用于在植物中产生更多的生物量、增加植物的耐旱性、在植物中产生降低的木质素浓度、在植物中产生更高的铁浓度、或在植物中抑制真菌感染的方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物的种子、或围绕植物或种子的土壤，从而相比于未经处理的植物分别在该植物中产生更多的生物量、增加耐旱性、产生降低的木质素浓度、产生更高的铁浓度、或抑制真菌感染。在此提供了包含枯草芽孢杆菌FB17的农用载体和种子包衣。已经施用枯草芽孢杆菌FB17的植物的生物量可以转化成生物燃料或者可以用作粮食作物或用于其他的用途。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及使用植物根际促生菌(plant growth promotingrhizobacteria)来增强植物生长的各种特征，包括增加生物量、增加耐旱性、减小木质素含量、增加种子萌发、增加铁浓度以及增加对病原体的耐受性。特别地，本专利技术的实施方案涉及将枯草芽孢杆菌FB17施用于植物。可以将由此产生的植物用于生产生物燃料、食品，或用于其他的用途。专利技术背景 食品安全一直是全世界最优先考虑的事情，作物生产对环境影响的关注的不断升级使开发和使用新的方法成为必需，以此在保护环境的同时提高生产率。植物生物学家开发和实施了多种用于作物植物有效生产的策略，目的是保证全球不断增长的人口的基本原料的供应(availability)。然而，由于生物燃料和可再生技术也已经成为越来越重要的优先事项，它们的发展增加了这种挑战。因此，对于改进的增强不同田地条件下的作物产量的途径存在着增加的需要。全世界多数不同地理环境和气候在作物植物中产生增加的生物量和产量潜力方面呈现不同类型的挑战。干旱是全球限制作物生产的一个主要因素。在生长季节的长期干旱或短期干旱会严重限制甚至消除作物生产。甚至在世界的主要耕种区，全球气候模式的变化已经影响了干旱的频率和强度。营养素利用度也限制了作物生产。土壤营养素强化需要高成本和高能耗，并且即使有足够量的可利用的营养素，作物植物对营养素的吸收有时也无效。差的必需营养素的吸收导致了较低的产量以及具有较低营养价值的粮食作物。例如，大米(单子叶植物亚洲栽培稻或非洲栽培稻的种子)是超过三分之二的世界人口的最重要的主食，它提供重要比例的供消耗的卡路里。由于大米是多数全球人口主要的主食，生产具有较高铁水平的水稻对于减少全世界的微量营养素营养不良会有重大影响，因为铁缺乏症是全世界人类最广泛的微量营养素缺乏症之一。病原体胁迫也限制了生产率。植物必须投入能量以便在病原体攻击下生存，而这种能量的转移导致了较低的产量。植物也修改它们的组成来限制疾病进展，而这些变化经常使作物加工更加困难。此外，一些作物病原体不能通过遗传差异或化学防治而有效地限制，它们对全球作物生产具有显著的影响。稻痕病菌(Magnaporthe grisea或Magnaporthe oryzae)是引起影响水稻的严重疾病的植物病原真菌。它每年都会引起经济重要作物的损失(贡献在作物产量方面的估计的40%)。每一个生长季节，稻瘟病菌破坏了足够全世界数百万人进食的水稻。由于水稻是世界许多地方重要的主食，稻瘟病菌的作用对人类健康和环境有广泛的影响。水稻不足直接导致了人类饥饿。稻瘟病菌进一步导致了作物损失并且要求使用另外的资源以便补偿降低的产量。因此，仍然非常需要这样的策略，它们能够增强不同生长条件下植物生长的各种特征，例如对干旱胁迫的耐受性、对病原体压力的耐受性、营养素利用度、以及最终的作物产量，使得可以将具有增加的营养的更大量的食物供应给全球的人口，并且将其用于其他的重要的利益，例如生物燃料生产。专利技术概述Q}本专利技术的一个实施方案提供了一种用于在植物中产生更多的生物量的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物种子、或围绕植物或植物种子的土壤,从而相比于未经处理的植物在该植物中产生更多的生物量。另一个实施方案提供了一种用于增加植物的耐旱性的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物种子、或围绕植物或植物种子的土壤，从而相比于未经处理的植物而增加 该植物的耐旱性。另一个实施方案提供了一种用于在植物中产生降低的木质素浓度的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物种子、或围绕植物或植物种子的土壤，从而相比于未经处理的植物在该植物中产生降低的木质素浓度。另一个实施方案提供了一种用于增加植物中的种子萌发的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物种子、或围绕植物或植物种子的土壤，从而与未经处理的植物相比增加这些植物的种子萌发。另一个实施方案提供了一种用于在植物，特别是水稻植物中产生更高的铁浓度的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物的种子、或围绕植物或种子的土壤，从而相比于未经处理的植物在该植物中产生更高的铁浓度。另一个实施方案提供了一种用于抑制植物真菌病原体的生长以及植物，特别是水稻植物受真菌病原体，特别是稻瘟病菌感染的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物的种子、或围绕植物或种子的土壤，从而阻止该植物受到该真菌病原体感染。另外的实施方案提供了包含枯草芽孢杆菌FB17的农用载体和种子包衣。已经施用枯草芽孢杆菌FB17的植物的生物量可以转化成生物燃料，并且所生产的作物可以安全地用于人类或动物食品原料，或用于其他的目的。附图简要说明 附图说明图1 :与对照相比，用枯草芽孢杆菌FB17处理的二穗短柄草(Brachypodiumdistachyon) (Bd2_l)植物的形态测定分析(枝数、叶数、株高、株重、根长、根重)。这表明接种枯草芽孢杆菌FB17增强了植物形态。图2 :与对照相比，用枯草芽孢杆菌FB17处理的二穗短柄草植物的生物化学分析(测量为总叶绿素和类胡萝卜素)。这表明接种枯草芽孢杆菌FB17积极地影响了植物采集光能的能力。图3 :从土壤和二穗短柄草的根回收的枯草芽孢杆菌FB17和对照物的量。这证明了与枯草芽孢杆菌FB17接种的植物的根的关联的持久性。图4 :用枯草芽孢杆菌FB17处理的不同植物种类的总生物量增益。观察到在玉米(M017)的地上以及根生物量方面的显著增加(约28% )。图5 :显示用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的玉米Mo-17植物的根以及地上部生物量(shoot biomass)增加的定量数据。图6 :显示用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的生物能源作物二穗短柄草(基因型Bd2-1)植物的叶数增加的定量数据。图7 :显示用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的生物能源作物二穗短柄草(基因型Bd2-1)植物的根以及地上部生物量增加的定量数据。图8 :显示用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的百日草‘红蜘蛛’(Zinniasp. ‘Red Spider’ )的根以及地上部生物量增加的定量数据。图9 :显示用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的百日草‘红蜘蛛’(Zinniasp. ‘Red Spider’ )的根以及地上部生物量增加的定量数据。图10 :用枯草芽孢杆菌FB17处理的植物的总的叶绿素含量。FB17处理后，观察到在番茄、玉米CML和CML258中总的叶绿素含量有显著增加(相应地为14 %，72 %和87 % )。附图11 :在用枯草芽孢杆菌FB17处理的植物中的总类胡萝素含量。FB17处理后，观察到在大豆和玉米M017中总 类胡萝素含量有显著增加(31%和82% )。图12 :显示用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的Mo_17植物的光合效率增加的定量数据。图13 :显示用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的生物能源作物二穗短柄草(基因型Bd2-1)植物的光合效率增加的定量数据。图14 :显示了用枯草芽孢杆菌FB17进行了种子处理的百日草‘红蜘蛛’(Zinniasp. ‘Red Spider’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】2010.03.01 US 61/309134;2010.11.16 US 61/414108;201.一种用于在植物中产生更多的生物量的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物的种子、或围绕植物或种子的土壤，从而相比于未经处理的植物在该植物中产生更多的生物量。2.如权利要求1所述的方法，包括将枯草芽孢杆菌FB17施用于该植物的种子。3.如权利要求1所述的方法，其中该植物是选自下组，该组由以下各项组成玉米植物、大豆植物、水稻植物、以及番茄植物。4.如权利要求1所述的方法，其中该植物是一种生物能源作物植物。5.如权利要求4所述的方法,其中该植物是二穗短柄草(Brachypodiumdistachyon)。6.如权利要求1所述的方法，包括施用有效量的枯草芽孢杆菌FB17从而相比于未经处理的植物在该植物中产生多出大约5%至大约100%的生物量。7.如权利要求2所述的方法，包括对该种子施用量值为每粒种子大约IX IO6个CFU至每粒种子大约I X IO8个CFU的枯草芽孢杆菌FB17。8.一种用于在植物中产生更好的耐旱性的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物的种子、或围绕植物或种子的土壤，从而相比于未经处理的植物在该植物中产生更好的耐旱性。9.如权利要求8所述的方法，包括将枯草芽孢杆菌FB17施用于植物的种子。10.如权利要求8所述的方法，其中该植物是选自下组，该组由以下各项组成玉米植物、大豆植物、水稻植物、以及番茄植物。11.一种用于在植物中产生降低的木质素浓度的方法，该方法包括将有效量的枯草芽孢杆菌FB17施用于植物、植物的种子、或围绕植物或种子的土壤，从而相比于未经处理的植物在该植物中产生降低的木质素浓度。12.如权利要求11所述的方法，包括将枯草芽孢杆菌FB17施用于植物的种子。13.如权利要求11所述的方法，其中该植物是选自下组，该组由以下各项组成玉米植物、大豆...
【专利技术属性】
技术研发人员：H拜斯，DJ谢里尔，V拉克什曼南，
申请(专利权)人：德拉华州大学，
类型：
国别省市：
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