[发明专利]甲基营养型芽孢杆菌菌株和使用所述菌株提高植物抗旱性的方法

说明书

描述了一种提高植物抗旱性的方法，所述方法包括以有效量将甲基营养型芽孢杆菌或其组合物施加于(i)所述植物或植物部分；和/或(ii)所述植物或植物部分周围的区域，所述有效量在所述植物中产生与在没有所述施加甲基营养型芽孢杆菌或组合物的情况下所述植物的干旱胁迫抗性相比提高的抗旱性。还描述了1‑氨基环丙烷‑1‑羧酸(ACC)脱氨酶缺陷型甲基营养型芽孢杆菌细菌菌株的生物纯培养物或其能够在植物中诱导抗旱性的突变体。

相关申请的交叉引用

本申请是于2015年7月24日提交的PCT申请序列号PCT/CA2015/*，并且其按照PCT第21(2)条以英文公布，其本身要求2014年7月24日提交的美国临时申请序列号US 62/028,578、2015年3月9日提交的美国临时申请序列号US 62/130,263以及于2015年5月29日提交的美国临时申请序列号US 62/167,919的权益。上述所有文献通过引用方式以其整体并入本文。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用。

技术领域

本公开涉及甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus)的用途和用于提高植物抗旱性的方法和新型甲基营养型芽孢杆菌。具体而言，本公开的实施方案涉及将甲基营养型芽孢杆菌施用于单子叶植物以使它们对干旱相关的胁迫具有抗性。所得植物可用于生产人类粮食作物、生物燃料、生物质和动物饲料。

参考序列表

根据37C.F.R.1.821(c)，序列表作为命名为11168_409_Seq_list_ST25.txt的ASCII兼容文本文件与本文一起提交，该文件创建于2015年7月24日并且具有～4.9千字节大小。上述文件的内容据此通过引用的方式以其整体并入。

背景技术

促进植物生长的细菌(PGB)主要是能够定殖植物根部，但是其中一些具有定殖植物器官内部组织的能力的土壤和根际来源的生物体。认为这些是内生菌(Hardoim等人2008)。

与定殖模式无关，PGB通过物理和化学变化积极地影响植物生长或减少病害和非生物胁迫易感性(Dimkpa，Weinand等人2009；Calvo，Nelson等人2014)。

已经在许多研究中报道了PGB介导的植物胁迫抗性，并且已经使用分子方法鉴定了由各种胁迫条件诱导的许多基因(Timmusk和Wagner 1999；Zhang和Outlaw 2001；Sziderics，Rasche等人2007；Gagne-Bourque，Aliferis等人2013；Kasim，Osman等人2013；Gagné-Bourque，Mayer等人2015)。

包括PGB在内的根际微生物适应于不利条件，并且可以补偿这种有害条件(Vivas，Marulanda等人2003；Marulanda，Barea等人2009；Marulanda，Azcón等人2010)，并保护植物免受干旱的有害影响，从而在干旱条件下增加作物生产力。内生细菌可能比根际细菌更重要，因为它们逃避与根际微生物的竞争并实现与植物组织的紧密接触。已经发现几种PGB会增加小麦、玉米、莴苣、豆类的抗旱性(Creus,Sueldo等人2004；Figueiredo,Burity等人2008；Marulanda,Barea等人2009；Vardharajula,Zulfikar Ali等人2011；El-Afry,El-Nady等人2012；Naveed,Mitter等人2014)。已经提出了在植物中微生物诱导的胁迫耐受性(IST)背后的多种机制(Yang，Kloepper等人2009)。已知一些PGB促进根发育，从而通过额外产生植物激素、吲哚乙酸(IAA)、赤霉酸(GA)和细胞分裂素来提高植物吸水效力(Boiero，Perrig等人2007；Gagné-Bourque，Mayer等人，2015)。