COMPOSITIONS AND METHODS FOR ENHANCING MICROBIAL STABILITY
FIELD
Compositions and methods for enhancing the stability of microorganisms, particularly 5 when microorganisms are applied to seeds.
BACKGROUND
Plant growth depends at least in part on interactions between the plant and
microorganisms that habitate the surrounding soil. For example, the symbiosis between the
gram-negative soil bacteria, Rhizobiaceae and Bradyrhizobiaceae, and legumes such as 10 soybean, is well documented. The biochemical basis for these relationships รวมถึง an
exchange of molecular signaling, โดยที่ the plant-to-bacteria signal compounds include
flavones, isoflavones and flavanones, and the bacteria-to-plant signal compounds, which
include the end products of the expression of the bradyrhizobial and rhizobial nod genes,
known as ไลโป-ไคโตโอลิโกแซคคาไรด์ (LCOs). The symbiosis between these bacteria and the 15 legumes enables the legume to fix atmospheric nitrogen for plant growth, thus obviating a
need for nitrogen fertilizers. Since nitrogen fertilizers can significantly increase the cost of
crops and are associated with a number of polluting effects, the agricultural industry
continues its efforts to exploit this biological relationship and develop new agents and
methods for improving plant yield without increasing the use of nitrogen-based fertilizers.
20 Another known and well studied symbiotic association between plants and soil
microorganisms involves arbuscular mycorrhizal (AM) fungi. This group of fungi, recently renamed Glomeromycota, is widely distributed distributed throughout the plant kingdom ที่รวมถึง angiosperms, gymnosperms, pteridophytes and some bryophytes (Smith and
Read, 2008). Among the angiosperms, at least 80% of the species can form AM symbioses, 25 the only major exceptions being Brassicaceae and Chenopodiaceae. Arbuscular
mycorrhizal fungi are able to transfer rare or poorly soluble mineral nutrients such as
phosphorus, zinc and copper from the soil to the plant, which in turn provides carbohydrates
to the fungus. This exchange of nutrients can be of critical importance when soil fertility and
water availability are low, conditions that severely limit agricultural production in most parts 30 of the world (Smith, et al., Mycorrhizal symbiosis. 787 pp., Academic Press. (2008)).
In addition to symbiotic relationships with microorganisms, healthy growth requires plants to extract a variety of elements such as phosphorus and micronutrients (copper, iron, zinc, etc) from the soil. Soils can oftentimes be deficient in these elements or contain forms
of the elements that cannot be readily assimilated by the plant. Fertilizers are typically 35 applied to soils to increase the amount of phosphorus for plant uptake. อย่างไรก็ตาม, the vast
majority of the phosphorus applied is rapidly converted to forms that cannot be utilized by
the plant. Various fungal strains of Penicillium (e.g., P. bilaiae) and Rhizobium spp. have
1
been applied to soil to facilitate uptake of phosphorus by the plant. See, e.g., U.S Patents
5,026,417 and 5,484,464 and U.S. Patent Application Publication 2010/0099560.
Continuing efforts are made to exploit these types of relationships between plants
and microorganisms with the goal of increasing plant growth and yield. One such effort is in 5 the field of inoculants with specific efforts being devoted to enhancing "on-seed" inoculant
technologies and in particular, to enhancing the survivability of inoculants once they are applied to a seed. One such cause accounting for low survivability of inoculants include, among other things, the presence of incompatible compounds existing in seed treatments. Such compounds may include preservatives or other biocides used in seed treatment
10 ingredients.
U.S. Pat. No.: 4,149,869 discloses seeds coated with a ของผสม containing a caseinate salt and viable rhizobia bacteria.
EP. Pat. App. Pub. No.: 0454291 discloses a process for producing an enhanced Rhizobium inoculant.
15 U.S. Pat. No.: 5,106,648 discloses a method for coating seeds, อย่างไรก็ตาม, the
disclosure states thatit is necessary to use Rhizobial strains that are resistant to fungicides to allow seeds to be coated with fungicides at the same time.
U.S. Pat. App. Pub. No.: 2008/0132411 discloses a method for improving the survival
and viability of microorganism inoculants on the seeds ซึ่งประกอบรวมด้วย the step of coating seeds 20 with a ของผสม ซึ่งประกอบรวมด้วย a carbohydrate, a sugar alcohol, and microorganisms.
U.S. Pat. App. Pub. No.: 2012/0208699 discloses methods and compositions for
reducing the bridging of treated seeds, ที่รวมถึง some that also enhance the survivability of any beneficial microorganisms included in the composition or mixes therewith and/or enhance the yield of the plants that grow from the seed to which the treatment is applied.
25 Pat. App. Pub. No.: WO 1994/06732 discloses a method obtaining a wettable powder
inoculant formulation for use with leguminous crops.
Pat. App. Pub. No.: WO 2006/071369 discloses a method for producing a liquid inoculant containing a desiccant, โดยที่ the method can improve the survival and stability of bacteria in liquid inoculants in pack and on seeds.
30 Dey, B.P., Engley Jr., F. B., (1994). Neutralization of antimicrobial chemicals by
recovery media. J. Microbiol. Methods. 19: 51-58 (discloses the ability to neutralize a variety of antimicrobial agents using a neutralizing medium to recover Staphylococcus aureus strain ATCC 6532 from tile surfaces exposed to a commercial pphenol and a quaternary ammonium compound).
35 A need remains, อย่างไรก็ตาม, for compositions and methods that can enhance the
surviviability of microorganisms when compounds that are not compatible with microbially based inoculants are used as part of a seed treatment.
2
SUMMARY
Described herein are compositions that increase the survivability of one or more microorganisms ซึ่งประกอบรวมด้วย at least one compound ซึ่งประกอบรวมด้วย one or more microbially stabilizing compounds and at least one second ingredient selected from groups (A) to (E)
5 โดยที่ group (A) is a fungicide, group (B) is an insecticide, group (C) is a nematicide, group
(D) is an acaricide, group (E) is an herbicide, and group (F) is a fertilizer. ในหนึ่ง
รูปลักษณะ, the one or more microbially stabilizing compounds may ประกอบรวมด้วย a compound
selected from the group consisting of yeast extract, calcium caseinate, milk, urea, hematinic
agents, beef extract, ammonia, amino acids, ammonium salts, ferric salts, ferrous salts, 10 gluconolactone, glutathione, lecithin, polysorbates, albumin, peptones (e.g., soy peptones),
and สารรวมของมัน.
ในอีกหนึ่ง รูปลักษณะ, the composition ประกอบรวมด้วย one or more agriculturally beneficial ingredients, such as one or more biologically active ingredients. Biologically active ingredients may include one or more plant signal molecules or one or more beneficial
15 microorganisms. In a specific รูปลักษณะ, the one or more biologically active ingredients
may include one or more ไลโป-ไคโตโอลิโกแซคคาไรด์ (LCOs), one or more
ไคโตโอลิโกแซคคาไรด์ (COs), one or more chitinous compounds, one or more flavonoids,
one or more non-flavonoid nod gene inducers and derivatives thereof, one or more karrikins
and derivatives thereof, or any signal molecule combination thereof. ในอีกหนึ่ง
20 รูปลักษณะ, the one or more beneficial microorganisms
Further described herein is a method for increasing the survivability of one or more microorganisms. ในหนึ่ง รูปลักษณะ, the method for increasing the survivability of one or more microorganisms ประกอบรวมด้วย adding to a seed treatment composition one or more
microbially stabilizing compounds which inhibit the antimicrobial activity of one or more 25 antimicrobial compounds and adding one or more microorganisms to the seed treatment
composition. In an รูปลักษณะ, the one or more microbially stabilizing compounds may
include yeast extract, calcium caseinate, milk, urea, hematinic agents, beef extract,
ammonia, amino acids, ammonium salts, ferric salts, ferrous salts, gluconolactone,
glutathione, lecithin, polysorbates, albumin, peptones, and สารรวมของมัน. In another 30 รูปลักษณะ the one or more antimicrobial compounds may include a bacteriostat, a
bactericide, or a combination thereof.
Finally, a method for coating a seed is described herein. In an รูปลักษณะ, the
methods ประกอบรวมด้วย adding to a seed treatment composition one or more microbially
stabilizing compounds which inhibit the antimicrobial activity of one or more antimicrobial 35 compounds, adding one or more microorganisms to the seed treatment composition, and
applying the seed treatment to a seed.
องค์ประกอบและวิธีการสำหรับการเสริมสร้างจุลินทรีย์เสถียรFIELD องค์ประกอบและวิธีการสำหรับการเสริมสร้างความมั่นคงของจุลินทรีย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อ 5 จุลินทรีย์ที่จะนำไปใช้เมล็ด. ภูมิหลังเจริญเติบโตของพืชขึ้นอย่างน้อยในส่วนที่เกี่ยวกับการมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์ที่habitate ดินโดยรอบ ยกตัวอย่างเช่น symbiosis ระหว่างแบคทีเรียในดินแกรมลบ, Rhizobiaceae และ Bradyrhizobiaceae และพืชตระกูลถั่วเช่นถั่วเหลือง 10, เป็นเอกสารที่ดี พื้นฐานทางชีวเคมีสำหรับความสัมพันธ์เหล่านี้รวมถึงแลกเปลี่ยนสัญญาณโมเลกุลโดยที่โรงงานเพื่อแบคทีเรียสัญญาณสารประกอบรวม flavones, คุณสมบัติคล้ายและ flavanones และแบคทีเรียต่อพืชสารสัญญาณซึ่งรวมถึงผลิตภัณฑ์ในตอนท้ายของการแสดงออกของbradyrhizobial และยีนพยักหน้าไรโซเบียม, ที่รู้จักกันเป็นไลโป - ไคโตโอลิโกแซคคาไรด์ (LCOS) symbiosis ระหว่างแบคทีเรียเหล่านี้และ 15 ช่วยให้พืชตระกูลถั่วถั่วเพื่อแก้ไขไนโตรเจนในบรรยากาศสำหรับการเจริญเติบโตของพืชจึง obviating ความจำเป็นสำหรับปุ๋ยไนโตรเจน เนื่องจากปุ๋ยไนโตรเจนอย่างมีนัยสำคัญสามารถเพิ่มค่าใช้จ่ายของพืชผลและมีความเกี่ยวข้องกับจำนวนของผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเป็นอุตสาหกรรมการเกษตรยังคงความพยายามที่จะใช้ประโยชน์จากความสัมพันธ์ทางชีวภาพนี้และพัฒนาตัวแทนใหม่และวิธีการในการปรับปรุงผลผลิตพืชโดยไม่ต้องเพิ่มการใช้ปุ๋ยไนโตรเจนที่ใช้. 20 อีกที่รู้จักและศึกษาดีความสัมพันธ์ทางชีวภาพระหว่างพืชและดินจุลินทรีย์ที่เกี่ยวข้องกับการArbuscular mycorrhizal (AM) เชื้อรา กลุ่มของเชื้อรานี้เมื่อเร็ว ๆ นี้เปลี่ยนชื่อ Glomeromycota มีการกระจายกันอย่างแพร่หลายกระจายไปทั่วอาณาจักรพืชที่รวมถึง Angiosperms, พืชเมล็ดเปลือย, pteridophytes และ bryophytes บาง (สมิ ธ และอ่าน2008) ท่ามกลาง Angiosperms อย่างน้อย 80% ของสายพันธุ์สามารถสร้าง symbioses AM 25 ข้อยกเว้นที่สำคัญเพียงอย่างเดียวและบรา Chenopodiaceae Arbuscular เชื้อราสามารถที่จะถ่ายโอนสารอาหารแร่ธาตุที่หายากหรือละลายน้ำได้ดีเช่นฟอสฟอรัสสังกะสีและทองแดงจากดินไปยังโรงงานซึ่งจะให้คาร์โบไฮเดรตเพื่อเชื้อรา การแลกเปลี่ยนสารอาหารนี้จะเป็นสิ่งที่สำคัญเมื่อความอุดมสมบูรณ์ของดินและมีน้ำอยู่ในระดับต่ำเงื่อนไขที่รุนแรง จำกัด การผลิตทางการเกษตรในพื้นที่ส่วนใหญ่ที่ 30 ของโลก (สมิ ธ , et al., symbiosis Mycorrhizal. 787 หน้า. นักวิชาการสื่อมวลชน. (2008 )). นอกเหนือจากความสัมพันธ์ทางชีวภาพกับจุลินทรีย์เจริญเติบโตแข็งแรงต้องใช้พืชที่จะดึงความหลากหลายขององค์ประกอบต่างๆเช่นฟอสฟอรัสและธาตุอาหารเสริม (ทองแดง, เหล็ก, สังกะสี ฯลฯ ) จากดิน อาจเกิดดินสามารถจะขาดองค์ประกอบเหล่านี้หรือมีรูปแบบขององค์ประกอบที่ไม่สามารถหลอมรวมได้อย่างง่ายดายโดยพืช ปุ๋ย 35 มักจะนำไปใช้กับดินเพื่อเพิ่มปริมาณของฟอสฟอรัสสำหรับการดูดซึมของพืช อย่างไรก็ตามที่กว้างใหญ่ส่วนใหญ่ของฟอสฟอรัสที่ใช้จะถูกแปลงอย่างรวดเร็วในรูปแบบที่ไม่สามารถนำมาใช้โดยพืช สายพันธุ์ต่างๆของเชื้อรา Penicillium (เช่นพี bilaiae) และเอสพีพีไรโซเบียม ได้1 ถูกนำไปใช้ดินเพื่ออำนวยความสะดวกการดูดซึมของฟอสฟอรัสจากโรงงาน ดูเช่นสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกา5026417 และ 5484464 และสิทธิบัตรสหรัฐอเมริกาแอพลิเคชันที่ตีพิมพ์ 2010/0099560. ความพยายามอย่างต่อเนื่องที่จะทำให้การใช้ประโยชน์เหล่านี้ประเภทของความสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์ที่มีเป้าหมายในการเพิ่มการเจริญเติบโตของพืชและผลผลิต หนึ่งในความพยายามดังกล่าวอยู่ใน 5 เขตของจุลินทรีย์ที่มีความพยายามที่เฉพาะเจาะจงที่ถูกอุทิศให้กับการเสริมสร้าง "ในเมล็ด" inoculant เทคโนโลยีและโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการเสริมสร้างความอยู่รอดของจุลินทรีย์เมื่อพวกเขาจะนำไปใช้เมล็ด สาเหตุดังกล่าวคิดเป็นโอกาสรอดต่ำของจุลินทรีย์รวมถึงเหนือสิ่งอื่นใดการปรากฏตัวของสารที่เข้ากันไม่ได้มีอยู่ในการรักษาเมล็ดพันธุ์ สารดังกล่าวอาจรวมถึงสารกันบูดหรือ biocides อื่น ๆ ที่ใช้ในการรักษาเมล็ดพันธุ์10 ส่วนผสม. สหรัฐแพ็ต No .: 4,149,869 เปิดเผยเมล็ดเคลือบด้วยของผสมที่มีเกลือ caseinate และแบคทีเรียไรโซเบียมที่ทำงานได้. อี ตบเบา ๆ App ผับ No .: 0454291 เปิดเผยกระบวนการในการผลิตที่เพิ่มขึ้นไรโซเบียม inoculant. 15 แพ็สหรัฐ No .: 5,106,648 เปิดเผยวิธีการเคลือบเมล็ดอย่างไรก็ตามที่รัฐเปิดเผยthatit เป็นสิ่งจำเป็นที่จะใช้สายพันธุ์ไรโซเบียมที่มีความทนทานต่อสารฆ่าเชื้อราที่จะช่วยให้เมล็ดจะถูกเคลือบด้วยสารป้องกันกำจัดโรคในเวลาเดียวกัน. สหรัฐแพ็ต App ผับ No .: 2008/0132411 เปิดเผยวิธีการในการปรับปรุงการอยู่รอดและมีชีวิตของจุลินทรีย์จุลินทรีย์ในเมล็ดซึ่งประกอบรวมด้วยขั้นตอนของการเคลือบเมล็ดพันธุ์20 กับของผสมซึ่งประกอบรวมด้วยคาร์โบไฮเดรตที่น้ำตาลแอลกอฮอล์และจุลินทรีย์. สหรัฐ ตบเบา ๆ App ผับ No .: 2012/0208699 เปิดเผยวิธีการและองค์ประกอบสำหรับการลดการเชื่อมโยงของเมล็ดได้รับการรักษาที่ที่รวมถึงบางอย่างที่ยังเพิ่มความอยู่รอดของจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ใดๆ ที่รวมอยู่ในองค์ประกอบหรือผสมนั้นและ / หรือเพิ่มผลผลิตของพืชที่ปลูกจาก เมล็ดพันธุ์ที่รักษาถูกนำไปใช้. 25 แพท App ผับ No .: WO 1994/06732 เปิดเผยวิธีการได้รับผงเปียกสูตรหัวเชื้อสำหรับใช้กับพืชตระกูลถั่ว. แพ็ต App ผับ No .: WO 2006/071369 เปิดเผยวิธีการในการผลิตหัวเชื้อของเหลวที่มีสารดูดความชื้นที่โดยที่วิธีการที่สามารถปรับปรุงความอยู่รอดและความมั่นคงของจุลินทรีย์แบคทีเรียในของเหลวในแพ็คและเมล็ด. 30 Dey, BP, Engley จูเนียร์ FB (1994) การวางตัวเป็นกลางของสารเคมียาต้านจุลชีพโดยสื่อการกู้คืน เจ Microbiol วิธีการ 19: 51-58 (เปิดเผยความสามารถในการต่อต้านความหลากหลายของยาต้านจุลชีพที่ใช้เป็นสื่อในการกู้คืน neutralizing ความเครียด Staphylococcus aureus ATCC 6532 จากพื้นผิวกระเบื้องสัมผัสกับ pphenol ในเชิงพาณิชย์และสารประกอบแอมโมเนียมสี่). 35 ความต้องการยังคงอยู่อย่างไรก็ตามสำหรับ องค์ประกอบและวิธีการที่สามารถเพิ่มsurviviability ของจุลินทรีย์เมื่อสารที่เข้ากันไม่ได้กับจุลินทรีย์ตาม microbially ถูกนำมาใช้เป็นส่วนหนึ่งของการรักษาเมล็ดพันธุ์. 2 สรุปอธิบายในที่นี้เป็นองค์ประกอบที่เพิ่มความอยู่รอดของเชื้อจุลินทรีย์หนึ่งหรือมากกว่าซึ่งประกอบรวมด้วยอย่างน้อยหนึ่งในสารซึ่งประกอบรวมด้วยหนึ่งหรือมากกว่า microbially เสถียรภาพสารและอย่างน้อยหนึ่งส่วนผสมที่สองเลือกจากกลุ่ม (A) ถึง (E) 5 โดยที่กลุ่ม (A) เชื้อรากลุ่ม (B) เป็นยาฆ่าแมลงกลุ่ม (C ) เป็น nematicide กลุ่ม(D) เป็น acaricide กลุ่ม (E) เป็นสารกำจัดวัชพืชและกลุ่ม (F) เป็นปุ๋ย ในหนึ่งรูปลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่า microbially เสถียรภาพสารอาจประกอบรวมด้วยสารประกอบที่เลือกจากกลุ่มที่ประกอบด้วยสารสกัดจากยีสต์, caseinate แคลเซียม, นม, ยูเรีย, บำรุงเลือดตัวแทนสารสกัดจากเนื้อวัว, แอมโมเนียกรดอะมิโนเกลือแอมโมเนียม, เกลือเฟอริก เกลือเหล็ก 10 gluconolactone, กลูตาไธโอน, เลซิติน polysorbates, อัลบูมิ, peptones (เช่น peptones ถั่วเหลือง) และสารรวมของมัน. ในอีกหนึ่งรูปลักษณะองค์ประกอบประกอบรวมด้วยหนึ่งหรือมากกว่าส่วนผสมที่เป็นประโยชน์อู่ข้าวอู่น้ำเช่นหนึ่ง หรือมากกว่าส่วนผสมที่ใช้งานทางชีวภาพ ส่วนผสมที่ใช้งานทางชีวภาพอาจรวมถึงหนึ่งหรือมากกว่าสัญญาณโมเลกุลพืชหรือหนึ่งหรือประโยชน์มากขึ้น15 จุลินทรีย์ ในเฉพาะรูปลักษณะที่หนึ่งหรือส่วนผสมที่ใช้งานทางชีวภาพอาจรวมถึงหนึ่งหรือมากกว่าไลโป - ไคโตโอลิโกแซคคาไรด์ (LCOS) หนึ่งหรือมากกว่าไคโตโอลิโกแซคคาไรด์(โคไซน์ ) หนึ่งหรือมากกว่าสาร chitinous, flavonoids หนึ่งหรือมากกว่าหนึ่งหรือมากกว่าที่ไม่flavonoid ปฏิกิริยาของยีนพยักหน้าและสัญญาซื้อขายล่วงหน้าดังกล่าวหนึ่งหรือมากกว่า karrikins และอนุพันธ์ดังกล่าวหรือการรวมกันของโมเลกุลสัญญาณใด ๆ ในอีกหนึ่ง20 รูปลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์อื่น ๆ อีกมากมายนอกจากนี้บรรยายในที่นี้เป็นวิธีการสำหรับการเพิ่มความอยู่รอดของเชื้อจุลินทรีย์หนึ่งหรือมากกว่านั้น ในหนึ่งรูปลักษณะวิธีการสำหรับการเพิ่มความอยู่รอดของหนึ่งหรือมากกว่าจุลินทรีย์ที่ประกอบรวมด้วยการเพิ่มองค์ประกอบรักษาเมล็ดพันธุ์หนึ่งหรือมากกว่าที่microbially เสถียรภาพสารที่ยับยั้งฤทธิ์ต้านจุลชีพของหนึ่งหรือมากกว่า 25 สารต้านจุลชีพและการเพิ่มจุลินทรีย์ที่หนึ่งหรือมากกว่าที่จะ การรักษาเมล็ดองค์ประกอบ ในรูปลักษณะที่หนึ่งหรือมากกว่า microbially เสถียรภาพสารอาจรวมถึงสารสกัดจากยีสต์, caseinate แคลเซียมนมยูเรียตัวแทนบำรุงเลือด, สารสกัดจากเนื้อวัว, แอมโมเนียกรดอะมิโนเกลือแอมโมเนียม, เกลือเฟอริก, เกลือเหล็ก gluconolactone, กลูตาไธโอน, เลซิติน polysorbates, อัลบูมิ, peptones และสารรวมของมัน ในอีก 30 รูปลักษณะอย่างใดอย่างหนึ่งหรือมากกว่าสารต้านจุลชีพอาจรวมถึง bacteriostat เป็นbactericide หรือการรวมกันดังกล่าวก. ในที่สุดวิธีการเคลือบเมล็ดอธิบายไว้ในเอกสารฉบับนี้ ในรูปลักษณะที่วิธีการประกอบรวมด้วยการเพิ่มองค์ประกอบรักษาเมล็ดพันธุ์หนึ่งหรือมากกว่า microbially เสถียรภาพสารที่ยับยั้งฤทธิ์ต้านจุลชีพของหนึ่งหรือมากกว่ายาต้านจุลชีพ 35 สารเพิ่มหนึ่งหรือมากกว่าจุลินทรีย์องค์ประกอบรักษาเมล็ดพันธุ์และการใช้เมล็ดพันธุ์รักษาเมล็ดพันธุ์
การแปล กรุณารอสักครู่..
