甲基杆菌菌株以及用于增强植物生产的方法与流程

背景技术：

1、植物需要某些常量营养素和微量营养素用于生长和代谢。这些元素通常作为盐存在于土壤中，并且可以作为离子被植物吸收。在农业中，土壤可能耗尽这些营养素中的一种或多种营养素，需要添加肥料来为作物生长提供足够量的营养素。在水培系统中，所有营养素都必须供应给生长中的植物，并且通常是水培植物生产系统的最大成本。需要通过改善生长和/或增加营养素利用率来增强植物生产的方法。

2、在自然界中广泛发现一碳型有机化合物，诸如甲烷和甲醇，并且被归类为甲烷氧化菌和甲基营养菌的细菌用作碳源。甲烷氧化菌(methanotrophic bacteria)包括甲基杆菌属(methylobacter)、甲基单胞菌属(methylomonas)、甲基微菌属(methylomicrobium)、甲基球菌属(methylococcus)、甲基弯曲菌属(methylosinus)、甲基孢囊菌属(methylocystis)、甲基球形菌属(methylosphaera)、甲基暖菌属(methylocaldum)和甲基细胞菌属(methylocella)中的属种(lidstrom，2006)。甲烷氧化菌拥有甲烷单加氧酶，该甲烷单加氧酶将来自o2的氧原子并入到甲烷中，从而形成甲醇。所有甲烷氧化菌都是专性的一碳使用者，其无法使用含有碳-碳键的化合物。另一方面，甲基营养菌还可以利用更复杂的有机化合物，诸如有机酸、高级醇、糖等。因此，甲基营养菌是兼性甲基营养菌。甲基营养菌包括甲基杆菌属(methylobacterium)、生丝微菌属(hyphomicrobium)、嗜甲基菌属(methylophilus)、甲基小杆菌属(methylobacillus)、噬甲基菌属(methylophaga)、氨基杆菌属(aminobacter)、耗甲基杆菌(methylorhabdus)、甲基球形菌属(methylopila)、甲基磺酰菌属(methylosulfonomonas)、马氏磺酰菌属(marinosulfonomonas)、副球菌属(paracoccus)、黄色杆菌属(xanthobacter)、屈曲杆菌属(ancylobacter)(也称为微环菌属(microcyclus))、硫杆菌属(thiobacillus)、红假单胞菌属(rhodopseudomonas)、红细菌属(rhodobacter)、醋杆菌属(acetobacter)、芽孢杆菌属(bacillus)、分枝杆菌属(mycobacterium)、节杆菌属(arthobacter)和诺卡菌属(nocardia)中的菌种(lidstrom，2006)。

3、甲基杆菌属中的一些甲基营养菌是粉红色的。它们常规上被称为ppfm细菌，是粉红色兼性甲基营养菌。green(2005，2006)在甲基杆菌属中鉴定了12个确认的菌种，具体为嗜胺甲基杆菌(m.aminovorans)、氯甲烧甲基杆菌(m.chloromethanicum)、二氯甲烧甲基杆菌(m.dichloromethanicum)、扭脱甲基杆菌(m.extorquens)、藤泽氏甲基杆菌(m.fujisawaense)、嗜中温甲基杆菌(m.mesophilicum)、嗜有机甲基杆菌(m.organophilum)、耐辐射甲基杆菌(m.radiotolerans)、罗得西亚甲基杆菌(m.rhodesianum)、玫瑰红甲基杆菌(m.rhodinum)、硫氛酸盐甲基杆菌(m.thiocyanatum)和扎氏甲基杆菌(m.zatmanii)。然而，结瘤甲基杆菌(m.nodulans)为非ppfm的固氮甲基杆菌(sy等人，2001)。一些出版物报道，其他甲基杆菌菌种能够固定氮(madhaiyan等人(2015)biotechnol.biofuels:8:222；wo2020245675)，尽管尚未报道这些菌种中存在固氮途径基因。

技术实现思路

1、本文提供了包含一种或多种甲基杆菌菌株的组合物，该菌株增强植物的早期生长、改善繁殖/移植活力、增加营养素摄取、改善立地建立、改善抗逆性以及/或增加植物利用氮、钾、硫、钴、铜、锌、磷、硼、铁和锰等营养素的能力，并且/或具有固氮能力。在某些实施例中，组合物中的甲基杆菌包含编码与seq id no:91-120具有至少97％、98％、99％、99.5％或100％序列同一性的16s rna的至少一个基因。在某些实施例中，组合物中的甲基杆菌选自由以下项组成的组：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0693(nrrl b-67926)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls1312、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)、nls0725(nrrl b-68239)、lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2016(nrrl b-67341)、lgp2017(nrrl b-67741)、lgp2018(nrrl b-67742)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、lgp2021(nrrl b-68032)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2023(nrrl b-68034)、lgp2029(nrrl b-68065)、lgp2030(nrrl b-68066)、lgp2031(nrrl b-68067)、lgp2033(nrrl b-68068)、lgp2034(nrrl b-68069)和lgp2167(nrrl b-67927)。

2、在某些实施例中，组合物提供了经处理植物的氮利用效率的增加。在某些实施例中，组合物中的甲基杆菌为选自由以下项组成的组的甲基杆菌的变体：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0693(nrrl b-67926)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls1312、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)、nls0725(nrrl b-68239)、lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2016(nrrl b-67341)、lgp2017(nrrl b-67741)、lgp2018(nrrl b-67742)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、lgp2021(nrrl b-68032)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2023(nrrl b-68034)、lgp2029(nrrl b-68065)、lgp2030(nrrl b-68066)、lgp2031(nrrl b-68067)、lgp2033(nrrl b-68068)、lgp2034(nrrl b-68069)和lgp2167(nrrl b-67927)。本文还提供了涂覆有或部分涂覆有此类组合物的植物、植物部分和种子。在某些实施例中，植物是包含微型绿叶蔬菜和/或草本植物的绿叶植物。在某些实施例中，植物是水果或蔬菜植物。在某些实施例中，植物是农业行间作物。在某些实施例中，植物是在温室里生长的。在某些实施例中，植物水培地或气培地生长。

3、还提供了经分离的甲基杆菌，其选自：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls1312、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)和nls0725(nrrl b-68239)；以及包含此类甲基杆菌分离物或其变体的组合物。在某些实施例中，经分离的甲基杆菌或组合物中的甲基杆菌或其变体包含编码seq id no:108-119的16s rna的至少一个基因。还提供了包含发酵产物的组合物，该发酵产物包含基本上不含污染性微生物的甲基杆菌菌株。在某些实施例中，甲基杆菌菌株选自由以下项组成的组：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0693(nrrl b-67926)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls1312、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)、nls0725(nrrl b-68239)、lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2016(nrrl b-67341)、lgp2017(nrrl b-67741)、lgp2018(nrrl b-67742)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、lgp2021(nrrl b-68032)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2023(nrrl b-68034)、lgp2029(nrrl b-68065)、lgp2030(nrrl b-68066)、lgp2031(nrrl b-68067)、lgp2033(nrrl b-68068)、lgp2034(nrrl b-68069)、lgp2167(nrrl b-67927)及其变体。在某些实施例中，本文组合物中的甲基杆菌菌株的变体包含基因，该基因编码与seq id no:91-120和或seq id no:1-3、seq id no:13-15、seq id no:25-27、seq id no:37-39、seq id no:49-51、seq id no:61-64、seq id no:71-73、seq idno:74-76或seq id no:121-131的标记序列具有至少97％、98％、99％、99.5％或100％序列同一性的16s rna。在某些实施例中，组合物进一步包含额外的活性成分、农业上可接受的辅助剂和/或农业上可接受的赋形剂。

4、另外，公开了经分离的甲基杆菌，其选自：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrlb-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)或nls0439(nrrl b-68216)；以及包含此类甲基杆菌分离物或其变体的组合物。

5、在某些实施例中，本文提供的组合物中的甲基杆菌分离物包含与增强早期植物生长的能力相关联的一个或多个遗传元件，其中该一个或多个遗传元件(i)为recd2_2或pinr；或者(ii)该一个或多个遗传元件编码具有seq id no:77至seq id no:83的具有共有氨基酸序列的蛋白质。在一些实施例中，本文提供的组合物中改善早期植物生长的甲基杆菌分离物还向经处理的植物或从经处理的植物部分或种子生长的植物赋予一种或多种额外的有益性状，其中该性状是增强的营养素摄取、增强的营养素同化和/或增强的营养素利用效率。在一些实施例中，用本文提供的甲基杆菌分离物处理的植物表现出增强的氮利用效率。

6、本文提供了通过将一种或多种甲基杆菌菌株应用于植物、植物部分或种子来改善植物的生产的方法。在一些实施例中，应用包含一种或多种甲基杆菌菌株的组合物，使得该组合物涂覆或部分地涂覆植物、植物部分或种子。在一些实施例中，通过增强早期植物生长来改善植物生产。在一些实施例中，通过增加植物的生根来改善植物生产。在一些实施例中，通过增强繁殖/移植活力来改善植物生产。在一些实施例中，通过增强成苗来改善植物生产。在一些实施例中，通过增强耐逆性来改善植物生产。在一些实施例中，通过增加植物或植物部分中存在的营养素含量来改善植物生产。在某些实施例中，选自由氮、钾、硫、铜、锌、磷、硼、铁和锰组成的组的一种或多种营养素的含量增加。在某些实施例中，植物中的氮含量增加。在此类方法的某些实施例中，组合物中的甲基杆菌选自由以下项组成的组：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0693(nrrl b-67926)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls1312、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)、nls0725(nrrl b-68239)、lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2016(nrrl b-67341)、lgp2017(nrrl b-67741)、lgp2018(nrrl b-67742)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、lgp2021(nrrl b-68032)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2023(nrrl b-68034)、lgp2029(nrrl b-68065)、lgp2030(nrrl b-68066)、lgp2031(nrrl b-68067)、lgp2033(nrrl b-68068)、lgp2034(nrrl b-68069)和lgp2167(nrrl b-67927)。例如，在各种实施例中，用于增强植物生产的方法包括：(a)将组合物应用于植物、植物部分或种子，其中该组合物包含选自由以下项组成的组的至少一种甲基杆菌：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0693(nrrl b-67926)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls1312、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)、nls0725(nrrl b-68239)、lgp2021(nrrl b-68032)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2023(nrrl b-68034)、lgp2029(nrrl b-68065)、lgp2030(nrrl b-68066)、lgp2031(nrrl b-68067)、lgp2033(nrrl b-68068)、lgp2034(nrrl b-68069)及其变体；以及(b)使植物生长到至少两叶期，从而增强选自由以下项组成的组的至少一种植物性状：早期植物生长、繁殖/移植活力、营养素摄取、立地建立、抗逆性和营养素利用效率；其中所述性状相较于尚未接受组合物的应用的未经处理的对照植物或相较于从尚未接受组合物的应用的未经处理的种子生长的对照植物被增强。在一些实施例中，组合物中的甲基杆菌选自lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2002(nrrl b-50931)和lgp2015(nrrl b-67340)的组合以及它们的其他组合和变体。在某些实施例中，应用组合物使得其涂覆或部分地涂覆植物、植物部分或种子。在某些实施例中，植物选自由以下项组成的组：迷迭香、法国龙蒿、罗勒、牛至、狼尾草和/或其它草本植物。在某些实施例中，组合物中的甲基杆菌是前述甲基杆菌分离物中任一者的变体。在某些实施例中，植物是绿叶植物。在某些实施例中，所述绿叶植物选自由以下项组成的组：菠菜、生菜、甜菜、瑞士甜菜、西洋菜、羽衣甘蓝、芥蓝菜、莴苣、芝麻菜、菊苣、白菜和芜菁。在某些实施例中，通过用如本文所提供的一种或多种甲基杆菌菌株进行处理来增加植物生物质。在一些实施例中，在发育的两片真叶期评估增强的早期生长。在本文所提供的方法的某些实施例中，将甲基杆菌组合物应用于水培地生长的植物、植物部分或水果或蔬菜的种子。在一些实施例中，将本文所提供的甲基杆菌组合物应用于植物、植物部分或绿叶蔬菜的种子。在一些实施例中，此类绿叶蔬菜水培地生长。在某些实施例中，植物是农业行间作物。在某些实施例中，植物是水稻植物。

7、在本文所提供的改善植物生产的方法的某些实施例中，植物是绿叶植物，植物改善包括植物或植物部分中增强的早期生长、改善的繁殖/移植活力、改善的立地建立、改善的抗逆性和/或增加的营养素水平，并且甲基杆菌选自：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0693(nrrl b-67926)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)、nls0725(nrrl b-68239)、lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2016(nrrl b-67341)、lgp2017(nrrl b-67741)、lgp2018(nrrl b-67742)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、lgp2021(nrrl b-68032)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2023(nrrl b-68034)、lgp2029(nrrl b-68065)、lgp2030(nrrl b-68066)、lgp2031(nrrl b-68067)、lgp2033(nrrl b-68068)、lgp2034(nrrl b-68069)、lgp2167(nrrl b-67927)及其变体。在一些实施例中，所述绿叶植物选自由以下项组成的组：菠菜、生菜、甜菜、瑞士甜菜、西洋菜、羽衣甘蓝、芥蓝菜、莴苣、芝麻菜、菊苣、白菜和芜菁。在一些实施例中，甲基杆菌选自：lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2002(nrrl b-50931)和lgp2015(nrrl b-67340)的组合以及它们的其他组合和变体。在一些实施例中，绿叶植物包括迷迭香、法国龙蒿、罗勒、牛至、狼尾草和/或其它草本植物。在本文所提供的改善植物生产的方法的某些实施例中，植物是大麻植物，植物改善选自增强的生长和/或生根、减少的周期时间和增加的生物质或产量，并且甲基杆菌选自lpg2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2019(nrrl b-67743)及其变体。在本文所提供的改善植物生产的方法的某些实施例中，lgp2002的变体具有基因组dna，该基因组dna包含具有seq id no:13-15的至少50、60、100、120、180、200、240或300个核苷酸的一个或多个多核苷酸标记片段。在某些实施例中，lgp2009的变体具有基因组dna，该基因组dna包含具有seq id no:71-73的至少50、60、100、120、180、200、240或300个核苷酸的一个或多个多核苷酸标记片段。在某些实施例中，lgp2019(nrrl b-67743)的变体具有基因组dna，该基因组dna包含具有seq id no:25-27的至少50、60、100、120、180、200、240或300个核苷酸的一个或多个多核苷酸标记片段。

8、在某些实施例中，提供了通过用本文公开的甲基杆菌分离物处理来增强植物生长和/或产量的方法。在此类方法的一些实施例中，甲基杆菌选自：nls0665(nrrl b-68194)、nls0754(nrrl b-68197)、nls0672(nrrl b-68196)、nls0693(nrrl b-67926)、nls0729(nrrl b-68195)、nls0049(nrrl b-68236)、nls0591(nrrl b-68215)、nls0439(nrrl b-68216)、nls1310、nls1312、nls0612(nrrl b-68237)、nls0706(nrrl b-68238)、nls0725(nrrl b-68239)、lgp2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、l(nrrl b-68238)gp2015(nrrl b-67340)、lgp2016(nrrl b-67341)、lgp2017(nrrlb-67741)、lgp2018(nrrl b-67742)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、lgp2021(nrrl b-68032)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2023(nrrl b-68034)、lgp2029(nrrl b-68065)、lgp2030(nrrl b-68066)、lgp2031(nrrl b-68067)、lgp2033(nrrl b-68068)、lgp2034(nrrl b-68069)、lgp2167(nrrl b-67927)及其变体，并且增强了所述植物的生长期间应用的肥料中的一种或多种营养素组分的摄取和/或利用。在一些实施例中，一种或多种营养素组分选自由以下项组成的组：氮、磷、钾和铁。在一些实施例中，植物是农作物植物。在一些实施例中，植物是绿叶植物，并且在一些实施例中，在水培或气培植物生长系统中生长该绿叶植物。在一些实施例中，经甲基杆菌处理的植物可以使用与所述植物的标准施用率相比降低的肥料率来栽培。在一些实施例中，肥料施用可减少5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或更多。在某些实施例中，肥料的施用可减少至少25％。在一些实施例中，所述肥料的一种或多种组分的量减少。在一些实施例中，氮、磷、钾和/或铁的水平降低5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或更多。还提供了由于用本文所提供的甲基杆菌分离物和组合物处理而具有增强的营养素含量的食物产品。在一些实施例中，选自由以下项组成的组的一种或多种营养素的含量增加：氮、钾、硫、铜、锌、磷、硼、铁和锰。

9、本文还提供了通过用一种或多种甲基杆菌分离物对水稻植物、植物部分或种子进行处理来改善水稻植物的生长和产量的方法。在一些实施例中，水稻植物的收获种子产量和/或营养素含量得到改善。在一些实施例中，对水稻种子进行处理并且此类处理提供增加的水稻种子产量。在一些实施例中，甲基杆菌分离物选自由以下项组成的组：lgp2016(nrrlb-67341)、lgp2017(nrrl b-67741)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、nls0754和nls0665(nrrl b-68194)以及这些分离物的变体。在某些实施例中，水稻植物的每英亩蒲式耳产量增加至少2％至10％。在一些实施例中，水稻产量增加2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％或15％或更多。本文还提供了涂覆有甲基杆菌分离物和/或组合物的水稻植物、植物部分或种子。在某些实施例中，甲基杆菌的染色体基因组dna与lgp2016(nrrl b-67341)、lgp2017(nrrl b-67741)、lgp2019(nrrl b-67743)、lgp2020(nrrl b-67892)、nls0754或nls0665(nrrl b-68194)的染色体基因组dna具有至少99％、99.9％、99.8％、99.7％、99.6％或99.5％序列同一性。在某些实施例中，甲基杆菌具有基因组dna，该基因组dna包含seq id no:37-39、seq id no:25-27或seq id no:74-76的至少50、60、100、120、180、200、240或300个核苷酸的一个或多个多核苷酸标记片段。

10、本文还提供了通过用一种或多种甲基杆菌分离物对大麻植物、植物部分或种子进行处理来改善大麻植物的生长和生产的方法。在一些实施例中，经处理植物的营养素含量得到改善。在一些实施例中，对来自成熟植物的大麻扦插进行处理。在一些实施例中，通过浸没在甲基杆菌悬浮液中来处理大麻扦插。在一些实施例中，甲基杆菌以大于1x103个菌落形成单位(cfu)/毫升的浓度存在于所述悬浮液中。在一些实施例中，此类处理改善植物生长和此类扦插的生根。在一些实施例中，由于此类植物生长和生根的增加，此类处理提供了大麻植物生产的减少的周期时间。在一些实施例中，甲基杆菌分离物选自由以下项组成的组：lpg2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2019(nrrl b-67743)以及这些分离物的变体。例如，在各种实施例中，用于增强大麻植物的植物生长和/或生根的方法包括：(a)用包含至少一种甲基杆菌分离物的组合物处理大麻植物、植物部分或种子；以及(b)使经处理的植物生长或由经处理的植物部分或种子生长植物以允许产生生根植物，其中相较于尚未接受组合物的处理的未经处理的对照植物或相较于由尚未接受组合物的处理的未经处理的植物部分或种子生长的对照植物，该大麻植物的植物生长和/或生根增加。本文还提供了涂覆有甲基杆菌分离物和/或组合物的大麻植物、植物部分或种子。各种实施例包括至少部分地涂覆有包含甲基杆菌分离物的组合物的大麻植物、部分或种子，该甲基杆菌分离物选自由以下项组成的组：lpg2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2019(nrrl b-67743)以及lpg2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)或lgp2019(nrrl b-67743)的变体，其中相较于未用所述甲基杆菌进行处理的对照大麻植物或由未用所述甲基杆菌进行处理的对照大麻植物部分或种子生长的大麻植物，所述大麻植物或由所述大麻植物部分或种子生长的大麻植物表现出增强的植物生长或生根或减少的从扦插到成熟植物的周期时间。在某些实施例中，甲基杆菌的染色体基因组dna与lpg2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)或lgp2019(nrrl b-67743)的染色体基因组dna具有至少99％、99.9％、99.8％、99.7％、99.6％或99.5％序列同一性。在某些实施例中，甲基杆菌具有基因组dna，该基因组dna包含seq id no:13-15、seq id no:71-73或seq id no:25-27的至少50、60、100、120、180、200、240或300个核苷酸的一个或多个多核苷酸标记片段。

11、本文还提供了增加大麻植物、植物部分或种子中的大麻二酚(cbd)含量的方法。在各种实施例中，该方法包括：(a)用包含至少一种甲基杆菌分离物的组合物处理大麻植物、植物部分或种子；以及(b)使经处理的植物生长或由经处理的植物部分或种子生长植物以允许产生生根植物，其中相较于尚未接受组合物的处理的未经处理的对照植物或相较于由尚未接受组合物的处理的未经处理的植物部分或种子生长的对照植物，该大麻植物的cbd含量增加。在一些实施例中，cbd含量可以增加5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或更多。

12、在本文所提供的组合物和方法的某些实施例中，所述组合物进一步包括至少一种选自由以下项组成的组的额外的组分：额外的活性成分、农业上可接受的辅助剂和农业上可接受的赋形剂。额外的活性成分可以是例如农药或第二生物制剂。在某些实施例中，农药可以是杀虫剂、杀真菌剂、除草剂、杀线虫剂或其它杀生物剂。第二生物制剂可以是提高产量或控制昆虫、害虫、真菌、野草或线虫的菌株。在一些实施例中，该第二生物制剂是第二甲基杆菌菌株。在本文所提供的组合物和方法的某些实施例中，可以采用本文表1中公开的一种或多种额外的甲基杆菌菌株。

13、在上述方法中任一者的某些实施例中，组合物包含对于固体组合物滴度大于1x103cfu/gm或滴度为约1x106 cfu/gm至约1x1014 cfu/gm、或对于液体组合物滴度大于1x103 cfu/ml或滴度为约1x106 cfu/ml至约1x1011 cfu/ml的甲基杆菌。

14、还提供了用于选择能够改善早期植物生长的甲基杆菌分离物的各种方法。在一些实施例中，该方法包括：a)在甲基杆菌分离物的基因组中检测一种或多种遗传元件，其中所述遗传元件i)编码recd2_2或pinr蛋白；或者ii)编码具有选自由seq id no:77至seq idno:83组成的组的具有共有氨基酸序列的蛋白质；以及b)用所述甲基杆菌分离物处理植物、植物部分或种子，并测量所述植物的早期生长以鉴定相较于未用所述甲基杆菌分离物处理的对照植物改善的早期生长。在某些实施例中，遗传元件编码的蛋白质与具有选自由seqid no:84至seq id no:90组成的组的氨基酸序列的蛋白质具有至少50％、60％、70％、75％、80％、85％、90％或95％序列同一性。在某些实施例中，遗传元件编码的蛋白质与具有选自由seq id no:84至seq id no:90组成的组的氨基酸序列的蛋白质具有至少50％序列同一性。在某些实施例中，遗传元件编码的蛋白质具有选自由seq id no:84至seq id no:90组成的组的氨基酸序列。在某些实施例中，植物是水稻生菜或菠菜植物。

15、本文还提供了一种用于增强植物生产的方法，其包括(a)将组合物应用于植物、植物部分或种子，其中该组合物包含选自由以下项组成的组的至少一种甲基杆菌：lpg2001(nrrl b-50930)、lgp2002(nrrl b-50931)、lgp2009(nrrl b-50938)、lgp2015(nrrl b-67340)、lgp2022(nrrl b-68033)、lgp2002(nrrl b-50931)和lgp2015(nrrl b-67340)的组合以及它们的其他组合和变体；以及(b)使植物生长，从而增强选自由以下项组成的组的至少一种植物性状：早期植物生长、繁殖/移植活力、营养素摄取、立地建立、抗逆性和营养素利用效率；其中所述性状相较于尚未接受组合物的应用的未经处理的对照植物或相较于从尚未接受组合物的应用的未经处理的种子生长的对照植物被增强；并且其中该植物选自由以下项组成的组：微型绿叶蔬菜和草本植物。在某些实施例中，草本植物选自由以下项组成的组：迷迭香、法国龙蒿、罗勒、牛至和狼尾草。