用于增加植物的有效磷酸盐的微生物菌株、组合物、和方法
【专利说明】用于增加植物的有效磷酸盐的微生物菌株、组合物、和方法 发明领域
[0001] 在此披露了新颖的微生物菌株。进一步披露了包含该新颖的微生物菌株的组合物 和使用该新颖的微生物菌株的方法，特别是用来增加植物的有效磷酸盐的组合物和方法。
[0002] 发明背景
[0003] 为了维持健康生长，植物必须从它们生长的土壤获取大量元素。这些元素包括磷 和所谓的微量养分（例如铜、铁、锌等），但是很多土壤此类元素不足或这些土壤仅以不能 被植物容易地摄取的形式包含它们（一般认为，植物不能容易地摄取必需元素，除非这些 必需元素在土壤中以溶解的形式存在）。
[0004] 为了克服此类不足，通常将不足元素的来源施加至土壤以改进获得自作物植物的 生长速率和产量。例如，通常将磷酸盐添加至土壤以克服有效磷的缺乏。作为商品肥料添 加至土壤的磷酸盐（例如磷酸二氢铵、三过磷酸盐等）是易于植物获取的，但是它在土壤中 迅速转化为相对难获取的形式。据估计，在施加磷肥的一年中，仅有10% -30%的磷肥被植 物利用，并且三分之一至一半的施加的磷肥可能永远不会被植物回收。
[0005] 过去已经做出尝试，试图使用微生物来改进土壤系统中必需元素的利用率。具体 地，出于此目的，已经使用了青霉属真菌的物种。
[0006] 例如，美国专利号5, 026, 417披露了拜莱青霉菌（P.bilaii)的分离菌株，当施加 至土壤时，它能够改进植物的磷摄取。
[0007] 美国专利申请公开号2010/0099560披露了通过使植物生长在包含磷源和青霉属 真菌的至少两个菌株的土壤（接近植物根部）中，来增强植物的生长条件的方法。
[0008] 美国专利号5, 484, 464披露了用于增加豆科植物：根瘤菌属共生生物的可溶磷酸 盐和固定氮的利用率的方法和组合物，涉及在种植之前，用溶磷土壤真菌（拜莱青霉菌）， 和根瘤菌共接种豆科植物种子。
[0009] 然而，仍存在对改进植物的生长条件的系统，特别是通过增加土壤系统中有效磷 的水平的需要。
[0010] 发明概述
[0011] 在此描述了溶解磷的新颖的真菌菌株。本发明的诸位发明人已经分离了相当数量 的真菌菌株，并且测试了它们的溶解磷的能力。
[0012] 如贯穿本文所披露的那样，分离的菌株是青霉属的菌株。具体地，分离的菌株是拜 赖青霉（Penicilliumbilaiae)的菌株。甚至更具体地，分离的菌株是选自下组的分离的 拜赖青霉菌株，该组由以下各项组成
[0013] 具有保藏登录号NRRLB-50776的菌株，
[0014] 具有保藏登录号NRRLB-50777的菌株，
[0015] 具有保藏登录号NRRLB-50778的菌株，
[0016] 具有保藏登录号NRRLB-50779的菌株，
[0017] 具有保藏登录号NRRLB-50780的菌株，
[0018] 具有保藏登录号NRRLB-50781的菌株，
[0019] 具有保藏登录号NRRLB-50782的菌株，
[0020] 具有保藏登录号NRRLB-50783的菌株，
[0021] 具有保藏登录号NRRLB-50784的菌株，
[0022] 具有保藏登录号NRRLB-50785的菌株，
[0023] 具有保藏登录号NRRLB-50786的菌株，
[0024] 具有保藏登录号NRRLB-50787的菌株，
[0025] 具有保藏登录号NRRLB-50788的菌株，以及
[0026] 它们的菌株中的两种或更多种的混合物。
[0027] 还在此描述的是包含一种载体和在此描述的真菌菌株中的一种或更多种的组合 物。这些组合物可以进一步包含一个磷源，例如磷矿石或含磷肥料，用于这些组合物的真菌 菌株的磷溶解。磷源或含磷肥料可以作为同一组合物的一部分或通过分开的处理过程使 用。
[0028] 在另一实施例中，该组合物包含一种或更多种植物信号分子。在一个实施例中，该 组合物包含至少一种_脂质几丁寡糖（LC0)。在另一实施例中，该组合物包含至少一种壳寡 糖（C0)。仍在另一实施例中，该组合物包含至少一种类黄酮。仍在另一实施例中，该组合 物包含茉莉酸或其衍生物。在另一实施例中，该组合物包含亚油酸或其衍生物。仍在另一 实施例中，该组合物包含亚麻酸或其衍生物。仍在另一实施例中，该组合物包含一种卡里金 (karrikin)〇
[0029] 在此进一步描述的是用于增加植物从土壤中摄取的磷的利用率的方法。该方法包 括将在此描述的真菌菌株中的一种或更多种的接种物引入土壤。在另一实施例中，该方法 可以包括添加磷的来源至土壤。仍在另一实施例中，该方法包括将真菌菌株中的一种或更 多种的接种物作为种子包衣引入土壤。
[0030] 还在此描述的是用于增加一种或更多种植物中的磷摄取的方法，包括使一种或更 多种植物生长在包含磷源和一种或更多种在此描述的真菌菌株的土壤中。在一个实施例 中，该一种或更多种植物是一种或更多种豆科植物、一种或更多种非豆科植物、或其组合。 在另一实施例中，该植物是选自下组的植物，该组由以下各项组成：大豆、豆、苜蓿、三叶苜 蓿、玉米、莴苣、番茄、马铃薯、黄瓜、及其组合。
[0031] 在此进一步描述的是包衣有在此描述的真菌菌株的种子。
[0032] 发明详细说明
[0033] 已经分离了披露的真菌菌株，并且测试了它们的溶解磷的能力。在以下提供的"实 例"部分中，对此作了详细描述。披露的实施例进一步涉及用于增加植物从土壤中摄取的磷 的利用率的组合物、种子包衣、方法，并且用于增加植物中磷摄取的方法包括使植物生长在 包含磷源的土壤中。
[0034]宙义：
[0035] 如在此所使用的，单数形式"一个"、"一种"和"该"旨在也包括复数形式，除非上 下文清楚地另外指明。
[0036] 如在此使用，术语"生物学纯培养物"旨在指基本上不含有生物污染并且具有遗 传一致性的培养物，这样使得从它所取的不同次代培养物将展示基本上相同的基因型和表 型（例如培养物具有至少60%、至少65%、至少70%、至少75%、至少80%、至少85%、至 少90%、至少91%、至少92%、至少93%、至少94%、至少95%、至少96%、至少97%、至少 98%、至少99%、高达100%纯的纯度）。
[0037] 如在此使用，术语"分离（isolate、isolates、isolating)和/或分离的 (isolated)等"旨在指从正常发现它的环境移除引用的材料。
[0038] 如在此使用，术语"接种物"旨在指任何形式的真菌细胞、菌丝体、或孢子，当温度、 湿度等的条件利于真菌生长时，它们能够在土壤上或其中繁殖。
[0039] 如在此使用，术语"孢子"具有本领域普通技术人员熟知并且理解的它的正常含 义，并且一般是指处于它的休眠性、受保护状态的微生物。
[0040] 如在此所使用的，术语具体元素的"来源"旨在意指具有该元素的化合物，至少在 考虑到的土壤条件中，该化合物不能使得该元素完全被植物摄取。
[0041] 如在此使用，术语"有效量"、"有效浓度"、或"有效剂量"旨在指足以引起磷源溶 解的一种或更多种真菌分离物的量、浓度、或剂量。处于绝对值的实际有效剂量取决于以下 因素，这些因素包括但不局限于用于施加真菌分离物的土地的大小（例如面积、总英亩数 等），可以增加或减少真菌分离物的溶磷活性的其他活性的或惰性的成分之间的协同的或 拮抗的相互作用，以及在组合物中的和/或作为种子处理剂的真菌分离物的稳定性。可以 确定真菌杀有害生物剂的"有效量"、"有效浓度"、或"有效剂量"，例如通过常规剂量反应实 验。
[0042] 如在此使用，术语"载体"旨在指能够支持如在此描述的一种或更多种真菌分离物 的介质。
[0043]如在此使用，术语"土壤可兼容的载体"旨在指可以添加至土壤，而不引起/具有 植物生长、土壤结构、土壤排水等的有害影响的任何材料。
[0044]如在此使用，"至少一种生物学活性成分"旨在指除了在此描述的一种或更多种真 菌分离物之外的生物学活性成分（例如信号分子、其他微生物等）。
[0045]如在此使用，可以与"一种或更多种植物生长_增强剂"可互换地使用的术语"一 种或更多种信号分子"或"一种或更多种植物信号分子"宽泛地指任何试剂，它们是在植物 或微生物中天然存在的以及合成的（并且它们可以是非-天然存在的），直接地或间接地激 活或灭活植物生物化学通路，与未处理的植物或获得自未处理的种子的植物相比，导致增 加的或增强的植物生长。
[0046] 如在此使用，术语"增加的植物生长"或"增强的植物生长"旨在指增加的植物产 量（例如，如通过每英亩的蒲式耳数测量，增加的生物质、增加的果实数、或其组合），增加 的根的数量、增加的根的质量、增加的根的体积、增加的叶面积、增加植物直立、增加的植物 活力、或其组合。
[0047] 如在此使用，术语"一种或更多种植物"和"一种或更多种植物部分"旨在指所有 植物和植物群体，例如希望的和不希望的野生植物或作物植物（包括天然存在的作物植 物）。作物植物可以是可通过常规的植物育种与优化方法或通过生物技术与基因工程方法 或通过这些方法的组合获得的植物，包括转基因植物并且包括可受或可不受植物育种人权 利保护的植物栽培品种。应该将植物部分理解为意指地面上下的所有植物部分和器官，如 芽、叶、花以及根，可以提及的实例是叶、针叶、杆、茎、花、子实体、果实、种子、根、块茎以及 根茎。植物部分还包括收获的材料以及营养繁殖和有性繁殖材料（例如，插条、块茎、根