專利名稱：使用粉色色素兼性甲基營養菌,增強植物抵御逆境條件能力的方法
技術領域：
本發明涉及使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，尤其是使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強農作物抵御高溫、干旱、昆蟲、微生物能力的方法；專利分類A01C 1/00背景技術“甲基營養菌”是指細菌在甲基化合物上生長的能力，該甲基化合物是指單碳(C1)化合物。一些種類的甲基營養菌只能利用單碳(C1)化合物生長，稱作專性甲基營養菌；而有一些種類的甲基營養菌可選擇性地利用單碳或多碳化合物生長，稱作兼性甲基營養菌。有些兼性甲基營養菌(非全部)可產生一種粉色的色素，這些兼性甲基營養菌被稱作粉色色素兼性甲基營養菌兼性(PPFMS)。
甲基營養菌是共生生物。在對大約100種植物進行的檢測化驗中，在根、莖、葉子和種子等部位中都檢測到了甲基營養菌。它們與植物組織生長聯系緊密，它們能夠在細胞的表面層(稱作表皮)下生長，它們產生的激素直接進入植物組織，在植物的脈管系統內循環。
粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)包括以下種類扭脫甲基桿(外鏈甲基桿菌)、嗜中溫甲基桿菌、嗜有機甲基桿菌、甲基桿菌CM4株系。
許多兼性甲基營養菌(無論是否產生粉色色素)都對農業有益，當將它們施用于種子、根或者葉子上時，能提高植物種子的發芽率，提高植物的生物量，提高農作物的產量。例如，美國專利5,512,069中揭示了PPFMS菌用于種子的用途，美國專利5,961,687中揭示了PPFMS菌用于葉子的用途。
有很多細菌種類應用于農業，例如在農業上，蘇云金桿菌是一種有用的細菌種類，它的作用機理是分泌出一種分子，對某些以植物為食的昆蟲的胃腸道有致命毒性，從而起到生物殺蟲劑的作用。根際細菌和根菌真菌是另一類有用細菌種類，這類細菌定植在植物根部，幫助根系吸收和固氮。但是，這兩類細菌種類并不能增強植物抵御高溫、干旱、有害昆蟲和微生物的能力。
粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)的作用與此明顯不同，它并不分泌對昆蟲有毒性的分子；它的作用機理是它們分泌兩種植物生長調節劑，即植物生長素和細胞分裂素，與植物的細胞結合緊密，通過自身的新陳代謝分解出氮，為植物細胞所吸收，實際上產生了表層施肥的作用。
技術內容本發明的目的在于，提供使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法；對植物提供外生的粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)，提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物的抵御能力；提高植物總體健康水平和生產力。
本發明的技術方案是使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，在農業和園藝業生產過程中，在逆境條件下，將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，使植物保持生增長勢和改善植物體機能。
所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指以適當的液體形式將其噴射到土壤上。
所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指預先將粉色色素兼性甲基營養菌和合適的原料，如土壤、泥煤苔、硅藻土混合，然后人工或者用散布機將混合物散撒。
所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指將粉色色素兼性甲基營養菌制成小球，加入到基質中。
所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指將粉色色素兼性甲基營養菌制成粉末或者液體加入到用來進行植物組織培養的凝膠狀介質中。
所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指將粉色色素兼性甲基營養菌制成粉末或者液體加入到水或者其他液體介質中，然后加入到田間或者溫室里的灌溉或者滴灌系統中。
所述的逆境條件是指遇高溫。
所述的逆境條件是指遇干旱。
所述的逆境條件是指遇有害昆蟲侵襲。
所述的逆境條件是指微生物。
除本文
背景技術：
中敘述的粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)施用于種子、根或者葉子上時，能提高種子的發芽率，提高植物的生物量，提高農作物的產量外，發明人還意外地發現了粉色色素兼性甲基營養菌新的性質，即將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，它能提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物侵襲的低御能力；從而提高植物總體的健康水平和生產力的方法。是一項關于粉色色素粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)全新用途的發明；使用本方法，可以為提高農作物產量，低御病蟲害，增加了一種可靠的、簡單有效的方法。
圖1表示PPFMS施加到羊茅科植物時，在失水條件下的存活率對比實驗的結果。
圖2表示PPFMS施加到1英畝羊茅科植物地塊上時，腐霉枯萎病發病比例的對比實驗的結果。
具體實施例方式
以下結合具體實施例，詳細介紹本發明。
將任何濃度的粉色色素兼性甲基營養菌加入到植物生長的土壤里都會是有效。一個實施例是將定量的粉色色素兼性甲基營養菌加入到目標土壤中，濃度在1×103到1×1011菌落形成單位(CFUs)，加入目標土壤或其他介質的溶液優選范圍在約1×106到1×109CFU/每毫升。
將粉色色素兼性甲基營養菌加入至基質中的途經包括，(1)以適當的液體形式將其噴射到土壤上；(2)預先將粉色色素兼性甲基營養菌和合適的原料(如土壤、泥煤苔、硅藻土、或者本技術領域已知的其他原料)混合，然后人工或者用合適的散布機將混合物散撒；(3)將粉色色素兼性甲基營養菌制成小球，加入到基質中，和/或(4)將粉色色素兼性甲基營養菌制成粉末或者液體加入到用來進行植物組織培養的凝膠狀介質中，或者加入到水或者其他液體介質(例如，但不限于用于植物或者藻類水生生長的介質)中，然后加入到田間或者溫室里的灌溉或者滴灌系統中。
當植物被粉色色素兼性甲基營養菌處理當時或者處理后，暴露于包括高溫、干旱、昆蟲和微生物的侵襲時的逆境條件下，相比與未經粉色色素兼性甲基營養菌處理的植物對照組，PPFMs處理的效果客觀上提高了植物健康水平，而且增加了作物的產量。
實施例1粉色色素兼性甲基營養菌PPFMs保護受玉米根蟲損害的玉米植株，增加玉米產量。
在一年生長季的末期，使用機械噴射器將粉色色素兼性甲基營養菌溶液，濃度為109菌落形成單位(CFUs)/每升，噴到17英尺長的測試地上。用于對照的未處理土壤大約在20碼之外，并注意不要使攜帶菌類的水從用粉色色素兼性甲基營養菌處理過的土壤中流過。
在次年的春天，在對照地和測試地中種植相同數量的玉米種子。采用自動播種器以保證種子具有相同的間距。整個生長期過后，從兩塊地里采集玉米植株樣本，比較下列特性根的整體結構；根被病原體損壞的程度；玉米穗及其組分(玉米穗軸和玉米粒)的數量和重量；玉米粒的蛋白質含量；植物經受倒伏的趨勢。術語“倒伏”指，植物與垂直方向的傾斜，以保證既不貼近臨近的植株，也不貼近地面。“倒伏”在經濟上的意義是農民得從不同的角度來回收割一個“倒伏”的植株，因此浪費燃料、金錢和時間。
實驗結果表明生長在富含粉色色素兼性甲基營養菌的土壤里的玉米植株遠好于生長在對比土壤中的植株。
1.總體根結構生長在粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中的實驗植株根的結構明顯更大、更粗壯。
對照植株的支根相對狹小，顯出棕色且較為干燥；相反，生長在粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中的植株的分根較粗、濕潤并且多汁。
2.病原體(如玉米根蟲)的損壞程度明尼蘇達大學的植物病理學實驗室完成了玉米根蟲對根系統的損壞程度的評估。它們使用愛荷華評價法，其中“0”表示完全沒有玉米根蟲損害，“5”表示可能的最嚴重的經濟損失水平。可以看到，生長在普通(對照)土壤中的植株的根系被評定在1.5，表明對這些支株已經造成了輕微的到中等的經濟損失。相反，生長在粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中的實驗根系被評定為0.2，表明幾乎沒有顯著的經濟損失。
玉米根蟲對對照植株造成的損害肉眼可見。生長在普通土壤中的植株有幾根冠根已經被咬斷，并且這些冠根上有棕色的污點。相反，生長在粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中的植株擁有完整的冠根，這些冠根在顏色上呈現健康的綠色或白色。
3.產量玉米穗的數量和重量比較每英畝玉米穗的數量；發現生長在粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中的玉米比生長在對照土壤中的平均每英畝產玉米多6蒲式耳(bushel)。
重量比較，表明從粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中生長的玉米穗所有部分都比對照樣品更重一些他們的玉米穗軸重一些，玉米粒重一些，因此，整個穗(玉米穗軸和玉米粒)更重一些。參見表1。
表1 重量數據(生長季中期)
生長在PPFM處理過土壤中的玉米穗重量比對照組重整穗重比對照組多 13.53％；粒重比對照組多15.10％；4.玉米粒的蛋白質含量生長在粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中的植株上的玉米粒的蛋白質含量比對照樣品高12％，這意味著粉色色素兼性甲基營養菌明顯的提高了玉米的營養價值。
5.玉米植株的倒伏(傾斜)術語“倒伏”指植株喪失直立能力的趨向，如果附近沒有其他植株支撐它的重量，最終植株將倒向地面，如果附近有其他植株支撐，它將嚴重傾斜。對照地里的玉米植株顯示有一定數量的植株已經倒伏。假定冠根向側面生長，從各個方向幫助植株固定在地面，便很容易理解當玉米根蟲咬斷冠根，植株將失去支撐而趨向于倒伏。而生長在粉色色素兼性甲基營養菌富足的土壤中的玉米植株，株株都直立生長，沒有傾斜(沒有倒伏)。
實施例2 PPFMS保護羊茅科植物，抵御干旱。
在極為干旱的條件脅迫下，高爾夫球球場上的用PPFMs預先處理過的羊茅科植物比對照部分的存活率高出很多。參見圖1。
實施例3.PPFMS對受到腐霉枯萎病致病真菌侵害的羊茅科植物的保護實驗表明PPFMS大大減少了腐霉枯萎病的發病率和造成黃斑，特別是在過于潮濕的區域的真菌(瓜果腐霉)。參見圖2。
發明人意外地發現將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，能提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物侵襲的低御能力；從而提高植物總體的健康水平和生產力的方法。是一項關于粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)全新用途的發明；使用本方法，提高農作物產量，低御病蟲害，簡單、有效。
經過檢索沒有發現相同的方法；本發明產生了意想不到的技術效果，具有創造性。
凡與本發明構思相同的任何技術方案，都在本權利要求保護之中。
權利要求
1.使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，在農業和園藝業生產過程中，在逆境條件下，將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，保持植物生增長勢和改善植物體機能。
2.按照權利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指以液體形式將其噴射到土壤上。
3.按照權利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指預先將粉色色素兼性甲基營養菌和原料，如土壤、泥煤苔、硅藻土混合，然后用人工或者用散布機將混合物散撒土壤上。
4.按照權利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指將粉色色素兼性甲基營養菌制成小球，加入到基質中。
5.按照權利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指將粉色色素兼性甲基營養菌制成粉末或者液體加入到用來進行植物組織培養的凝膠狀介質中。
6.按照權利要求1所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的將粉色色素兼性甲基營養菌加入到栽種植物的基質中，是指將粉色色素兼性甲基營養菌制成粉末或者液體加入到水或者其他液體介質中，然后再加入到田間或者溫室里的灌溉或者滴灌系統中。
7.按照權利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指遇高溫。
8.按照權利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指遇干旱。
9.按照權利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指遇有害昆蟲侵襲。
10.按照權利要求2、3、4、5、6所述的使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法，其特征在于，所述的逆境條件是指微生物。
全文摘要
本發明涉及使用粉色色素兼性甲基營養菌，增強植物抵御逆境條件能力的方法；在農業和園藝業生產過程中，在高溫、干旱、昆蟲、微生物等逆境條件下，將粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)加入到栽種植物的基質中，使植物保持生增長勢和改善植物體機能；揭示了粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)能提高植物對高溫、干旱、有害昆蟲、微生物侵襲的低御能力；從而提高植物總體的健康水平和生產力的方法。是一項關于粉色色素兼性甲基營養菌(PPFMS)全新用途的發明；使用本方法，可以為提高農作物產量，低御病蟲害，又增加了一種可靠的、簡單有效辦法。
文檔編號A01P21/00GK101028008SQ20071000342
公開日2007年9月5日 申請日期2007年2月7日 優先權日2007年2月7日
發明者謝錦杰, 李嘉彤 申請人:北京環宇康怡科技有限公司