一株广谱抗真菌植物内生枯草芽胞杆菌及其应用制造技术

技术编号:4211700 阅读:250 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一株对植物病原真菌具有广谱拮抗能力的枯草芽胞杆菌R31,具体地说是提供枯草芽胞杆菌R31(Bacillus?subtilis?R31)菌株(CCTCC?NO:M209261)及其对植物病原真菌的生长抑制作用,尤其在香蕉枯萎病生物防治方面的能力。本发明专利技术提供的植物内生枯草芽胞杆菌通过获得的16S?rDNA、gyrA和gyrB基因片段,并在NCBI上通过BLAST搜索和比对后被证明是一种新的枯草芽胞杆菌,能够对多种植物病原真菌具有较好的平板拮抗活性,尤其对各种尖孢镰刀菌、立枯丝核菌、交链孢霉等土传维管束病害具有很好的拮抗能力,并在温室和田间表现出良好的防治效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一株对植物病原真菌具有广谱拮抗能力的枯草芽胞杆菌R31,具体地说是提供枯草芽胞杆菌R31(Bacillus subtilis R31)菌株(CCTCC NOM 209261)及其对植物病原真菌的生长抑制作用,尤其在香蕉枯萎病生物防治方面的能力,它属于生物农药、抗病微生物肥料的范畴。
技术介绍
我国水果、蔬菜等园艺作物因病害引起的损失非常严重,根据1984-1986全国园林植物病虫害普查的结果,在1256种园林植物上发现植物病害5508种,平均每种植物上4.4种,蔬菜、花卉、果树等园艺作物的病害发生远比大宗禾谷类农作物严重。据我国农业部全国农业技术推广中心统计,我国农作物每年因病虫草鼠造成大量损失,其中水果、蔬菜损失达25%以上,远远大于粮食(10%)和棉花(15%-20%)。尤其是近年来,随着农村经济的发展和农业产业结构的调整,越来越多的农民从事园艺作物的生产和栽培,由于在有限的土地上长期轮作,土传病害、维管束病害严重影响了农业的健康发展。 随着农业可持续发展战略的实施,人们逐渐重视化学农药的危险和危害,因此,符合环保、健康、高效、安全、环境友好的生物农药成为当前生态农业研究的主题。目前国际上生物农药产品已超过100多种,但90%以上是微生物杀虫剂。有专家预测第二个重要的商业化生物农药将是微生物杀菌剂。 枯草芽胞杆菌是一种广泛分布于各种不同生活环境中的革兰氏阳性细菌,可以产生内生芽胞,在土壤和植物的表面普遍存在,同时还是植物体内常见的一种内生菌,对人畜无害,不污染环境。它生长速度快、营养需求简单,在植物的表面易于存活、定殖和与繁殖,而且生产枯草芽胞杆菌制剂的工艺简单,制剂稳定,施用方面,存储期长,是一种理想的生防微生物。 枯草芽胞杆菌主要通过五种不同途径发挥效果。首先,枯草芽胞杆菌能够在寄主植物上定殖,易有金研究了枯草芽胞杆菌B-001菌株通过自然孔口和伤口入侵寄主植物定殖的问题,穆常青等研究了枯草芽胞杆菌B-332在水稻上的定殖与防治稻瘟病的关系。其次,枯草芽胞杆菌可以通过非核糖体途径产生抗菌物质,如脂肽类抗生素、多肽类抗生素等,如伊枯草菌素家族、表面活性素、芬枯草菌素等以及一些结果未知的环肽抗生素。再次,枯草芽胞杆菌还能够吸附在病原菌的菌丝上,并随着菌丝的生长而生长,产生溶菌物质,造成真菌原生质泄露后,使真菌的细胞壁或细胞膜破裂,致使细胞出现穿孔、畸形等现象。林福呈从甘蔗根围分离的枯草芽孢杆菌S9对立枯丝核菌产生溶菌作用,高学文等对枯草芽孢杆菌B2菌株产生的胞外物质进行了分离纯化,获得的抗菌物质可以使小麦赤霉病菌的分生孢子发生畸变从而抑制其萌发。再次,枯草芽胞杆菌可以通过诱导植物产生系统抗性来发挥作用,李德全等对枯草芽胞杆菌Bs-916进行诱变,并发现Bs-916及其突变株分泌的活性物质对水稻具有诱导抗性作用,使得水稻体内过氧化物酶等抗病酶活增强。再次,枯草芽胞杆菌可以通过促进植物生长来达到抗病的作用,如蔡学清等发现植物内生枯草芽胞杆菌BS-2对小白菜具有促生作用,并表现出抗病能力。 根据姜莉莉等的综述,美国已有4株枯草芽胞杆菌生防菌株(QST713、MB1600、GB03和FZB24)得到EPA商品化或有限商品化生产应用许可。其中QST713商品名Serenade得到食用作物病害应用的审批和认可,通过叶面施用能够防治蔬菜、樱桃、番茄、葡萄和胡桃多种作物的白粉病、烂根病、霜霉病、疫病、灰霉病等细菌和真菌引起的病害。GB03商品名Kodiak,可直接施用于土壤或者拌种用于预防棉花、豆类和花生等由镰刀菌、曲霉菌、链格孢属和丝核菌属所引起的根部和种子的真菌病害。MB1600商品名Subtilex,用于防治灰霉病、白粉病及由丝核菌属、镰刀菌属、曲霉属引起的叶部和根部病害,FZB24商品名TaegroTM,施用于温室或室内栽培树苗、灌木和装饰植物根部可防治镰刀菌和丝核菌引起的根腐病和枯萎病,也可以用于防治番茄晚疫病、灰霉病、小麦白粉病和植物轮枝菌,还可以作为增产促生剂。我国现已开发成功并投入使用的枯草芽胞杆菌商品制剂有百抗、麦丰宁、纹曲宁、亚宝等。百抗的有效成分是枯草芽孢杆菌B908,作用机制是营养竞争、位点占领,对烟草、三七、花卉、小麦、白菜等易患土壤病害的作物具有很好的防治效果,对水稻纹枯病的防治效果达70%以上。麦丰宁是利用枯草芽胞杆菌B3菌株制成的活体生物杀菌剂,其防病机制主要产生抗菌物质。 在利用枯草芽胞杆菌防治香蕉枯萎病方面也有相关的工作开展,但仍然处于菌株筛选、鉴定和室内平板拮抗活性测定,少数开展了盆栽实验,还没有大田试验的报道。孙正祥和王振中从香蕉根际土壤中分离筛选出一株对香蕉枯萎病有防治效果的地衣芽孢杆菌C4,在温室中表现出良好的防效。殷晓敏等从香蕉假茎内分离获得一株编号为B215的枯草芽胞杆菌,在平板上对香蕉枯萎病和其它的几种香蕉病原菌菌丝生长和孢子萌发具有抑制效果。付业勤等对香蕉内生枯草芽胞杆菌BEB2在不同温度、pH值和培养基下发酵液对香蕉枯萎病生长的抑制能力,并在人工接种的条件下,研究了2个月内BEB2对香蕉枯萎病4号生理小种的盆栽防效,先接种BEB2的防效达到98%。孙正祥等从香蕉根际土壤中分离获得一株枯草芽胞杆菌S-1,对包括香蕉枯萎病、番茄枯萎病等一批病原真菌具有广谱拮抗活性,并且测定该菌株最适的pH值为7.0~8.0,最适的培养温度26~30℃,最适的培养基为PYTG或PDA。黄小光等测定了枯草芽胞杆菌、荧光假单胞菌等生防菌对香蕉枯萎病菌菌丝的抑制效果。杨秀娟等利用利福平抗性芽胞杆菌T2WF和W10菌株开展了芽胞杆菌在香蕉体内和根际定殖的研究。在上述所有涉及香蕉枯萎病生物防治的枯草芽胞杆菌菌株中,尚无菌株开展了大田防治试验,并缺乏大田防治试验的防效。 另外,枯草芽胞杆菌能够产生各种酶类、抗生素、表面活性剂,被广泛应用与商业、工业生产和农业生产中(Fritze,2004),在植物病害生物防治中也应用广泛(赵达等,2007;姜莉莉等,2009)。枯草芽胞杆菌组的种类包括Bacillus subtilis subsp.subtilis(Smith et al.,1964;Nakamura et al.,1999),Bacillus lichenifromis(Skerman et al.,1980),Bacillus atrophaeus(Nakamura,1989),Bacillusmojavensis(Robert et al.,1994),Bacillus vallismortis(Roberts et al.,1996),Bacillus subtilis subsp.spizizenii(Nakamura et al.,1999),Bacillus sonorensis(Palmisano et al.,2001),Bacillus subtilis subsp.inaquosorum(Rooney et al.,2009),这些种类的亲缘关系很近,可以通过脂肪酸组成分析、DNA-DNA杂交分析以及限制性酶切分析区分开来,但很难通过表型特征分析区分开来(Fritze,2004,Wang,etal.,2007),虽然16S rDNA本文档来自技高网...

【技术保护点】
一株植物内生枯草芽胞杆菌R31(Bacillus subtilis R31),保藏号为CCTCC NO:M209261。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:喻国辉黎永坚陈燕红杨紫红陈远凤程萍
申请(专利权)人:珠海市农业科学研究中心
类型:发明
国别省市:44[中国|广东]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1