用于增加植物的有效磷酸鹽的微生物菌株、組合物、和方法
【專利說明】用于增加植物的有效磷酸鹽的微生物菌株、組合物、和方法 發明領域
[0001] 在此披露了新穎的微生物菌株。進一步披露了包含該新穎的微生物菌株的組合物 和使用該新穎的微生物菌株的方法，特別是用來增加植物的有效磷酸鹽的組合物和方法。
[0002] 發明背景
[0003] 為了維持健康生長，植物必須從它們生長的土壤獲取大量元素。這些元素包括磷 和所謂的微量養分（例如銅、鐵、鋅等），但是很多土壤此類元素不足或這些土壤僅以不能 被植物容易地攝取的形式包含它們（一般認為，植物不能容易地攝取必需元素，除非這些 必需元素在土壤中以溶解的形式存在）。
[0004] 為了克服此類不足，通常將不足元素的來源施加至土壤以改進獲得自作物植物的 生長速率和產量。例如，通常將磷酸鹽添加至土壤以克服有效磷的缺乏。作為商品肥料添 加至土壤的磷酸鹽（例如磷酸二氫銨、三過磷酸鹽等）是易于植物獲取的，但是它在土壤中 迅速轉化為相對難獲取的形式。據估計，在施加磷肥的一年中，僅有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遠不會被植物回收。
[0005] 過去已經做出嘗試，試圖使用微生物來改進土壤系統中必需元素的利用率。具體 地，出于此目的，已經使用了青霉屬真菌的物種。
[0006] 例如，美國專利號5, 026, 417披露了拜萊青霉菌（P.bilaii)的分離菌株，當施加 至土壤時，它能夠改進植物的磷攝取。
[0007] 美國專利申請公開號2010/0099560披露了通過使植物生長在包含磷源和青霉屬 真菌的至少兩個菌株的土壤（接近植物根部）中，來增強植物的生長條件的方法。
[0008] 美國專利號5, 484, 464披露了用于增加豆科植物：根瘤菌屬共生生物的可溶磷酸 鹽和固定氮的利用率的方法和組合物，涉及在種植之前，用溶磷土壤真菌（拜萊青霉菌）， 和根瘤菌共接種豆科植物種子。
[0009] 然而，仍存在對改進植物的生長條件的系統，特別是通過增加土壤系統中有效磷 的水平的需要。
[0010] 發明概述
[0011] 在此描述了溶解磷的新穎的真菌菌株。本發明的諸位發明人已經分離了相當數量 的真菌菌株，并且測試了它們的溶解磷的能力。
[0012] 如貫穿本文所披露的那樣，分離的菌株是青霉屬的菌株。具體地，分離的菌株是拜 賴青霉（Penicilliumbilaiae)的菌株。甚至更具體地，分離的菌株是選自下組的分離的 拜賴青霉菌株，該組由以下各項組成
[0013] 具有保藏登錄號NRRLB-50776的菌株，
[0014] 具有保藏登錄號NRRLB-50777的菌株，
[0015] 具有保藏登錄號NRRLB-50778的菌株，
[0016] 具有保藏登錄號NRRLB-50779的菌株，
[0017] 具有保藏登錄號NRRLB-50780的菌株，
[0018] 具有保藏登錄號NRRLB-50781的菌株，
[0019] 具有保藏登錄號NRRLB-50782的菌株，
[0020] 具有保藏登錄號NRRLB-50783的菌株，
[0021] 具有保藏登錄號NRRLB-50784的菌株，
[0022] 具有保藏登錄號NRRLB-50785的菌株，
[0023] 具有保藏登錄號NRRLB-50786的菌株，
[0024] 具有保藏登錄號NRRLB-50787的菌株，
[0025] 具有保藏登錄號NRRLB-50788的菌株，以及
[0026] 它們的菌株中的兩種或更多種的混合物。
[0027] 還在此描述的是包含一種載體和在此描述的真菌菌株中的一種或更多種的組合 物。這些組合物可以進一步包含一個磷源，例如磷礦石或含磷肥料，用于這些組合物的真菌 菌株的磷溶解。磷源或含磷肥料可以作為同一組合物的一部分或通過分開的處理過程使 用。
[0028] 在另一實施例中，該組合物包含一種或更多種植物信號分子。在一個實施例中，該 組合物包含至少一種_脂質幾丁寡糖（LC0)。在另一實施例中，該組合物包含至少一種殼寡 糖（C0)。仍在另一實施例中，該組合物包含至少一種類黃酮。仍在另一實施例中，該組合 物包含茉莉酸或其衍生物。在另一實施例中，該組合物包含亞油酸或其衍生物。仍在另一 實施例中，該組合物包含亞麻酸或其衍生物。仍在另一實施例中，該組合物包含一種卡里金 (karrikin)〇
[0029] 在此進一步描述的是用于增加植物從土壤中攝取的磷的利用率的方法。該方法包 括將在此描述的真菌菌株中的一種或更多種的接種物引入土壤。在另一實施例中，該方法 可以包括添加磷的來源至土壤。仍在另一實施例中，該方法包括將真菌菌株中的一種或更 多種的接種物作為種子包衣引入土壤。
[0030] 還在此描述的是用于增加一種或更多種植物中的磷攝取的方法，包括使一種或更 多種植物生長在包含磷源和一種或更多種在此描述的真菌菌株的土壤中。在一個實施例 中，該一種或更多種植物是一種或更多種豆科植物、一種或更多種非豆科植物、或其組合。 在另一實施例中，該植物是選自下組的植物，該組由以下各項組成：大豆、豆、苜蓿、三葉苜 蓿、玉米、萵苣、番茄、馬鈴薯、黃瓜、及其組合。
[0031] 在此進一步描述的是包衣有在此描述的真菌菌株的種子。
[0032] 發明詳細說明
[0033] 已經分離了披露的真菌菌株，并且測試了它們的溶解磷的能力。在以下提供的"實 例"部分中，對此作了詳細描述。披露的實施例進一步涉及用于增加植物從土壤中攝取的磷 的利用率的組合物、種子包衣、方法，并且用于增加植物中磷攝取的方法包括使植物生長在 包含磷源的土壤中。
[0034]宙義：
[0035] 如在此所使用的，單數形式"一個"、"一種"和"該"旨在也包括復數形式，除非上 下文清楚地另外指明。
[0036] 如在此使用，術語"生物學純培養物"旨在指基本上不含有生物污染并且具有遺 傳一致性的培養物，這樣使得從它所取的不同次代培養物將展示基本上相同的基因型和表 型（例如培養物具有至少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%、高達100%純的純度）。
[0037] 如在此使用，術語"分離（isolate、isolates、isolating)和/或分離的 (isolated)等"旨在指從正常發現它的環境移除引用的材料。
[0038] 如在此使用，術語"接種物"旨在指任何形式的真菌細胞、菌絲體、或孢子，當溫度、 濕度等的條件利于真菌生長時，它們能夠在土壤上或其中繁殖。
[0039] 如在此使用，術語"孢子"具有本領域普通技術人員熟知并且理解的它的正常含 義，并且一般是指處于它的休眠性、受保護狀態的微生物。
[0040] 如在此所使用的，術語具體元素的"來源"旨在意指具有該元素的化合物，至少在 考慮到的土壤條件中，該化合物不能使得該元素完全被植物攝取。
[0041] 如在此使用，術語"有效量"、"有效濃度"、或"有效劑量"旨在指足以引起磷源溶 解的一種或更多種真菌分離物的量、濃度、或劑量。處于絕對值的實際有效劑量取決于以下 因素，這些因素包括但不局限于用于施加真菌分離物的土地的大小（例如面積、總英畝數 等），可以增加或減少真菌分離物的溶磷活性的其他活性的或惰性的成分之間的協同的或 拮抗的相互作用，以及在組合物中的和/或作為種子處理劑的真菌分離物的穩定性。可以 確定真菌殺有害生物劑的"有效量"、"有效濃度"、或"有效劑量"，例如通過常規劑量反應實 驗。
[0042] 如在此使用，術語"載體"旨在指能夠支持如在此描述的一種或更多種真菌分離物 的介質。
[0043]如在此使用，術語"土壤可兼容的載體"旨在指可以添加至土壤，而不引起/具有 植物生長、土壤結構、土壤排水等的有害影響的任何材料。
[0044]如在此使用，"至少一種生物學活性成分"旨在指除了在此描述的一種或更多種真 菌分離物之外的生物學活性成分（例如信號分子、其他微生物等）。
[0045]如在此使用，可以與"一種或更多種植物生長_增強劑"可互換地使用的術語"一 種或更多種信號分子"或"一種或更多種植物信號分子"寬泛地指任何試劑，它們是在植物 或微生物中天然存在的以及合成的（并且它們可以是非-天然存在的），直接地或間接地激 活或滅活植物生物化學通路，與未處理的植物或獲得自未處理的種子的植物相比，導致增 加的或增強的植物生長。
[0046] 如在此使用，術語"增加的植物生長"或"增強的植物生長"旨在指增加的植物產 量（例如，如通過每英畝的蒲式耳數測量，增加的生物質、增加的果實數、或其組合），增加 的根的數量、增加的根的質量、增加的根的體積、增加的葉面積、增加植物直立、增加的植物 活力、或其組合。
[0047] 如在此使用，術語"一種或更多種植物"和"一種或更多種植物部分"旨在指所有 植物和植物群體，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過常規的植物育種與優化方法或通過生物技術與基因工程方法 或通過這些方法的組合獲得的植物，包括轉基因植物并且包括可受或可不受植物育種人權 利保護的植物栽培品種。應該將植物部分理解為意指地面上下的所有植物部分和器官，如 芽、葉、花以及根，可以提及的實例是葉、針葉、桿、莖、花、子實體、果實、種子、根、塊莖以及 根莖。植物部分還包括收獲的材料以及營養繁殖和有性繁殖材料（例如，插條、塊莖、根