专利名称：基于酿酒酵母菌的植物抗蒸腾剂的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种基于酿酒酵母菌的植物抗蒸腾剂的制备方法。
背景技术：
随着全球气候变暖和人类活动的影响，水资源已逐渐成为制约经济社会发展的主要因子之一。农业作为国民经济的基础产业，向来是用水大户。在我国，由于水资源时空分布不均，基础水利设施落后，农业灌溉水分利用率只有40％左右，大大低于美国，以色列等西方发达国家。因此，开发新型植物节水抗旱剂，提高作物植被的水分利用效率，是我国发展节水农业不可获缺的组成部分。到目前为止，商品化的抗蒸腾剂多种多样，就其原理而言，一般分为代谢型和薄膜型两种代谢型抗蒸腾剂主要作用于植物光合代谢途径，诱发气孔关闭，增大气孔阻力，从而减少植物体通过气孔呼吸蒸腾而散失到环境中的水分。这一类型的抗蒸腾剂主要成分有醋酸汞苯，ABA，CaCl2，黄腐酸等。薄膜型抗蒸腾剂，则是通过外源喷施，在植物叶片表面形成一层薄膜，阻碍途经气孔的水分散失，这类抗蒸腾剂主要有高岭土等。上述两种抗蒸腾剂已经大量应用于生产实践，但同时也暴露出了一系列问题如毒性过大，对环境造成污染(如醋酸汞苯)，造价昂贵(ABA)，水溶性差，黏附力低(如黄腐酸)影响光合同化作用(薄膜型)等等。综上所述，研制生态安全，造价低廉，适用性广和作用明显的新型微生物抗蒸腾剂，具有迫切的需要。
发明内容
本发明的目的是提供种生态安全、价格低廉、适宜大规模生产的一种基于酿酒酵母菌的植物抗蒸腾剂的制备方法。
基于酿酒酵母菌的植物抗蒸腾剂的制备方法，包括如下步骤1)菌剂A的制备(1)将保藏编号为CGMCC2.1的酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入灭菌后的培养液，置于28～30℃摇床，100～150转/分钟培养24～30小时，得到酿酒酵母菌菌液，用烘干称重法检测酵母菌含量，酵母菌含量在3～5g/L；(2)将上述酿酒酵母菌菌液在121℃，0.12～0.15兆帕压力下灭活60～90分钟，待冷却后，4000～6000转离心40～60分钟，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脱水后，于-20℃冻存，制成菌剂A；
2)辅剂B的制备用无菌水配制辅剂B，辅剂B的配方为2.0g/L CaCl2，0.01g/L脱乙酰几丁质；3)抗蒸腾剂的制备将0.1-0.5g上述菌剂A加入到1L辅剂B中，搅拌混匀即可。
所述的培养液配方为5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸铵，5g/L磷酸二氢钾，4g/L硫酸钾，1.5g/L硫酸镁，0.008g/L硫酸铁，0.008g/L硫酸锰，用蒸馏水配制，调pH＝6.0。
本发明具有的有益效果是1)基于自然界微生物-植物免疫应答反应机理，采用成熟的工程菌株，经特殊处理后，去除致病性，对环境基本不造成污染，符合生态安全要求；2)利用现代生物技术手段，可以进行大规模生产，成本低，产量高；3)作用效果明显，适用范围广，是干旱和半干旱地区农林植物理想的抗蒸腾剂。
附图是本发明制备的抗蒸腾剂，喷施活体拟南芥，一小时后气孔开度变化情况示意图。
具体实施例方式
本发明利用了自然界真菌与植物间相互免疫应答原理。具体而言，自然界中，气孔作为阻挡病原微生物入侵的第一道门户，在植物免疫应答中起到了不可替代的作用(Melotto et al.2006，Plant Stomata Function in InnateImmunity against Bacterial Invasion，Cell 126，969-980)。微生物细胞膜上特有引发子(elicitor)能够被植物气孔保卫细胞上特异性受体(PatternRecognize Receptor，PRR)所识别，在外源钙离子存在的条件下，引发保卫细胞内钙离子浓度发生振荡性变化，进而诱导气孔关闭以防御微生物入侵(Schroeder et al.2002，Convergence of Calcium Signaling Pathways ofPathogenic El icitors and Abscisic Acid in Arabidopsis Guard Cells PlantPhysiology，130，1-12.)。在表皮条和活体喷施试验上都一致证明，一定浓度和处理的菌剂可以诱发植物气孔开度大幅度下降，进而增大气孔阻力，减少因呼吸蒸腾而丧失的水分，在一定时期内提高了植物的水分利用效率。
实施例11)菌剂A的制备
(1)将保藏编号为CGMCC2.1的酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入灭菌后的培养液，置于28℃摇床，100转/分钟培养24小时，得到酿酒酵母菌菌液，用烘干称重法检测酵母菌含量，酵母菌含量在3g/L；所述的培养液配方为5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸铵，5g/L磷酸二氢钾，4g/L硫酸钾，1.5g/L硫酸镁，0.008g/L硫酸铁，0.008g/L硫酸锰，用蒸馏水配制，调pH＝6.0；(2)将上述酿酒酵母菌菌液在121℃，0.12兆帕压力下灭活60分钟，待冷却后，4000转离心40分钟，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脱水后，于-20℃冻存，制成菌剂A；2)辅剂B的制备用无菌水配制辅剂B，辅剂B的配方为2.0g/L CaCl2，0.01g/L脱乙酰几丁质；3)抗蒸腾剂的制备将0.1 g上述菌剂A加入到1L辅剂B中，搅拌混匀即可。
实施例21)菌剂A的制备(1)将保藏编号为CGMCC2.1的酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入灭菌后的培养液，置于30℃摇床，150转/分钟培养30小时，得到酿酒酵母菌菌液，用烘干称重法检测酵母菌含量，酵母菌含量在5g/L；所述的培养液配方为5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸铵，5g/L磷酸二氢钾，4g/L硫酸钾，1.5g/L硫酸镁，0.008g/L硫酸铁，0.008g/L硫酸锰，用蒸馏水配制，调pH＝6.0；(2)将上述酿酒酵母菌菌液在121℃，0.15兆帕压力下灭活90分钟，待冷却后，6000转离心60分钟，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脱水后，于-20℃冻存，制成菌剂A；2)辅剂B的制备用无菌水配制辅剂B，辅剂B的配方为2.0g/L CaCl2，0.01g/L脱乙酰几丁质；3)抗蒸腾剂的制备将0.5g上述菌剂A加入到1L辅剂B中，搅拌混匀即可。
实施例31)菌剂A的制备
(1)将保藏编号为CGMCC2.1的酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入灭菌后的培养液，置于29℃摇床，130转/分钟培养28小时，得到酿酒酵母菌菌液，用烘干称重法检测酵母菌含量，酵母菌含量在4g/L；所述的培养液配方为5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸铵，5g/L磷酸二氢钾，4g/L硫酸钾，1.5g/L硫酸镁，0.008g/L硫酸铁，0.008g/L硫酸锰，用蒸馏水配制，调pH＝6.0；(2)将上述酿酒酵母菌菌液在121℃，0.13兆帕压力下灭活80分钟，待冷却后，5000转离心50分钟，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脱水后，于-20℃冻存，制成菌剂A；2)辅剂B的制备用无菌水配制辅剂B，辅剂B的配方为2.0g/L CaCl2，0.01g/L脱乙酰几丁质；3)抗蒸腾剂的制备将0.1～0.5g上述菌剂A加入到1L辅剂B中，搅拌混匀即可。
本发明的使用方法为使用时，将混合均匀的抗蒸腾剂喷施到植物叶片表面。按上述3种实施例配制抗蒸腾剂，在活体拟南芥上喷施，1小时后显微镜下活体随机测量50个气孔开度，结果用平均值和标准差表示，如附图所示。
权利要求
1.一种基于酿酒酵母菌的植物抗蒸腾剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)菌剂A的制备(1)将保藏编号为CGMCC2.1的酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)菌株接入灭菌后的培养液，置于28～30℃摇床，100～150转/分钟培养24～30小时，得到酿酒酵母菌菌液，用烘干称重法检测酵母菌含量，酵母菌含量在3～5g/L；(2)将上述酿酒酵母菌菌液在121℃，0.12～0.15兆帕压力下灭活60～90分钟，待冷却后，4000～6000转离心40～60分钟，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脱水后，于-20℃冻存，制成菌剂A；2)辅剂B的制备用无菌水配制辅剂B，辅剂B的配方为2.0g/L CaCl2，0.01g/L脱乙酰几丁质；3)抗蒸腾剂的制备将0.1-0.5g上述菌剂A加入到1L辅剂B中，搅拌混匀即可。
2根据权利要求1所述的一种基于酿酒酵母菌的植物抗蒸腾剂的制备方法，其特征在于，所述菌剂A的培养液配方为5g/L酵母膏，25g/L葡萄糖，5g/L硫酸铵，5g/L磷酸二氢钾，4g/L硫酸钾，1.5g/L硫酸镁，0.008g/L硫酸铁，0.008g/L硫酸锰，用蒸馏水配制，调pH＝6.0。
全文摘要
本发明公开了一种基于酿酒酵母菌的植物抗蒸腾剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤1)菌剂A的制备(1)将酿酒酵母菌菌株接入灭菌后的培养液，置于摇床，培养，得到酿酒酵母菌菌液，用烘干称重法检测酵母菌含量；(2)将上述酿酒酵母菌菌液在121℃，0.12～0.15兆帕压力下灭活，待冷却后，离心分离，得到的酵母提取沉淀物，用100％乙醇脱水后，于－20℃冻存，制成菌剂A；2)辅剂B的制备用无菌水配制辅剂B，辅剂B的配方为2.0g/L CaCl
文档编号C12R1/865GK101016516SQ200710066800
公开日2007年8月15日 申请日期2007年1月22日 优先权日2007年1月22日
发明者王根轩, 甘毅, 邱木清, 康燕 申请人:浙江大学