高产吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根际假单胞菌制造技术

技术编号:16238111 阅读:83 留言:0更新日期:2017-09-21 19:41
本发明专利技术公开了一种高产吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根际假单胞菌;所述根际假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PA1201CCTCC N0:M2013441。本发明专利技术菌株PA1201是在重庆市郊区水稻大田中采集根系土壤样品时,分离纯化得到的一株野生型环境微生物;该菌株能稳定且高效生产杀菌剂吩嗪-1-羧酸和新型杀菌化合物吩嗪-1-酰胺,有效抑制水稻病害:水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)和水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzae)的生长;可利用该菌株的发酵次生代谢产物制备能够有效控制植物真菌性和细菌性病害的微生物源农药。

Rhizosphere Pseudomonas sp. with high yield of phenothiazine, -1- carboxylic acid and phenothiazine -1- amide

The present invention discloses Pseudomonas rhizosphere a high yield of phenazine carboxylic acid and amide -1- phenazine -1-; the rhizosphere Pseudomonas bacteria were Pseudomonas aeruginosa (Pseudomonas aeruginosa PA1201CCTCC N0:M2013441). The present invention is collecting strain PA1201 soil sample in the Chongqing suburb of rice field, isolated and purified from a wild type environmental microorganism; the strain can stable and efficient production of fungicide phenazine carboxylic acid and -1- new bactericidal compound phenazine -1- amide, effectively inhibit the rice disease: Rhizoctonia solani (Rhizoctonia solani) and Xanthomonas oryzae pv.oryzae (Xanthomonas oryzae pv.oryzae) growth; the secondary metabolites of the strain fermentation for preparation of microbial pesticide can effectively control plant fungal and bacterial diseases.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微生物
,具体涉及一株高产吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根际假单胞菌
技术介绍
世界人口在近半个世纪以来急剧增长,而全球耕地面积却逐年减少,因此全球粮食需求总量不断提高。当代农业生产中,农药的应用极大程度地保障了粮食产量。特别是近些年逐渐崛起的生物农药,在不以污染环境为代价的基础上,对农作物病虫害进行防治,为提高粮食产量和品质做出了巨大的贡献。生物农药是指利用生物活体(包括动物、植物、微生物)或其代谢产物杀灭或抑制农业有害生物(包括害虫、致病细菌和致病真菌)的农药制剂。由于源于自然,生物农药通常具有高效、广谱及与环境相容性好等特点,已成为当代农业发展的必然趋势。植物根际促生菌(plantgrowthpromotingrhizobacteria,PGPR)是指存在于植物根系周围的一类可促进植物生长或加强其对矿质营养的吸收和利用,并能抑制有害生物的有益菌类;PGPR亦是自然界馈赠于人类社会的资源宝库,众多生物农药均源于PGPR及其代谢产物。历经长期大量的基础及应用研究,国内外已有越来越多源于PGPR的生物农药被发现并被应用于生物防治之中,例如:枯草芽孢杆菌QST713制剂可用于防治樱桃、瓜类蔬菜、葡萄番茄等作物由真菌和细菌引起的疮痂病、白粉病、褐斑病、早疫病、细菌性斑点病等多种病害;荧光假单胞菌PF—A22UL菌株可有效防治黄瓜白粉病;铜绿假单胞菌菌株63—28用于防治观赏植物由真菌侵染引起的植物根部枯萎病;井冈霉素是由水链霉菌井冈变种产生的一种多组分氨基糖苷类抗生素,被大量应用于水稻纹枯病的生物防治。井冈霉素于上个世纪70年代开始使用,目前已成为我国使用量最大的农用抗生素;然而,在经历了近40年的使用期后,部分水稻纹枯病菌对井冈霉素已产生了一定的抗药性。申嗪霉素源于具有我国自主知识产权的荧光假单胞菌M18,是新一代的绿色生物农药,其主要成分是由M18菌株发酵生产的一种次生代谢产物吩嗪-1-羧酸可用于防治水稻纹枯病、西瓜枯萎病和甜椒疫病等真菌性根腐和茎腐病害。申嗪霉素的大田试验表明:申嗪霉素、井冈霉素和进口农药“满穗”都能有效防治水稻纹枯病,申嗪霉素的实际使用量为1克/亩田,为井冈霉素的五分之一左右,是“满穗”的三分之一。但是在一般条件下,申嗪霉素在野生型菌株M18中的发酵效价约为0.05~0.1克/升(葛宜和等,假单胞菌gacA插入突变对藤黄绿脓菌素和吩嗪-1-羧酸合成代谢的差异性调控;微生物学报,第44卷第6期,2004),不利于生产。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术存在的缺陷,提供一种高产吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的植物根际促生假单胞菌,根际铜绿假单胞菌PA1201;所述吩嗪-1-酰胺为新型抑菌化合物,利用本专利技术菌株的发酵次生代谢产物可制备能够有效控制植物真菌性病害和细菌性病害的微生物源农药。本专利技术菌株是在重庆市郊区水稻大田中采集根系土壤样品时,分离纯化得到的一种野生型环境微生物。经16srDNA序列分析和MIDISHERLOCK微生物自动鉴定系统分析,该菌株被鉴定为铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa),并被命名为PA1201。本发明的菌株铜绿假单胞菌PA1201,PseudomonasaeruginosaPA1201已于2013年9月23日在中国典型培养物保藏中心(地址:中国武汉,武汉大学,邮编:430072)保藏,分类命名为铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa),保藏号为CCTCCNO:M2013441。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:第一方面,本专利技术涉及一株高产吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根际假单胞菌,所述根际假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)PA1201CCTCCM2013441。第二方面,本专利技术涉及一种用前述的根际假单胞菌制备吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的方法,所述方法具体包括如下步骤:A、菌株发酵;B、调节发酵液pH值为3.0~4.0,加入氯仿对发酵液进行萃取,即得所述吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺。优选地,所述菌株发酵具体为:接种所述菌株PA1201于LB平板上,在25~37℃下活化生长18~28小时,然后挑取所述PA1201单克隆接种于LB培养液,在25~30℃的摇床中震荡培养16~24小时,摇床转速为180~220转/分,得种子液;将所述种子液以1~5%的接种量接种于黄豆粉发酵培养液中进行放大发酵培养,在25~30℃的摇床中震荡发酵培养36~48小时,摇床转速为180~220转/分。优选地,所述LB培养液具体为,每1L培养液的制备方法包括如下步骤:取去离子水1升、胰蛋白胨10克、酵母提取物5克、氯化钠10克,混合,pH调节为7.0~7.4,121℃高压灭菌15分钟后,即得。优选地,所述黄豆粉发酵培养液具体为,每1L发酵培养液的制备方法包括如下步骤:取去离子水978毫升、黄豆粉65克、玉米浆16克、葡萄糖12克、无水乙醇22毫升,混合,pH调节为6.8~7.2,121℃高压灭菌15分钟后,即得。优选地,所述调节发酵液pH值采用的是5~7M的盐酸。优选地,所述氯仿与发酵液的体积比为3:1~4:1。第三方面,本专利技术涉及一种前述的根际假单胞菌在制备防治水稻白叶枯病农药中的用途。本专利技术具有如下有益效果:1.本专利技术菌株PA1201能稳定且高效生产吩嗪-1-羧酸:从甜瓜根际分离得到的生物拮抗菌株M18中吩嗪-1-羧酸的发酵效价较低,一般为0.05~0.1克/升发酵液(葛宜和等,假单胞菌gacA插入突变对藤黄绿脓菌素和吩嗪-1-羧酸合成代谢的差异性调控;微生物学报,第44卷第6期,2004),与之相比,本专利技术菌株PA1201高产吩嗪-1-羧酸,每升发酵液中的含量可达0.8~1.0克。因此,与M18原始菌株相比,PA1201的发酵效价提高近10倍。2.本专利技术菌株PA1201能产生新型杀菌化合物吩嗪-1-酰胺:在国际上,生防细菌绿针假单胞菌PCL1391(PseudomonaschlororaphisPCL1391)的次生代谢产物吩嗪-1-酰胺(PCN),可有效抑制一系列植物病原真菌,包括尖孢镰刀菌、水稻纹枯病菌、灰霉病菌、终极腐霉菌、黑白轮枝菌及胡萝卜链格孢菌,且PCN在中性和碱性条件下的抑菌活性是PCA的5—10倍(Chin—A—Woengeta1.,BiocontrolbyPhenazine-1-carboxamide—ProducingPse本文档来自技高网
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【技术保护点】
一株高产吩嗪‑1‑羧酸和吩嗪‑1‑酰胺的根际假单胞菌,其特征在于,所述根际假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)PA1201CCTCC NO:M2013441。

【技术特征摘要】
1.一株高产吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的根际假单胞菌,其特征在于,所述根际
假单胞菌为铜绿假单胞菌(Pseudomonasaeruginosa)PA1201CCTCCNO:M2013441。
2.一种用如权利要求1所述的根际假单胞菌制备吩嗪-1-羧酸和吩嗪-1-酰胺的方
法,其特征在于,所述方法具体包括如下步骤:
A、菌株发酵;
B、调节发酵液pH值为3.0~4.0,加入氯仿对发酵液进行萃取,即得所述吩嗪-1-
羧酸和吩嗪-1-酰胺混合物。
3.如权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述菌株发酵具体为:接种所述
菌株PA1201于LB平板上,在25~37℃下活化生长18~28小时,然后挑取所述PA1201
单克隆接种于LB培养液,在25~30℃的摇床中震荡培养16~24小时,摇床转速为180~
220转/分,得种子液;将所述种子液以1~5%的接种量接种于黄豆粉发酵培养液中进行
放大发酵培养,在25~30℃的摇床中震荡发酵...

【专利技术属性】
技术研发人员:周莲何亚文
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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