛孢菌、解淀粉芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、甲基营养型芽孢杆菌、短小芽孢杆菌、特基拉芽孢杆菌、纺锤形赖氨酸芽孢杆菌、解阿拉伯半乳聚糖微杆菌、金色圆盘菌、解藻酸类芽孢杆菌、爱媛类芽孢杆菌、伊利诺伊类芽孢杆菌、台中类芽孢杆菌、褐红...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：生物联盟公司，
类型：发明
国别省市：