本发明属于微生物资源种质资源的开发与利用领域,具体涉及一种皮尔瑞俄类芽孢杆菌菌株及其应用。
背景技术:
1、小麦作为全球三大谷物之一,提供了全球人口20%的蛋白质和能量,它也是我国主要的商品粮之一,在国际粮食贸易中占有很大的份额。小麦赤霉病是我国小麦主产区常发性的重要病害,严重影响小麦高产稳产。近年来由于全球变暖、缺乏高抗品种、小麦-玉米的大面积轮作、高产品种种植密度大、秸秆粗放还田等因素的影响,赤霉病在长江中下游和黄淮主产区发病屡治不绝,造成严重的产量损失。除此之外,镰刀菌在侵染小麦时会产生真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌烯醇,简称呕吐毒素(don)。该真菌毒素不仅在侵染小麦过程中帮助镰刀菌沿小麦穗轴进行病害扩展,而且能通过结合核糖体,抑制蛋白合成,损害动物和人类的免疫和生殖系统,引起呕吐、腹泻、神经紊乱、流产、死胎等健康问题,严重威胁群众生命健康。
2、目前,小麦赤霉病的防控主要采取化学防治、抗病品种和栽培措施相结合的综合防控技术,但由于抗病品种的缺乏,化学防治手段仍然是赤霉病最常见的防治方法。近年来,如多菌灵、戊唑醇等药剂的不合理使用使得病原菌的耐药性呈现逐渐增强的态势,药物的防控效果逐渐变差,同时提高了人体和环境微生态被破坏的风险。
3、生物防治具有对农业生态危害性小、存效时间长等一系列优点,生物制剂是化学杀菌剂理想的替代品,越来越多的生防菌株尤其是类芽孢杆菌被发掘用作生防制剂来防治小麦赤霉病。类芽孢杆菌的生防机制通常包括以下3个方面:(1)产生次级代谢产物对抗病原体和害虫;(2)改善宿主植物微生物群落,促进宿主营养和生长;(3)刺激植物宿主防御,产生系统抗性(induced systemic resistance, isr)。目前,利用类芽孢杆菌作为生防菌同时防治赤霉病、大豆疫霉病、柑橘黑点病、杨梅凋萎病等植物病原真菌病害及真菌毒素的研究少有报道。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷,本发明提供了一种皮尔瑞俄类芽孢杆菌菌株及其应用,利用该菌株制备的生防菌剂具有防治小麦赤霉病、大豆疫霉病、柑橘黑点病、杨梅凋萎病的作用。
2、第一方面,本发明提供了一种皮尔瑞俄类芽孢杆菌菌株,所述命名为皮尔瑞俄类芽孢杆菌( paenibacillus peoriae)zju74,保藏单位为中国典型培养物保藏中心(地址为湖北省武汉市武昌区八一路珞珈山),保藏编号为cctcc no: m 20232510,保藏日期为2023年12月08日。
3、进一步地,所述皮尔瑞俄类芽孢杆菌的16s rdna序列如seq id no.1所示。
4、本发明中对筛选得到的类芽孢杆菌菌株基于生理生化特性和16s rdna分析被归类为皮尔瑞俄类芽孢杆菌( paenibacillus peoriae)。
5、第二方面,本发明提供了一种生防菌剂,所述生防菌剂的活性成分为上述的皮尔瑞俄类芽孢杆菌。
6、进一步地,所述皮尔瑞俄类芽孢杆菌浓度为1×107~1×108cfu/ml。
7、第三方面,本发明提供了上述生防菌剂的制备方法,包括以下步骤:
8、(1)将所述皮尔瑞俄类芽孢杆菌接种于液体培养基中,获得种子液;
9、(2)将所得种子液接种于培养基中扩大培养,调节发酵液中皮尔瑞俄类芽孢杆菌的浓度至1×106~1×107cfu /ml,获得所述生防菌剂。
10、进一步地,所述扩大培养的温度为30℃,时间为72h;发酵液ph值稳定在7.2左右。
11、进一步地,所述种子液的接种量为接种后种子液总体积的1%。
12、第四方面,本发明提供了上述的菌株,或上述生防菌剂在拮抗禾谷镰孢菌中的应用。
13、在平板拮抗实验中,zju74菌株对禾谷镰刀菌的平均抑制距离可达到1.86 cm(±0.09),而且zju74菌株生防菌剂的无菌上清液也能够有效抑制菌丝生长。
14、第五方面,本发明提供了上述菌株在防治小麦赤霉病及降低呕吐毒素产生中的应用。
15、第六方面,本发明提供了上述生防菌剂在防治小麦赤霉病及降低呕吐毒素产生中的应用。
16、进一步地,所述应用的途径为:在小麦齐穗期或扬花初期,将所述生防菌剂均匀喷施在小麦穗部。
17、zju74菌株能显著抑制禾谷镰刀菌ph-1在在鲁元502和济麦44两种小麦上的生长及致病性,田间防治效果分别可达66.65%和56.28%;而且可使得呕吐毒素分别降低81.94%和69.22%,具有较好的防治效果。
18、第七方面,本发明提供了上述菌株,或上述生防菌剂在防治大豆疫霉病、柑橘黑点病、杨梅凋萎病中的应用。
19、与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
20、本发明提供的皮尔瑞俄类芽孢杆菌菌株对小麦赤霉病的防治效果高达56%~66%,可将呕吐毒素降低69%~82%,而且能够同时防治赤霉病,稻瘟病、大豆疫霉病、柑橘黑点病、杨梅凋萎病等植物病原真菌病害,具有较广的防治范围和较好的防治效果。
1. 一种皮尔瑞俄类芽孢杆菌菌株,其特征在于,分类命名为皮尔瑞俄类芽孢杆菌(paenibacillus peoriae)zju74,保藏单位为中国典型培养物保藏中心,保藏编号为cctccno: m 20232510,保藏日期为2023年12月08日。
2.一种生防菌剂,其特征在于,所述生防菌剂的活性成分为权利要求1所述的皮尔瑞俄类芽孢杆菌。
3. 根据权利要求2所述的生防菌剂,其特征在于,所述皮尔瑞俄类芽孢杆菌浓度为1×107~1×108 cfu/ml。
4.如权利要求2或3任一项所述的生防菌剂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
5.如权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述种子液的接种量为接种后种子液总体积的1%。
6.如权利要求1所述的菌株,或如权利要求2~3中任一项所述的生防菌剂在拮抗禾谷镰孢菌中的应用。
7.如权利要求1所述的菌株在防治小麦赤霉病及降低呕吐毒素产生中的应用。
8.如权利要求2~3中任一项所述的生防菌剂在防治小麦赤霉病及降低呕吐毒素产生中的应用。
9.根据权利要求8所述的应用,其特征在于,所述应用的途径为:在小麦齐穗期或扬花初期,将所述生防菌剂均匀喷施在小麦穗部。
10.如权利要求1所述的菌株,或如权利要求2~3中任一项所述的生防菌剂在防治稻瘟病、大豆疫霉病、柑橘黑点病或杨梅凋萎病中的应用。
